Keteknikan Pertanian J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.3 No. 4 Th. 2015
537
PEMANFAATAN ABU AMPAS TEBU UNTUK MENGURANGI PEMAKAIAN
SEMEN PADA PEMBUATAN BATAKO
(Utilization of Bagasse Ash to Reduce The Use of Cement in Brick Making)
Rizki Angelina Naibaho
1,2, Ainun Rohanah
1, Sulastri Panggabean
11)Program Studi Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian USU
Jl. Prof. Dr. A. Sofyan No. 3 Kampus USU Medan 20155
2)Email : [email protected]
Diterima: 03 Maret 2015 / Disetujui: 10 Maret 2015
ABSTRACT
Need bricks for building materials is increasing, causing a reduction of agricultural land. One of the alternative to face this problem is the use of concrete block with a main components of cement, sand, water and other ingredients are added such ash baggase ash to reduce the use of cement. The purpose of this research was to reduce the use of partial cement with bagasse ash in brick making toward compresssive strength and water absorption. The parameter of this research was compressive strenght, water absorption, brick size and analysis of production costs.
Based on this research, it obtained that the compressive strength of A1 was 2.146 Mpa, A2 was 2.836, A3 was 5.167. For
water absorption obtained result for A1 was 9.77%, A2 was 9.78 %, A3 was 16.05%. Brick size in this research have the
same length and width for each treatment, while hight brick for A1 was 16.7 cm, A2 was 17.6 cm, A3 was 15.6 cm. The
analysis of the cost of decreased production costs, A1 was 14.47%, A2 was 23.48%, A3 was 32.48%.
Keywords : bagasse ash, brick
PENDAHULUAN
Tebu merupakan salah satu tanaman pengumpul silikon (Si) yaitu tanaman yang serapan Si-nya melebihi serapannya terhadap air. Selama pertumbuhan (1 tahun), tebu menyerap Si sekitar 500-700 kg per ha lebih tinggi dibanding unsur-unsur lainnya. Sebagai pembanding, dalam kurun waktu yang sama tebu menyerap antara 100-300 kg K, 40-80 kg P, dan 50-500 kg N per ha (Yukamgo dan Yuwono, 2007).
Proses pengolahan tebu menjadi gula menghasilkan limbah yang berupa limbah padat, limbah cair, dan limbah gas. Menurut Astarini (2010) limbah padat berupa abu, blotong dan ampas, limbah cair terdiri dari limbah cair berat dan limbah cair ringan, limbah gas berasal dari ruang pembakaran dan dari genset listrik. Setiap jenis limbah ini ditangani dengan cara yang berbeda.
Bahan utama pada pembuatan batako yaitu semen, pasir dan air. Dapat juga menggunakan bahan tambahan lain untuk mengurangi pemakaian semen sebagai campurannya, seperti abu ampas tebu. Abu ampas tebu merupakan abu dari hasil pembakaran ampas tebu.Abu ampas tebu mempunyai kandungan silika (SiO2)
yang sangat tinggi. Silika inilah yang dapat mengikat bahan.
Menurut penelitian Hidayati (2010) abu ampas tebu (bagasse ash of sugar cane) adalah hasil perubahan secara kimiawi dari pembakaran ampas tebu, terdiri atas garam-garam anorganik. Pada saat ampas tebu dibakar pada boiler, perubahan menjadi arang (klinker) dengan perubahan warna menjadi warna yang cerah keunguan
Batako sebagai alternatif pengganti bata merah untuk bangunan dinding diharapkan mampu mengatasi permasalahan tersebut.Bata beton (batako) salah satu bahan bangunan yang berupa batu-batuan yang pengerasannya tidak dibakar dengan bahan campuran yang berupa pasir, semen, air dan dalam pembuatan tambahan lainnya dapat ditambahkan dengan bahan lainnya (aditive). Pembuatan batako dilakukan pencetakan sehingga menjadi bentuk balok, silinder, atau yang lainnya dengan ukuran tertentu dimana proses pengerasannya tanpa melalui pembakaran yang digunakan sebagai bahan pasangan untuk dinding (Hutasoit, 2011).
Seiring dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi, abu bagasse yang asalnya hanya digunakan sebagai abu gosok, sudah mulai dimanfaatkan dalam industri bahan bangunan sebagai campuran semen dan memberi hasil material yang lebih kuat, ringan dan ekonomis sebagai bahan tambahan dan mampu menghasilkan panil gypsum yang
538 memiliki kuat lentur yang baik sebagai bahan pengisi pada pembuatan beton aspal dengan memberikan stabilitas dan kualitas jalan yang lebih baik (Hanafi dan Nandang, 2010).
Tujuan dari penelitian ini untuk mengurangi penggunaan sebagian semen dan menggantikannya dengan abu ampas tebu pada pembuatan batako dengan parameter ukuran, kuat tekan dan daya serap air.
BAHAN DAN METODE
Bahan-bahan yang digunakan adalah: limbah abu ampas tebu, semen, pasir dan air. Alat-alat yang digunakan adalah alat tulis, timbangan, gelas ukur, ember, ayakan, sendok semen, cetakan batako, kalkulator dan komputer.
Prosedur Penelitian
- Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan
- Diayak pasir dan blotong menggunakan ayakan
- Ditimbang bahan yang akan digunakan - Dicampur bahan sesuai dengan
perbandingan semen dan pasir 1:4 dengan FAS 0,5
- Ditambahkan blotong tebu kedalam adonan batako dengan konsentrasi 5%, 15 % dan 25% dari massa semen
- Dimasukkan bahan campuran kedalam cetakan batako berukuran 10 cm x 20 cm x 40 cm
Parameter Penelitian Ukuran Batako
Ukuran diuji melalui penampakan fisik batako, dengan mengukur dimensi batako yang meliputi panjang lebar dan tinggi.
Kuat Tekan
Kuat tekan adalah kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). F =
dimana,
F = nilai kuat tekan (Mpa) P = beban maksimum (N) A = luas penampang (m2) Absorbsi
Absorbsi adalah kemampuan material dalam menyerap air.
WA = ெೕିெೖ ெೖ x 100%
dimana,
WA = nilai absorbsi (%)
Mj = massa benda dalam kondisi jenuh air
(Kg)
Mk = massa benda kering (Kg) Analisi Biaya
Analisis biaya merupakan biaya yang terkait dalam pembuatan batako.
Rancangan Perobaan
Penelitian ini mengunakan rancang acak lengkap (RAL) non-faktorial dengan banyaknya abu ampas tebu sebagai faktor tunggal yang terdiri dari 3 taraf, yaitu 5%, 15% dan 25%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan penelitian dapat dikatakan bahwa batako yang terbuat dari abu ampas tebu dengan ukuran yang sama dan konsentrasi yang berbeda akan menghasilkan nilai kuat tekan dan nilai absorbsi yang berbeda.Dari hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh hasil batako dengan karakteristik seperti pada Tabel 1.
Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa ukuran batako yang paling tinggi terdapat pada batako yang A2 yaitu sebesar 17,6 cm dan ukuran yang
terpendek terdapat pada A3, yaitu sebesar 15,6
cm. Nilai kuat tekan yang paling besar terdapat pada A3, yaitu sebesar 5.167 MPa dan nilai kuat
tekan terendah terdapat pada A1, yaitu sebesar
2,146 MPa. Nilai absorbsi yang terbesar terdapat pada A3, sebesar 16,05% dan nilai absorbsi yang
terendah terdapat pada A1, yaitu sebesar 9,77%.
Tabel 1. Data kapasitas kerja alat pencetak keripik biji-bijian (biji melinjo) Kadar Abu (%) Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm) Luas penampang (cm2) Kuat tekan (Mpa) Absorbsi (%) 5 400 100 16.7 400 2.146 9.77 15 400 100 17.6 400 2.836 9.78 25 400 100 15.6 400 5.167 16.05 Ukuran
Batako yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki panjang 40 cm dan lebar 10 cm dan
tinggi yang berbeda-beda, pada perlakuan A1
setinggi 16,7 cm, A2 setinggi 17,6 cm dan A3
setinggi 15,6 cm. Berbedanya tinggi tiap batako …...………...(1)
539 diduga karena proses pengepresan yang masih menggunakan cara manual yaitu ditekan dengan menggunakan bantuan berat badan manusia. Perbedaan tinggi batako juga dipengaruhi oleh tekstur dari abu ampas tebu. Jika dibandingkan dengan Standart Nasional Indonesia (SNI) ukuran batako, maka batako dengan campuran abu ampas tebu tergolong pada batako tipe D dengan ukuran 10 x 20 x 40 cm3 dengan bentuk
tidak berlubang.
Batako yang baik seharusnya memiliki ukuran yang seragam, hal ini untuk mempermudah pada saat penyusunan/ pemasangan batako menjadi dinding. Karena salah satu keuntungan dari batako adalah ukuran yang besar dan seragam bisa menghemat waktu pemasangan dan biaya, hal ini sesuai dengan literatur Supribadi (1986) yang mengatakan
bahwa ada beberapa kentungan jika menggunakan batako diantaranya, tiap m2
pemasangan tembok membutuhkan lebih sedikit batako, pembuatan mudah dan ukuan dapat dibuat sama, ukuran lebih besar sehingga waktu dan ongkos pemasangan juga lebih hemat, apabila pengerjaannya rapi maka tidak perlu diplester.
Kuat Tekan
Dari hasil pengujian menggunakan sidik ragam terhadap data kuat tekan, dapat dilihat bahwa penambahan abu ampas tebu berpengaruh nyata terhadap kuat tekan. Hasil pengujian dengan duncan multiple range test (DMRT) menunjukkan pengaruh penambahan abu ampas tebu terhadap kuat tekan untuk tiap-tiap perlakuan, dapat dilihat pada Tabel 2: Tabel 2. Uji DMRT pengaruh penambahan abu ampas tebu terhadap nilai kuat tekan (MPa)
Jarak PERLAKUAN DMRT Notasi
0.05 0.01 0.05 0.01
- A1 2,146 a A
2 2,014 3,051 A2 2,836 a A
3 2,087 3,165 A3 5,167 b B
Keterangan : Notasi huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan berbeda sangat nyata pada taraf 1%
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai kuat tekan terbesar diperoleh pada perlakuan A3 yaitu
5,167 MPa dan terkecil pada A1 yaitu 2,146 MPa.
Perlakuan A3 memberikan pengaruh nilai rataan
yang berbeda nyata terhadap perlakuan A1 dan
A2 taraf uji ketelitian 0,05 dan 0,01.
Gambar 1. Hubungan antara perlakuan (kadar abu) dan nilai kuat tekan Berdasarkan Gambar 1 dapat disimpulkan
bahwa semakin banyak kadar abu yang ditambahkan maka nilai kuat tekan akan semakin besar, karena kandungan abu ampas tebu terdapat silika (Si) yang bersifat mengikat.
Kuat tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Hal ini sesuai dengan literatur
Wibowo dan Hatmoko (2001) yang menyatakan bahwa abu ampas tebu mengandung unsur-unsur SiO2, Al2O3 dan Fe2O3 yang cukup tinggi
sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pozolan yang selain menggantikan sebagian semen portland juga dapat meningkatkan kuat tekan beton.
Dari Gambar 1 dapat dilihat bahwa penambahan abu ampas tebu memberikan hasil
ŷ = 0.1224x + 1.7083 r = 0.8897 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 30 K ua t te ka n (M P a) kadar abu (%)
540 kuat tekan yang berbeda pada tiap perlakuan. Nilai kuat tekan tertinggi diperoleh pada perlakuan A3 yaitu sebesar 5,167 MPa dan
terendah pada perlakuan A1 yaitu sebesar 2,146 MPa. Bila dibandingkan dengan persyaratan kuat tekan minimum batako pejal, batako ini tergolong dalam batako dengan mutu III dan mutu IV dengan nilai kuat tekan minimum 3,7 MPa dan 2 MPa.
Semakin besar nilai kuat tekan batako maka semakin baik kualitas batako tersebut. Perhitungan kuat tekan batako sangat penting dilakukan untuk mengetahui tekanan maksimal yang dapat ditahan oleh batako. Dalam pengaplikasiannya, batako ini digunakan sebagai dinding sebuah bangunan. Sumber tekanan utama yang dialami batako dinding yaitu beban yang berasal dari atap, sehingga diharapkan nilai kuat tekan batako harus lebih besar dari atap.
Absorbsi
Hasil analisis ragam menunjukkan Fhitung
lebih kecil daripada F0,05 dan F0,01. Dimana hal ini
menunjukkan bahwa antara tiap-tiap perlakuan yang dilakukan menunjukkan bahwa pengaruh yang ditimbulkan tidak nyata. Sehingga pengujian DMRT tidak dilanjutkan. Menurut Hanafiah (1995) hasil perlakuan tidak nyata memiliki makna bahwa tidak ada perlakuan yang pengaruhnya menonjol dibanding perlakuan lain.
Hasil penelitian yang dilakukan terhadap nilai absorbsi batako, diperoleh nilai absorbsi
tertinggi terdapat pada A3 yaitu 16.05% dan
terendah terdapat pada A1 yaitu 9,77 %.
Berdasarkan syarat absorbsi maksimal batako untuk mutu I adalah 25%, pada penelitian ini absorbsi terbesar adalah 16,05% sehingga untuk pengujian absorbsi benda uji dapat dikategorikan masuk mutu I. Semakin kecil nilai absorbsi batako, semakin baik mutu batako tersebut. Nilai absorbsi terkecil terdapat pada perlakuan A1 ini
membuktikan bahwa batako pada perlakuan A1
memiliki nilai absorbsi yang lebih baik.
Pada penelitian ini daya absorbsi terkecil tedapat pada A1 yaitu 9,77 %. Sedangkan
penyerapan air terbesar A3 yaitu 16,05 %.
Sehingga apabila hasil penelitian dibandingkan dengan ketentuan SNI maka batako ini dikatakan memenuhi syarat kelayakan. Hal ini disebabkan oleh ukuran butiran abu ampas tebu yang lebih besar dari semen sehingga memunculkan celah-celah kecil diantara agregrat. Kondisi tersebut membuat air dapat masuk ke dalam melalui celah-celah kecil yang terbentuk sehingga membuat penyerapan air semakin meningkat.
Analisi Biaya
Analisis biaya menyangkut biaya semen yang digunakan dalam produksi batako. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh biaya semen yang digunakan seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Biaya penggunaan semen per unit batako Kadar Abu
(%)
Biaya semen (Rp)
Penurunan biaya semen (%) Keuntungan (Rp) 0 2.666 - - 5 2.280 14,47 1.160 15 2.040 23,48 3.130 25 1.800 32,48 6.928
Dari tabel 3 diatas dapat dilihat perbedaan biaya semen per unit batako pada tiap perlakuan mengalami penurunan. Biaya batako tanpa menggunakan abu sebesar Rp 2.666 sedangkan menggunakan abu ampas tebu sebanyak 5% sebesar Rp 2.280. Hal ini menunjukkan adanya penurunan biaya semen sebesar 14,47%. Jika menggunakan abu 15% biaya produksi menurun sebanyak 23,48%. Jika menggunakan abu ampas tebu sebanyak 25% akan menurunkan biaya produksi sebesar 32,48%. Terjadinya penurunan biaya semen karena adanya pengurangan dalam penggunaan semen, tergantung pada masing-masing taraf.
Penghematan jumlah semen yang terjadi pada penambahan abu ampas tebu sebanyak 5% yaitu 5,8 kg. Dari semen yang di hemat dapat digunakan untuk membuat 3 unit batako lagi
sehingga keuntungan yang didapat Rp 1.160, pada penambahan abu ampas tebu sebanyak 15% dapat menghemat semen sebanyak 9,4 kg. Dari semen yang di hemat dapat digunakan untuk membuat 5 unit batako lagi sehingga keuntungan yang didapat Rp 3.130, pada penambahan abu ampas tebu sebanyak 25% dapat menghemat semen sebanyak 13 kg. Dari semen yang di hemat dapat digunakan untuk membuat 8 unit batako lagi sehingga keuntungan yang didapat Rp 6.928
KESIMPULAN
1. Penambahan abu ampas tebu sebagai pengganti semen berpengaruh nyata terhadap kuat tekan, dan berpengaruh tidak nyata terhadap ukuran dan absorbsi batako.
541 2. Abu ampas tebu dapat mengurangi
pemakaian semen hingga 25% pada pembuatan batako
3. Kuat tekan tertinggi yaitu pada pemberian kadar abu 25% sebesar 5,167 MPa dan kuat tekan terendah yaitu pada pemberian kadar abu 5% sebesar 2,146 MPa.
4. Nilai kuat tekan dan absorbsi pada batako dengan penambahan abu ampas tebu masih memenuhi standar SNI.
5. Nilai absorbsi tertinggi yaitu pada perlakukan pemberian kadar abu 25% yaitu sebesar 16,05% dan terendah pada pemberian kadar abu 5% yaitu sebesar 9,77%.
6. Biaya semen pada kadar abu 5% mengalami penurunan sebesar 14,47%, kadar abu 15% sebesar 23,48% dan A3
sebesar 32,48%.
7. Keuntungan yang didapat dengan menggunakan kadar abu 5% sebesar Rp 1.161, abu 15% sebesar Rp 3.130 dan abu 25% sebesar Rp 6.928.
8. Ukuran tinggi masing-masing perlakuan
berbeda dikarenakan proses penekanan yang dilakukan secara manual
DAFTAR PUSTAKA
Astarini. 2010. Evaluasi Pengolahan Limbah Cair
Pabrik Gula Suara Biologi di IPAL PT PG Rajawali II Unit PG Subang. Ilmu Teknologi Bandung,Bandung.
Hanafiah, A. 1991.Rancangan Percobaan Teori dan Aplikasi. PT Raja Grafindo Persada, Jakarta
Hutasoit, F. 2011. Pembuatan Dan Karakterisasi Batako Ringan Dengan MemanfaatkanLimbah Padat Pulp Biosludge Dari
PT TPL Porsea.Skripsi.DepartemenFisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatera Utara. Medan.
Wibowo, F.X.N, dan Hatmoko. 2001.Pemanfaatan Abu Ampas Tebu sebagai Bahan Tambah Beton Mutu Tinggi, Laporan Penelitian DCRG, Dirgen Dikti 2001.
Elemen Konstruksi dari Bangunan Mesin. Penerjemah Hdanersin dan A. Rahman. Erlangga, Jakarta.
Sularso dan K. Suga., 2002. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Paramita, Jakarta.
Supribadi, 1986. Ilmu Bangunan Gedung. Armicho, Bandung.
