2.2. Pengertian Genteng
Menurut SNI 0447 – 81 Dwiyono 2000 genteng beton atau genteng semen adalah unsure bangunan yang digunakan untuk menutup atap yang terbuat dari beton dan
dibentuk sedemikian rupaserta berukuran tertentuGenteng dibuat dengan cara mencampurkan semen,pasir dan air ,kemudian diaduk dengan homogeny dan
selanjutnya dicetak.Selain semen,pasir dan air sebagai bahan susunan genteng dapat juga ditambahkan bahan lain .Seperti penggunaan fyl ash sebagai bahan perekat dan
serat baggas sebagai agregat dengan komposisi bahan yang ditentukan dengan seimbang terhadap bahan utama. Penambahan fyl ash dan serat bagas pada
pembuatan genteng bertujuan untuk memperbaiki sifat fisis dan sifat kimia dari beton.
Menurut PUBI -1982 genteng beton ialah unsure bahan bangunan yang dibuat daricampuran semen pordlan,agregat halus,air dan bahanpembantu lainnya,yang
dibuat sedemikian rupasehingga dapat digunakan untuk atap. Standar kuat tekan dan kuat patah genteng dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Standar kuat tekan dan kuat patah genteng
Tingkat Mutu Kuat Tekan
l
bfin
2
Kuat patah bfin
2
l
1 11
111 2133,45
1137,84 568,92
1564,63 853,38
426,69 Kuat tekan dan kuat patah rata-rata dari minimum 6 buah genteng yang diuji.
Sumber Departemen Pekerjaan Umum 1978
2.3. Fly Ash.
Universitas Sumatera Utara
Abu terbang batu bara umumnya dibuang di landfill atau ditumpuk begitu saja di dalam area industri. Penumpukan abu terbang batu bara ini menimbulkan masalah
bagi lingkungan. Berbagai penelitian mengenai pemanfaatan abu terbang batubara sedang dilakukan untuk meningkatkan nilai ekonomisnya serta mengurangi dampak
buruknya terhadap lingkungan. Saat ini umumnya abu terbang batubara digunakan dalam pabrik semen sebagai salah satu bahan campuran pembuat genteng. Selain itu,
sebenarnya abu terbang batubara memiliki berbagai kegunaan yang amat beragam: 1
Penyusun beton untuk jalan dan bendungan. 2
Penimbun lahan bekas pertambangan. 3
Recovery magnetik, cenosphere, dan karbon. 4
Bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori. 5
Bahan penggosok polisher 6
Filler aspal, plastik, dan kertas. 7
Pengganti dan bahan baku semen 8
Aditif dalam pengolahan limbah waste stabilization 9
Konversi menjadi zeolit dan adsorben Konversi abu terbang batubara menjadi zeolit dan adsorben merupakan contoh
pemanfaatan efektif dari abu terbang batubara. Keuntungan adsorben berbahan baku abu terbang batubara adalah biayanya murah. Selain itu, adsorben ini dapat
digunakan baik untuk pengolahan limbah gas maupun limbah cair. Adsorben ini dapat digunakan dalam penyisihan logam berat dan senyawa organik pada
pengolahan limbah. Abu terbang batubara dapat dipakai secara langsung sebagai adsorben atau dapat juga melalui perlakuan kimia dan fisik tertentu sebelum menjadi
Universitas Sumatera Utara
adsorben. Zeolit yang disintesis dari abu terbang batubara dapat digunakan untuk keperluan pertanian. Zeolit banyak dikonsumsi dalam pemurnian air, pengolahan
tanah, dll. Zeolit dibuat dengan cara mengkonversi aluminosilikat yang terdapat pada abu terbang batubara menjadi kristal zeolit melalui reaksi hidrotermal.
2.3.1. Sifat Fisika dan Kimia Abu Terbang Fly Ash
Komponen utama dari abu terbang batubara yang berasal dari pembangkit listrik adalah silika SiO
2
, aluminia Al
2
O
3
, dan besi oksida Fe
2
O
3
, sisanya adalah karbon, kalsium, magnesium, dan belerang. Rumus empiris abu terbang batubara
adalah : Si
1
.oAlo
.45
Ca
o.51
Na
0.047
Fe
0.039
Mg
0.020
K
0.013
Ti
0.011
. Tabel 2. Komposisi Kimia Abu Terbang Batubara
Komponen Bituminous
Sub bituminous Lignite
SiO
2
20-60 40-60
15-45 Al
2
O
3
5-35 20-30
10-25 Fe
2
O
3
10-40 4-10
4-15 CaO
1-12 5-30
15-40 MgO
0-5 1-6
3-10 SO
3
0-4 0-2
0-10 Na
2
O 0-4
0-2 0-6
K
2
O 0-3
0-4 0-4
LOI 0-15
0-3 0-5
Sifat kimia dari abu terbang batubara dipengaruhi oleh jenis batubara yang dibakar dan teknik penyimpanan serta penanganannya. Pembakaran batubara lignit
dan sub-bituminous menghasilkan abu terbang adengan kalsium dan magnesium
Universitas Sumatera Utara
oksida lebih banyak daripada bituminus. Namun, memiliki kandungan silika, alumina, dan karbon yang lebih sedikit daripada bituminos. Kandungan karbon
dalam abu terbang diukur dengan menggunakan Loss On Ignition Method LOI Abu terbang batubara terdiri dari butiran halus yang umumnya berbentuk
bola padat atau berongga. Ukuran partikel abu terbang hasil pembakaran batubara bituminous lebih kecil dari 0,075mm Yoga P.dkk,2007. Kerapatan abu terbang
berkisar antara 2100 sampai 3000 kgm
3
dan luas area spesifiknya diukur berdasarkan metode permeabilitas udara Blaine antara 170 sampai 1000 m
2
kg Yoga P.dkk,2007
2.3.3 Sifaf Fisika Abu Terbang Batu Bara fly ash
Abu terbang memiliki karakteristik yang hampir mirip dengan semen. Sifat fisika dari abu b terbang batu bara menurut ACI Manual of Concrete
Practive 1993 yaitu : specific gravity 2,2 - 2,8 dan ukuran butiran 1 μm - 1
mm lolos ayakan 200 mesh -75 μm . Sedangkan insur abu terbang yang berb
eda terhadap semen adalah komposisi CaO. Pada semen koversional kadar CaO sekitar 50 atau lebih , sedangkan pada abu terbang hanya sekitar 1 -
2.Daya rekat semen sangat dipengaruhi oleh kadar CaO, hal ini menyebabkan semen dapat cepat mengeras jika dicampur air pengaruh angka hidrolitas .
Tahun 1989 abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batu bara di seluruh dunia mencapai 440 milliar ton. Sementara tingkat pemamfaatan
Masih tergolong rendah. Dan abu terbang ini sendiri kalau tidak dimamfaatkan akan menyebabkan pengrusakan pada lingkungan. Karenanya itu pemamfaatan
abu terbang batu bara dapat mendatangkan efek ganda pada tindak penyelamatan lingkungan. Penggunaan abu terbang batu bara dapat memangkas
Universitas Sumatera Utara
dampak negative yang pengrusakan lingkungan dan sekaligus mengurangi penggunaan semen portlad dalam pembuatan beton khususnya dalam hal ini
pembuatan genteng 2.4. Ampas tebu
2.4.1. Pengertian Ampas tebu
Ampas tebu yang dipergunakan adalah ampas tebu yang telah mengalami proses ;penggilingan kelima kali. Ampas tebu sendiri merupakan hasil limbah
buangan yang berlimbah dari proses pembuatan gula +30 dari kapasitas giling. Secara garis besar, proses produksi dari tebu menjadi ampas tebu dapat dilihat pada
gambar berikut :
Gambar Proses Penggilingan Tebu
Ampas tebu yang berlimpah tersebut telah dimanfaatkan sebagai bahan bakar pada ketel uap pesawat untuk memproduksi uap pada suatu jumlah tertentu pada
setiap jamnya dengan suatu tekanan dan suhu tertentu pula besarnya dimana energi yang dihasilkan dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga uap.
2.4.2. Pemanfaatan Serat Ampas Tebu
Universitas Sumatera Utara
Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi, ampas tebu yang dahulunya hanya digunakan sebagai abu gosok, sudah mulai dimanfaatkan dalam
industri bahan bangunan seperti: 1.
Di Mesir telah diadakan penelitian bahwa ampas tebu dapat dimanfaatkan sebagai komponen penyusunan dalam pembuatan keramik ..
2. Telah dicobakan pemanfaatan ampas tebu sebagai campuran semen dengan
perbandingan 1 semen : 12 ampas tebu, dan ternyata memberi hasil yang lebih kuat, ringan dan tahan terhadap kondisi agresif, dan tentu saja
membutuhkan biaya yang lebih ekonomis. Telah dicoba dalam pembuatan panil gypsum, dimana ampas tebu dipakai sebagai bahan tambah mampu
menghasilkan panil gypsum yang memiliki kuat lentur yang baik .
2.4.3. Komponen Penyusun Serat Ampas Tebu
Tanaman tebu yang sering kita lihat tidak hanya berisi air yang digunakan sebagai bahan pembuat gula tetapi memiliki komposisi yang lebih kompleks yakni:
sacharose, zat sabutfiber, gula reduksi dan beberapa bahan lainnya
Sabut yang terkandung dalam ampas tebu, tersusun dari beberapa komponen
penyusun yakni: cellulosa, pentosan, lignin dan beberapa komponen lain , seperti dalam tabel berikut:
Tabel 3. Komponen Penyusun Sabut Ampas Tebu No.
Nama Bahan Jumlah
1. Cellulose
45 2.
Pentosan 32
3. Lignin
18 4.
Lain-lain 5
Universitas Sumatera Utara
Sumber : Materials Handbook Thirteenth Edition, 1991 Sementara itu berdasarkan hasil penelitian dari beberapa orang ahli, diperoleh
komposisi unsur kimia dari ampas tebu sebagai berikut: Tabel 4. Komposisi Unsur Kimia Ampas Tebu
N.Deer Tromp
Kelly M.R
Daries Gregory
Karbon 46,5
44 48,2
47,5 47,9
48,1 Hidrogen 6,5
6 6
6,1 6,7
6,1 Oksigen
46 48
43,1 44,4
45,5 43,3
Ash debu
1 2
2,7 2 2,5
100 100
100 100
100 100
Sumber Hand OokofCaneSugar Engineering Setelah diadakan penelitian, senyawa kimia yang terkandung dalam ampas
tebu adalah sebagai berikut:
Tabel 5. Senyawa Kimia Dalam Ampas tebu
Senyawa Jumlah
SiO
2
70,97 Al
2
O
3
0,33 Fe
2
O
3
0,36 K
2
O 4,82
Na
2
O 0,43
MgO 0,82
C
5
H
10
O
5
22,27
Universitas Sumatera Utara
C
7
H
10
O
3
C
5
H
8
O
4
Sumber : Hasil analisa No 4246LT AKIXI99 Oleh Team Afiliansi dan Konsultasi Industri ITS Surabaya
Dari data di atas, jelas sekali terlihat bahwa senyawa kimia yang dominan adalah SiO
2
Silika sebesar 70,97. Komposisi tersebut menguntungkan ampas tebu bila bahan ini akan digunakan sebagai bahan pengisi pada campuran aspal, serpti
yang diselidiki oleh OECD Organization for Economic and Cooperation Development. OECD menggunakan Fly Ash, dimana kandungan silika + 60
catatan: Silika yang terkandung dalam fly ash yang diproduksi bukit asam + 59,4. Penyelidikan tersebut membuktikan bahwa penggunaan fly ash sebagai bahan
pengisi yang notabene memiliki kandungan silika yang tinggi, bila dicampur secara hotmix campuran panas dalam campuran Aspal Beton Asphalt Concrete akan
menghasilkan campuran dengan nilai stabilitas Marshall lebih dari 1500 Ibs OECD, 1977
2.5. Pasir
Pasir merupakan agregat halus yang terdiri dari butiran sebesar 0,14-5 mm, di dapat dari batuan alam natural sand atau dapat juga dengan memecahnya artificial
sand, tergantung dari kondisi pembentukan tempat terjadinya. Pasir alam dapat dibedakan atas: pasir galian, pasir sungai, dan pasir laut.
Pasir merupakan bahan pengisi yang digunakan dengan semen untuk membuat adukan. Selain itu pasir juga berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan
Universitas Sumatera Utara
kekerasan pada produk bahan bangunan campuran semen www.b4tbgo.ididindex.php.
2.6.
Air
Air merupakan bahan dasar yang sangat penting dalam pembuatan beton genteng . Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta menjadikan
bahan pelumas antara butiran - butiran agregat agar dapat mudah dikerjakan dan dipadatkan. Tetapi perlu dicatat bahwa tambahan air untuk pelumas ini
tidak boleh terlalu banyak karena 2.7.
Semen.
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker, terutama terdiri dari silikat - silikat kalsium yang
bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan SK – SNIS – 04- 1989 – F . Semen portland merupakan bahan ikat untuk merekatkan butiran – butiran
agregat untuk terjadi suatu massa padat
2.8. Karakteristik Benda Uji.
2.8.1 Sifat Fisis A. Porositas Daya Serap
Besar kecilnya penyerapan air oleh mortar dipengaruhi pori atau rongga yang terdapat pada mortar. Semakin banyak pori yang terkandung dalam mortar maka
semakin besar pula penyerapan sehingga ketahanan akan berkurang. Rongga pori yang terdapat pada mortar terjadi karena kurang tepatnya kualitas dan komposisi
material penyusunannya. Pengaruh rasio yang terlalu besar dapat menyebabkan
Universitas Sumatera Utara
rongga, karena terdapat air yang tidak bereksi dan kemudian menguap dan menimbulkan rongga.
Daya serap air dirumuskan sebagai berikut ;
Penyerapan air =
kering sampel
Berat 100
X kering
sampel Berat
jenuh sampel
Berat
B. Densiti
Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volum benda. Semakin tinggi densitas massa jenis suatu benda maka semakin besar pula massa setiap
volum. Densitas rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total
volumnya. Sebuah benda yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki volum yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki densitas lebih
rendah. Densitas massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki
massa jenis yang berbeda. Dan satu zat yang sama berapapun massanya dan berapapun volumnya akan memiliki densitas yang sama pula. Oleh sebab itu
dikatakan bahwa massa jenis atau densitas merupakan ciri khas sidik jari suatu zat. Untuk menghitung besarnya densitas dipergunakan persamaan matematis
berikut ;
V m
= ρ
.......................................................................... 2.1. Dimana ;
ρ = densitas grcm
3
m =
massa gr
Universitas Sumatera Utara
V =
Volum cm
3
2.8.2. Pengujian Fisik 1. Kekuatan Tekan Compressive Strength
Pemerikasaan kuat tekan mortar dilakukan untuk mengetahui secara pasti akan kekuatan tekan mortar dari mortar yang sebenarnya apakah sesuai dengan kuat
tekan yang direncanakan atau tidak. Standar yang digunakan pada pengujian ini adalah ASTM C 270-04 dan
ASTM C 780. Alat yang digunakan pada tes uji tekan mortar adalah Hydraulic Compressive Strength Machine tipe MAC-200.
Pembebanan diberikan sampai benda uji runtuh, yaitu pada saat beban maksimum bekerja. Beban maksimum dicatat sebagai P
max
. Besarnya kekuatan tekan suatu bahan merupakan perbandingan besarnya
beban maksimum yang dapat ditahan bahan dengan luas penampang bahan yang mengalami gaya tersebut.
Secara matematis besarnya kekuatan tekan suatu bahan :
A P
maks
=
C
: Tekan
Kekuatan σ
.............................................................2.2 P
maks
adalah beban tekan maksimum N yang menyebabkan beban hancur A = luas penampang m
2
2. Kekuatan Patah
Kekuatan patah sering disebut Modulus of Rapture MOR yang menyatakan ukuran ketahanan bahan terhadap tekanan mekanis dan tekanan panas
thermal sterss
Universitas Sumatera Utara
Persamaan kekuatan patah Banding Strength suatu bahan dinyatakan sebagai berikut :
2
bd 2
PL 3
Patah Kekuatan
=
2.3
Dimana P = gaya penekan N L = jarak 2 penumpuan m
b dan d = dimensi sampel m
3. Densitas dan Penyerapan Air
Untuk pengukuran densitas dan penyerapan air digunakan metoda Archimedes dan dihitung dengan persamaan :
Densitas = Pair
W W
W W
k g
b s
− −
2.4
Dimana W
s
= berat sampel kering g W
b
= berat sampel setelah direndam air g W
g
= berat sampel digantung di dalam air g 100
kering sampel
berat kering
sampel berat
- jenuh
sampel berat
air Penyerapan
x =
2.5
P
L
b d
Dimensi Sampel
Universitas Sumatera Utara
2.9. Pemikiran Dasar.
Genteng beton merupakan bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen ,agregat,air dan dengan atau tanpa bahan tambah genteng dibuat
sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan penutup atap. Salah satu kelemahan genteng beton mempunyai sifat getas,dan kurang mampu
menahan tegangan tarik.Dwiyono – 2000Genteng beton merupakan bentuk aplikasi sebagai bahan bangunan non structural secara otomatis memiliki kelemahan yang
sama.Upaya dalam memperbaiki sifat beton salah satunya dengan penambahan bahan kedalam adukan mortar.Dalam hal ini peneliti menambahkan fly ash dan serat
tebu. Penambahan serat tebu sebagai bahan pengisi dan fly ash sebagai subsitusi
semen bertujuan agar menghasilkan genteng yang ringan dan baenilai ekonomis.Serat baggase yang dipergunakan jangan terlalu pendsek dan jangan terlalu
panjang karena akan menghasilkan genteng beton yang tidak standart.Serat baggase yang terlalu pendek tidak akan mengikat bahan pengikat dan terlalu panjang juga
kurang efektif karena akan terjadi penggumpalan serat dan penyebaran serat tidak merata Sudarmoko. 1993
Pemikiran ini sangat beralasankarena secara mekanik penambahan bahan limbah akan mengisi ruang kosong rongga diantara butiran – butiran semen dan
secara kimiawi akan membirikan sifat hidrolik bebas.
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Metodologi Penelitian
Bahan dasar yang terdiri dari semen pasir dan air dan penambahan limbah fkly ash dan diayak dengan menggunakan ayakan ukuran 750 mesh. Pada saat yang
bersamaan, dilakukan juga penghalusan bahan aditif serat ampas tebu dengan menggunakan saringan dengan ukuran 100 mesh
Materi bahan dasar dan bahan aditif yang lolos saringan 100 mesh sudah halus, kemudian dicampurkan dalam tiga alternatif komposisi perbandingan berat
yaitu 80:20; 70:30 . Selanjutnya, kedua materi bahan campuran tersebut dicetak dengan demensi tertentu menjadi benda uji genteng beton dengan pengujian
density,daya serap air, kuat tekan dan kuat patah
3.2 Jenis Penelitian
Metode penelitian ini menggunakan penelitian experimen murni true experimen research.
3.3 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilaksanakan di laboratorium Balai Penelitian Industri Tanjung Morawa.
3.4 Waktu Penelitian
Seluruh rangkaian proses penelitian mulai dari persiapan dan pengambilan bahan baku tahapan dan proses penelitian dilaksanakan di laboratorium balai
penelitian industri Tanjung Morawa , penyusunan laporan akhir dan seminar
Universitas Sumatera Utara
Kategori