7 BAB II
LANDASAN TEORI A. Kajian Pustaka 1) Paving Block
a. Pengertian
Bata beton ( paving block ) merupakan salah satu jenis beton non strultural yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan jalan, pelataran parkir, trotoar, taman, dan keperluan lainnya. Bata beton terbuat dari campuran semen portland tipe I dan air serta agregat sebagai bahan pengisi ( www.dikti.org ). Paving block adalah bahan bangunan yang digunakan sebagai perkerasan permukaan jalan, baik jalan untuk keperluan pelataran parker kendaraan, jalan raya, maupun untuk keperluan dekoratif taman.
Paving block dibuat dari campuran bahan pengikat hidrolis atau sejenisnya dengan agregat halus dengan tau tanpa bahan tambah lainnya, dicetak dengan sedemikian rupa (Nadhiroh, 1992)
Sedangkan menurut SK SNI T-04-1990-F, paving block adalah segmen-segmen kecil yang terbuat dari beton dengan bentuk segi empat atau segi banyak yang dipasang sedemikian rupa sehingga saling mengunci (Dudung Kumara, 1992; Akmaluddin dkk. 1998). Berdasarkan SNI 03-0691-1996 paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambah lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton itu.
Dari paparan diatas dapat disimpulkan bahwa paving block adalah jenis beton non struktural yang terbuat dari pasir, semen, air dan bahan
8
tambah lainnya yang berfungsi sebagai perkerasan jalan yang biasanya dipakai pelataran parkir, taman, trotoar dan lain sebagainya, untuk membantu mempermudah kendaraan lewat serta mengontrol laju kecepatan kendaraan.
Adapun beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan mutu paving block dimana harus memenuhi persyaratan (SNI 03-0691-1996) diantaranya adalah sebagai berikut :
a. Sifat Tampak
Paving block memiliki bentuk yang sempurna, tidak boleh mengalami retak-retak atau pun cacat, serta bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan tangan.
b. Bentuk dan Ukuran
Dalam hal ini bentuk dan ukuran paving block untuk lantai bergantung dari persetujuan antara pemakai dan produsen.
Dimana produsen akan memberikan penjelasan mengenai bentuk, ukuran, dan konstruksi pemasangan paving block untuk lantai.
c. Sifat Fisik
Paving block untuk lantai harus mempunyai kekuatan fisik sebagai berikut :
Tabel 1 . Kekuatan fisik paving block SNI-03-0691-1996 Mutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
( mm/menit)
Penyerapan air rata – rata maksimal Rata – rata Min. Rata – rata Min. %
A 40 35 0,090 0,103 3
B 20 17,0 0,130 0,149 6
C 15 12,5 0,160 0,184 8
D 10 8,5 0,219 0,251 10
(Sumber : SNI 03-0691-1996)
b. Bahan Penyususn Paving Block 1) Portland cement (PC)
Semen adalah suatu bahan yang memiliki sifat adhesive dan kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang padat.(Sutrino san widodo,2013).
Sement Portland merupakan bahan perekat hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker ( bahan ini terutama dari silikat kalsium yang bersifat hidrolis). Semen hidrolis sendiri dapat bereaksi dengan air dan menghasilkan susuatu yang keras dan stabil serta tidak mudah larut (Wuryati samekto dan Chandra rahmadiyanto, 2001).
Semen Portland adalah bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama terak semen Portland dan gips dengan satu atau lebih bahan organic, atau hasil pencampuran antara bubuk semen Portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi (blast furnace slag), pozolzn, senyawa silikat, batu kapur, degan kadar total bahan anorganik 6%-35%.(SNI 15-2049-2004).
Dari paparan diatas dapat disimpulkan bahwa sement Portland merupakan bahan perekat hidrolis yang mempunyai sifat adhesive dan kohesif, bahan ini terutama dari silika kalsium yang bersifat hidrolis yang dapat melekat dan menjadi suatu massa yang padat serta tidak mudah larut.
Kardiyono Tjokodimuljo (2004) “menyatakan pengertian semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat
kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan pembantu”.
Sesuai tujuan pemakaian semen portland di Indonesia dibagi lima jenis, yaitu:
1) Jenis I: semen portland untuk konstruksi umum, yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain.
2) Jenis II: semen portland untuk konstruksi yang agak tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
3) Jenis III: semen portland untuk konstruksi dengan kekuatan awal yang tinggi.
4) Jenis IV: semen portland untuk konstruksi dengan syarat panas hidrasi yang rendah.
5) Jenis V: semen portland untuk konstruksi dengan syrat sangat tahan terhadap sulfat. (Spesifikasi Bahan Bangunan A, Bahan Bangunan Bukan Logam, SK SNI S-04-1989-F) Semen portland yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen yang umum digunakan oleh masyarakat yaitu semen jenis I.
Portlan semen harus memenuhi persyaratan yang diperlukan SNI 15-0302-2004.
2) Pasir
Agregat merupakan bahan susun beton yang persentasenya paling banyak. Agregat dibagi menjadi 2 yakni agregat halus dan agregat kasar, dimana dalam pembuatan batako agragat yang digunakan adalah agregat halus yang lolos 12 saringan dengan diameter 4,75 mm dan tertahan pada ayakan 0,063 mm, dalam penggunaannya diatur dalam PBI (1971). Sedangkan menurut (Sebayang, S., 2000) agregat halus adalah agregat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa
pasir buatan yang diasilkan oleh alat-alat pemecah batu dan mempunyai ukuran butir 5 mm.
Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton, butiran mineral yang mengisi hampir 78% dari volume beton, maka pemilihan agregat harus diperhatikan.(Astanto,2001). Selain itu untuk memperoleh pasir dengan gradasi yang baik perlu diadakan pengujian di laboraturium. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang telah ditentukan, harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
a) Sisa diatas ayakan 4 mm, harus minimum 2% dari berat total.
b) Sisa diatas ayakan 1 mm, harus minimum 10 % dari berat total.
c) Sisa diatas ayakan 0,22 mm, harus berkisar antara 80 % - 90 % dari berat total.
Dari paparan diatas, dapat disimpulkan bahwa agregat halus (pasir) memiliki beberapa syarat yang harus dipenuhi, seperti ukurannya 1-5 mm, tidak menggandung unsur lumpur lebih dari 5%.
3) Air
Air merupakan bahan pembuat beton yang sangat penting dan murah yang digunakan untuk bereaksi dengan semen agar mudah dikerjakan dan dipadatkan, air hanya diperlukan 25% dari berat semen saja, selain itu digunakan untuk perawatan beton.
(Tjokrodimulyo, 1996)
Menurut Wijanarko (2008) air yang digunakan dalam proses pembuatan beton jika terlalu sedikit akan menyebabkan sulit untuk dikerjakan, tetapi jika air yang digunakan terlalu banyak
maka kekuatan beton tersebut akan berkurang dan terjadi penyusutan setalah beton mengeras.
Kardiono (2004), “air merupakan bahan dasar untuk membuat beton atau mortar yang penting, namun harganya paling murah. Air yang memenuhi syarat air minum juga memenuhi syarat untuk bahan campuran.
Air pada pembuatan beton atau paving block berfungsi untuk mempermudah pengerjaannya dengan meningkatkan workability .(Asroni, 2010). Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi persyaratan sebagai berikut (Standar SK SNI- 04-1989-F, Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A)
a) Air harus bersih
b) Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda melayang yang dapat dilihat secara visual. Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh lebih dari 2 gram/liter.
c) Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (asam, zat organic dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.
d) Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
e) Tidak mengandung senyawa sulfat (sebagai SO3)lebih dari 1 gram/liter.
Air harus terbebas dari zat-zat yang membahayakan beton, dimana pengaruh zat tersebut antara lain :
a) Pengaruh adanya garam-garam mangan, timah, seng, tembaga, dan timah hitam dengan jumlah cukup besar pada air adukan akan menyebabkan pengurangan kekuatan beton.
b) Pengaruh adanya seng klorida dapat memperlambat ikatan awal beton sehingga beton belum memiliki kekuatan yang cukup dalam umur 2-3 hari.
c) Pengaruh adanya sodium karbonat dan potassium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat dan dalam konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton.
d) Pengaruh air laut yang pada umumnya mengandung 3,5%
larutan garam, sekitar 78 % nya adalah sodium klorida dan 15% nya adalah magnesium sulfat akan dapat mengurangi kekuatan beton sampai 20% dan dapat memperbesar resiko terhadap korosi tulanganya.
e) Pengaruh adanya ganggan yang mungkin terdapat dalam air atau pada permukaan butir-butir agregat, bila tercampur dalam adukan akan mengurangi rekatan antara permukaan butir agregat dan pasta.
f) Pengaruh adanya kandungan gula yang mungkin juga terdapat dalam air. Bila kandungan itu kurang dari 0,05 % berat air tampaknya tidak berpengaruh terhadap kekuatan betonya.
Namun dalam jumlah yang lebih banyak dapat memperlambat ikatan awal dan kekuatan beton dapat berkurang.
4) Klasifikasi dan ukuran paving block
SNI 03-0691-1996 mengklasifikasi paving block berdasarkan mutunya dapat dikelompokan kedalam 4 kelompok :
a. Bata beton mutu A, digunakan untuk jalan.
b. Bata beton mutu B, digunakan untuk parkir.
c. Bata beton mutu C, digunakan untuk pejalan kaki.
d. Bata beton mutu D, digunakan untuk taman dan yang lainnya.
5) Syarat mutu dan ukuran
Untuk syarat visual paving block mempunyai bentuk permukaan rata, tidak mudah retak, bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan jari tangan. Paving
memiliki syarat tebal minimal 60 mm. Sedangkan sifat fisiknya harus memenuhi syarat seperti ditabel berikut:
Tabel 2.1 sifat fisika bata beton ( paving block ) SNI- 03-0691- 1996.
Mutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus ( mm/menit)
Penyerapan air rata – rata maksimal Rata – rata Min. Rata – rata Min. %
A 40 35 0,090 0,103 3
B 20 17,0 0,130 0,149 6
C 15 12,5 0,160 0,184 8
D 10 8,5 0,219 0,251 10
Sumber : SNI 03-0691-1996) (
c. Proses Pembuatan Paving Block
1) Proses pembuatan paving block dapat dilakukan dengan menggunakan mesin dan manual. Untuk proses pembuatanya hampir sama, bedanya hanya alat yang digunakan. Bahan penyususun paving block: pasir, semen da air. Alat yang digunakan yaitu pengaduk dan cetakan. Langkah pertama pasir dan semen dicampur kemudian diaduk hingga rata dalam keadaan kering.
2) Campuran tersebut kemudian ditambah air dan diaduk sampai menjadi adonan mortar.
3) Membersikan dan memastikan bahwa cetakan benar – benar bersih dari kotoran, kemudian adukan mortar dituang kedalam cetakan paving block.
4) Melakukan pengepresan pada cetakan bertujuan agar produk paving block benar-benar padat dan tanpa rongga didalamnya.
5) Paving block yang sudah jadi disimpan di tempat tertutup agar terhindar dari sinar matahari langsung dan air hujan. (Sumber SNI- 03-0691-199996).
Uji kuat tekan Uji daya serap air
Hasil
Produk bagus Produk cacat
Dipasarkan
Gambar 2.1 Alur pembuatan paving block.
2) Serat Ijuk
Serat merupakan bahan tambah yang berupa asbeston, kaca, plastik, atau serat tumbuh – tumbuhan.penambahan serat dimaksudkan untuk menambah kekuatan pada beton, sehingga dapat menambah keawetan beton tersebut ( Slamet widodo, 2007). Serat juk adalah serat berwarna hitam dan liat, ijuk merupakan serat alami yang dihasilkan oleh pangkal pelepah sejenis pohon palma (pohon aren). Ijuk yang dihasilakan oleh pohon aren berdiameter 0,5 mm, bersifat kaku dan ulet (Wahyudi, 2014) .
Serat ijuk biasanya dijadiakn tali, sapu ijuk atau atap ijuk, selain itu serat ijuk dalam konstruksi bangunan biasanya dijadikan lapisan penyaring sumur resapan. kakteristik dari serat ijuk dalam pembuatan beton/paving block adalah ijuk merupakan bahan yang tidak menyerap air atau zero water absorption, sifat ijuk yang tidak menyerap air dapat mengisi rongga- rongga pada beton/paving block secara maksimal sehingga beton/paving block bersifat kedap air, ijuk dalam hal ini adalah serat ijuk mempunyai sifat sebagai pozzoland yang dapat meningkatkan kuat tekan dari beton/paving block, ijuk tidak mengandung bahan yang berbahaya, sehingga pada saat pengerjaan beton/paving block aman bagi manusia, serat ijuk salah satu serat yang tahan terhadap asam dan garam air laut.
Dengan karakteristik ijuk seperti ini diharapkan dapat memperbaiki sifat kuarng baik pada paving block.
Peneltian Dony Hermanto, dkk (2014) tentang kuat tekan batako dengan variasi bahan tambah serat ijuk, dengan penambahan serat ijuk 6%
menghasilkan kuat tekan lebih tinggi dibandingkan dengan batako normal dengan kuat tekan 33,36 kg/cm2.
Gambar 2.2. grafik hubungan kuat tekan batako dengan penambahan serat ijuk.
Penelitian S W Lee dkk (2018) tentang penggunaan ijuk sawit sebagai bahan untuk beton dengan variasi tambahan serat ijuk sawit 0%, 5%, 10%, 15% menunjukan peningkatan kuat tekan sebesar 55,1 Mpa pada umur 28 hari.
Fly Ash 3)
Fly ash merupakan sisa pembakaran batu bara yang berbentuk partikel halus amorf merupakan bahan anorganik yang terbentuk dari perubahan bahan mineral karena proses pembakaran. Fly ash dapat diperoleh dari limbah hasil pembakaran batu bara pada tungku pembangkit listrik tenaga uap berbentuk halus, bundar dan bersifal pozzolanik (SNI
Grafik 2.3 Kuat tekan beton ( S W Lee dkk, 2018) (Sumber: e jurnl matriks teknik sipil , Dony Hermanto dkk 2014)
(sumber: IOP. Series: materials science and engineering 431, S W Lee dkk 2018) Grafik 2.2 Kuat tekan batako ( Dony Hermanto dkk,
03-6414-2002). Fly ash memeiliki ciri – ciri butiran yang sangat halus berwarna abu – abu dan mudah menggampal seperti semen.
Dalam pengembangannya di bidang fly ash menurut (Boccacini dkk, 1995), fly ash mempunyai sifat superior karena mempunyai kekuatan yang tinggi dan mampu kerja dengan baik sehingga sangat berguna dalam Di Indonesia, produksi bidang konstrusi, mekanik dan insdustri kimia.
limbah abu dasar dan abu layang dari tahun ke tahun meningkat sebanding dengan konsumsi penggunaan batubara sebagai bahan baku pada industri PLTU (Harijono D, 2006, dalam Irwanto, 2010).
Tabel 2.3. susunan kimia dan fisika pada fly ash
Susunan Kimia dan Fisika Kelas F (%) Kelas C (%)
Silikon dioksida, min 54,90 39,90
Sulfur trioksida, max 5,0 5,0
Kadar air, max 3,0 3,0
Hilang pijar, max 6,0 6,0
Na2O,max 1,5 1,5
4) Kuat Tekan
Kuat tekan beton merupakan besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan suatu benda uji akan hancur dila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan, uji kuat tekan ini dilakukan dengan mesin tekan Compressing Testing Machine (SNI 03- 1974-1990).
Salah satu hal yang harus diperhatikan dalam pengujian kuat tekan beton yaitu kuat tekannya yang dapat digunakan sebagai dasar dalam penilaian mutu dari beton yang dihasilkan (SNI 03-3421-1994). Nilai kuat tekan dapat dapat dicari dengan rumus berikut:
Keterangan:
P= kuat tekan bahan, satuannya N/m2 atau kg/cm2
F= beban tekan maksimum (gaya tekan),satuannya (kg atau N) A= luas bidang bahan (m2)
5) Daya Serap Air
Daya serap air merupakan kemampuan bahan dalam menyerap air (daya hisap). Daya serap air yang tinggi akan berpengaruh pada pemasangan batu bata dan adukan karena air pada adukan akan diserap oleh batu bata sehingga pengeras adukan tidak berfungsi dan dapat mengakibatkan kuat adukan menjadi lemah. (Handayani, 2010: 44). Daya serap air dapat dihitung dengan rumus berikut:
Penyerapan air (PA) = Keterangan:
A = berat bata beton basah (kg) B = berat bata beton kering (kg)
6) Mata Kuliah Teknologi beton
Teknlogi beton merupakan salah satu mata kuliah prasarat yang harus ditempuh di prodi Pendidikan Teknik Beton, Universitas Sebelas Maret yang berbobot 2 sks. Mata kuliah ini memiliki salah satu tujuannya yaitu agar mahasiswa Pendidikan Teknik Bangunan mempunyai kompetensi dalam ilmu dasar tentangteknologi beton mulai dari proses awal pengujian material sampai proses akhir mutu beton.
Silabus mata kuliah tekologi beton sendiri mempunyai beberapa point yaitu pengenalan sifat-sifat fisis, mekanis, dan kimiawi, bahan dasar beton yaitu: air, semen Portland, agregat dan bahan tambah, serta sifat- sifat adukan beton, beton setelah mengeras, cara-cara
meliputi cara perancangan campuran, cara pengolahan/pembuatan beton,
pengolahan, cara pengendalian mutu, serta cara evaluasi, dan pengetahuan jenis-jenis beton.
B. Kerangka Berfikir
Berdasarkan uraian dalam kajian teori, diuraikan kerangka berfikir
“Perkembangan pembangunan di Indonesia yang begitu pesat, Penggunaan material yang begitu banyak menyebabkan bahan material alam semakin menurun. Oleh karena itu diperlukan bahan alternatife sebagai penambah atau pengganti material paving salah satunya yaitu pemanfaatan serat ijuk dan limbah fly ash. Penggunaan limbah fly ash sebesar 20% dari berat semen dan variasi serat ijuk sebesar 0%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5% 3%, dengan harapan agar dapat menghasilakan kuat tekan dan daya serap pada paving untuk suplemen mata kuliah teknologi beton.
Untuk lebih jelasnya kerangka berfikir akan ditampilakn berupa flow chat dalam gambar 2 di bawah ini:
Menurunnya bahan material alam
Pemanfaatan limbah fly ash serta pemanfaatan potensi ijuk pada paving
Serat ijuk sebagai komponen serat
pada paving
Fly ash sebagai substansi 20%
dari berat semen
Persentase campuran
Variasi serat ijuk sebesar 0%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, 3%, sebagi komponen serat pada paving dan penambahan
fly ash sebesar 20% sebagai substansi semen
Pembuatan bahan uji paving block
Hasil digunakan untuk suplemen mata kulaih teknologi beton
Gambar 2.4 Kerangka Berfikir Perkembangan teknologi material beton
Pengujian benda uji paving block
Kuat tekan Daya serap
Adapun variabel – variabel yang digunakan untuk penelitian ini yaitu variasi serat ijuk dan fly ash sebesar 20% sebagai pengganti berat semen sebagai variabel bebas sedangkan kuat tarik dan daya serap air sebagai variabel terikat. Pengaruh antara variabel bebas dan terikat dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.5 paradigma penelitian kuat tekan dan daya serap air pada paving block
Keterangan :
X : Variabel Bebas (penambahan serat ijuk) Y 1: Variabel Terikat (kuat tekan paving block).
Y 2: Variabel Terikat (daya serap air pada paving block) C. Hipotesis
1) Penambahan serat ijuk dan 20% fly ash dari berat semen berpengaruh pada kuat tekan dan daya serap paving block.
2) Terdapat presentase optimal pada penggunaan serat ijuk sebagai baha tambah dan 20% fly ash dari berat semen pada kuat tekan dan daya serap paving block.
X
Y1
Y2
