PEMANFAATAN LIMBAH GAS KOLEKTOR HASIL PENGOLAHAN LOGAM PT

PKMP-3-15-1

PEMANFAATAN LIMBAH GAS KOLEKTOR HASIL PENGOLAHAN LOGAM PT. KRAKATAU STEEL CILEGON SEBAGAI BAHAN

CAMPURAN CONBLOCK

Kiki Marina Murdiani, Nendi Apriyandi , Armando Pensa dan Fitri M Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta, Jakarta

ABSTRAK

Salah satu limbah yang dihasilkan PT. KRAKATAU STEEL adalah limbah gas kolektor dengan butiran yang sangat halus dan jumlahnya cukup besar. Limbah gas kolektor terdiri dari 0,9867 % karbon, 22,993 % oksigen, 4,8867 % natrium, 18833 % magnesium, 2,27 % silika, 6,31 % khlorin, 5,3767 % kalium, 3,52 % kalsium, 2,0667 % mangaan, 38,0133 % Fe dan element lainnya (Budiono & Pretty, 2005). Sampai saat ini limbah tersebut dibiarkan begitu saja dan belum dimanfaatkan sehingga untuk membuangnya membutuhkan areal yang cukup luas. Selain itu, limbah tersebut dapat menyebabkan polusi udara, apalagi pada saat musim kemarau. Dilihat dari komposisi kimia dan bentuk secara fisis, maka limbah dapat digunakan sebagai bahan pengisi pada campuran conblock. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang penggunaan limbah sebagai bahan pengisi pada campuran conblok. Penelitian ini bertujuan untuk meneliti sifat- sifat conblock ( secara visual , daya serap dan kuat tekan) conblock dengan campuran limbah gas kolektor PT.Krakatau steel dan untuk mencari komposisi limbah yang menghasilkan sifat-sifat conblok (secara visual, daya serap air dan kuat tekan) yang sesuai dengan standar SNI. Penelitian menggunakan metode eksperimen dengan cara membuat benda uji conblock ukuran 8 x 10 x 20 cm .Prosedur pengujian kualitas conblock menggunakan metode Pengujian Bahan SNI 03

0348 - 1989 tentang Mutu dan Cara Uji Bata Beton Pejal.Data dianalisis dengan cara mencari rata-rata dari sifat fisik dan mekanis conblock dari masing-masing komposisi, kemudian hasilnya dibandingkan dengan standar SNI. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa ukuran bata beton pejal memenuhi standar untuk conblock ukuran kecil, secara visual terlihat bahwa conblock pada penambahan limbah sebesar 4% dan 10% conblock mempunyai performance yang lebih baik dibandingkan dengan conblock tanpa limbah, nilai penyerapan air sebesar 13,36 % untuk conblock tanpa limbah ,10,58 % untuk conblock dengan limbah 2 %,nilai penyerapan air 9,55 % untuk conblock dengan limbah 4 %,,nilai penyerapan air 14,3 % untuk conblock dengan limbah 10% . Kuat tekan conblock dengan limbah 0% sebesar 6 kg/cm2, limbah 2% sebesar 12 kg/cm2. limbah 4% sebesar16,8 kg/cm2 limbah 10% sebesar 1,4 kg/cm2. Dilihat dari kuat tekannya, conblock yang memenuhi standar SNI adalah conblock dengan komposisi Limbah 2% dan 4 %.

Kata Kunci : Limbah gas kolector, conblock, kuat tekan, penyerapan air

PENDAHULUAN

PKMP-3-15-2

sejak krisis ekonomi tahun 1998, kemampuan masyarakat untuk membeli rumah semakin menurun. Bahkan diprediksikan di masa yang akan datang dapat terjadi kerawanan sosial yang diakibatkan tidak terpenuhinya kebutuhan rumah. Kondisi ini semakin meningkatkan jumlah kebutuhan akan rumah murah.Pada pembangunan rumah, kebutuhan bahan bangunan mencapai lima puluh persen lebih dari total biaya pembangunan. Sementara itu harga bahan bangunan semakin tinggi yang pada akhirnya juga akan meningkatkan harga rumah. Hal inilah yang membuat orang berpikir untuk mencari bahan bangunan alternatif murah, berkualitas baik dan mudah didapatkan. Salah satu alternatifnya adalah dengan memanfaatkan limbah gas kolektor PT Krakatau Steel sebagai bahan campuran pada conblok.

Sampai saat ini limbah yang dibuang dibiarkan begitu saja dan belum dimanfaatkan sehingga untuk membuangnya membutuhkan areal yang cukup luas. Selain itu, limbah tersebut dapat menyebabkan polusi udara, apalagi pada saat musim kemarau. Limbah gas kolektor terdiri dari 0,9867 % karbon, 22,993 % oksigen, 4,8867 % natrium, 18833 % magnesium, 2,27 % silika, 6,31 % khlorin, 5,3767 % kalium, 3,52 % kalsium, 2,0667 % mangaan, 38,0133 % Fe dan element lainnya (Budiono & Pretty, 2005). Dilihat dari sifat fisik dan kimianya, limbah tersebut dapat digunkan sebagai bahan pengisi dalam pembuatan conblok. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang penggunaan limbah sebagai campuran pada conblok.

Tujuan khusus penelitian yang akan dicapai setelah Program Kretivitas Mahasiswa Penelitian (PKMP) ini adalah untuk meneliti sifat-sifat conblok secara visual, daya serap air dan kuat tekan) conblok dengan bahan campuran limbah gas kolektor PT. Krakatau Steel dan untuk mencari komposisi limbah yang menghasilkan sifat-sifat conblok (secara visual, daya serap air dan kuat tekan) yang sesuai dengan standar SNI.

Penelitian ini diharapkan memberikan manfaat bagi masyarakat , industri dan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dan agar dapat diperoleh bahan bangunan dengan harga yang murah, masyarakat di sekitar lokasi pembuangan limbah dapat memanfaatkannya sebagai bahan campuran pembuatan conblock.

METODE PENDEKATAN Rancangan Penelitian.

Penelitian ini merupakan ekperimen dengan cara membuat benda uji berupa bata beton pejal. Ukuranyang digunakan menggunakan ukuran yang ada di SNI, dengan ukuran kecil yaitu:

Panjang = 20 cm

Lebar = 10 cm

Tebal = 8 cm

Komposisi yang digunakan untuk penelitian adalah: I. 1 pc : 5 pasir : 0 % limbah

PKMP-3-15-3

Bahan penelitian.

Bahan penelitian yang digunakan dalam pembuatan conblok : Bahan limbah gas kolektor diambil dari pengolahan peleburan baja PT KRAKATAU STEEL, CILEGON, pasir yang digunakan adalah Abu Batu di daerah Tanjung Barat, Semen yang dipakai adalah Portland Cement type 1 merk Tiga Roda dan Air yang digunakan air yang berasal dari Laboratorium Uji Bahan Jurusan Teknik Sipil POLITEKNIK NEGERI JAKARTA.

Waktu dan tempat pengujian

Pengujian sifat sifat fisis dan pembuatan benda uji Conblok ukuran skala 1 : 1 dilakukan di tempat Lab Uji Bahan Jurusan Teknik Sipil POLITEKNIK NEGERI JAKATA., pengujian dilakukan pada Bulan Februari sampai dengan Juni 2006.

Pengujian Bahan

Sebelum dibuat benda uji conblock, bahan-bahan penyusun yang terdiri dari limbah dan pasir diuji sifat-sifatnya terlebih dahulu, meliputi : uji kehalusan limbah, berat isi limbah dan kadar air. Untuk pasir sifat yang diuji terdiri dari berat isi, berat jenis, kadar air dan gradasi pasir.

Peroses Pembuatan Conblock/ Bata beton Pejal Pencampuran agregat, semen, dan air.

Pada umumnya peroses pengadukan dilakukan dengan alat pengaduk manual dan alat pengaduk mesin. Cara pengadukan dengan alat pengaduk mesin memudahkan pekerjaan pengadukan, untuk pengadukan dipilih mesin pengaduknya yang kering agar tidak mempengaruhi fas dari air itu sendiri, mesin pengaduk akan berputar sehingga tercampur rata. Pemakaian mesin dilakukan apabila campuran pengadukannya banyak. Pada penelitian ini pengadukan dilakukan secara manual dengan Faktor Air Semen (fas) 0,5.

Pencetakan Conblok.

Pencetakan conblok dapat dilakukan dengan cara manual (tangan), semi mekanis atau dengan alat. Pencetakan dengan tangan terlalu berat, lambat serta hasilnya kurang merata. Cetakan dan alat pukul conblock sebaiknyya terbuat dari plat baja yang cukup kuat. Pencetakan dengan mekanis dan semi mekanis akan lebih efisien.

Perawatan conblock

Conblok yang sudah dicetak dibiarkan ditempat yang teduh dan lembab selama 24 jam. Setelah itu perawatan dapat dilanjutkan dengan cara menutup dengan karung basah, disiram dengan air atau direndam dalam air selama 28 hari untuk mencapai kekuatan yang maksimal.

Pengujian Conblok/ bata beton pejal (Menurut SNI 03 0348 1989) Pengukuran benda uji.

Untuk mengetahui ukuran maka diambil 5 buah benda uji yang utuh. Alat ukur yang digunakan Kapiler, alat tersebut dapat mengukur sampai ketelitian 1 mm. Setiap pengukuran panjang, lebar dan tebal bata dilakukan paling sedikit sedikit 3 kali pengukuran, pada tempat

PKMP-3-15-4

rata rata dari ke- 3 pengukuran tersebut. Hasil dari 5 buah benda uji, dilaporkan mengenai ukuran rata rata, ukuran terbesar, ukuran terkecil.

Pengujian kuat tekan.

Tujuan dari pengujian kuat tekan adalah untuk mengetahui nilai kuat tekan dari conblock. Untuk pengujian dipakai benda uji berbentuk kubus yang sudah diukur.

Penentuan kuat tekan

Arah tekanan pada bidang tekan benda uji disesuaikan dengan arah tekanan beban didalam pemakaian conblok. Untuk bata beton yang dalam pemakaiannya arah pembebanan diberikan kepada bidang yang terluas, dan ukuran tebal dari bata itu lebih kecil dari lebarnya. Pengujian kuat tekan dilakukan dengan membuat benda uji berbentuk kubus yang dipotong dari benda uji aslinya. Setiap benda uji dibuat sedikitnya satu buah kubus. Benda uji yang telah disiapkan diuji dengan mesin tekan yang dapat diatur kecepatan penekanannya. Kecepatan penekanan dari mulai pemberian beban sampai benda uji hancur diatur sehingga tidak kurang dari satu menit dan tidak lebih dari dua menit. Kuat tekan benda uji dihitung dengan membagi beban maksimum (pada waktu benda uji hancur) dengan bidang luas tekan bruto yang dinyatakan dengan kg/ cm2. Kuat tekan tadi dilaporkan masing masing untuk setiap benda uji dan juga harga rata rata dari 5 buah benda uji. Perhitungan masing masing benda uji yang digunakan :

P =

A

Dimana = adalah kuat tekan (kg/cm2) P adalah beban maksimal (KN) A adalah luas penampang (cm2) Penyerapan air

Untuk pengujian penyerapan air, dipakai 5 buah benda uji dalam keadaan utuh. Alat yang digunakan adalah timbangan yang dapat menimbang teliti hingga 0,5% dari berat contoh dan oven yang dapat mencapai suhu kurang lebih 105ºC. Benda uji dalam keadaan seutuhnya di rendam dalam keadaan bersih dalam suhu ruangan selama 24 jam. Kemudian benda uji diangkat dari air, dan air sisanya dibiarkan meniris kurang lebih selama 1 menit, lalu benda uji coba diseka/ dilap permukaannya dengan kain basah, untak menyaka kelebihan air yang masih tertinggal, benda uji kemudian di timbang ( A ).

Setelah itu benda uji dikeringkan dalam dapur pengering dalam suhu kurang lebih 105ºC, kemudian timbang (B) sampai beratnya tetap, pada 2 kali penimbangan tidak berselisih dari 0,2% dari penimbangan yang tadi. Selisih penimbangan (A) dan (B) adalah jumlah penyerapan air, dan harus dihitung berdasarkan persen berat.

Teknik pengolahan data.

PKMP-3-15-5

_ ₁ n X = xi

n i =n

_

, dimana :

X : harga mean dari tiap tiap kelompok n : jumlah sampel dari tiap kelompok xi : besaran tiap-tiap sampel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian Limbah Gas Kolektor

Berat Jenis

Hasil pengujian berat jenis limbah yang disajikan pada tabel 1 sebagai berikut

Tabel 1 Berat jenis limbah gas kolektor.

No. Berat Limbah ( gr )

V1 ( ml )

V2 ( ml )

Berat Jenis

1 64 1 19,6 3,4

2 10 18,1 21,1 3,3

Rata rata

3,35

Berat jenis limbah = Berat limbah = 64 = 3,4 ( V1- V2 ).d V1 = Volume awal tabung le chatelier pada saat suhu 4º C. V2 = Volume akhir tabung le chatelier pada saat suhu 4º C. d = Berat isi air pada suhu 4º C = 1 gr/cm³.

Dari Tabel 1 terlihat bahwa Berat Jenis rata - rata limbah gas kolektor yaitu 3,35. Angka tersebut lebih besar dari berat jenis kapur yaitu 1,4 1,7 ( Suggono kh, 1995 ), juga lebih besar dari berat jenis semen yaitu 3,15 ( Rahmadiyanto, C & Samekto, W , 2001 ). Dilihat dari berat jenisnya ternyata lebih berat dibandingkan dari semen atau kapur.

Kehalusan limbah.

Berat benda uji yang tertahan diayakan :

- 1,2 mm = 2,3 gram

- 7,5 µm = 94,29 gram

- Berat mula-mula = 100 gram

- Jadi kehalusannya = 94,29 x 100% = 94,29 %. 100

Dari data diatas terlihat bahwa angka kehalusan yang didapat 94,29 % pada lubang ayakan 7,5 µm, Dapat disimpulkan bahwa limbah gas kolektor sangat halus.

Kadar air.

Hasil pengujian kadar air Limbah gas kolektor disajikan pada tabel 2 sebagai berikut :

Tabel 2 Kadar air limbah gas kolektor

No. Berat Limbah Asli W 1 (gr) Berat Limbah Kering Oven W2 (gr) Kadar Air ( % )

1 100 96,5 3,6

2 200 193,8 3,2

PKMP-3-15-6

W1 = Berat Agregat Asli ( gram )

W2 = Berat Agregat Kering Setelah di oven.

Kadar Air = w1 w2 x 100 % = 200-193,8 = 3,2 %.

W2 193,8

Dari Tabel 2 terlihat bahwa limbah gas kolektor mempunyai kadar air rata - rata 3,4%

Berat isi.

Hasil pengujian berat isi limbah disajikan pada tabel 3 sebagai berikut :

Tabel 3 Berat isi lepas limbah gas kolektor.

Pengukuran I II III

Tabel 4 Berat isi padat limbah gas kolektor

Pengukuran I II III

Berat isi padat ( Kg/lt ) 1,08166 1,07808 1,0603 Berat isi padat

Rata rata ( Kg/ )

1,07334

Dari Tabel 3 dan 4 terlihat bahwa Berat isi lepas limbah rata rata sebesar 0,9287 kg/l dan Berat isi padat limbah sebesar 1,07334 kg/ lt. Berat isi tersebut lebih kecil dibandingkan berat isi semen yaitu 1,25 kg/lt ( Rahmadiyanto, C & Samekto, W , 2001 )

Pengujian Agregat Halus ( Pasir ) Berat Jenis

PKMP-3-15-7

Tabel 5 Berat Jenis dan Penyerapan air agregat Pasir

Pengukuran I II III

Berat Jenis SSD 2,52 2,43 2,43

BJ semu 2,79 2,65 2,66

Penyerapan air ( % ) 6,4 5,8 6,05

a. Berat jenis (Bulk Specific Gravity) =

b. Berat jenis kering permukaan jenuh (SSD)=

c. Berat jenis semu (Apparent Surface Dry)=

d. Penyerapan Air = termasuk agregat normal.

Berat Isi Agregat (Pasir)

Hasil pengujian berat isi pasir disajikan pada tabel 6. Dari Tabel 6 dan 7 terlihat bahwa Berat isi lepas pasir rata rata sebesar 1,45872 kg/lt dan Berat isi padat Pasir sebesar 1,6392 kg/ lt. Berat isi ini digunakan sebagai dasar untuk menghitung kebutuhan bahan pada pembuatan conblock.

PKMP-3-15-8

Tabel 8 Kadar Air Agregat

Pengukuran. I II

Dari Tabel 8 terlihat bahwa kadar air pasir rata rata sebesar 2,1 %. Kadar air ini digunakan untuk menentukan jumlah air pada adukan conblock.

Gradasi Agregat halus

Gradasi agregat yang sesuai untuk conblock adalah seperti tercantum pada Tabel 9 dibawah ini (Anonim : 1987). Pada pembuatan benda uji bata beton berlubang digunakan gradasi agregat yang sesuai dengan standar ASTM C33-74.

PKMP-3-15-9 2,4 mm, tetapi nilai ini masih dalam batas toleransi sebesar 5 % sehingga agregat dapat digunakan sebagai bahan pengisi pada conblock.

Pengujian Fisis dan Mekanis Conblock

Penyerapan air Conblock

Hasil pengujian penyerapan air disajikan pada tabel 10 dan Grafik 1. sebagai berikut :

Tabel 10. Penyerapan air

GRAFIK 1.RATA-RATA PENYERAPAN AIR CONBLOCK

PKMP-3-15-10

diantara agregat dan semen. Selain itu, kadar silika yang terkandung didalam limbah juga dapat lebih mempererat ikatan antar agregat .

Tabel 11 Pandangan luar / fisis Conblock.

No Keadaan Benda Uji Jumlah Limbah

0% 2% 4% 10%

1 Retak - retak tidak tidak tidak tidak

2 Kekuatan sudut Mudah Repih Agak Repih Tidak Repih

Tidak Repih

3 Berat rata - rata 5

benda uji 3248,2 3356,2 3373,4 3338,8

4 Ukuran rata - rata

5 benda uji

P = 19,99 20.01 19.96 19.99

L = 9.99 10.02 9.99 10.00

T = 8.14 8.2 8.19 8.16

Dari tabel 11 terlihat bahwa secara fisik conblock dengan komposisi limbah 4% dan 10% mempunyai sifat yang lebih baik dibandingkan conblock dengan limbah 0% dan 2%. Hal ini berarti semakin banyak jumlah limbah yang ditambahkan pada campuran conblock menghasilkan conblock dengan performance yang lebih baik. Kondisi ini disebabkan karena dengan menambahkan limbah membuat conblock lebih padat. Dilihat dari beratnya conblock yang ditambahkan limbah cendrung naik karena limbah mempunyai berat jenis yang lebih besar dibandingkan berat jenis semen.

Kuat tekan conblock

Hasil pengujian kuat tekan rata-rata conblock disajikan pada tabel 12 dan Grafik 2. sebagai berikut :

Tabel 12. Kuat Tekan Rata Rata Conblock

Komposisi

Ukuran

Kuat Tekan Rata-Rata (kg/cm2)

P(cm) L (cm) Luas

(cm2)

I Limbah 0 % _{5 5 25 6}

II Limbah 2 % _{5 5 25 12}

III Limbah 4 % _{5 5 25 16,8}

VI Limbah 10

% 5 5 25 1,4

Keterangan :

PKMP-3-15-11

GRAFIK 2. KUAT TEKAN RATA-RATA CONBLOCK 18

16

14 12 12

10

8 6 6

4 2 0

16,8

1,4 1 2 3 4

Kuat te k an conblock (k g/cm 2)

Dari Grafik 2 terlihat bahwa conblock dengan penambahan limbah sebesar 2% dan 4% kuat tekannya mengalami peningkatan dibandingkan dengan conblock tanpa limbah, tetapi pada penambahan limbah 10% kuat tekannya justru turun dibawah kuat tekan conblock tanpa limbah. Hal ini disebabkan karena semakin banyak jumlah limbah yang ditambahkan, maka jumlah agregat pengisinya semakin sedikit sehingga akan mengurangi kekuatan dari conblock tersebut, jadi penambahan jumlah limbah yang optimum adalah sebesar 4%. Penambahan limbah gas kolektor sebesar 4%, limbah tersebut mengisi secara optimum seluruh rongga diantara agregat dan semen. Selain itu, kadar silika yang terkandung didalam limbah juga dapat lebih mempererat ikatan antar agregat sehingga akan meningkatkan kuat tekan conblock. Dilihat dari kuat tekannya ternyata pada komposisi limbah 4% memenuhi standar SNI 03-0349-1989 untuk mutu HB 15, limbah 2% sesuai standar untuk mutu HB 10, sedangkan untuk conblock dengan komposisi 0% dan 10% tidak memenuhi standar. Dilihat dari kuat tekannya conblock dengan komposisi 2% dan 4% dapat digunakan sebagai dinding pengisi/ dinding penyekat ruangan.

KESIMPULAN

PKMP-3-15-12

yang optimum adalah sebesar 4%. Penambahan limbah gas kolektor sebesar 4%, limbah tersebut mengisi secara optimum seluruh rongga diantara agregat dan semen. Selain itu, kadar silika yang terkandung didalam limbah juga dapat lebih mempererat ikatan antar agregat sehingga akan meningkatkan kuat tekan conblock. Dilihat dari kuat tekannya ternyata pada komposisi limbah 4% memenuhi standar SNI 03-0349-1989 untuk mutu HB 15, limbah 2% sesuai standar untuk mutu HB 10, sedangkan untuk conblock dengan komposisi 0% dan 10% tidak memenuhi standar. Dilihat dari kuat tekannya conblock dengan komposisi 2% dan 4% dapat digunakan sebagai dinding pengisi/ dinding penyekat ruangan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Achmad, D. 2006. Job Sheet Pengujian Bahan I. Jakarta : Politeknik Negeri Jakarta.

2. Anonim. 1987. Teknologi Bahan II. Bandung : PEDC

3. Anonim.1989. SNI 03 0348 1989 Tentang Mutu dan Cara Uji Bata Beton Pejal. Jakarta : Badan Stándardisasi Nasional Indonesia.

4. Anonim.1989. SNI 03 0349 1989 Tentang Mutu dan Cara Uji Bata Beton Pejal. Jakarta : Badan Stándardisasi Nasional Indonesia.