commit to user
EVALUASI EMISI GAS RUMAH KACA PADA TAHAP
PEKERJAAN BETON HIGH VOLUME FLY ASH–SELF
COMPACTING CONCRETE KONSTRUKSI RUMAH DUA
LANTAI DENGAN METODE LIFE CYCLE ANALYSIS
GREENHOUSE GAS EMISSIONS EVALUATION FOR HIGH
VOLUME FLY ASH-SELF COMPACTING CONCRETE WORKS OF
TWO STOREY HOUSE CONSTRUCTION WITH LIFE CYCLE
ANALYSIS METHOD
SKRIPSI
Disusun sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
FEBRYAN MULYA KUNCARA
I0114046
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2018
commit to user
i
EVALUASI EMISI GAS RUMAH KACA PADA TAHAP
PEKERJAAN BETON HIGH VOLUME FLY ASH–SELF
COMPACTING CONCRETE KONSTRUKSI RUMAH DUA
LANTAI DENGAN METODE LIFE CYCLE ANALYSIS
GREENHOUSE GAS EMISSIONS EVALUATION FOR HIGH
VOLUME FLY ASH-SELF COMPACTING CONCRETE WORKS OF
TWO STOREY HOUSE CONSTRUCTION WITH LIFE CYCLE
ANALYSIS METHOD
SKRIPSI
Disusun sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
FEBRYAN MULYA KUNCARA
I0114046
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2018
commit to user
commit to user
iv
MOTTO
“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada
Tuhanmulah engkau berharap.”
(QS. Al-Insyirah 5-8)
“Jika Seseorang Bepergian Dengan Tujuan Untuk Mencari Ilmu, Maka Allah Swt Akan Menjadikan Perjalanannya Bagaikan Perjalanan Menuju Surga”
(Nabi Muhammad Saw)
“Sesungguhnya Allah Menyukai Hamba Yang Berkarya Dan Terampil (Ahli / Professional). Barang Siapa Bersusah-Payah Mencari Nafkah Untuk Keluarganya,
Maka Nilainya Sama Dengan Seorang Mujahid Di Jalan Allah Swt” (Hadist Hr. Ahmad)
“Sukses bukanlah suatu kebetulan. Sukses lahir dari kerja keras, kegigihan, dan banyak belajar, berani berkorban, dan yang terpenting mencintai apa yang kamu
lakukan” (Pale)
commit to user v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Saya persembahkan karya ini untuk :
1. Ibu Bapak Kakak Adik
Bukan hanya sekedar tanda bakti ataupun hormat untuk kedua orangtuaku, tetapi ini adalah ucapan terima kasih yang tidak akan pernah bisa membayar lunas atas andilnya Ibu dan Bapak dalam menggapai cita-cita. Terima kasih atas segala doa yang tidak terbatas yang mengalir disetiap detik kehidupan ini. Tak pernah ku lupa mengikuti nasehat terbaik, “eling, yakin, lan waspodo”. Terima kasih untuk saudara ku yang telah sudi menjadi penyemangat dan tempat mengadu dalam susah dan senang. Dengan segala kerendahan hati, karya ini kupersembahkan untuk keluargaku tercinta harta terindah yang pernah diberikan Tuhan Yang Maha Esa.
2. Bapak Ir. Sugiyarto, M.T dan Dr. Senot Sangadji, S.T, M.T
Beribu terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah sabar, membimbing dan meluangkan waktu untuk menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Sunarmasto, M.T dan Ir. Kuswanto, M.T
Terima kasih kepada dosen penguji skripsi yang telah membantu memberikan masukan skripsi ini.
4. Teman-teman Teknik Sipil Angkatan 2014
Terima kasih sudah menjadi rumah kedua selama 4 tahun ini, semoga teman-teman semua selalu diberikan kemudahan dan kelancar dalam menggapai cita-cita, see you on
top guys!!!
5. Sahabat Skripsisquad
Terima kasih ya Nindya, Romdhony, Dwida menjadi teman sharing skripsi ini, sukses terus ya buat kalian.
commit to user vi
6. Partner Magang Basis Pasar Rumput
Terima kasih menjadi partner terasoyy (Oliver, Juan, Suci, Atut) susah sedih selama 2 bulan, sudah dikenalkan dengan kerasnya ibukota jarkarta, mungkin proyek rusunawa bakalan jadi saksi bisu kegilaam kita magang. Terima kasih juga sudah mengajari saya naik krl dan bst hehe, bakalan kangen juga main dan makan bareng ya (seblak jeletet, gorengan dan chocolate). Pokoke love banget dah!!!
7. Sahabat “Karawitan Fams” SMP N 9 Surakarta
Since 2008 hlo guys, terima kasih endah, nindya, pandu, syitha, septi, happy, dan ummu pokoke kalian sahabat ter ter lah. Semoga persahabatan kita sampai kakek nenek hingga maut memisahkan kita.
8. Sahabat “Pake Aku Bang”
Teman terempong (Gabriel, Himawan, Atut, Juan, Yohana, Oliver), di sini saya belajar tegar dan memaknai hidup, betapa kerasnya bully-an yang datang menerpaku. Untung Allah selalu memberikan ketabahan sehingga saya bisa bertahan dalam pertemanan ini.
9. Sahabat Para Pencari-Mu
Terima kasih telah menuntunku ke jalan yang benar, semoga kebaikan kalian dibalas Allah S.W.T, Amin.
10. Sahabat KKN Gledeg (@catatangledeg)
Mecel po ndesss? Kangen kalian guys Carina, Ratna, Janang, Bani, Stella, Angel, mustika terima kasih sudah yang mau diajak susah seneng bareng 45 hari.
11. Dek Reza, Dek Diaz dan Dek Dila
Since sejak lahir sudah kayak saudara kandung, terima kasih yang setiap hari mendengarkan curahan hatiku.
12. Sahabat PUTKUNTONMAGHNIS
Putra, Anissa, Maghribi dan Katon aku sayang kalian pokoknya. Kalau sudah sukses jangan pernah lupain masa-masa alay kita ya guys.
commit to user vii
13. Sahabat Three Twins Forever
Kalian sahabat terdabest pokoknya, irma dan rani jangan pernah lupain momen bersama kita ya, love you guys.
14. Gembong-gembong SMA 7 Surakarta
Nurina, dessya, dwik, clara, kinanthi dan temen-temen lain sukses terus ya kalian
15. Teruntuk Rizki Mega Andriani
Terima kasih riani sudah menjadi teman yang baik aku ngefans banget deh sama kamu,
you are the best.
16. Teruntuk Juan Aristi P
You are the reason Juan Aristi P. Semoga kebaikanmu dibalas Allah.
17. Teruntuk Bid’Ah Claudia, Belviana, Nabilla K.I, Suci Indah P
Claudia, temen paling cantik paling sering ngajak makan telur asin di pertanian, Abel, temen terselow alon alon asal kelakon, pesenku jangan lupa minum air putih, Nabilla K.I sahabat fremilt, nabs sukses S2-nya ya jyum, Suci Indah P, terima kasih telah mengajariku pas aku gak tau materi kuliah, makasih excel-excelnya, luvs pokoknya.
commit to user
viii
ABSTRAK
Febryan Mulya Kuncara, 2018. Evaluasi Emisi Gas Rumah Kaca Pada Tahap Pekerjaan Beton High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete Konstruksi Rumah Dua Lantai dengan Metode Life Cycle Analysis. Skripsi.
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta.
Pertambahan penduduk di Indonesia yang semakin pesat menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan pembangunan rumah tinggal sederhana. Proyek konstruksi dengan pekerjaan beton menyebabkan meningkatknya emisi gas rumah kaca memicu pemanasan global. Untuk menggurangi dampak tersebut dikembangkan beton dengan memanfaatkan limbah sisa pembakaran batubara yang disebut fly ash umumnya terdapat pada pembangkit listrik tenaga uap. Beton tersebut adalah high volume fly ash self compacting concrete (HVFA SCC) dimana presentase komposisi fly ash sebagai penganti semen sebesar 50%. Tujuan penelitian ini untuk mengevaluasi emisi gas rumah kaca yang dilepaskan pada tahapan unit proses pekerjaan beton HVFA SCC kontruksi rumah dua lantai menggunakan metode Life Cylce Analysis.
Metode ini menggunakan database dari EcoInvent, untuk menyamakan emisi rumah kaca yang dihasilkan dari masing-masing tahapan pekerjaan kemudian dikonversi dengan software TRACI 2.1, emisi tersebut diekuivalenkan ke satuan CO2e (Carbon Dioxide Equivalent.
Hasil penelitian menunjukan pada pekerjaan beton HVFA SCC diperoleh titik kritis pada produksi material baja sebesar 32,61% dari total emisi gas rumah kaca yang dihasilkan setiap tahap konstruksi.
Kata Kunci: Beton HVFA SCC, Gas Rumah Kaca, Life Cylce Analysis, TRACI
commit to user
viii
ABSTRACT
Kuncoro, Febryan Mulya 2018. Greenhouse Gas Emissions Evaluation For High Volume Fly Ash-Self Compacting Concrete Works Of Two Storey House Construction With Life Cycle Analysis Method. Civil Engineering Department of
Engineering Faculty of Sebelas Maret University, Surakarta.
Rapid population growth in Indonesia has resulted in an increasing need for simple house constructions. Construction projects with concrete work caused increasing greenhouse gas emissions that lead to global warming. To reduce the impact, the concrete is developed by utilizing coal combustion waste known as fly ash, generally found in steam power plant. The concrete is a high volume fly ash self compacting concrete (HVFA SCC) in which the percentage of fly ash composition as cement substitute is 50%. The purpose of this study was to evaluate the greenhouse gas emissions which released at the stage of HVFA SCC unit process works two-story house construction of using Life Cylce Analysis method.
This method used the EcoInvent database, to equalize the greenhouse gas emissions generated from each stage of the work and then converted with TRACI 2.1 software into CO2e (Carbon Dioxide Equivalent) equivalents).
The results showed that HVFA SCC concrete work obtained a critical point on the steel material production by 32.61% of total greenhouse gas emissions generated from each stage of construction.
commit to user
ix
PRAKATA
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan penyayang atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Evaluasi Emisi Gas Rumah Kaca Pada Tahap Pekerjaan Beton High Volume Fly Ash–Self Compacting Concrete Konstruksi Rumah Dua Lantai Dengan Metode Life Cycle Analysis guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Sugiyarto, M.T selaku dosen pembimbing I
4. Dr. Senot Sangadji, S.T, M.T selaku dosen Pembimbing II. 5. Ir. Agus Supriyadi, M.T selaku dosen pembimbing akademik. 6. Ir. Agus Supriyadi, M.T selaku dosen pembimbing kerja praktik.
7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil.
9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan tulus dan ikhlas.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang. Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta, Juli 2018
commit to user
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
MOTTO ... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAK ... viii
PRAKATA ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 4 1.3 Batasan Masalah ... 5 1.4 Tujuan Penelitian ... 5 1.5 Manfaat Penelitian ... 6
BAB 2 TINJUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 7
2.1 Tinjuan Pustaka ... 7
2.2 Landasan Teori ... 8
2.2.1 Pengertian High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete (HVFA SCC) ... 8
2.2.2 Karakteristik High Volume Fly Ash Self Compacting Concrete ... 9
2.2.3 Bahan Penyusun Beton HVFA SCC ... 11
2.2.4 Mix Design ... 16
2.2.4.1 Mix Design Campuran Beton Normal ... 16
2.2.4.2 Mix Design Campuran Beton HVFA SCC ... 20
2.2.5 Kelebihan dan Kekurangan Beton HVFA SCC ... 20
commit to user
xi
2.2.6.1 Uap Air ... 23
2.2.6.2 Karbon Dioksida (CO2) ... 23
2.2.6.3 Metana (CH4) ... 24 2.2.6.4 Nitrous Oxide (N2O) ... 24 2.2.6.5 Ozon (O3) ... 24 2.2.7 Software TRACI 2.1 ... 25 2.2.7.1 Asidifikasi ... 28 2.2.7.2 Eutrofikasi ... 29
2.2.7.3 Partikulat yang Membahayakan Kesehatan Manusia ... 29
2.2.7.4 Formasi Smog Fotokimia ... 30
2.2.7.5 Penipisan Sumber Daya ... 30
2.2.7.6 Pemanasan Global ... 30
2.2.7.7 Penipisan Ozon ... 32
2.2.8 Metode Life Cycle Assessment (LCA) ... 32
2.2.8.1 Tahapan-Tahapan Metode LCA ... 33
2.2.8.2 Kelebihan dan Kelemahan Metode LCA ... 38
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 40
3.1 Umum ... 40
3.2 Diagram Alir Penelitian ... 41
3.3 Tahap Inventory Analysis ... 42
3.4 Pengumpulan Data ... 42
3.4.1 Data Denah Rumah Dua Lantai ... 43
3.4.2 Data Emisi Unit Proses ... 43
3.4.3 Data Konversi TRACI 2.1 ... 44
3.4.4 Data Mix Design Beton HVFA SCC ... 44
3.4.5 Database LCI dari Penelitian Terdahulu ... 45
3.5 Analisis Data dan Penilaian Dampak ... 45
3.5.1 Merumuskan Masalah / Tujuan Penelitian ... 46
3.5.2 Menentukan Batasan Penelitian ... 46
3.5.3 Penentuan Unit Proses ... 46
3.5.3.1 Produksi Material ... 46
commit to user
xii
3.5.3.3 Transportasi Beton ke Site Pekerjaan ... 47
3.5.3.4 Pekerjaan Beton di Site Pekerjaan... 47
3.5.4 Mencari dan Memasukan Database Emisi pada Unit Proses ... 47
3.5.5 Mengkonversi dan Mengkalkulasi Emisi Gas Rumah Kaca ... 48
3.6. Intrepretasi dan Simpulan ... 48
3.6.1 Menentukan Titik Hotspot ... 48
3.6.2 Kesimpulan dan Saran ... 48
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 49
4.1 Menentukan Tujuan dan Cakupan ... 49
4.2 Tahapan Inventory Analysis ... 49
4.2.1 Produksi Material ... 49
4.2.2 Mixing Beton pada Batching Plant ... 50
4.2.3 Transportasi Beton dari Batching Plant menuju Site ... 55
4.3 Tahap Penelitian Dampak ... 58
4.3.1 Perhitungan Kebutuhan Volome Pekerjaan ... 59
4.3.1.1 Produksi Material ... 59
4.3.1.2 Transportasi Beton ke Batching Plant ... 59
4.3.1.3 Mixing Beton pada Batching Plant ... 60
4.3.1.4 Transportasi Beton menuju Site ... 61
4.3.1.5 Pekerjaan Konstruksi Beton di Site ... 62
4.3.2 Konversi TRACI 2.1 ... 63
4.3.4 Perhitungan Emisi CO2e ... 66
4.3.4.1 Produksi Material ... 66
4.3.4.2 Mixing Beton pada Batching Plant ... 67
4.3.4.3 Transportasi Beton Menuju Site ... 69
4.3.4.4 Pekerjaan Beton di Site ... 69
4.3.5 Pembahasan ... 70
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 76
5.1 Kesimpulan ... 76
5.2 Saran ... 78
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Fly Ash ... 12
Gambar 2.2 TRACI 2.1 Framework ... 25
Gambar 2.3 Ruang Lingkup pada LCA ... 32
Gambar 2.4 Tahapan-Tahapan pada LCA ... 36
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 41
commit to user
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Persyaratan Kandungan Kimia Fly Ash ... 13
Tabel 2.2 Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air Semen dan Agregat Kasar yang Digunkan di Indonesia ... 17
Tabel 2.3 Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum untuk Berbagai Macam Pembetonan dalam Lingkungan Khusus ... 18
Tabel 2.4 Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ... 19
Tabel 2.5 Daerah Gradasi Agregat Halus ... 19
Tabel 2.6 Mix Design Range oleh The European Guidelines for Self Compacting Concrete (2005) ... 20
Tabel 2.7 Faktor Karakteristik pada Emisi ... 28
Tabel 2.8 Contoh dari Beberapa Kategori Dampak Lingkungan ... 36
Tabel 3.1 Data Sekunder untuk Metode LCA ... 42
Tabel 3.2 Proporsi Materil Beton ... 44
Tabel 4.1 Volume Penggunaan Material ... 49
Tabel 4.2 Emisi untuk Produksi Material Perkerjaan Beton HVFA SCC ... 50
Tabel 4.3 Data Sekunder Mixing Beton pada Batching Plant ... 51
Tabel 4.4 Konsumsi Energi pada Mixing Beton per m3 Beton... 52
Tabel 4.5 Emisi Gas pada Truk 16 – 32 ton metric per 1 ton.km ... 53
Tabel 4.6 Emisi Gas pada Truk 7,5 metric per 1 ton.km...54
Tabel 4.7 Emisi Gas Rumah Kaca Solar untuk Setiap 1 Gallon ... 54
Tabel 4.8 Emisi Gas Rumah Kaca pada LPG Setiap 1 Kg ... 54
Tabel 4.9 Emisi Gas pada Produksi Listrik untuk Setiap 1 kWh ... 54
Tabel 4.10 Emisi Gas Rumah Kaca pada Oli untuk Setiap 1 Kg ... 55
Tabel 4.11 Emisi Gas Rumah Kaca pada Konsumsi Emisi Alam untuk Setiap 1 MJ ... 55
Tabel 4.12 Emisi Rumah Kaca pada Konsumsi Bahan Bakar untuk Setiap 1 Gallon...55
commit to user
xv
Tabel 4.14 Emisi Gas pada Mesin Truck Mixer untuk Setiap 1 ton.km...56
Tabel 4.15 Emisi Gas pada Pemutar Mixer Truck untuk Setiap 1 jam... 56
Tabel 4.16 Data Tahapan Pengecoran Beton di Site ... 57
Tabel 4.17 Emisi GHG Pada Penggunaan Water Tanker setiap ton.km ... 57
Tabel 4.18 Emisi Gas Pada Pemutar Mixer Truck setiap jam ... 57
Tabel 4.19 Tahapan Unit Proses Tahapan Pekerjaan Beton HVFA SCC ... 58
Tabel 4.20 Data Quarry, Jarak, Alat Transportasi dan Kapasitas Muatan ... 59
Tabel 4.21 Total Konsumsi Bahan Bakar Mixing Beton di Batching Plant ... 61
Tabel 4.22 Konversi TRACI 2.1 Truk 3,5-7,5 ton metric 1 ton.km...63
Tabel 4.23 Konversi TRACI 2.1 pada Truk 16 – 32 ton metric 1 ton.km ... 63
Tabel 4.24 Konversi TRACI 2.1 Solar Setiap 1 Gallon ... 63
Tabel 4.25 Konversi TRACI 2.1 pada LPG setiap 1 Kg ... 64
Tabel 4.26 Konversi TRACI 2.1 pada Produksi Listrik setiap 1 kWh...64
Tabel 4.27 Konversi TRACI 2.1 Oli setiap 1 Kg ... 64
Tabel 4.28 Konversi TRACI 2.1 pada Konsumsi Gas Alam setiap 1 MJ...64
Tabel 4.29 Konversi TRACI 2.1 Konsumsi Bensin setiap 1 Gallon ... 51
Tabel 4.30 Konversi TRACI 2.1 pada Penggunaan Water Tanker setiap 1 ton.km...65
Tabel 4.31 Konversi TRACI 2.1 pada Mesin Truck Mixer setiap 1 ton.km...65
Tabel 4.32 Konversi TRACI 2.1 pada Mesin Pemutar Truk Mixer setiap 1 Jam...65
Tabel 4.33 Rekapitulasi Total Emisi Gas Rumah Kaca pada Setiap Ekstraksi Material ... 67
Tabel 4.34 Rekapitulasi Emisi Gas Rumah Kaca pada Mixing Beton di Batching Plant ... 68
Tabel 4.35 Rekapitulasi Emisi Gas Rumah Kaca Beton HVFA SCC ... 70
commit to user
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A : DENAH RUMAH DUAH LANTAILAMPIRAN B : JARAK PRODUKSI MATERIAL – BATCHING PLANT LAMPIRAN C : DATABASE ECOINVENT
