PENGARUH PENAMBAHAN ABU TERBANG ( FLY ASH ) TERHADAP KUAT TEKAN BATA MERAH
KRISNA ARIWIDYANTORO
F1A 017 075
1
2
3
Outline
LATAR BELAKANG
LANDASAN TEORI
METODE PENELITIAN
Dinding merupakan salah satu struktur bangunan yang berfungsi untuk melindungi penghuni pada bangunan dari berbagai serangan seperti, angin, hujan, dan panas matahari. Dinding pasangan bata merah adalah bahan yang paling umum digunakan sebagai bahan
konstruksi.
Batu bata merah terbuat dari bahan utama tanah liat yang kemudian di bentuk dan di keringkan dibawah terik matahari hingga dilakukan peroses pembakaran dengan temperatur tinggi hingga mengeras dan tidak mudah hancur.
Tanah liat merupakan bahan baku dalam pembuatan batu bata. Tanah liat memiliki beberapa sifat yang khas, yaitu bila dalam keadaan basah mempunyai sifat plastis tetapi bila dalam keadaan kering menjadi keras,
sedangkat jika dibakar menjadi kuat dan padat (Huda
dan Hastuti).
Bahan dasar dalam pembuatan bata merah juga bisa menggunakan bahan campuran seperti fly Ash, untuk meningkatkan kuat rekat dari batu bata terasebut. Fly ash mengandung unsur kimia antara lain silika (SiO
2), alumina (Al
2O
3), fero oksida (Fe
2O
3), dan kalsium oksida (CaO) Menurut Huda dan Hastuti (2012). sifat-sifat kimia yang dimiliki fly ash dan tanah liat memiliki kesamaan yaitu silika dan alumina yang apabila bereaksi dengan kalsium oksida yang terkandung dalam tanah liat dapat membentuk senyawa stabil yang mempunyai sifat mengikat.
Pemanfaatan limbah seperti fly ash perlu dipertimbangkan sebagai
bahan campuran dalam pembuatan batu bata, dikarenakan dapat
meningkatkan kuat tekan bata dan memperkecil rongga-rongga pori
pada bata. Maka perlu dilakukan penelitian untuk memanfaatkan
fly ash dengan judul Pengaruh Penambahan Fly Ash Terhadap Kuat
Tekan Bata Merah. Diharapkan juga dengan penggunaan Fly Ash
dapat meningkatkan kuat tekan pada batu bata.
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam tugas akhir ini, yaitu sebagai berikut :
• Bagaimana pengaruh penambahan fly ash terhadap sifat fisik bata merah ?
• Bagaimana pengaruh penambahan fly ash terhadap sifat mekanik bata
merah ?
TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah :
• Mengetahui pengaruh fly ash sebagai bahan tambahan pada bata merah terhadap sifat fisik.
• Mengetahui pengaruh fly ash sebagai bahan tambahan pada bata merah
terhadap sifat mekanik.
BATASAN MASALAH
Adapun batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
• Pembuatan bata merah dilakukan di Desa Kebon Ayu, Kecamatan Gerung, Kabupaten Lombok Barat, Nusa Tenggara Barat
• Variasi fly ash yang digunakan yaitu : 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%.
• Peninjauan pengaruh fly ash sebagai bahan tambah batu bata terhadap sifat mekanik meliputi nilai kuat tekan dan daya serap air
• Tidak melakukan uji kimia
• Menggunakan pembakaran tradisional, suhu tidak terkontrol
MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
• Menambah wawasan dan pengetahuan mahasiswa Teknik sipil tentang pemanfaatan abu fly ash sebagai bahan tambahan batu bata.
• Memberikan informasi dan pengetahuan kepada Masyarakat sekitar dan
para pengerajin batu bata mengenai pemanfaatan dari limbah pembakaran batu bara (fly ash)
• Pemanfaatan limbah pembakaran batu bara untuk kebutuhan konstruksi.
Tinjauan Pustaka
• (Prakoso, 2018) melakukan penelitian tentang pengaruh penambahan fly ash dan abu sekam padi terhadap kuat tekan bata
merah pejal konvensional. Penelitian tersebut menggunakan variasi penambahan fly ash dengan masing – masing variasi sebesar 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, dan 30% terhadap berat tanah liat. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa nilai kuat tekan bata merah mengalami penurunan dari bata merah normal (38,97 kg/cm
2). Penurunan nilai kuat tekan terbesar terjadi pada bata merah dengan penambahan abu 30% (48,04%) dan penurunan kuat tekan bata terkecil terjadi pada bata merah dengan penambahan abu 5% (5,98%). Penurunan nilai kuat tekan dipengaruhi oleh jumlah abu, jumlah penggunaan, air dan kadar air.
• (Astriani, 2017) melakukan penelitian tentang pengaruh penambahan fly ash dan kadar air pada tanah liat terhadap kuat tekan
bata merah. Variasi fly ash yang digunakan adalah 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, dan 30% dari berat tanah liat. Kuat tekan bata
variasi adukan keras dan normal pada variasi 10% meningkat sebesar 35,59%, dan 2,82% dari bata normal. Kuat tekan bata
variasi adukan pelan pada variasi 5% meningkat sebesar 28,25% dari bata normal.
Tinjauan Pustaka
• (Evendi, 2015) melakukan penelitian tantang pembuatan batu bata dengan penambahan campuran fly ash dan
semen. Variable yang di gunakan adalah penambahan fly ash (0; 0,3; 0,6; 0,9; dan 1,2). Dari hasil penelitian
menunjukan bahwa penambahan fly ash sebanyak 0,3 kg meningkatkan kuat tekan dari 5,625 N/mm
2menjadi
6,25 N/mm
2untuk waktu pengeringan selama tujuh hari. Kenaikan ini berlanjut sampai penambahan fly ash
sebanyak 0,6 Kg. Sedangkan penambahan diatas angka tersebut menyebabkan penurunan kuat tekean.
Landasan Teori
Definisi Bata
Batu bata merah adalah unsur bangunan yang digunakan untuk membuat suatu bangunan. Batu bata merah berasal dari tanah liat dengan atau tanpa campuran bahan-bahan lain yang kemudian dibakar pada temperatur tinggi hingga tidak dapat hancur lagi apabila direndam dalam air (NI-10 dan SII-0021-78).
Standar Bata
A. tampak
Batu bata harus berbentuk primasegi empat Panjang, mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang – bidang harus datar.
B. Dimensi atau ukuran batu bata
Standar batu bata di Indonesia oleh BSN
(Badan Standar Nasional) nomor 15-2094-
2000 menetapkan suatu ukuran standar untuk
batu bata merah. Ukuran batu bata
berdasarkan SNI 15-2094-2000 dapat dilihat
pada table.
Definisi Fly Ash
Landasan Teori
Fly ash atau abu terbang adalah limbah padat yang terdiri dari partikel-partikel halus yang muncul dengan gas buang pembakaran dan diangkut dari ruang batubara pada pembangkit listrik tenaga uap. Beberapa hal lain yang menjadikan fly ash menguntungkan sebagai salah satu
campuran pembuatan bata merah adalah dapat meningkatkan kekuatan tekan batu bata jika dibandingkan dengan batu bata normal, pengurangan penyerapan air, mampu mengurangin berat jenis batu bata, dapat mengurangi kadar garam, batubata leboh awet dari pada batu bata normal, dan menguntungkan dari segi ekonomi (Ike mardiyanti, 2010).
Pemanfaatan limbah seperti fly ash perlu dipertimbangkan dsebagai bahan campuran dalam pembuatan batu bata, dikarenakan dapat meningkatkan kuat tekan bata dan memperkecil rongga-rongga pori pada bata. Campuran yang digunakan pada penelitian kali ini adalah abu sisa pembakaran batu bara (fly ash).
Kandungan pada fly ash
Kualitas Batu Bata
Ukuran
• Ukuran-ukuran batu bata merah ditentukan dan dinyatakan dalam perjanjian antara membeli dan penjual (pembuat), sedangkan ukuran batu bata merah yang standar menurut SNI-10, 1978: 6 yaitu batu bata merah dengan panjang 240 mm;
lebar 115 mm; tebal 52 mm dan batu bata merah dengan panjang 230 mm; lebar 110 mm dan tebal 55 mm (Handayani, 2010).
Daya Serap Air
• Penyerapan air maksimum bata merah pasangan dinding adalah 20%. 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. Daya serap yang tinggi disebabkan oleh
besarnya kadar pori pada batu bata (batu bata tidak padat) (Handayani, 2010).
Kuat Tekan
• Kuat tekan merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk mengetahui kekuatan atau kemampuan suatu material atau benda untuk menahan tekanan atau beban. Nilai kuat tekan bata diperlukan untuk
mengetahui kekuatan maksimun dari suatu benda untuk menahan tekanan atau beban hingga retak dan pecah. Kualitas bata biasanya ditunjukkan oleh besar kecilnya kuat tekan. Namun, besar kecilnya kuat tekan sangat dipengaruhi oleh suhu atau tingkat pembakaran, porositas dan bahan dasar (Susatyo, 2014).
Rumus Mencari Kuat tekan
Kualitas Batu Bata
Standar Kuat Tekan Bata
Kadar Garam
• Kualitas kadar garam yang kurang dari 50 % permukaan batu bata merah tertutup oleh lapisan tipis berwarna putih karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut, tidak membahayakan dan 50 % atau lebih dari permukaan batu bata merah tertutup oleh lapisan putih yang tebal karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut dan bagian-bagian dari permukaan batu bata merah menjadi bubuk atau
terlepas, hal ini membahayakan (Handayani, 2010). Untuk mengetahui kandungan kadar garam batu bata, dapat dihitung dengan rumus berikut :
Kualitas Batu Bata
Rumus Menghitung Kadar Garam
LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Desa Kebon Ayu, Kecamatan Gerung, Kabupaten Lombok Barat, Nusa Tenggara Barat proses pembuatan benda uji, sedangkan untuk proses pengujian dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram.
PERSIAPAN BAHAN PENELITIAN
Tanah liat, diambil dari desa kebon ayu kabupaten Lombok Barat
Pasir,diambil dari desa Kebon Ayu kabupaten Lombok Barat
Fly Ash lolos saringan
200,diambil dari PLTU Jeranjang
Air sesuai kebutuhan
PERSIAPAN ALAT PENELITIAN
1. Cetakkan batu bata merah dengan ukuran panjang 23 cm x lebar 11 cm x tinggi 5.5 cm
2. Mistar dengan ketelitian 1 mm 3. Cangkul
4. Ember
5. Terpal plastik
6. Timbangan analog
7. Alat uji kuat tekan (Compression Testing Machine)
PENGUJIAN MATERIAL
Sebelum material digunakan dalam penelitian terlebih dahulu dilakukan pengujian agar memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan. Pengujian yang dilakukan meliputi : pengujian tanah liat, pasir, dan fly ash
1. Tanah liat
Pengujian yang dilakukan pada tanah liat berupa - Berat isi (SNI 03-3637-1994)
- Kadar air (SNI 03-1965-1990) - Atterberg limit (SNI 1966-2008) - Berat jenis (SNI 1968-2008)
2. Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari PLTU jeranjang. Pengujian sifat fisis pada fly ash meliputi
- Berat isi abu fly ash (SNI 03-4804-1998) - Kadar air (SNI 03-1965-1990)
- Analisa saringan (lolos saringan 200 ) - Berat jenis (SNI 1964-2008)
PEMBUATAN BENDA UJI
Benda uji yang digunakan berbentuk balok. Dimensi untuk balok panjang 230 mm, lebar 110 mm, dan tinggi 55 mm. Adapun kebutuhan benda uji berbentuk balok untuk pengujian sifat fisik dan sifat mekanik (kuat tekan, daya serap, dan kadar garam) berjumlah 90 buah.
Proses pembuatan batu bata yang dilakukan, yaitu :
1. Tanah dan pasir yang digunakan bersal dari Gerung, Kab. Lombok Barat.
2. Membagi tanah yang telah dicampur dengan pasir berbutir menjadi 6 bagian sesuai dengan variasi fly ash yang akan ditambahkan pada batu bata yang direncanakan (0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25%).
3. Mencampurkan tanah, pasir dan fly ash sesuai persentase (0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25%) sesuai dengan kebutuhan setiap variasi batu bata dan diberikan air secukupnya hingga tercampur merata.
4. Proses pengadukan dilakukan dengan mencangkul campuran dan diinjak –injak agar pencampuran merata.
5. Adukan yang telah dicampur merata dieram selama 1-2 hari dan ditutup menggukan terpal agar campuran tetap lembab.
6. Adukan yang telah dieram 1-2 hari kemudian dicangkul dan diinjak-injak kembali dan diberikan percikan-percikan air sedikit demi sedikit agar dapat mengisi pori-pori yang belum terisi.
7. Meletakkan cetakan batu bata pada permukaan yang datar.
8. Memasukkan adonan kedalam cetakkan kemudian dipadatkan hingga merata.
9. Hasil cetakkan batu bata kemudian diberi kode sampel sesuai variasi persentase dan dibiarkan selama 1-2 hari atau batu bata mulai mongering.
10. Memindahkan dan menyusun batu bata yang sudah mengering ke tempat pembakaran dan dibiarkan selama 1-2 minggu agar kering secara maksimal.
11. Setelah selesai proses pembakaran batu bata dibongkar dari tempat pembakaran dan disusun rapi dan siap diuji
Tabel Kebutuhan Presentasi
Benda Uji
TAHAP PEMBAKARAN
1. Proses pembakaran dilakukan secara tradisional dengan menggunakan kayu bakar.
2. Pembakaran dilakukan selama 1-2 hari dengan tetap mengontrol keaadaan kayu bakar yang digunakan.
3. Setelah selesai proses pembakaran batu bata dibongkar dari tempat pembakaran dan disusun rapi.
4. Batu bata siap diuji.
TAHAP PENGUJIAN
1
Analisis Kuat Tekan
Langkah-langkah pengujian dilakukan sebagai berikut : 1. Menyiapkan benda uji
2. Menentukan tingkat ketelitian alat uji tekan sebelum digunakan.
3. Mengukur dimensi panjang, lebar dan tinggi untuk masing-masing sampel yang akan diuji kuat tekannya menggunakan mistar ketelitian 0,1 cm.
4. Meletakkan benda uji batu bata dengan kode sampel komposisi I pada alat uji kuat tekan.
5. Mengatur jarum alat kuat tekan forney tepat pada posisi nol.
6. Menyalakan alat kuat tekan forney kemudian membaca jarum penunjuk beban, sambil memberikan beban tekan (F) dari atas perlahan demi perlahan sampai batu bata tersebut patah atau hancur.
7. Mencatat besarnya nilai beban tekan maksimun yang terbaca pada jarum alat Forney.
8. Mencatat data kedalam tabel
2
Analisis Daya Serap Air
Penentuan daya serap air pada batu bata dapat diperoleh dari hasil pengukuran massa kering dan massa basah sampel yang masing-masing diukur menggunakan alat timbangan analog. Pengujian daya serap air menggunakan persamaan 2.1 .
TAHAP PENGUJIAN
3
Analisi Kadar Garam
Kualitas kadar garam yang kurang dari 50% pada permukaan batu bata merah yang ditutupi oleh lapisan tipis berwarna putih karena pengkristalan garam-garam yang dapat larut. Proses pengujian kadar garam batu bata sebagai berikut : (Handayani, 2010)
1. Mengukur dimensi benda uji, panjang, lebar, dan tinggi.
2. Masukan air kedalam bak air sebanyak setengah dari tebal batu bata merah
3. Masukan benda uji kedalam bak air yang sudah disediakan hingga benda uji terendam setengah dari teball batu bata
4. Biarkan benda uji didalam bak air selama 1 jam.
5. Angkat benda uji, dan amati bercak-bercak putih pada panjangnya dan ukur dimensi bercak-bercak tersebut.
6. Pengamatan kadar garam dilakukan setelah berumur 1- 7 hari.
