21
PENGARUH PENAMBAHAN KAPUR TOHOR
TERHADAP SIFAT MEKANIS BATA RINGAN
Ulfa Jusi
1*Harnedi Maizir
2Muhammad Ilham
3Randhi Saily
41,2,3,4Program Studi Teknik Sipil Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru Riau Indonesia
*ulfajusi@sttp-yds.ac.id Abstract
In a building structure, the wall is an important part of a building and one of the major contributors to the weight of the building. Therefore, the use of lightweight bricks for building walls is considered appropriate. Lightweight brick has an efficient value in the field of construction, especially for the manufacture of buildings, because it has a significant effect on reducing the load on the building and can reduce material use during construction. light brick mechanics. The test carried out is a free compressive strength test using Unconfined Compression Strength (UCS) with variations of the mixture used at 5%, 10%, 15%, and 20% of the volume of cement used. The results of the compressive strength of lightweight bricks at the age of 28 days in succession with variations of lime mixture 5%, 10%, 15%, and 20% obtained compressive strength of 0.96 MPa, 0.81 MPa, 0.43 MPa, and 0.32 MPa. So that the maximum recommended compressive strength is found in a 5% lime mixture, which is 0.96 MPa
Keywords: Calcium oxide; Free Compressive Strength; Light Brick Abstrak
Dalam suatu struktur banginan, dinding merupakan bagian penting dalam sebuah bangunan dan salah satu penyumbang berat yang cukup besar terhadap bangunan. Oleh karena itu penggunaan bata ringan untuk dinding bangunan dianggap sudah sesuai. Bata ringan memiliki nilai yang efesien dalam bidang konstruksi terutama untuk pembuatan bangunan gedung, karena memberikan pengaruh signifikan dengan pengurangan beban pada bangunan dan dapat mengurangi pemakaian material pada saat pembangunan Pada penelitian ini membahas campuran kapur sebagai pengganti dari sebagian semen pada bata ringan yang mengacu pada sifat mekanis bata ringan. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian kuat tekan bebas menggunakan Unconfined Compression Strength (UCS) dengan variasi campuran yang digunakan sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20% dari volume semen yang digunakan. Hasil kuat tekan bata ringan pada umur 28 hari secara beruntun variasi campuran kapur 5%, 10%, 15%, dan 20% didapat kuat tekan 0.96 Mpa, 0,81 MPa, 0,43 Mpa, dan 0,32 MPa. Sehinga kuat tekan maksimum yang direkomendasikan terdapat pada campuran kapur 5% yaitu 0.96 MPa
Kata kunci: Bata Ringan; Kapur Tohor; Kuat Tekan Bebas
Pendahuluan
Penggunaan bata ringan pada konstruksi, sudah menjadi salah satu upaya untuk menggurangi beban struktur bangunan dan penggunaan material dibandingkan menggunakan batu bata konvensional. Bata ringan terdiri dari campuran semen portland, air, pasir dan foam agent. Sementara pada produksi bata ringan belum didapatkan variasi
campuran
yang sesuai
untuk mendapatkan kuat tekan dan berat volume yang direncanakan.Penambahan kapur tohor pada bata ringan diharapkan dapat mengatasi masalaha tersebut, kapur tohor digunakan sebagai bahan pengikat bersama dengan semen Portland diharapkan bisa mengetahui sifat mekanis dan fisik dari bata ringan dengan campuran kapur tohor dari segi kuat tekan dan mengetahui komposisi campuran yang efesien penambahan kapur tohor untuk bata ringan. Dengan mengurangi pemakaian komposisi semen, kapur juga sebagai bahan pemutih yang membuat fiisik bata rigan lebih bersih.
E-ISSN : 2621-4164 Vol. 4 No.1
22
Menurut Leslie, dkk, 2015 dalam jurnal (Devy Kartika Ningrum, 2011) penambahan kapur dapat menghasilkan bata beton ringan lebih ringan yaitu berkisar 0.6–0.7 kg dibawah bata beton ringan tanpa kapur. Kapur dipilih karena memiliki sifat mengikat partikel-partikel yang cukup baik, pemilihan kapur sebagai pengganti sebagian semen. Kapur lebih murah dibandingkan dengan semen sehingga pemakaian kapur tohor akan lebih efesien dalam biaya pembuatan bata ringan.Mengetahui pengaruh penggunaan kapur tohor pada sifat mekanik bata ringan dan mendapatkan presentase optimum dari penggunaan kapur tohor, serta perbandingan kuat tekan bebas optimum bata
Tinjauan Pustaka
1. Bata RinganBata ringan merupakan bata yang menyamai beton serta mempunyai ciri kokoh, tahan air mapun api, awet (durabel) melalui fabrikasi memakai mesin. Bata ini terbilang ringan, halus, serta mempunyai tingkatan kerataan yang baik. Bata ringan bisa memperkecil beban struktur dari suatu konstruksi, mengurangi waktu kerja, dan meminimalisasi sisa material yang ada pada proses pemasangan partisi berlangsung
Terdapat 2 (dua) jenis bata ringan, yakni :
a. Bata Ringan Autoclaved Aerated Concrete (ACC)
Bata ringan AAC merupakan beton selular dimana gelembung hawa yang terdapat diakibatkan respon kimia pada saat bubuk
alumunium ataupun alumunium pasta
mengembang.
b. Bata Ringan Cellular Lightweight Concrete (CLC)
Bata ringan merupakan bata berpori yang mempunyai density lebih ringan dari bata biasanya. Densitynya berkisar 600-1600 kilogram/m3, bata ringan CLC merupakan beton
seluler dengan proses curing secara natural, CLC merupakan beton konvensional yang mana kerikil ditukar dengan gelembung hawa yang dihasilkan dari foam agent.(Devy Kartika serta Mochamad Firmansyah S, 2018)..
Kombinasi dari batu bata ringan CLC yakni Semen, pasir, air, serta foam agent sehabis seluruh kombinasi sudah tercampur hingga terdapat gelembung hawa dari foam agent. Bata ringan CLC mempunyai densitas antara 400
kilogram/m3 sampai 1800 kilogram/m3. material pembentuk beton ringan.
2. Kelebihan dan Kekurangan Bata Ringan a. Kelebihan Bata ringan:
1) Memiliki bentuk, ukuran dan kualitas yang seragam sehingga dapat menghasilkan dinding yang rapi.
2) Dapat menghemat penggunaan perekat karena tidak memerlukan siar yang tebal. 3) Waktu pelaksanaannya lebih cepat
daripada pemakaian bata biasa.
4) Beban struktur lebih kecil karena lebih ringan dari pada bata biasa sehingga
memudahkan dalam proses
pengangkutannya.
5) Tidak memerlukan plesteran yang tebal, karena umumnya ditentukan hanya 2,5 cm saja.
Struktur kedap
b. Kekurangan Bata ringan yaitu: 1) Harganya relatif mahal
2) Memerlukan keahlian khusus untuk memasangnya, karena jika tidak hasilnya sangat kelihatan tidak rapi. 3) Butuh perekat khusus.
4) Penjualannya dalam volume yang besar Metode
1. Material Pembentuk Bata Ringan a. Agregat Halus
Agregat merupakan butiran mineral yang berperan selaku bahan pengisi dalam kombinasi mortar (adukan) ataupun beton. Dan didefinisikan sebagai pengisi, dipakai bersama dengan bahan perekat dalam membentuk sesuatu massa yang keras, padat bersatu agregat halus merupakan agregat dengan besar butir maksimum 4, 75 milimeter. (SNI 03-6820-2002, n.d.). Persyaratan agregat halus adalah terdiri dari butir-butir tajam serta keras, butir-butir halus bersifat kekal, maksudnya tidak rusak ataupun sirna oleh pengaruh cuaca. sifat kekal agregat halus bisa diuji dengan larutan jenuh garam. (SNI 03-6820-2002, n.d. dan SK SNI S-04-1989-F).
23
b. Semen PortlandSemen portland bagi SNI15-2049-2004 didefinisikan selaku semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silika hidrolik. Biasanya memiliki satu ataupun lebih wujud kalsium sulfat selaku bahan lain yang digiling bersama- sama dengan bahan utamanya..
Karakteristik semen portland berbeda dengan semen yang lain yaitu pada lapisan kimianya ataupun kehalusan butirnya. Perbandingan bahan-bahan utama penyusun semen portland berupa kapur (CaO) 60%-65%, silika (SiO2) 20%-25%, serta oksida besi dan alumina (Fe2O3) maupun ( Al2O3) 7%-12%.
c. Foam Agent
Foam agent merupakan sesuatu larutan pekat
dari bahan surfakta, dimana apabila hendak digunakan wajib dilarutkan dengan air. dengan membuat gelembung-gelembung gas/hawa dalam adukan semen. dengan demikian hendak terjalin banyak pori-pori hawa didalam bata.
Ada 2 macam foam agent yaitu :
1) Bahan sintetis mempunyai kepadatan diatas 1000 kg/m3
Kepadatan Foam agent berbahan dasar sintetis berkisar 40 kilogram/m3 serta mengembang 25
kalinya. Foam agent tipe ini dapat digunakan pada bata dengan kepadatan diatas 1000 kilogram/m3. Foam agent ini bisa bertahan
sampai 16 bulan dalam kondisi tertutup. 2) Bahan protein mempunyai kepadatan
400-1600 kg/m3
Foam agent berbahan dasar protein yang didapat dari bahan- bahan natural mempunyai berat 80 kilogram/m3 serta bisa menggembang
12,5 kali. Foam agent ini relatif lebih normal serta mempunyai kekuatan yang lebih besar dibanding dengan foam agent sintetis. Namun foam agent ini cuma bisa bertahan sampai 12 bulan pada kondisi terbuka. (Taufik et al., 2017)
d. Kapur Tohor
Batu kapur (lime stone)/CaCO3, Kapur kembang dinamakan pula kapur tohor ataupun kapur hidup (quick lime) memiliki rumus CaO, Kapur padam ataupun kapur yang sudah disiram dinamakan kapur mati ataupun kapur (slaked lime /Ca (OH) 2 (Sebayang et al., 2018).
Bahan dasar pembuatan kapur merupakan batu kapur, kulit kerang, batu pualam, serta napal.
batu kapur biasanya bukan CaO murni, namun memiliki oksida-oksida lain dalam jumlah tertentu yang terjadi akibat pengotoran dari batuan kapur. Bersumber pada penggunaannya untuk bahan bangunan ada 2 (dua) macam ; kapur bleaching serta kapur aduk. Berbentuk kapur tohor ataupun kapur padam (Sebayang et al., 2018)
2. Metode Pengujian a. Kuat Tekan
Kuat tekan bata ringan diketahui dengan pengecekan kuat tekan bebas. keruntuhan dari beban pada saat beban maksimum bekerja merupakan indikator utama pada pengujian kuat tekan. (SNI, 03-6825-,2002).
Pada umur 7, 14 dan 28 hari dilakukan pengujian untuk menghitung besarnya kuat tekan benda uji dengan ukuran 5x5x5, pengujian ini menggunakan alat compressive streght machine dan pembacaan beban maksimum menggunakan alat data logger digunakan persamaan matematis berikut :
(1)
Jabarannya adalah :
𝑓c : “kuat tekan masing-masing benda uji (MPa)” P : ”beban maksimum (N)”
A : “luas penampang benda uji (mm2)”
b. Kuat Tekan Bebas
Kuat tekan bebas yaitu beban maksimum yang dicapai pada regangan aksial 15% atau regangan aksial 20%, (Mpa atau Kg/cm2).(SNI
3638:2012, n.d.), Kuat tekan bebas didapat dengan melakukan pegujian Unconfined Compression
Strength (UCS) umumnya pengujian ini digunakan
untuk mendapatkan kuat tekan bebas tanah.
Hasil kuat tekan bata ringan yang dilakukan dengan pengujian Unconfined Compression Strength maka diperlukan faktor koreksi sebesar 0,5
yang bertujuan untuk mengkonversikan hasil bacaan dial yaitu mm menjadi kg.
3. Prosedur Pengujian
Penelitian ini mengacu pada modul Perencanaan Teknologi Timbunan Material Ringan Mortar-Busa untuk konstruksi jalan Pusjatan tahun 2014, sebagai acuan untuk pebuatan bata ringan normal. Sedangkan perencanaan bata ringan dengan kapur tohor mengikuti metode bata ringan normal, sesuai
24
No Material Bata Normal(Kg)
Variasi campuran Kapur Tohor (Kg)
5% 10% 15% 20% 1. Semen 300 285 270 255 240 2. Air 150 150 150 150 150 3. Agregat Halus 385 385 385 385 385 4. Foam Agent 45 45 45 45 45 5. Kapur Tohor - 15 30 45 60
No. Variasi Persentase Kapur Tohor
Uji Kuat Tekan Bebas 5x5x5 cm
7 hari 14 hari 28 hari
1. 0 % 3 benda uji 3 benda uji 3 benda uji
2. 5% 3 benda uji 3 benda uji 3 benda uji
3. 10% 3 benda uji 3 benda uji 3 benda uji
4. 15% 3 benda uji 3 benda uji 3 benda uji
5. 20% 3 benda uji 3 benda uji 3 benda uji
Jumlah 15 benda uji 15 benda uji 15 benda uji 45 benda uji
variasi persentasi pencampuran kapur tohor. Komposisi kebutuhan campuran bata ringan untuk 1 m3 dapat dilihat pada Tabel 1 berikut:
Tabel 1 .
Komposisi Campuran Bata Ringan untuk 1 m3
Benda uji (sampel) yang digunakan pada penelitian ini berbentuk kubus yang berukuran 5 x 5 x 5 cm, Perbandingan Foam Agent dengan air adalah 1:20, Kuat tekan standar campuran dengan kapur tohor 0,7 Mpa. Variasi campuran kapur yang digunakan 0%, 5%, 10%, 15%,dan 20% dari berat semen. Pengujian kuat tekan bata ringan berumur 7, 14, dan 28 hari. Persentase variasi kapur tohor dan banyaknya benda uji dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini
Tabel 2. Jumlah Benda Uji
Bagan alir pada Gambar 1 dibawah ini menjelaskan proses penngujian dari mix design, pembutan sampel dan pengujian kuat tekan bebas
.
Gambar 1. Bagan Alir Penelitian
Hasil dan Pembahasan
Karakteristik dari material bata ringan mempengaruhi nilai kuat tekan yang didapat dari pengujian kuat tekan bebas (Unconfined Compression
Strength/UCS). Gambar 2 dibawah ini menunjukkan
proses pengujian bata ringan.
Gambar 2.
Pengujian Kuat Tekan Bebas
Seiring bertambahnya persentase penambahan Kapur maka kuat tekan bebas mengalami kenaikan I
25
dan terjadi penurunan dengan campuran kapur 15% dan 20%, berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat perbandingan kuat tekan bebas bata ringan terhadap umur dimana semakin bertambahnya umur bata ringan maka semakin bertambah kuat tekan bebas bata ringan. Penambahan kapur sangat berpengaruh kepada kuat tekan bebas.
Gambar 3.Grafik”Kuat Tekan Tiap Variasi Terhadap Umur
BerdasarkanuGambaru3”dengan bertambahnya
umur bata ringan kuat tekan bata
ringanusemakinumeningkat,ukuatutekan ubebasu
bata uringanu normalu padau umur 7 sebesar 0,296 Mpa, pada umur 14 hari bata ringan normal mengalami kenaikan sebesar 81% dan padauumuru28uhari sebesar 133%. Kuatutekan bebas bata ringan dengan campuran kapur 5 % sebesar 0,70 MPa, dan mengalami kenaikan 14 dan 28 hari yaitu sebesar 4% dan 37%. Kuat tekan bebas bata ringan dengan campuran kapur 10% sebesar 0,51 MPa dan mengalami kenaikan pada umur 14 dan 28 hari yaitu sebesar 38% dan 57%. Kuat tekan bebas bata ringan dengan campuran kapur 15% sebesar 0,35 MPa dan mengalami kenaikan pada umur 14 dan 28 hari yaitu sebesar 1% dan 21%. Kuat tekan bebas bata ringan dengan campuran kapur 20% sebesar 0,257 MPa dan mengalami kenaikan pada umur 14 dan 28 hari yaitu sebesar 14% dan 24%.
Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil pengujian dan pemeriksaan yang dilakukan pada penelitian ini, maka dapat menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1.
Ditinjau dari sifat fisik dan mekanisnya, penambahan kapur tohor pada campuran bata berpengaruh terhadap penambahan kuat tekan2. Persentase optimum terjadi pada penambahan campuran kapur 5% pada setiap penambahan umur benda uji, 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.
3. Kuat tekan bebas bata ringan mengalami peningkatan pada campuran Kapur 5% sebesar 0,96 MPa dan Kapur 10% sebesar 0,81 Mpa dari bata ringan normal yang kuat tekam bebasnya sebesar 0,540 MPa namun pada campuran Kapur 15% dan 20% mengalami penurunan dengan kuat tekan bebas sebesar 0,434 MPa dan 0,321 MPa.
Daftar Pustaka
Devy Kartika Ningrum, M. F. S. (2011). Pengaruh
Penggunaan Kapur Sebagai Bahan Pengganti Sebagian Semen Terhadap Berat Volume, Kuat Tekan Dan Penyerapan Air Pada Bata Beton Ringan Seluler Berbahan Dasar. Clc, 1–8."
Haryanti, N. H., & Wardhana, H. (2019). Pengaruh
Komposisi Campuran Pasir Silika dan Kapur Tohor Pada Bata Ringan Berbahan Limbah Abu Terbang Batubara. Jurnal Fisika Indonesia, 21(3), 11.
https://doi.org/10.22146/jfi.42443
Satyarno, I. (2004). Seminar Nasional Program
Swadaya Teknik Sipil FT UGM.
Sebayang, S., Oktarina, D., & Mardiansah. (2018).
Pengaruh Penggantian Abu Terbang ( Fly Ash ) Pada Sebagian Semen Portland. 1, 15–19.
SNI 03-6825-2002. (2002). Standar Nasional
Indonesia Metode Pengujian Kekuatan Tekan Mortar Semen Portland Untuk Pekerjaan Sipil.
SNI.03-4142. (1996). Metode Pengujian Jumlah
Bahan dalam Agregat yang Lolos Saringan No 200 (0,075 mm). Sni 03-4142, 200(200), 1–6.
SNI.03-4428-1997. (1997). Metode pengujian agregat halus atau pasir yang mengandung bahan plastik dengan cara setara pasir. Pusjatan-Balitbang
PU, 1–10.
SNI 03-2824. (2000). Tata cara pembuatan rencana
campuran beton normal. Badan Standar Nasional
IndonesiaStandardisasi Nasional, 1–34.
SNI 03-3449-2002. (n.d.). Tata cara rencana
pembuatan campuran beton ringan dengan agregat ringan. Yayasan LPMB, 1–32. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
SNI 03-4804. (1998). Metode Pengujian Bobot Isi
dan Rongga Udara dalam Agregat. Balitbang PU,
26
SNI 03-6820-2002. (n.d.). (2002) SpesifikasiAgregat Halus Untuk Pekerjaan Adukan dan Plesteran Dengan Bahan Dasar Semen. 6820.
https://kupdf.net/queue/sni-03-6820- 2002_5af80efce2b6f57014c7f78e_pdf?queue_id=-1&x=1583209755&z=MTgyLjEuMTA1LjY2 SNI 1970. (2008). Standar Nasional Indonesia Cara
Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus.
Badan Standar Nasional Indonesia.
SNI 1971. (2011). Cara Uji Kadar Air Total
Agregat Dengan Pengeringan. Badan Standar
Nasional Indonesia.
SNI 3638:2012. (n.d.). SNI 3638: Metode Uji Kuat
Tekan-Bebas Tanah Kohesif.
SNI 7974:2013. (n.d.). Spesifikasi air pencampur
yang digunakan dalam produksi beton semen hidraulis (ASTM C1602–06, IDT). Badan Standardisasi Nasional, 27(5), 596–602.
SNI15-2049-2004. (2004). SNI 15-2049-2004
Semen Portland. Badan Standar Nasional Indonesia,
1–128.
Taufik, H., Kurniawandy, A., & Arita, D. (2017).
Tinjauan Kuat Tekan Bata Ringan Menggunakan Bahan Tambah Foaming Agent The analysis of Lightweight Compressive Strength by adding Form Agent Material. Fakultas Teknik Universitas Riau,
