STUDI SIFAT MEKANIK PAVING BLOCK TERBUAT DARI LIMBAH
ADUKAN BETON DAN SERBUK KACA
Rida Madya Tresna Febria Resniyanto, Essy Ariyuni, Elly Tjahjono Teknik sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
ABSTRAK
Limbah sisa adukan beton dan limbah kaca seringkali menjadi sampah dan berpotensi merusak lingkungan karena sifatnya yang sulit terurai. Padahal kedua bahan tersebut mempunyai potensi untuk dimanfaatkan, salah satunya sebagai pengganti agregat dan semen pada paving block. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan limbah adukan beton dan serbuk kaca terhadap sifat-sifat mekanik paving block. Pembuatan paving block dibuat dari limbah adukan beton, semenPC type I, dan serbuk kaca yang berasal dari sisa botol heinkein dan anker bir. Benda uji penelitian dibuat dengan perbandingan komposisi semen dan agregat 1:4,5 dengan 4 perlakuan subtitusi serbuk kaca yaitu 0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat semen. Pengujian kuat tekan dan kuat lentur dilakukan pada hari 7,14,28 sedangkan pengujian penyerapan air dilakukan pada hari ke-14, 28, 49 dan 56.
Dari hasil pengujian, didapatkan bahwa penambahan serbuk kaca 10% dari berat semen mempunyai komposisi terbaik untuk menghasilkan kekuatan yang optimum. Dimana kuat tekan paving block pada umur 28 hari mencapai 13,625 Mpa dan mengalami peningkatan sebesar 25,86% dari paving block tanpa mengunakan campuran serbuk kaca.
Kata Kunci : Paving Block; Limbah Adukan Beton; Serbuk Kaca; Kaca hijau.
ABSTRACT
Residual concrete sludge waste and glass waste is often a waste and potentially damaging to the environment because it is difficult to unravel. Yet, both materials have the potential to be used, as a substitute for aggregate and cement on paving block for example. The purpose of this study was to determine how much impact from the addition of waste concrete and glass powder on the mechanical properties of paving block. Paving blocks were made of concrete waste, Portland Cement type I, and glass powder taken from the rest of heinkein and Anker beer bottles. Research specimens were made with cement and aggregate composition ratio of 1:4,5 and different amount of substitution using glass powder. Glass powder ratios are as follow: 0%, 10%, 20%, and 30% of cement weight. Compressive and flexural strength testing were performed on day 7, 14, 28 while the water absorption test were performed on day 14, 28, 49 and 56.
2
PENDAHULUAN
Pada saat ini beton siap pakai (ready mix) sedang marak digunakan untuk pembuatan kontruksi bangunan, namun pada penerapannya sering terjadi kelebihan supply dan sisanya terkadang dibuang di sembarang tempat, sehingga dapat mengurangi kesuburan tanah dan merusak keseimbangan ekosistem (Suhawanto, 2005). Sama halnya seperti limbah botol yang dibuang disembarang tempat sehingga bisa menimbulkan berbagai kerusakan lingkungan. Permasalahan kerusakan alam yang diakibatkan oleh pembuangan limbah beton dan limbah botol tersebut mendorong peneliti untuk memanfaatkan atau mendaur ulang limbah tersebut untuk dijadikan sesuatu yang bermanfaat bagi masyrakat dan menjadi alternatif yang dapat menggantikan sebagian atau seluruh agregat alam di dalam campuran beton
Pada saat sekarang ini bahan bangunan dengan komposisi semen, air dan pasir sudah banyak dikembangkan antara lain adalah pada pembuatan paving blok. Paving block adalah komposisi bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat sejenis, air dan agregat halus dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu dari pada beton tersebut (SK.SNI S-04-1989-F,DPU). Paving block sendiri merupakan bahan bangunan yang dikembangkan dari bahan mortar yang diberi perlakuan pada proses pembuatannya seperti dipadatkan (cara pressing yang banyak dilakukan), digetarkan, dan atau keduanya. Paving block banyak digunakan untuk trotoar, area bermain/taman, perkerasan kelas jalan ringan, serta penutup permukaan lain yang fungsinya masih mampu menyerap air dipermukaan. Kemudahan dalam pemasangan dan perawatan menjadi pertimbangan kenapa paving block banyak disukai.
Perkembangan teknologi pada masa kini memicu terciptanya inovasi dalam merekayasa suatu material. Salah satu usaha pengembangannya adalah mendaur ulang limbah beton dengan tambahan serbuk kaca dari sisa botol heinkein dan bir bintang yang menjadi bahan utama dalam pembuatan paving block.
3
menjadi bahan jadi yang bermanfaat dan memberikan nilai ekonomis yang tinggi bagi masyarakat.
TINJAUAN TEORITIS
Paving block
Paving Block atau blok beton terkunci menurut SII.0819-88 adalah suatu komposisi bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis lainnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu beton tersebut
Mutu dan standar paving block SNI 03-0691-1996
1. Sifat Tampak
a. mempunyai bentuk yang sempurna. b. tidak retak-retak dan cacat.
c. bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan tangan. 2. Bentuk dan Ukuran
a. Berdasarkan bentuknya paving block dapat dibedakan menjadi dua yaitu bentuk segi empat dan segi banyak.
b. Ketebalan 6 cm, 8 cm dan 10 cm,
c. Warna umumnya abu-abu atau sesuai dengan pesanan konsumen.
d. Toleransi ukuran yang disyaratkan adalah ± 2 mm untuk ukuran lebar bidangdan ± 3 mm untuk tebalnya serta kehilangan berat bila diuji dengan natrium sulfat maksimum 1%.
3. Syarat Mutu Paving Block
Persyaratan paving block di Indonesia diatur dalam SNI 03-0691-1996 mengacu pada peraturan tersebut, mutu paving block diklasifikasikan menjadi:
a. Bata beton mutu A, digunakan untuk jalan.
b. Bata beton mutu B, digunakan untuk peralatan parkir. c. Bata beton mutu C, digunakan untuk pejalan kaki.
4
Tabel 1: Mutu paving block ( 03-0691-1996 )
Mutu Kuat Tekan(Mpa) Ketahanan Aus (mm/menit)
Penyerapan Air rata-rata
maks Rata-rata Min Rata-rata Min (%)
A 40 35 0,09 0,103 3
B 20 17 0,13 0,149 6
C 15 12,5 0,16 0,184 8
D 10 8,5 0,219 0,251 10
Karakteristik Limbah sisa adukan beton
(A) (B)
Agregat sisa adukan beton merupakan material yang sudah bukanlah murni agregat alam, melainkan terdapat bahan-bahan lain berupa semen dan air yang menyatu menjadi pasta. Sebagaimana diperoleh dari penelitian sebelumnya (Dhir, 1998, dan Hansen, 1992). pada penelitian yang dilakukan diperoleh hasil :
1. Gradasi
Bentuk dan tekstur serta diameter butiran agregat daur ulang sama dengan agregat alam. hal ini dikarenakan ukuran butiran dapat diatur pada alat pemecahnya dan saringannya. 2. Kandungan Mortar dan Pasta Semen
Kandungan mortar dan pasta semen yang mengeras, yang ada pada agregat daur ulang berkisar antara 20-35% untuk agregat kasar dan untuk agregat halus kurang lebih 45-60%. kandungan mortar dan pasta semen tersebut mengakibatkan kekerasannya menurun dan adanya pasta semen yang mengeras disekeliling agregat alam juga mengakibatkan permukaannya lebih licin sehingga bidang temu pada material beton agregat daur ulang menjadi lebih banyak. hal ini menunjukan sifat yang berbeda dengan agregat alam, dan akan berpengaruh terhadap kekuatan tekan beton yang dibentuknya.
5
3. Berat Jenis
Berat jenis agregat daur ulang lebih rendah dari agregat alam, yaitu 2100-2500 kg/m3 untuk agregat daur ulang (Hansen, 1992) sedangkan agregat alam mempunyai berat jenis 2400-3000 kg/m3 (Neville, 1996).
4. Penyerapan Air
Penyerapan air atau absorpsi yang terjadi pada agregat daur ulang sebesar 3-10% (Hansen, 1992) sedangkan absorpsi agregat alam sebesar 0,2 % - 4,5% (Neville, 1996).
Karateristik Kaca Berwarna Hijau
Kaca adalah sebuah bahan yang mempunyai kandungan kimia silica yang tinggi. Selama beberapa tahun terakhir, telah diadakan
penelitian untuk mengembangkan material baru, seperti agregat kaca, di dalam bahan konstruksi. Di samping itu, terdapat sejumlah alasan dari segi lingkungan, diupayakan agar limbah kaca tidak terus bertambah dan memenuhi tempat tempat pembuangan. Unsur pokok
dari kaca adalah silica. Terdapat indikasi bahwa terjadi pengembangan (expansion) pada volume beton. Pada beton konvensional, perubahan volume dapat terjadi pada saat sebelum maupun setelah setting selesai, berupa penyusutan ataupun pengembangan pada beton yang menggunakan agregat kaca, shrinkage dapat digunakan sebagai salah satu indikator mengenai penyusutan dan pengembangan yang terjadi ataupun kombinasi dari kedua fenomena tersebut. Salah satu kendala penggunaan agregat kaca pada beton adalah terjadinya Alkali Silica Reaction (ASR) antara pasta semen dan agregat kaca. ASR adalah proses kemofisika yang memungkinkan terjadinya kerusakan secara mekanis, pengembangan dan terjadinya ekspansi atau sebuah rekasi kimia yang terjadi partikel agregat antara larutan alkali pada pasta semen dan silika pada partikel agregat ( dalam hal ini kaca ). Tetapi dalam survey yang dilakukan di kota New York menunjukkan hal yang berbeda, limbah kaca terdiri dari 62 % kaca bening, 19 % kaca yang berwarna hijau, 14 % kaca yang berwarna kekuningkuningan dan 5% kaca lainnya yang dicampurkan pada masing-masing beton. Dari penelitian yang telah dilakukan, kaca bening menyebabkan beton mengalami ekspansi yang lebih besar, tetapi hal berbeda berbeda ditunjukkan beton yang telah dicampurkan dengan kaca yang berwarna hijau, dari hasil penelitian bahwa kaca hijau ternyata tidak reaktif, tetapi malah mengurangi ekspansi dari pasir yang agak reaktif. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah kaca berwarna hijau yang digiling halus, merupakan cara yang murah untuk menekan efek dari ASR. Semakin
6
halus kaca yang berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat.
Columbia University juga telah melakukan riset yang menyelidiki penggunaan agregat kaca pada beton. Aspek penting dari ASR pada beton dengan agregat kaca juga telah dipelajari. Warna dari agregat kaca juga mempunyai peranan penting. Agregat kaca yang berwarna hijau ternyata tidak menyebabkan ekspansi.
METODE PENELITIAN
Diagram Alir Penelitian
KADAR 0%
PERSIAPAN
BAHAN MULAI
PENAMBAHAN
SERBUK KACA
Air Semen Agregat
Halus
1. Berat Jenis Semen 2. Konsistensi Semen 3. Waktu Ikat Semen
1.Berat Jenis Pasir 2. Pencucian Pasir 3. Gradasi Pasir
KADAR 10% KADAR 20% KADAR 30%
PENGUJIAN KUAT TEKAN, LENTUR
DAN ABSORPSI
DATA PENGUJIAN
ANALISA PENGUJIAN
SELESAI
7
Metode Penelitian
Metode yang digunakan adalah metode exsperimental. Tahapan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Penulis mencari referensi dan riset yang berhubungan dengan bata beton yang dihasikan oleh campuran limbah beton dan serbuk kaca kemudian mempelajarinya. Hasil yang didapat dari studi literatur ini telah dijabarkan pada bab sebelumya.
2. Pengujian Material
Pengujian material agregat limbah adukan beton akan dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia
3. Persiapan dan Pembuatan Benda Uji
Pembuatan benda uji dilakukan di pabrik paving block di jalan joe no. 38 Rt 002 Rw 03 Jagakarsa Lenteng Agung. Sebelum proses pembuatan penulis menyiapkan sampel paving block untuk dilakukannya tes kuat tekan dan kuat lentur pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari. serta absorpsi pada umur bata beton mencapai 14 hari, 28 hari, 49 hari dan 56 hari. Masing- masing sampel berjumlah 5 buah untuk tes kuat tekan, 5 buah untuk kuat lentur dan 5 buah untuk tes penyerapan air (absorpsi). Sampel disiapkan dengan variasi dengan variasi kandungan serbuk kaca 0%, 10%, 20% dan 30%. Jumlah sampel dan variasinya dijabarkan dalam tabel berikut :
No Kadar Serbuk Jumlah Benda Uji Kuat Tekan
8
4. Pengumpulan Data
Penulis akan melakukan tes tekan, tes lentur dan tes penyerapan air pada tiap sampel yang telah dibuat kemudian akan mencatat hasilnya.
5. Analisa
Setelah didapatkan data, penulis akan menganalisa dan membandingkan sifat kuat tekan, kuat lentur dan absorpsi dari setiap data tersebut. Selain itu juga dilakukan perbandingan terhadap literatur yang telah dipelajari sebelumnya.
Pengadaan Bahan Daur Ulang
Pada langkah ini akan dilakukan pengambilan limbah sisa pengadukan beton dari PT Adhimix yang sudah tidak terpakai lagi.
Standar Pengujian
Semua prosedur pengujian yang dilakukan pada penelitian ini berdasarkan standar yang berlaku yaitu American Society for Testing and Materials ( ASTM ). Adapun standar pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Pengujian limbah sisa adukan beton yang sudah menjadi agregat halus
a. Analisa Spesific Gravity dan Absorpsi dari agregat halus ( ASTM C 128-04 ) b. Pemeriksaan berat isi agregat ( ASTM C29/29M-97 )
c. Analisa saringan agregat halus ( ASTM C136-05 )
d. Pemeriksaan bahan lewat saringan no. 200 ( ASTM C117-04 ) 2. Pengujian agregat kaca
Pengujian terhadap material kaca tidak ditinjau secara spesifik karena sebelumnya telah dilakukan tes uji untuk mendapatkan kandungan kimia yang terdapat pada kaca. Kami mengambil kesimpulan dari penelitian-penelitian sebelumnya yang mana kaca yang berwarna hijaulah yang tidak menyebabkan ekspansi, kaca ini pun bukan hanya tidak reaktif, tetapi mengurangi ekspansi dari pasir yang agak reaktif. Pada penelitian ini digunakan kaca berwarna hijau yang digiling halus dengan menggunakan mesin abrasi (los angeles) sampai lolos saringan No.200, hal ini berguna agar serbuk kaca tersebut bisa bereaksi dengan semen untuk menghasilkan kekuatan yang optimum dan juga merupakan cara mudah untuk menekan efek dari ASR. Semakin halus kaca yang berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat.
3. Pengujian paving block meliputi :
9
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari dengan menggunakan 3 kadar tambahan kaca yang berbeda. Setiap pengujian diperlukan 5 sampel paving block berukuran 20 x 10 x 8 cm
b. Kuat lentur dengan ASTM 78-02
Pengujian kuat lentur dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap kadar kaca yang dipakai, yaitu pada hari ke 7, 14 dan 28. Setiap pengujian dibutuhkan 5 sampel paving block dengan ukuran sama.
c. Absorpsi
Pengujian penyerapan air (absorpsi) dilakukan sebanyak dua untk setiap kadar kaca yang dipakai, yaitu pada hari ke 14, 28, 49, dan 56. Setiap pengujian dibutuhkan 5 sampel paving block berukuran sama.
Jumlah Material yang Digunakan
Perbandingan semen dan agregat pada paving block adalah perbandingan berat. Rata-rata berat paving block dengan ukuran 20 cm x 10 cm x 8 cm adalah sekitar 3 kg. Perbandingan berat semen dan agregat, dengan rasio semen agregat 1 : 4,5 dalam benda uji adalah sebagai berikut :
Semen = 1/5,5 x 3 kg = 0,545 kg Agregat = 4,5/5,5 x 3 kg = 2,455 kg
Jumlah paving block untuk tiap campuran adalah 45 buah, sehingga berat semen dan agregat yang dibutuhkan untuk tiap campuran adalah :
Semen = 0,545 kg x 45 buah = 24,525 kg Agregat = 2,545 kg x 45 buah = 114,525 kg
Dan jumlah air yang digunakan untuk tiap campuran, dengan nilai W/C sebesar 0,3 adalah : Air = 24,525 kg x 0,3 = 7,3575 kg
Sehingga total semen, agregat dan air yang digunakan untuk 180 buah sampel paving block
adalah :
Semen = 24,525 kg x 4 = 102,1 kg Agregat = 114,525 kg x 4 = 458,1 kg Air = 7,3575 kg x 4 = 29,43 kg
Berat serbuk kaca yang digunakan adalah 0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat semen, sehingga jumlah serbuk kaca yang dibutuhkan untuk tiap campuran yaitu :
10
20% 24,525 kg x 3% = 4,905 kg 30% 24,525 kg x 4% = 7,3575 kg
Tabel Error! No text of specified style in document. : Jumlah material dalam pembuatan paving block
Type PC Agregat Serbuk Kaca Uji Jumlah Sampel
Type 1 1 4,5 0 % (berat semen)
Kuat Tekan 15
Kuat Lentur 15
Absorpsi 20
Jumlah
Bahan (kg) 102,1 458,1 0 50
Type PC Agregat Serbuk Kaca Uji JumlahSampel
Type 2 1 4,5 10 % (berat semen)
Kuat Tekan 15
Kuat Lentur 15
Absorpsi 20
Jumlah
Bahan (kg) 102,1 458,1 2,4525 50
Type PC Agregat Serbuk Kaca Uji Jumlah Sampel
Type 3 1 4,5 20 % (berat semen)
Kuat Tekan 15
Kuat Lentur 15
Absorpsi 20
Jumlah
Bahan (kg) 102,1 458,1 4,905 50
Type PC Agregat Serbuk Kaca Uji Jumlah Sampel
Type 4 1 4,5 30 % (berat semen)
Kuat Tekan 15
Kuat Lentur 15
Absorpsi 20
Jumlah
Bahan (kg) 102,1 458,1 7,3575 50
Pembuatan Benda Uji Paving Block
Pembuatan paving menggunakan mesin pencetak paving yang dilaksanakan di pabrik paving block dan pengujian sifat mekanik yaitu kuat tekan, kuat lentur, dan absorpsi akan diuji di Laboratorium Properties dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. agregat halus dari sisa Beton Daur Ulang
2. semen 3. air
11
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan paving ini sebagai berikut : 1. Mesin Pengaduk
2. Cetakan Paving Block 3. Ayakan Pasir Besar
4. Satu set saringan agregat halus 5. Sekop
6. Sendok Semen 7. Ember
8. Dll
Proses Pembuatan Benda Uji Paving Block
1. Sisa limbah BDU dihancurkan dan diayak untuk mendapatkan pasir BDU dengan menggunakan mesin.
2. Pasir BDU yang sudah diayak kemudian diayak kembali dengan menggenakan ayakan kecil/saringan No.200 untuk mendapatkan pasir BDU yang halus.
3. Pasir BDU yang sudah diayak dengan saringan No.200 dan semen diaduk sampai rata dengan menggunakan mesin pengaduk dan setelah rata ditambahkan air
4. Adonan pasir BDU, semen dan air tersebut diaduk kembali sehingga didapat adukan yang rata dan siap dipakai.
5. Adukan yang siap dipakai ditempatkan di mesin pencetak batako/paving block dengan menggunakan sekop dan di atasnya boleh ditambahkan pasir halus hasil ayakan (bergantung pada jenis produk batako/paving block yang akan dibuat).
6. Dengan menggunakan lempengan besi khusus tersebut dipres/ditekan sampai padat dan rata mekanisme tekan pada mesin cetak
Gambar 4 : Alat-alat penelitian
12
7. Batako/paving block mentah.yang sudah jadi tersebut kemudian dikeluarkan dari cetakan dengan cara menempatkan potongan papan di atas seluruh permukaan alat cetak.
8. Berikutnya alat cetak dibalik dengan hati-hati Skala produksi dan keunggulan produk akhir sehingga batakolpaving block mentah tersebut keluar dari alat cetaknya.
9. Proses berikutnya adalah mengeringkan batako/paving block mentah dengan cara diangin-anginkan atau di jemur di bawah terik matahari sehingga didapat batako/ paving block yang sudah jadi.
Pengujian Paving Block
Uji Kuat Tekan
Pengujian tekan ini diatur dalam SNI 03-0691-1996. Dalam uji kuat tekan digunakan masing-masing 5 buah dalam setiap variasi kadar serbuk kaca.
Kuat tekan dihitung dengan rumus sebagai berikut : Kuat tekan
Keterangan : P : beban tekan, N
L : luas bidang tekan mm2
Kuat tekan rata-rata dari contoh bata beton dihitung dari jumlah kuat tekan dibagi jumlah contoh uji.
Uji Kuat Lentur
Dalam pengujian kuat lentur digunakan masing-masing 5 buah benda uji dalam setiap variasi serbuk kaca.
Nilai modulus of rupture yang terjadi pada sepertiga bentang dari panjang balok dapat dihitung dengan rumus MOR = , dimana :
MOR = Modulus runtuh (Mpa) P = Beban yang diberikan (N)
a = Jarak ujung benda uji hingga ke retakan (mm) b = Lebar penampang paving block
d = Tebal paving block
Gambar 6 : Gambaran uji kuat tekan
13
Penyerapan Air ( Absorpsi )
Dalam pengujian kuat lentur digunakan masing-masing 5 buah benda uji dalam setiap variasi serbuk kaca. Lima buah benda uji tersebut direndam dalam air hingga jenuh (24 jam), ditimbang beratnya dalam keadaan basah. Kemudian dikeringkan dalam dapur pengering selama kurang lebih 24 jam, pada suhu kurang lebih 105 ºC. Penyerapan air dihitung sebagai berikut :
Penyerapana air
A : berat bata beton basah B : berat bata beton kering
HASIL DAN ANALISA PENELITIAN
Pengujian Berat Jenis dan Absorpsi Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Percobaan ini berdasarkan ASTM C 128-04. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan bulk dan apparent specific gravity dan absorpsi dari agregat halus guna mendapat volume agregat halus yang dibutuhkan dalam pembuatan benda uji. Berikut ini adalah tabel data dari pengujian analisa specific gravity dan absorpsi agregat halus daur ulang.
Dari data-data tersebut dapat dihitung nilai berat jenis curah (Bulk Specific Gravity), berat jenis jenuh kering permukaan (SSD), berat jenis semu (Apparent Specific Gravity) dan penyerapan (Absorption) dari agregat halus daur ulang berdasarkan ASTM C 128-04.
Berikut ini adalah hasil perhitungannya :
Bulk specific gravity
14
Pengujian Berat Isi Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan berat isi agregat halus dimana berat isi merupakan perbandingan berat dengan isi atau volume. Berdasarkan ASTM C29/29M-97 dijelaskan bahwa ada tiga metode yang digunakan untuk mencari berat isi agregat halus. Metode-metode tersebut ialah berat isi lepas, berat isi dengan cara penumbukan, dan berat isi dengan cara penggoyangan. Berikut ini adalah tabel data dari pengujian berat isi agregat halus daur ulang.
A.Berat Wadah 1039 gram
B.Berat Wadah + Air 3055 gram C.Berat Isi Lepas 3167 gram D.Berat Isi dengan Penusukan 3537 gram E.Berat Isi dengan Penggoyangan 3651 gram
F.Volume Wadah 2016 cm3
Berat isi Nilai Rongga Udara
Berat Isi Lepas (C-A/F) Gram/cm3 1,05 40,46% Berat isi dengan
penusukan (D-A/F) Gram/cm 3
1,23 30,11% Berat isi dengan
penggoyangan (E-A/F) Gram/cm 3
1,29 26,92%
Dari tabel terlihat bahwa metode yang memiliki nilai berat isi paling besar yaitu 1.29 dan rongga udara yang paling kecil yaitu sebesar 26,92% adalah berat jenis dengan cara penggoyangan. Hal ini dikarenakan komponen antar agregat halus saling memadat dan memiliki volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan kedua metode lainnya.
Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Tujuan dari pengujian analisa saringan dengan agregat halus ialah untuk menentukan pembagian butir agregat halus dengan menggunakan saringan. Prosedur dan pengujian analisa saringan ini diatur dalam SNI 03-1968-1990. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan agregat halus sebanyak 500 gr.
15
Berikut ini adalah tabel data dan hasil perhitungan dari pengujian analisa saringan agregat halus daur ulang :
Tabel 6 : Hasil percobaan analisa saringan agregat halus
No Saringan
Dari perhitungan tabel dan grafik diatas tersebut didapat nilai fineness modulus sebesar 1,934. Nilai fineness modulus didapat dari perhitungan sebagai berikut :
100
16
Pengujian Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No. 200
Pengujian ini memiliki tujuan untuk menentukan jumlah bahan atau partikel lain (lumpur atau partikel kecil lainnya) yang terdapat pada agregat halus lewat saringan no.200 dengan cara pencucian. Menurut SNI-03-4142-1996 berat minimum agregat yang lolos saringan no.4 dalam pengujian ini sebesar 500 gr. Sebelum dilakukan pengujian sample ini terlebih dahulu dilakuakan pengovenan selama 24 jam untuk menciptakan kondisi oven dry. Setelah itu agregat halus dicuci melewati saringan no.16 dan 200. Kemudian agregat yang lolos saringan tersebut dioven selama 24 jam dan ditimbang.
Berikut ini data yang diperoleh dalam pengujian ini :
Tabel 7 : Hasil Pengujian Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No.200
Berat Hal ini mungkin terjadi mengingat agregat yang digunakan merupakan bahan recycled yaitu limbah sisa adukan beton dimana menurut (hansen,1992) penyerapan air pada agregat daur ulang mempunyai nilai 3 - 10% dibandingkan agregat alam (pasir) yang mempunyai nilai
17
Hasil Pengujian Kuat Lentur
Gambar 10 : Grafik kuat lentur gabungan untuk semua umur uji
Hasil Pengujian Penyerapan Air
Gambar 11 : Grafik penyerapan air gabungan untuk semua umur uji
Analisa Hasil Penelitian
Analisa Kuat Tekan
Dari hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Pada umur 7 hari kuat tekan tertinggi dicapai oleh paving block dengan penambahan serbuk kaca 10% dengan kuat tekan rata-rata mencapai 10,825 Mpa
Grafik Kuat Lentur dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
18
dibandingkan dengan paving block tanpa penambahan serbuk kaca yang mempunyai kuat tekan rata-rata sebesar 8,665 Mpa dan persentase lainnya yaitu 20% dan 30% dengan kuat tekan rata-rata 10,2 Mpa dan 7,2 Mpa.
Terjadi peningkatan kuat tekan pada semua variasi serbuk kaca yang diberikan diumur 14 hari, dimana peningkatan kuat tekan terbesar didapatkan oleh paving block tanpa penambahan serbuk kaca yang meningkat sekitar 23,19% dari kuat tekan paving block pada umur 7 hari. Sedangkan penambahan serbuk kaca sebanyak 10%, 20% dan 30% mengalami peningkatan sekitar 6,69%, 4,4% dan 16,32% dari kuat tekan paving block pada umur 7 hari. Pada umur 28 hari kuat tekan paving block dengan persentase 10% serbuk kaca mencapai kekuatan optimum sama seperti halnya beton yang bisa mencapai kekuatan optimum pada umur ke 28 hari yaitu sebesar 13,625 Mpa dengan peningkatan sekitar 17,96% dari kuat tekan rata-rata pada umur 14 hari sedangkan variasi lainnya juga mengalami peningkatan sebesar 3,98 % pada paving block tanpa penambahan serbuk kaca, peningkatan 17,23 % untuk persentase 20% serbuk kaca dan peningkatan sekitar 24,6% untuk persentase 30% serbuk kaca.
Dari data-data dan grafik diatas diketahui bahwa penambahan serbuk kaca 10% dari berat semen merupakan komposisi terbaik untuk mencapai kuat tekan optimum. Berdasarkan SNI 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block), paving block dengan campuran serbuk kaca sebesar 10%, dengan kuat tekan rata-rata sebesar 13,625 MPa, dapat dimasukkan ke dalam kategori mutu C.
Analisa Kuat Lentur
Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan nilai kuat lentur tertinggi paving block pada penambahan persentase 10% serbuk kaca, dengan kuat lentur rata-rata sebesar 2,25 Mpa pada umur 7 hari. Pada umur 14 hari kuat lentur paving block dengan persentase 10% serbuk kaca mencapai 2,976 Mpa atau meningkat sekitar 32,28% sedangkan pada umur 28 hari paving block dengan penambahan persentase 10% ini mempunyai kuat lentur rata-rata sebesar 4,289 Mpa atau meningkat sebesar 44,11% dari kuat lentur pada hari 14 hari dan meningkat sebesar 90,62% dari kuat lentur rata-rata pada umur 7 hari.
Analisa Absorpsi
19
air umur ke-56 paving block dengan penambahan serbuk kaca sebanyak 10% ini mempunyai penyerapan air rata-rata 11,8495%, turun sekitar 45,28% dari penyerapan rata-rata paving block pada hari ke-7
Nilai absorpsi tertinggi terjadi pada paving block tanpa tambahan serbuk kaca dengan umur benda uji 14 hari yaitu sebesar 20,3256%, nilai ini jauh dari standar mutu sesuai SNI 03-0691-1996 yang mana absorpsi maksimum yang diperbolehkan sebesar 10%. Hal ini mungkin terjadi karena pemberian pressing pada paving block yang tidak merata sehingga masih terdapat rongga-rongga yang tidak terisi oleh agregat yang mengakibatkan penyerapan air yang berlebihan, hal ini mungkin juga terjadi mengingat agregat yang digunakan merupakan bahan recycled yaitu limbah sisa adukan beton yang mana menurut (hansen,1992) penyerapan air pada agregat daur ulang mempunyai nilai 3 - 10% dibandingkan agregat alam (pasir) yang mempunyai nilai absorpsi sebsar 0,2 - 4,5%.
Pemanfaatan Limbah Daur Ulang Untuk Bahan Bangunan
Dalam hasil penelitian yang telah dilakukan, bahwa manfaat dari pengunaan limbah daur ulang bisa digunakan oleh industri paving block. berikut ini adalah persyaratan bata beton( paving block) menurut SNI 03-0691-1996
Bata beton A digunakan untuk jalan
Bata beton B digunakan untuk peralatan parkir Bata beton C digunakan untuk pejalan kaki
Bata beton D digunakan untuk taman dan penggunaan lainnya. Syarat Mutu :
Tabel 8: Syarat mutu Paving Blok menurut SNI
Mutu Kuat Tekan(Mpa) Ketahanan Aus (mm/menit)
Penyerapan Air rata-rata
maks Rata-rata Min Rata-rata Min (%)
A 40 35 0,09 0,103 3
B 20 17 0,13 0,149 6
C 15 12,5 0,16 0,184 8
D 10 8,5 0,219 0,251 10
20
Kesimpulan
Berikut ini adalah kesimpulan yang didapat dari hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur dan absorpsi yang dilakukan dilaboratorium :
1. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu menggunakan pressing dengan nilai 100 kg/cm2 dengan perbandingan semen agregat sebesar 1 : 4,5 dan nilai faktor air semen 0,3
2. Material yang digunakan dalam campuran paving block ini sebagian besar telah memenuhi standar ASTM maupun standar SNI. Tetapi pengujian kadar lumpur pada agregat limbah sisa adukan beton ini memiliki nilai 18,76% dimana standar yang diijinkan memiliki batas maksimal kadar lumpur sebesar 5%. Banyaknya lumpur akan mempengaruhi pengikatan agregat oleh semen yang dapat menurunkan kekuatan paving block.
3. Hasil uji kuat tekan pada umur 28 hari menunjukan bahwa pengunaan persentase 10% serbuk kaca dari berat semen merupakan komposisi optimal karena mempunyai kuat tekan terbesar yaitu sebesar 13,625 Mpa.
4. Pada pengujian kuat lentur didapatkan peningkatan yang cukup signifikan pada umur 28 hari dimana paving block dengan penambahan persentase 10% serbuk kaca ini mempunyai kuat lentur rata-rata sebesar 4,289 Mpa atau meningkat sebesar 44,11% dari kuat lentur pada hari 14 hari dan meningkat sebesar 90,62% dari kuat lentur rata-rata pada umur 7 hari.
5. Untuk pengujian penyerapan air (absorpsi) dilakukan pada hari ke-14, 28, 49 dan 56 hari. Dari data dan grafik yang ada diketahui bahwa penyerapan air benda uji menurun seiring bertambahnya umur uji hal ini dikarenakan semen dan agregat yang semakin mengikat seiring bertambahnya hari. Pada hari ke-56 nilai penyerapan air pada paving block dengan penambahan persentase serbuk kaca 10% mencapai nilai terendah yaitu sebesar 11,8495%.
6. Penggunaan serbuk kaca yang berasal dari peleburan botol heinkein dan bir bintang dapat meningkatkan kualitas mutu paving. Paving yang menggunakan variasi 10% serbuk kaca merupakan komposisi yang terbaik untuk menghasilkan kuat tekan optimum.
Saran
21
1. Perlu dilakukan penelitian tentang standar-standar dalam pengolahan limbah sisa adukan beton ini sehingga dapat memenuhi syarat sebagai agregat halus.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai variasi penekanan (pressing) yang diberikan dalam pembuatan paving block ini.
3. Variasi serbuk kaca yang digunakan berkisar antara 8% – 12% dengan interval kurang dari 1%. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai optimum serbuk kaca yang lebih akurat.
4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai komposisi semen agregat dan faktor air semen yang tepat untuk mendapatkan kuat tekan yang lebih tinggi.
5. Perlu dilakukan penelitian terhadap keekonomisan dari penggunaan limbah sisa adukan beton dan serbuk kaca ini sehingga penggunaanya dapat dimanfaatkan oleh industri sebagai sebuah produk bahan bangunan yang ramah lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Claudia Müller, Eva Fitriani, Halimah, dan Ira Febriana. 2006. Modul Pelatihan Pembuatan Ubin Atau Paving Blok Dan Batako. Kantor Perburuhan International (ILO). Jakarta. Dowson, A.J. (1996). Mix Design for Concrete Block Paving. S.Marshall & Sons Ltd, UK. Erwin Riduan. 2004. Beton Ramah Lingkungan dengan Menggunakan Limbah Beton Sebagai
Agregat Kasar dan Limbah Kaca Sebagai Bahan Tambahan (Filler) dalam Beton.
Departemen Teknik Sipil. Universitas Indonesia. Depok.
Erwin, R dan Ninik CEY, 2003, Teknologi Pembuatan dan Pola Pemasangan Paving untuk Mengoptimalkan Kualitas Paving-Blocks, Prosiding Simposium Nasional II RAPI, UMS, Surakarta.
Hadiwinata Arie dan Ferry Susanto. 2010. Penggunaan Semen Portland Dengan Semen Pozzolan Ditambah Campuran Serbuk Kaca dan Fly Ash Dalam Pembuatan Paving Block. ITS. Bandung.
Harianto Hardjosaputro, Andi Ciputera. 2007. Penggunaan Limbah Beton Sebagai Agregat Pada Campuran Beton Baru. Seminar Nasional Sustainibility dalam Bidang Material, Rekayasa, dan Konstruksi Material. Bandung
Laboratorium Struktur dan Material FTUI. 2008. Pedoman Praktikum Pemeriksaan Bahan Beton dan Mutu Beton. Universitas Indonesia. Depok.
