Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Sludge Pertamina Pangkalan Susu

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

SHINTA NOVIANTI

050801018

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU

SKRIPSI

SHINTA NOVIANTI

050801018

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PERSETUJUAN

Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA

KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU

Kategori : SKRIPSI

Nama : SHINTA NOVIANTI

Nomor Induk Mahasiswa : 050801018

Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Maret 2010

Diketahui

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Ketua

Dr. Marhaposan Situmorang Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S NIP: 195510301980031003 NIP: 195408171983031005

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya

Medan, Maret 2010

SHINTA NOVIANTI 050801018

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang yang telah memberikan Rahmat, Karunia dan Bimbingan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan yang berjudul PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU yang dilaksanakan di Balai Riset dan Standarisasi Industri sesuai dengan waktu yang ditetapkan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S. selaku Dosen Pembimbing penulis, Pak Remson Saragih, Dra. Rosmaida, Ir. H. Pardose, selaku pembimbing di lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada kepala Balai Riset dan Standarisasi Industri, Tanjung Morawa, Drs. Pander Sitindaon, kepada Drs. Luhut Sihombing. M.S. selaku Dosen Wali penulis selama mengikuti perkuliahan, kepada Ketua dan Sekretaris Jurusan Departemen Fisika DR. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon. MSi, Dekan FMIPA USU DR. Eddy Marlianto, MSc serta semua Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada teman-teman saya Zulfikar, Dian, Fitri, Wulan, Ayu, Nisa, Izkar dan semua mahasiswa Fisika khususnya stambuk 2005.

Akhirnya tidak terlupakan ucapan terima kasih kepada yang paling saya cintai dan saya sayangi Ayahanda M. Surbakti dan Ibunda K. Sembiring yang telah memberikan dukungan baik materil maupun moril selama mengikuti perkuliahan, kepada kakak saya tersayang dr. Mila Sari Dewi, adik-adik saya tersayang Bripda Edi Timanta Ras, Fitriani dan Mia Anjelita dan seluruh keluarga yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis ucapkan terima kasih.

ABSTRAK

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah pertamina (oil sludge) dari PT Pertamina Pangkalan Susu - Kab. Langkat, yang dihasilkan dari proses pengeboran minyak. Limbah ini termasuk limbah padat yang telah mengering dan berbentuk gumpalan (oil sludge). Adapun besaran fisis yang diamati pada sampel paving blok adalah: densitas dan daya serap air. Sedangkan besaran mekanika yang diamati adalah kekerasan, kuat tekan dan kuat impak. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa paving blok telah berhasil dibuat dengan menggunakan bahan oil sludge sebagai agregat dan semen sebagai pengikat dengan perbandingan komposisi berat semen dan agregat (pasir dan limbah sludge) sebesar 1 : 4. Dari perbandingan komposisi tersebut didapatkan hasil pengukuran densitas 2,29 - 2,45 gr/cm3, serapan air 2,94 - 4,44%, kekerasan 101 - 119,33 HB, kuat tekan 14,48 - 19,48 MPa, dan kuat impak (1,79 - 2,52)x104 J/m2. Dari beberapa sampel yang di buat ternyata komposisi yang terbaik adalah pada komposisi 80% limbah sludge.

MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF BRICK CONSTRUCTION WITH THE USE OF SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU

ABSTRACT

The material of oil sludge in this research is the waste from PT. Pertamina Pangkalan Susu – Kab. Langkat. Oil sludge is a solid kind waste material from the side effect of oil exploration.This waste includes solid waste that has been dried and shaped lumps (oil sludge). The phisical chracteristic of the paving block sample that studied is density and water absorbtion, and mechanical characteristc is hardness, compressive strength and impact strength. The result of this research shows get that paving block can be made from cement as main binder and oil sludge as main aggregates.The weight composition ratio of cement and aggregates (sand and oil sludge) is 1:4. From the comparison of the composition, we get the result porousity 6.2 – 21.6 %, density 2,29 – 2,45 gr/cm3, water absobtion 2,94 – 4,44%, hardness 101 - 119,33 HB, compressive strength 14,48 – 19,48 MPa and impact strength (1.79 – 2.52)x104 J/m2. The best of each samples is the composition 80% oil sludge.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstrack v

Daftar Isi vi

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Bab I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 4

1.6 Tempat Penelitian 4

1.7 Sistematika Penelitian 5

Bab II Tinjauan Pustaka

2.1 Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)

2.1.1 Pengertian Limbah B3 6

2.1.2 Limbah Pertamina (Oil Sludge) 7 2.1.3 Unsur-Unsur yang Terkandung dalam Oil Sludge 8

2.2 Paving Block 14

2.3 Semen 16

2.3.1 Jenis-Jenis Semen 17

2.3.2 Semen Portland Pozzolan 18

2.4 Pasir 19

2.5 Air 20

2.6 Karakterisasi Bahan 20

2.6.1 Sifat Fisis

2.6.1.1 Densitas 21

2.6.1.2 Daya Serap air 21

2.6.2 Sifat Mekanik

2.6.2.1 Kuat Tekan 22

2.6.2.2 Kuat Impak 23

2.6.2.3 Kekerasan 23

Bab III Metode Penelitian

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Peralatan 25

3.2 Diagram Alir Penelitian 26

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Variabel Penelitian 27

3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji 27

3.4 Prosedur Pembuatan Sampel

3.4.1 Pengeringan 27

3.4.2 Penggilingan 28

3.4.3 Pengayakan 28

3.4.4 Penimbangan 28

3.4.5 Pencampuran 29

3.4.6 Pembentukan Sampel 29

3.4.7 Pengeringan 29

3.5 Pengujian Sampel

3.5.1 Pengujian Densitas 30

3.5.2 Pengujian Daya Serap Air 31

3.5.3 Pengujian Kuat Tekan 31

3.5.4 Pengujian Kuat Impak 32

3.5.5 Pengujian Kekerasan 33

Bab IV Hasil dan Pembahasan

4.1 Pengujian Densitas 34

4.2 Pengujian Daya Serap Air 36

4.3 Pengujian Kuat Tekan 38

4.4 Pengujian Kuat Impak 40

4.5 Pengujian Kekerasan 42

Bab V Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 45

5.2 Saran 46

Daftar Pustaka Lampiran

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah

pertamina 9

Tabel 2.2 Persyaratan mutu setiap jenis bata beton menurut

SNI 03-0691-1996 14

Tabel 4.1 Data hasil Pengujian densitas 35 Tabel 4.2 Data hasil Pengujian daya serap air 37 Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan 39

Tabel 4.4 Data hasil pengujian impak 41

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bentuk Paving Block 16

Gambar 2.2 Pengujian Kuat Tekan Sebelum Dan Sesudah

Pada Beton Dengan Diameter 150 mm 22

Gambar 2.3 Contoh Batang Uji Impak 23

Gambar 3.1 Oil Sludge Setelah Dibakar 27

Gambar 3.2 Serbuk Halus Sludge 28

Gambar 3.3 Sampel Silinder 29

Gambar 3.4 Sampel Balok 29

Gambar 3.5 Pengeringan Sampel 30

Gambar 3.6 Pengujian Kuat Tekan 32

Gambar 3.7 Pengujian Impak 32

Gambar 3.8 Pengujian Kekerasan 33

Gambar 4.1 Grafik densitas pada bata konstruksi terhadap

Persentase limbah sludge pertamina 35 Gambar 4.2 Grafik penyerapan air pada bata konstruksi terhadap

Persentase limbah sludge pertamina 37 Gambar 4.3 Grafik kuat tekan pada bata konstruksi terhadap

Persentase limbah sludge pertamina 39 Gambar 4.4 Grafik impak pada bata konstruksi terhadap

Persentase limbah sludge pertamina 42 Gambar 4.5 Grafik kekerasan pada bata konstruksi terhadap

ABSTRAK

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah pertamina (oil sludge) dari PT Pertamina Pangkalan Susu - Kab. Langkat, yang dihasilkan dari proses pengeboran minyak. Limbah ini termasuk limbah padat yang telah mengering dan berbentuk gumpalan (oil sludge). Adapun besaran fisis yang diamati pada sampel paving blok adalah: densitas dan daya serap air. Sedangkan besaran mekanika yang diamati adalah kekerasan, kuat tekan dan kuat impak. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa paving blok telah berhasil dibuat dengan menggunakan bahan oil sludge sebagai agregat dan semen sebagai pengikat dengan perbandingan komposisi berat semen dan agregat (pasir dan limbah sludge) sebesar 1 : 4. Dari perbandingan komposisi tersebut didapatkan hasil pengukuran densitas 2,29 - 2,45 gr/cm3, serapan air 2,94 - 4,44%, kekerasan 101 - 119,33 HB, kuat tekan 14,48 - 19,48 MPa, dan kuat impak (1,79 - 2,52)x104 J/m2. Dari beberapa sampel yang di buat ternyata komposisi yang terbaik adalah pada komposisi 80% limbah sludge.

MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF BRICK CONSTRUCTION WITH THE USE OF SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU

ABSTRACT

The material of oil sludge in this research is the waste from PT. Pertamina Pangkalan Susu – Kab. Langkat. Oil sludge is a solid kind waste material from the side effect of oil exploration.This waste includes solid waste that has been dried and shaped lumps (oil sludge). The phisical chracteristic of the paving block sample that studied is density and water absorbtion, and mechanical characteristc is hardness, compressive strength and impact strength. The result of this research shows get that paving block can be made from cement as main binder and oil sludge as main aggregates.The weight composition ratio of cement and aggregates (sand and oil sludge) is 1:4. From the comparison of the composition, we get the result porousity 6.2 – 21.6 %, density 2,29 – 2,45 gr/cm3, water absobtion 2,94 – 4,44%, hardness 101 - 119,33 HB, compressive strength 14,48 – 19,48 MPa and impact strength (1.79 – 2.52)x104 J/m2. The best of each samples is the composition 80% oil sludge.

BAB I PENDAHULUAN 1.1LATAR BELAKANG

Telah diketahui bahwa konstruksi seperti gedung-gedung, jembatan dan jalan raya dapat dibuat dari campuran batu, pasir dan semen, yang disebut beton. Demikian halnya untuk pembuatan bata konstruksi sebagai bahan buatan atau batu cetak yang tidak dibakar yang juga menggunakan pasir dan semen yang digunakan dalam pembangunan jalan, tembok dan lain-lain.

Dalam masa pembangunan ini, tentu saja jumlah bahan yang dibutuhkan menjadi semakin besar. Untuk mengatasi hal tersebut maka dapat diberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan limbah industri. Limbah industri dapat mengakibatkan terjadinya pencemaran lingkungan dan memberikan efek yang buruk bagi manusia.

Limbah dalam konotasi sederhana dapat diartikan sebagai sampah. Limbah atau dalam bahasa ilmiahnya disebut juga dengan polutan. Limbah dapat digolongkan berdasarkan pada jenis, sifat dan sumbernya. Berdasarkan pada jenis, limbah dikelompokkan menjadi limbah padat dan limbah cair. Berdasarkan pada sifat yang dibawanya, limbah dikelompokkan menjadi limbah organik dan limbah an-organik. Sedangkan bila berdasarkan pada sumbernya, limbah dikelompokkan menjadi limbah rumah tangga atau limbah domestik dan limbah industri.

Limbah industri adalah semua jenis bahan sisa atau bahan buangan yang berasal dari hasil suatu proses industri. Limbah padat dari suatu industri adalah semua bahan sisa atau bahan buangan yang tak berguna dan berbentuk padat. Sedangkan limbah cair adalah semua jenis bahan sisa yang dibuang dalam bentuk larutan atau berupa zat cair. (Heryando Palar, 2008)

Industri minyak mempunyai nilai strategis dan merupakan tulang punggung pembangunan sehingga industri minyak perlu dikelola secara baik dan efisien sehingga diperoleh manfaat semaksimal mungkin, namun demikian di samping manfaat positif tersebut, ada juga dampak negatifnya. Oil Sludge

(bahan berbahaya beracun) sisa suatu usaha atau kegiatan sebagai hasil pencampuran bahan kimia pada saat pengolahan tetapi sifatnya (toxicity, flammability, reactivity dan corrositivity) serta konsentrasinya dapat mencemarkan lingkungan hidup yang mengakibatkan membahayakan kesehatan manusia serta makhluk hidup lainnya baik secara langsung maupun tidak langsung (Dian Shofinita, 2009).

Oil sludge adalah endapan sedimentasi pada dasar tangki penyimpanan akibat oksidasi proses yang dipicu oleh kontak antara minyak, udara dan air. Oil sludge terdiri dari minyak (hidrokarbon), air, abu, karat tangki, pasir dan bahan kimia lainnya. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 tentang pengelolaan limbah B3 disebutkan bahwa daftar limbah dari jenis kegiatan industri kilang minyak dan gas bumi dengan kode limbah D221 antara lain sludge minyak (oil sludge), katalis bekas, karbon aktif bekas, limbah laboratorium dan lain-lain

Selama ini pemanfaatan limbah padat pertamina belum optimal karena jenis oil sludge yang sebelumnya menumpuk di komplek pertamina sehingga merupakan tanah urungan yang dibiarkan menggunung percuma sehingga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Apabila keadaan ini dibiarkan terus-menerus maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan penimbunan. Pencemaran yang dapat ditimbulkan oleh limbah padat pertamina bermacam-macam bentuk karena limbah padat pertamina merupakan B3 (bahan bahaya beracun). Oleh karena itu, limbah perlu ditangani dengan perlakuan khusus mengingat bahaya dan resiko yang mungkin ditimbulkan apabila limbah menyebar ke lingkungan termasuk proses pengemasan limbah.

Perlunya pengolahan limbah pertamina yang dapat mengatasi pencemaran tersebut di mana salah satu bahan utama yang paling sering digunakan untuk bangunan konstruksi adalah pencampuran semen dan pasir yang akan menghasilkan bata konstruksi. Untuk menghasilkan kekuatan yang sangat tinggi perlu diperhatikan cara pengerjaannya, faktor air secukupnya dan semen dengan memanfaatkan limbah padat (sludge) sebagai agregat pada pembuatan bata konstruksi. Upaya pengolahan limbah pertamina yang selama ini berdampak negatif menghasilkan dampak positif karena diupayakan pengolahan limbah pada bidang industri.

Dengan memanfaatkan limbah sludge pertamina dalam membuat bata konstruksi diharapkan mampu menghasilkan bata dengan kekuatan yang baik dan dapat dilihat penggunaan pada bangunan yang tepat dari jenis bata konstruksi tersebut. Oleh karena itu, peneliti mengambil judul “Pembuatan dan Karakterisasi Bata Konstruksi dengan Memanfaatkan Limbah Sludge Pertamina Pangkalan Susu” sebagai penelitian.

1.2 PERMASALAHAN

Yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah limbah pertamina (oil sludge) yang merupakan limbah yang sangat berbahaya dan dianggap sebagai limbah yang tak bermanfaat dan harus dimusnahkan. Dan selama ini hanya dibiarkan menumpuk dan tertimbun di 12 gudang besar pertamina. Apabila keadaan ini dibiarkan terus-menerus maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan penimbunan. Namun sebenarnya oil sludge adalah salah satu sumber alternatif yang belum tersentuh oleh kita. Oleh karena itu, harus ada aplikasi teknik pengolahan limbah atau daur ulang yang tepat dan murah untuk menangani masalah limbah sludge pertamina sehingga tidak terlalu membahayakan.

1.3 BATASAN MASALAH

Batasan masalah dalam penelitian ini yaitu:

a. Mengidentifikasi unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah sludge pertamina.

b. Menerangkan secara terperinci pembuatan bata konstruksi dengan limbah sludge pertamina.

c. Melakukan pengujian mekanik dan fisis pada sampel bata yang telah dicetak. Pengujiannya meliputi: pengujian densitas, pengujian penyerapan air, pengujian kuat tekan, pengujian kekerasan dan pengujian impak.

1.4TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penelitian ini adalah:

a. Memanfaatkan limbah dari pengeboran minyak berupa sludge yang dijadikan sebagai bahan alternatif pembuatan bata konstruksi.

b. Mengetahui komposisi terbaik dari bahan penyusun bata konstruksi yaitu pasir, semen, air dan limbah sludge.

c. Mengetahui sifat fisis (daya serap air, densitas) dan mekanik kuat tekan, kekerasan, impak) bata konstruksi.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif konstruksi bangunan yang dapat memanfaatkan limbah sludge pertamina, meminimalkan unsur-unsur logam berat yang terlepas ke lingkungan sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan memberikan pengetahuan kepada masyarakat tentang pengembangan dan pemanfaatan limbah pertamina.

1.6TEMPAT PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Balai Riset dan Standarisasi Industri, Tanjung Morawa, Medan.

1.7SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut: Bab I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan. Bab III Metode Penelitian

Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel. Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) 2.1.1 Pengertian Limbah B3

Secara umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala berbahaya dan dikenal sebagai limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3).

Definisi dari limbah B3 berdasarkan BAPEDAL (1995) ialah setiap bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta konsentrasi atau jumlahnya yang baik secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak, mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia. Contoh limbah B3 ialah logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, dan Zn serta zat kimia seperti pestisida, sianida, sulfide, fenol dan sebagainya.

Limbah Beracun Terdiri Dari:

• Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan.

• Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama. • Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena

melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi.

• Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian atau sakit bila masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut.

• Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi.

Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 tentang pengelolaan limbah B3 disebutkan bahwa daftar limbah dari jenis kegiatan industri kilang minyak dan gas bumi dengan kode limbah D221 antara lain sludge minyak (oil sludge), katalis bekas, karbon aktif bekas, limbah laboratorium dan lain-lain.

2.1.2 Limbah Pertamina (Oil Sludge)

Perindustrian telah mengalami kemajuan yang sangat pesat sejak terjadinya revolusi industri di daratan Eropa pada abad pertengahan. Seluruh Negara maju di dunia berpacu untuk mendirikan pabrik-pabrik, tentu saja dengan konsep untuk kemudahan bagi manusia. Perkembangan yang sangat pesat ini kemudian memberikan efek yang buruk bagi manusia. Kontrol yang hampir tidak pernah dilakukan terhadap limbah industri telah mengakibatkan terjadinya pencemaran yang sangat luas dan merupakan limbah yang berbahaya, salah satunya adalah limbah oil sludge yang dihasilkan pertamina.

Oil Sludge dihasilkan dari berbagai kegiatan operasi perminyakan mulai dari kegiatan hulu sampai hilir yaitu dari eksplorasi dan produksi, kegiatan pengolahan, kegiatan pengangkutan dan perkapalan serta pemasaran. Oil Sludge merupakan hasil samping dari kegiatan tersebut, sehingga jenis limbah ini perlu mendapat perhatian khusus karena limbah ini termasuk kriteria limbah B3. Minyak hasil penyulingan (refines) dari minyak mentah biasanya disimpan dalam tangki penyimpanan. Oksidasi proses yang terjadi akibat kontak antara minyak, udara dan air menimbulkan adanya sedimentasi pada dasar tangki penyimpanan, endapan ini adalah oil sludge.

Oil sludge terdiri dari minyak (hydrocarbon), air, abu, karat tangki, pasir, dan bahan kimia lainnya. Kandungan dari hydrocarbon antara lain benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes dan logam berat seperti timbal (Pb). Oil Sludge

rata-rata dihasilkan sebanyak 2,11 m3/hari oleh satu perusahaan minyak dan tidak memenuhi salah satu persyaratan sebagai feed maupun salah satu produk minyak. Oil Sludge selama ini hanya dibiarkan menumpuk, dianggap sebagai limbah yang tak bermanfaat dan harus dimusnahkan. Namun sebenarnya oil sludge adalah salah satu sumber alternatif yang belum tersentuh oleh kita. Oleh karena itu, harus ada aplikasi teknik pengolahan limbah atau daur ulang yang tepat dan murah untuk menangani masalah limbah oil sludge tersebut.

Selain limbah padat, proses penyulingan minyak mentah (crude oil) dalam industri perminyakan juga menghasilkan limbah gas dan cair. Kandungan limbah gas buangan seperti, volatile hydrocarbon, CO, NOx dan SOx dapat mencemari lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan masyarakat disekitarnya. Begitu pula dengan limbah cair dari sisa proses penyulingan umumnya memiliki kandungan minyak, bahan-bahan kimia seperti, timbal, sulphide, phenol dan chloride yang merupakan limbah beracun berbahaya.

Limbah pertamina yang digunakan dalam pembuatan sampel ini berasal dari Pertamina Pangkalan Susu yang berada di Jalan Samudra. Unit pengolahan pertamina Pangkalan Susu merupakan sumber minyak yang sudah ada sejak tahun 1883. Penyimpanan limbah dilakukan dengan sistem blok dan tiap blok terdiri dari bangunan dengan ukuran persegi yang dibuat dengan lantai yang kedap air, tidak berlubang agar terlindung dari masuknya air hujan dan memiliki ventilasi udara yang baik.

2.1.3 Unsur-unsur yang terkandung dalam oil sludge

Limbah pertamina (oil Sludge) mengandung unsur-unsur logam berat seperti Pb, Cd dan lain sebagainya. Logam berat adalah logam dengan lima atau lebih, dengan nomor atom 22 sampai dengan 92. Diantara semua unsur logam berat, Hg menduduki urutan pertama dalam hal sifat racunnya, dibandingkan dengan logam berat lainnya, kemudian diikut i oleh logam berat antara lain Cd, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, Zn.

Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme tubuh. (Heryando Palar, 2008)

Logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh. Beberapa di antaranya bersifat membangkitka (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi. Kasus-kasus pencemaran lingkungan menyebabkan banyak bahan pangan mengandung logam berat berlebihan. Kasus yang populer adalah dalam tubuh ikan konsumsi. Berikut adalah tabel komposisi unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah pertamina.

Tabel 2.1 Unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah pertamina.

No. Parameter mg/l

1

2

3

4

5

6

7

8

Arsen (As)

Barium (Ba)

Boron (B)

Chromium (Cr)

Cadmium (Cd)

Mercury (Hg)

Timbal (Pb)

Zinkum (Zn)

0,18

80,73

448,64

34,69

21,76

No Detection

407,79

1. Arsen (As)

Arsen, arsenik, atau arsenikum adalah yang memiliki simbol As da terkenal beracun dan memiliki tiga bentuk alotropik; kuning, hitam dan abu-abu. Arsenik dan senyawa arsenik digunakan sebagai dan beragam

Arsenik secara kimiawi memiliki karakteristik yang serupa dengan dan sering dapat digunakan sebagai pengganti dalam berbagai reaksi biokimia dan juga beracun. Ketika dipanaskan, arsenik akan cepat teroksidasi menjadi oksida arsenik yang berbau seperti bau bawang putih. Arsenik dan beberapa senyawa arsenik juga dapat langsung tersublimasi, berubah dari padat menjadi gas tanpa menjadi cairan terlebih dahulu. Zat dasar arsenik ditemukan dalam dua bentuk padat yang berwarna kuning dan metalik dengan

Arsenik dan sebagian besar senyawa arsenik adalah racun yang kuat. Arsenik membunuh dengan cara merus kematian oleh karena cukup tinggi, termasuk pada penggalian sumber minyak dari dalam tanah yang terkontaminasi.

2. Barium

Barium adalah salah satu unsur yang termasuk logam alkali tanah, biasanya ditemukan dalam bentuk barium sulfat (BaSO4). Barium Sulfat dalam bentuk mineral yang bernama barite dengan bentuk serbuk halus berwarna putih dan kekunigan-kuningan dan tidak berbau. Barium adalah unsur yang sangat reaktif, artinya mudah bereaksi dengan unsur lainnya sehingga jarang sekali ditemukan Barium murni di alam. Biasanya barium akan berbentuk BaO, BaO2, BaCl2. Sifat kimia dan fisikanya hampir mirip dengan kalsium, yaitu sedikit larut dalam air dan mudah bereaksi.

3. Boron

Boron adalah suatu unsur esensial yang diperlukan dalam pertumbuhan biota laut tetapi berakibat toksis jika berlebihan sehingga dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan, reproduksi atau kelangsungan hidup. Konsentrasi maksimum boron total untuk proteksi bagi kehidupan ekosistem perairan direkomendasikan tidak lebih 1,2 mg/l.

Boron banyak terdapat di bat amorfus adalah serbuk coklat dan boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.

4. Kromium (Cr)

Kromium merupakan logam kristalin yang berwarna putih, bentuknya alloy dengan logam lain. Umumnya paling banyak berasal dari kegiatan-kegiatan perindustrian dan rumah tangga. Bentuknya seperti debu atau partikel yang dapat masuk ke dalam tubuh manusia atau hewan, yang terhirup melalui rongga hidung sehingga dapat mengganggu peredaran darah di paru-paru. Kromium memiliki titik lebur pada suhu 1765o C. logam ini mengandung karbon yang tinggi sehingga sangat mudah bereaksi dengan silika yang mempunyai sifat sama dengan pasir.

Logam Cr murni tidak pernah ditemukan bebas di alam. Logam ini ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau mineral dengan unsur-unsur lain. Sebagai bahan mineral, Cr paling banyak ditemukan dalam bentuk “Chromite” (FeOCr2O3). (Heryando Palar, 2008)

5. Kadmium (Cd)

Kadmium merupakan logam lunak berwarna putih seperti putih perak. Logam ini akan kehilangan kilapnya bila berada dalam udara yang basah atau lembab serta akan cepat mengalami kerusakan bila dikenai oleh uap ammonia (NH3) dan Sulfur hidroksida (SO2). (Heryando Palar, 2008)

Penggunaan cadmium sebagian besar untuk alloy dengan tembaga, perak atau nikel. Dalam jumlah sedikit saja sudah mampu memperbaiki alloy tersebut menjadi lebih keras, mengurangi perkaratan, tahan geseran dan kuat tekan tinggi sehingga dimanfaatkan untuk membuat bagian-bagian mesin yang bergerak. Penggunaan lain sebagai bahan electro plating, batu batere serta bahan chemikalia. (Sukandarrumidi, 2007)

Gejala akut dan kronis akibat keracunan Cd (Kadnium) adalah sesak dada, kerongkongan kering dan dada terasa sesak (constriction of chest), nafas pendek, nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang ke arah penyakit radang paru-paru, sakit kepala dan menggigil, mungkin dapat diikuti kematian, kemampuan mencium bau menurun, berat badan menurun, gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan. Selain menyerang pernafasan dan gigi, keracunan yang bersifat kronis menyerang juga saluran pencernaan, ginjal, hati dan tulang.

6. Merkuri (Hg).

Merkuri merupakan unsur golongan keperakan dan merupakan satu dari lima unsur (bersam digunakan sebagai baha ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah digantikan (oleh termometer kesehatan dan keamanan karena sifat tinggi menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam cairan raksa.

Keracunan yang disebabkan merkuri bisa berupa gangguan pada pencernaan dan sistem syaraf. Radang gusi merupakan gangguan yang terjadi pada sistem pencernaan. Radang gusi akan merusak jaringan penahanan gigi sehingga gigi mudah lepas. Gangguan terhadap sistem syaraf dapat mengakibatkan gangguan emosional korban, seperti cepat marah yang diluar kewajarannya dan mental hiperaktif yang berat.

7. Timbal (Pb)

Timbal merupakan logam yang berwarna abu-abu kebiruan dalam bentuk logam murni. Timbal sangat tahan pada reaksi kimia, kurang tahan terhadap asam cuka dan kapur, kurang tahan terhadap getaran, tahan korosi, dan mempunyai titik cair 274oC dengan titik didih 1560oC. Timbal banyak digunakan untuk kabel listrik dan juga konstruksi pabrik kimia karena tidak bersifat korosi.

Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata sangat berbahaya karena dapat memberikan efek racun terhadap fungsi organ yang terdapat dalam tubuh. Logam ini beracun dan efek dari antara lain menurunkan daya ingat badan, insomnia dan lain-lain. Keracunan akut yang cukup berat dapat mengakibatkan koma bahkan kematian.

8. Zinkum (Zn)

Seng memiliki warna putih kebiruan. Logam ini rapuh pada suhu biasa tetapi mudah dibentuk pada suhu 100oC - 150oC. Ia dapat mengalirkan listrik walau tidak seefektif menyala dengan evolusi awan putih oksida.

Unsur ini juga menunjukkan sifat yang sangat mudah dibentuk (superplasticity). Seng maupu ZrZn2 menunjukkan sifat kemagnetan pada suhu dibawah 35Kelvin. Senyawa ini memiliki sifat-sifat kelistrikan, panas, optik dan solid-state yang unik tetapi belum sepenuhnya dimengerti.

Seng dipakai sebagai pelindung dari karat, karena lebih tahan terhadap karat daripada besi. Pelapisan dengan seng dilakukan secara galvanis seperti tembaga. Seng juga mudah dituang dan sering dipakai sebagai pencampur bahan lain yang sukar dituang, missal tembaga. (Sumanto, 1996)

Seng tidak dianggap beracun, tetapi jika senyawa ZnO yang baru dibentuk terhirup, penyakit yang disebut oxide shakes atau zinc chills kadang-kadang bisa muncul. Perlu ventilasi yang cukup untuk ruangan yang menyimpan seng oksida untuk menghindari konsentrasi yang lebih dari 5 mg/l .

2.2 Paving Block

Paving block merupakan produk bahan bangunan dari semen yang digunakan sebagai salah satu alternatif penutup atau pengerasan permukaan tanah. Paving blok dikenal juga dengan sebutan bata beton (concrete block) atau cone blok.

Berdasarkan SNI 03-0691-1996 paving blok (bata beton) adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton. Klasifikasi paving block (bata beton) dibedakan menurut kelas penggunaannya. Mutu A digunakan untuk jalan dengan kuat tekan 35 MPa – 40 MPa, mutu B digunakan untuk pelataran parkir dengan kuat tekan 17 MPa – 20 MPa, mutu C digunakan untuk pejalan kaki dengan kuat tekan 12,5 MPa – 15 MPa dan mutu D digunakan untuk taman dan penggunaan lain dengan kuat tekan 8,5 MPa – 10 MPa. Dan menurut ASTM C 134-95, densitas untuk beton konvensional adalah 2,3 gr/cm3. Persyaratan mutu untuk masing-masing jenis dapat dilihat pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Persyaratan mutu setiap jenis bata beton menurut SNI 03-0691-1996 Jenis Kuat Tekan (MPa) Ketahanan Aus (mm/mnt) Penyerapan air(%) Rata-rata Minimum Rata-rata Minimum (Rata-rata max)

A 40 35 0,090 0,103 3

B 20 17 0,130 0,149 6

C 15 12,5 0,160 0,184 8

Paving block yang dikerjakan dengan mesin dan otomatis (preprogrammed) hasilnya tentu lebih baik, lebih kuat dan lebih rapat disbanding secara manual karena adanya getaran dan pemadatan serta kontinuitas produksi yang terpercaya.

Paving block mulai dikenal di Indonesia pada tahun 1976 sebagai bahan penutup dan pengerasan permukaan tanah. Paving blok sangat luas penggunaannya untuk berbagai keperluan, mulai dari keperluan yang sederhana sampai penggunaan yang memerlukan spesifikasi khusus. Paving blok dapat digunakan untuk pengerasan dan memperindah trotoar jalan di kota-kota, pengerasan jalan di komplek perumahan atau kawasan pemukiman, memperindah taman, pekarangan dan halaman rumah, pengerasan areal parkir, areal perkantoran, pabrik, taman dan halaman sekolah, serta di kawasan hotel dan restoran. Paving blok bahkan dapat digunakan pada areal khusus seperti pada pelabuhan peti kemas, bandar udara, terminal bis dan stasiun kereta. Di Indonesia penggunaan paving blok sudah banyak dijumpai, seperti pada trotoar jalan dan alun-alun di ibu kota provinsi atau kabupaten terlihat menggunakan paving blok.

Diantara berbagai macam allternatif penutup permukaan tanah, paving blok lebih memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk, ukuran, warna, corak dan tekstur permukaan, serta kekuatan. Penggunaan paving blok juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau bahan bangunan penutup tanah lainnya. Paving block untuk lantai dapat berwarna seperti warna aslinya atau diberi zat pewarna pada komposisinya atau dicoating (dikapsul) bagian luarnya, selain memperindah juga dapat mengurangi daya serap air dan dapat digunakan dalam ruangan maupun di luar ruangan. Bentuk umum paving block yang ada di pasaran adalah seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.1 Bentuk paving block. (http:images.googles.co.id/imagres?imgurl)

Proses pembuatan paving blok relatif mudah untuk dilakukan dan tidak memerlukan persyaratan khusus lokasi. Karena itu untuk melakukan usaha pembuatan paving blok hampir merata dapat di lakukan di seluruh wilayah Indonesia yang memiliki sumber bahan baku.

2.3 Semen

Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif (adhesive) dan kohesif (cohesive) yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang padat. Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu: semen non hidrolik dan semen hidrolik.

Semen non-hirolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non hidrolik adalah kapur. Sedangkan semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam air. Contoh semen hidrolik antara lain kapur hidrolik, semen pozzolan, semen terak, semen alam, semen Portland, semen Portland pozzolan, semen Portland terak tanur tinggi, semen alumina dan semen expansif. (Tri Mulyono, 2004)

2.3.1 Jenis-Jenis Semen

- semen abu atau semen portland adalah bubuk/bulk berwarna abu kebiru-biruan, dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang diolah dalam tanur yang bersuhu dan berkuat tekan tinggi. Bahan utama pembentuk semen portland adalah : kapur (CaO), silika (SiO3), alumina (Al2O3), magnesium oksida (MgO) dan besi oksida (Fe2O3). Semen ini biasa digunakan sebagai perekat untuk memplester. Semen ini berdasarkan persentase kandungan penyusunannya terdiri dari 5 (lima) tipe, yaitu tipe I-V. a. Tipe I, semen Portland yang dipergunakan secara luas untuk konstruksi umum, seperti: bangunan perumahan, jembatan, jalan raya dan lain-lain. b. Tipe II, semen Portland yang dalam pengunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Misalnya untuk bangunan di pingggir laut, tanah rawa, bendungan dan saluran irigasi.

c. Tipe III, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi setelah proses pengecoran dilakukan dan memerlukan penyelesaian secepat mungkin. Misalnya pembuatan jalan raya, bangunan tingkat tinggi dan bandar udara.

d. Tipe IV, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Misalnya untuk bendungan.

e. Tipe V, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Misalnya untuk konstruksi dalam air, terowongan, pelabuhan.

- Semen putih (gray cement) adalah semen yang lebih murni dari semen abu dan digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), seperti sebagai filler atau pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone murni.

- Oil well cement atau semen sumur minyak adalah semen khusus yang digunakan dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di lepas pantai.

- Mixed & fly ash cement adalah campuran semen abu dengan Pozzolan buatan (fly ash). Pozzolan buatan (fly ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran batubara yang mengandung amorphoussilika, aluminium oksida, besi oksida dan oksida lainnya dalam berbagai variasi jumlah. Semen ini digunakan sebagai campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.

2.3.2 Semen Portland Pozzolan

Pozzolan yaitu bahan yang mengandung silika atau senyawanya dan alumina, yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen.

Semen Portland Pozzolan adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dengan bubuk pozzolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozzolan 15% sampai 40% massa semen portland pozzolan.

Jenis dan penggunaan semen portland pozzolan :

1. Jenis IP-U yaitu semen portland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan pembuatan adukan beton.

2. Jenis IP-K yaitu semen portland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan pembuatan adukan beton, semen untuk tahan sulfat sedang dan panas hidrasi sedang.

3. Jenis P-U yaitu semen portland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk pembuatan beton dimana tidak disyaratkan kekuatan awal yang tinggi.

4. Jenis P-K yaitu semen porland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk pembuatan beton dimana tidak disyaratkan kekuatan awal yang tinggi, serta untuk tahan sulfat sedang dan panas hidrasi rendah.

Pengaruh dari semen pada kekuatan bata konstruksi untuk suatu perbandingan bahan ditentukan oleh kehalusan butiran-butiran dan komposisi kimianya melalui hidrasi untuk mengikat dan menyatukan agregat menjadi padat. Faktor semen sangat mempengaruhi karakteristik campuran bata konstruksi. Kandungan semen hidrolik yang tinggi akan memberi banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras dan memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi karena campuran lebih cepat mengeras.

2.4 Pasir

Pasir merupakan agregat halus yang terdiri dari butiran sebesar 0,14mm-5 mm, diperoleh 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.

Umumnya pasir yang digali dari dasar sungai cocok digunakan untuk pembuatan bata konstruksi. Pasir ini terbentuk ketika batu-batu dibawa arus sungai dari sumber air ke muara sungai. Pasir dan kerikil dapat juga digali dari laut asalkan pengotoran serta garam-garamnya (khlorida) dibersihkan dan kulit kerang disisihkan.

Batu pasir tahan terhadap cuaca tapi mudah untuk dibentuk. Hal ini membuat jenis batuan ini merupakan bahan umum untuk digunakan dalam sampel ini adalah pasir sungai yang ukuran butirannya sangat halus dan lolos ayakan 100 mesh. Butiran pasir yang halus ditambah semen akan mengisi rongga butiran yang halus sehingga diperoleh hasil yang baik. Tetapi jika butiran pasir kasar, hasilnya akan kurang memuaskan karena rongga antara butiran cukup lebar sehingga tegangan tidak dapat menyebar secara merata. Selain itu, pasir juga

berpengaruh tehadap sifat tahan susut dan keretakan pada produk bahan bangunan campuran semen.

2.5 Air

Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton. (Tri Mulyono, 2004)

Air yang digunakan dapat berupa air tawar, air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan, yaitu:

1. Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, bahan padat, sulfat, klorida dan bahan lainnya yang dapat merusak beton. Sebaiknya digunakan air yang dapat diminum.

2. Air yang keruh sebelum digunakan harus diendapkan selama minimal 24 jam atau jika bisa, disaring terlebih dahulu.

Air digunakan untuk membuat adukan menjadi bubur kental dan juga sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras. Oleh karena itu, air sangat dibutuhkan dalam pelaksanaan pengerjaan bahan. Tanpa air, konstruksi bahan tidak akan terlaksana dengan baik dan sempurna.

2.6Karakterisasi Bahan

Untuk mengetahui sifat-sifat dan kemampuan suatu material maka perlu dilakukan pengujian. Beberapa jenis pengujian yang dibahas untuk keperluan penelitian ini antara lain: pengujian sifat fisis (densitas dan daya serap air), pengujian sifat mekanis (kuat tekan, kekerasan dan impak).

2.6.1 Sifat Fisis 2.6.1.1Densitas

Densitas merupakan ukuran kepadatan dari suatu material atau sering didefinisikan sebagai perbandingan antara massa (m) dengan volume (v). Semakin tinggi densitas (massa jenis) suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Secara matematis densitas dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dimana: ρ = Densitas (gram/cm3 ) m = Massa sampel (gram) v = Volume sampel (cm3)

2.6.1.2Daya Serap Air

Besar kecilnya penyerapan air pada sampel sangat dipengaruhi oleh pori-pori atau rongga. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam sampel maka akan semakin besar pula penyerapan airnya sehingga ketahanannya akan berkurang. Pengukuran daya serap air merupakan persentase perbandingan antara selisih massa basah dengan massa kering. Daya serap air dirumuskan sebagai berikut :

Di mana : mb = massa basah benda uji (gr) mk = massa kering benda uji (gr)

2.6.2 Sifat Mekanik 2.6.2.1Kuat Tekan

Kuat tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Pengujian kuat tekan dapat dilihat pada gambar 2.2. Bentuk sampel uji biasanya berbentuk silinder.

Persamaan untuk pengujian kuat tekan dengan menggunakan Universal Testing Machine adalah sebagai berikut:

Dimana :

F = Beban maksimum (N).

A = Luas bidang permukaan (m2) = (d)2 d = diameter silinder (m).

Gambar 2.2 Pengujian kuat tekan sebelum dan sesudah pada beton dengan diameter 150 mm

4 π

2.6.2.2Kuat Impak

Kuat impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan suatu bahan. Kuat impak juga merupakan nilai impak (pukul) suatu bahan yang dalam keadaaan biasa bersifat liat, namun berubah menjadi getas akibat pembebanan tiba-tiba pada kondisi tertentu dengan satuan Newton meter. Harga impak menjadi besar dengan meningkatnya absorbsi kadar air dan menjadi kecil karena pengeringan.

Sampel yang ditekik di tengah-tengah batang uji dengan dua tumpuan seperti gambar di bawah ini.

Gambar 2.3 contoh batang uji impak Impak dari benda uji dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:

0

A

W

K

=

2.4

Dimana : K = nilai pukulan takik (J/m2) W = kerja pukulan (J)

A0= luas batang semula (m2)

2.6.2.3Kekerasan

Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan (frictional force). Kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan). Di dunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian kekerasan, yakni: Brinnel, Rockwell, Vickers dan Micro Hardness (jarang sekali dipakai).

Pengujian kekerasan yang dipakai pada penelitian ini adalah metode Brinnel yang bertujuan untuk menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan

material terhadap bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut (speciment). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukkan bagi material yang memiliki kekerasan Brinnel sampai 400 HB, jika lebih dari nilai tersebut maka disarankan menggunakan metode pengujian Rockwell ataupun Vickers.

Untuk semua jenis baja lama pengujian adalah 15 detik sedang untuk material bukan besi lama pengujian adalah 30 detik. Kekerasan menyatakan ketahanan suatu bahan.

Pada metoda menurut Brinnel, sebuah peluru baja dikeraskan ditekankan pada permukaan benda uji yang licin dengan suatu gaya tertentu. Metode Brinnel tidak dapat dipakai untuk bahan-bahan yang sangat keras, oleh karena peluru baja yang dikeraskan itu terlalu banyak berubah bentuknya, yang memberikan hasil yang tidak dapat diandalkan. (G.L.J Van Vliet, 1984)

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

1. Neraca Analitis 2. Ayakan 100 mesh 3. Mixer

4. Alat uji kekuatan impak (Iberttest)

5. Alat uji kekerasan (Equtip Hardness Tester zurich switzerland SN 716-0915)

6. Alat uji tekan (Universal Testing Machine) 7. Jangka sorong

8. Alat Pengepresan (150 kgf)

9. Cetakan berbentuk silinder dan balok.

3.1.2 Bahan

1. Oil sludge dari PT. Pertamina Pangkalan Susu, Kab. Langkat 2. Semen Portland

3. Pasir sungai 4. Air

3.2Diagran alir Penelitian

Pembuatan sampel secara rinci diperlihatkan pada diagram alir di bawah ini. Oil Sludge

Kalsinasi 300oC Penggilingan

pencampuran penimbangan Pengayakan

Sludge 100 mesh

pengeringan

Hasil dan Pembahasan

air

pencetakan

pengujian

kesimpulan Uji Fisis

(densitas, daya serap air)

Uji Mekanik

(kekerasan, kuat tekan, impak) Pasir 100

mesh

Semen portland

3.3 Variabel Eksperimen 3.3.1 Variabel Penelitian

Variabel pada penelitian dalam pembuatan paving block ini adalah komposisi sludge terhadap pasir : 50 : 50; 60 : 40; 70 : 30; 80 : 20; 90 : 10; 100 : 0. Komposisi semen sebagai penguat konstan, yaitu 30 gr dari berat sampel dengan perbandingan semen dan agregat (pasir dan sludge) adalah 1 : 4.

3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji a. Sifat Fisis

- Densitas (Density)

- Daya serap air (Water absorbtion) b. Sifat Mekanik

- Kuat Tekan (Compressive Strength) - Kekerasan (Hardness Strength) - Ketangguhan (Impac Strength t)

3.3Prosedur Pembuatan Sampel 3.3.1 Pengeringan

Oil sludge berbentuk padat seperti mentega yang membeku, kemudian dikeringkan sampai 300oC atau dibakar dengan menggunakan alat furnance.

3.3.2 Penggilingan

Sludge yang sudah dikeringkan digiling dengan menggunakan alat crusibel sehingga menghasilkan butiran halus seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Gambar 3.2 Serbuk halus sludge 3.3.3 Pengayakan

Sludge yang sudah halus diayak dengan menggunakan ayakan dengan jenis Retsch Tests Sieve A Smell 150 micron. Hasil pengayakan berupa serbuk halus dengan ukuran 100 mesh.

3.3.4 Penimbangan

Semua bahan ditimbang dengan menggunakan neraca analitis. Perbandingan semen dan agregat (sludge dan pasir) adalah 1 : 4. Bahan semen ditimbang sebesar 30 gr untuk semua sampel. Kemudian pasir dan sludge ditimbang dari komposisi 1 sampai komposisi 6. Komposisi 1, 50 % sludge dan 50% pasir, komposisi 2, 60 % sludge dan 40 % pasir, dan begitu seterusnya sampai komposisi 6.

3.3.5 Pencampuran

Pencampuran dilakukan untuk tiap-tiap komposisi mulai dari komposisi 1 sampai komposisi 6. Semen + sludge + pasir diaduk sampai homogen dan ditambahkan air secukupnya.

3.3.6 Pembentukan Sampel

Bahan yang telah dicampur dituang ke dalam dua jenis cetakan, yaitu:

1. Cetakan yang berbentuk silinder dengan diameter 5 cm sebanyak 3 buah untuk masing-masing sampel. Bentuk ini digunakan untuk pengujian kuat tekan, kekerasan, densitas dan daya serap air.

Gambar 3.3 sampel silinder

2. Cetakan yang kedua berbentuk balok dengan panjang 8 cm dan lebar 2,35 cm dan tinggi 2 cm, digunakan untuk pengujian impak.

Gambar 3.4Sampel balok 3.3.7 Pengeringan

Pengeringan dilakukan di tempat dengan suhu kamar (27oC) dan terhindar dari sinar matahari karena penguapan rendah maka kelembabannya pun rendah sehingga dapat mengurangi kecepatan menguapnya air dari permukaan. Kecepatan pengeringan akan mengakibatkan sampel retak. Pengeringan dilakukan selama 28 hari.

3.4 Pengujian Sampel

Pengujian sampel yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi : densitas, daya serap air, kuat tekan, kekerasan dan kuat impak.

3.4.1Pengukuran Densitas

Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Pengukuran densitas dilakukan menggunakan sampel bentuk silinder dengan membandingkan massa sampel dan volume sampel. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.

Pengujiannya dilakukan dengan menimbang massa benda kering dengan neraca analitis dan mengukur volume sampel dengan mengukur diameter dan tebal sampel menggunakan jangka sorong, lalu dihitung densitasnya dengan menggunakan persamaan 2.1.

3.4.2 Pengukuran Daya Serap Air

Uji penyerapan air dilakukan untuk mengetahui persen penyerapan air dari benda uji setelah direndan selama 24 jam. Uji penyerapan air menggunakan sampel berbentuk silinder. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.

Pengujiannya dilakukan dengan menimbang massanya yang merupakan massa kering dan kemudian direndam selama 24 jam lalu ditimbang massa basahnya dengan menggunakan neraca analitis. Kemudian dihitung daya serap airnya dengan menggunakan persamaan 2.2.

3.4.3 Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan bata dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur sampel yang diuji. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.

Pengujian tekanan dilakukan dengan menggunakan alat Universal Testing Machine kapasitas 5000 kg (gambar 3.6). Sampel yang akan diuji diukur diamaternya, sehingga dapat dihitung luas permukaannya. Jarum penunjuk pada alat diatur sehingga menunjukkan angka nol. Beban diletakkan di atas sampel yang berbentuk silinder sehingga pada alat tertera beban maksimal yang dapat ditahan benda sampai sampel retak. Kemudian dihitung kuat tekannya dengan menggunakan persamaan 2.3.

Gambar 3.6 Pengujian kuat tekan 3.4.4 Pengujian Kuat Impak

Kuat impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan suatu bahan. Pengujian kuat tekan menggunakan sampel berbentuk balok. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. Jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.

Pengujian impak menggunakan alat Iberttest (gambar 3.7). Pengujian impak bertujuan untuk mengetahui nilai pukul sampel yang diuji. Diukur lebar dan tinggi sampel dengan menggunakan jangka sorong, lalu dihitung luas benda uji.

Sampel diletakkan pada dua tumpuan sehingga bagian yang ditekik/dipukul terletak di tengah-tengah. Lalu ayunan dilepas dari kedudukan semula dan dibaca nilai impak pada skala penunjuk. Kemudian dihitung nilai impaknya dengan menggunakan persamaan 2.4.

Gambar 3.7 Pengujian Impak

3.4.5 Pengukuran Kekerasan

Kekerasan dapat juga didefinisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi pada permukaan. Pengujian kekerasan menggunakan sampel berbentuk silinder. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. Jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.Pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan alat digital Equotip Hardness Tester, di mana hasil dapat langsung dibaca dan diperoleh dalam satuan HB (Hardness of Brinnel). Masing-masing sampel diukur sampai tiga kali dan diambil rata-ratanya. Kekerasan menyatakan ketahanan suatu bahan. Pengukuran dilakukan seperti gambar 3.8.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Densitas

Contoh perhitungan untuk menentukan densitas sampel untuk komposisi 1 dengan menggunakan persamaan 2.1.

massa benda uji (m) = 134,7 gr volume benda uji (v) = 58,9 cm3 Maka :

Densitas

V m = ) (ρ

= ₃

9

,

58

7

,

134

cm

gr

= 2,29 gr/cm3 untuk perhitungan densitas rata-rata: Densitas rata-rata =

3

28 , 2 3 , 2 29 ,

2 + +

gr/cm3 =

3 87 , 6

gr/cm3 = 2,29 gr/cm3

Hal yang sama dilakukan untuk komposisi 2 sampai komposisi 6, sehingga diperoleh tabel di bawah ini (tabel 4.1).

Tabel 4.1 Data hasil Pengujian densitas No. Agregat

Semen massa (gr) diameter (cm) tebal (cm) volume (cm3)

densitas (gr/cm3)

rata-rata (gr/cm3) Sludge Pasir

1. 50% 50% 30 gr

134,7 135,0 135,3 5,0 5,0 5,0 3,00 2,98 3,02 58,9 58,5 59,3 2,29 2,30 2,28 2,29 2. 60% 40% 30 gr

133,5 134,0 135,5 5,0 5,0 5,0 2,98 2,91 2,92 58,5 57,1 57,3 2,28 2,34 2,36 2,33 3. 70% 30% 30 gr

138,0 138,2 137,8 5,0 5,0 5,0 2,94 2,95 2,96 57,7 57,9 58,1 2,39 2,38 2,37 2,38 4. 80% 20% 30 gr

135,7 136,0 136,3 5,0 5,0 5,0 2,92 2,88 2,90 57,3 56,5 56,9 2,37 2,41 2,39 2,39 5. 90% 10% 30 gr

134,0 136,0 136,0 5,0 5,0 5,0 2,85 2,91 2,88 55,9 57,1 56,6 2,39 2,39 2,44 2,41 6. 100% 0% 30 gr

135,0 134,9 135,1 5,0 5,0 5,0 2,82 2,80 2,78 55,3 54,9 54,6 2,44 2,45 2,47 2,45

Dari tabel 4.1 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai densitas terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.

Grafik Komposisi Bahan -vs- Densitas

Gambar 4.1 Grafik densitas pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina

2,2 2,25 2,3 2,35 2,4 2,45 2,5

50 60 70 80 90 100

d e n si ta s (g r/ cm 3 )

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan densitas bata konstruksi konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka densitas dari bata konstruksi konstruksi semakin meningkat pula. Hal tersebut dikarenakan limbah sludge pertamina lebih berat dan cenderung lebih padat dari pasir, sehingga massa bata konstruksi semakin besar dengan variasi limbah sludge pertamina yang semakin besar. Pengujian densitas ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Densitas bata konstruksi konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 2,29 gr/cm3, 2,33 gr/cm3, 2,38 gr/cm3, 2,39 gr/cm3, 2,41 gr/cm3 dan 2,45 gr/cm3. Sedangkan menurut ASTM C 134-95, densitas untuk beton konvensional adalah 2,3 gr/cm3.

4.2 Pengujian Daya Serap Air

Contoh perhitungan untuk menentukan daya serap air pada sampel dengan komposisi 1 adalah sebagai berikut:

Massa basah (mb) = 141 gr Massa kering (mk) = 134,7 gr Maka :

Penyerapan air (%) = x 100

m m m k k b − %

= 100

7 , 134 7 , 134 141 x − _%

= 4,67 % Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata : Penyerapan air rata-rata (%) =

3 % 36 , 4 % 29 , 4 67 ,

4 + +

= 4,44 %

Hal yang sama dilakukan untuk komposisi 2 sampai komposisi 6, sehingga diperoleh tabel di bawah ini (tabel 4.2).

Tabel 4.2 Data hasil Pengujian daya serap air No. Agregat

Semen mb (gr) mk (gr) mb-mk (gr) Daya Serap Air (%) Rata-rata (%) Sludge Pasir

1. 50% 50% 30 gr

141,0 140,8 141,2 134,7 135,0 135,3 6,3 5,8 5,9 4,67 4,29 4,36 4,44 2. 60% 40% 30 gr

140,5 139,5 140,0 133,5 134,0 135,5 6,5 5,5 4,5 5,24 4,10 3,32 4,22 3. 70% 30% 30 gr

142,9 143,0 142,5 138,0 137,2 136,8 4,9 5,8 5,7 3,55 4,22 4,17 3,98 4. 80% 20% 30 gr

141,0 140,3 140,5 135,7 136,0 136,3 5,3 4,3 4,2 3,90 3,06 3,08 3,35 5. 90% 10% 30 gr

139,0 140,0 142,0 134,0 136,0 136,0 5,0 4,0 6,0 3,73 2,94 2,90 3,19 6. 100% 0% 30 gr

139,4 138,6 139,0 135,0 134,9 135,1 4,4 3,8 3,9 3,26 2,67 2,89 2,94

Dari tabel 4.2 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai daya serap air terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.

Grafik Komposisi Bahan -vs- Daya Serap Air

Gambar 4.2 Grafik penyerapan air pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

50 60 70 80 90 100

d a y a s e ra p a ir ( % )

Dari grafik dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding terbalik dengan daya serap air bata konstruksi konstruksi. Semakin besar persen komposisi sludge maka daya serap airnya semakin kecil.. Hal tersebut dikarenakan limbah sludge pertamina lebih berat dari pasir, maka sludge pertamina cenderung padat dan lebih banyak menutupi pori-pori sehingga air yang diserap semakin sedikit. Pengujian daya serap air setelah bata konstruksi konstruksi mengalami massa pengeringan selama 28 hari. Nilai serapan air bata konstruksi konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 4,44%, 4,22%, 3,98%, 3,35%, 3,19% dan 2,94%.

4.3 Pengujian Kuat Tekan

Contoh perhitungan untuk menentukan kuat tekan pada sampel pada komposisi 1 dengan menggunakan persamaan 2.3 adalah sebagai berikut:

Beban maksimum (P) = 2900 kgf

= 2900 x 9,8 = 28420 N Luas permukaan (A) = ¼ πd2

= ¼ (3,14)(5 cm)2 = 19,625 cm2 Maka :

F = A P

=

4

10 625 , 19

28420

−

x N/m 2

= 14,48 MPa

Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata : Kuat tekan rata-rata ( F) =

3

98 , 13 98 , 14 48 ,

14 + +

= 14,48 Mpa

Hal yang sama dilakukan untuk komposisi 2 sampai komposisi 6, sehingga diperoleh tabel di bawah ini (tabel 4.3).

Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan No. Agregat Semen d (cm) Luas (cm2)

Beban Maksimum (kgf) Gaya Tekan (N) Kuat Tekan (MPa) Rata-rata (MPa) Sludge Pasir

1. 50% 50% 30 gr

5,0 5,0 5,0 19,625 19,625 19,625 2900 3000 2800 28420 29400 27440 14,48 14,98 13,98 14,48 2. 60% 40% 30 gr

5,0 5,0 5,0 19,625 19,625 19,625 3400 3460 3430 33320 33908 33614 16,97 17,27 17,12 17,12 3. 70% 30% 30 gr

5,0 5,0 5,0 19,625 19,625 19,625 3800 3725 3650 37240 36505 35770 18,97 18,60 18,23 18,60 4. 80% 20% 30 gr

5,0 5,0 5,0 19,625 19,625 19,625 3795 3820 3770 37191 37436 36946 18,95 19,07 18,83 18,95 5. 90% 10% 30 gr

5,0 5,0 5,0 19,625 19,625 19,625 3750 3850 3800 36750 37730 37240 18,72 19,22 18,97 18,97 6. 100% 0% 30 gr

5,0 5,0 5,0 19,625 19,625 19,625 4115 3900 3685 40327 38220 36113 20,55 19,48 18,40 19,48

Dari tabel 4.3 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai kuat tekan terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.

Grafik Komposisi Bahan -vs- Kuat Tekan

Gambar 4.3 Grafik kuat tekan bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina

0 5 10 15 20 25

50 60 70 80 90 100

k u a t te k a n ( M P a )

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan kuat tekan bata konstruksi konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka kuat tekan dari bata konstruksi pun semakin meningkat. Hal tersebut disebabkan limbah sludge pertamina mengisi kekosongan pada semen dan pasir, sehingga penambahan sludge dapat meningkatkan kekuatan bata konstruksi. Pengujian kuat tekan ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Kuat tekan bata konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 14,48MPa, 17,12 MPa, 18,60 MPa, 18,95 MPa, 18,97 MPa dan 19,48. Ditinjau menurut persyaratan kuat tekan minimum bata konstruksi beton (SNI 03-0691-1996), bata konstruksi konstruksi dengan campuran limbah sludge pertamina memenuhi syarat kuat tekan minimum untuk bata konstruksi mutu B.

4.4 Pengujian Kuat Impak

Hasil pengujian impak yang diperoleh menggunakan sampel berbentuk balok. Nilai impak dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4.

Contoh perhitungan untuk menentukan nilai impak sampel untuk komposisi 1 sebagai berikut:

Energi = 11 Joule

Lebar = 23,5 mm = 2,35 x 10-2 m Tinggi = 26 mm = 2,6 x 10-2 m Luas permukaan (A0) = l x t

= (2,35 x 10-2m) (2,6 x 10-2m) = 6,11 x 10-4 m2

Maka : Impak =

0

A

W

= 4 10 11 , 6 2 , 11 − x

J/m2 = 1,85x104 J/m2 Untuk perhitungan impak rata-rata :

Impak rata-rata =

3 10 ) 85 , 1 1 9 , 1

(1,80+ + x −4 J/m2 = 1,85 x 10-4 J/m2

Hal yang sama dilakukan untuk menentukan nilai impak pada komposisi 1 sampai komposisi 6 sehingga diperoleh tabel di bawah ini (tabel 4.4).

Tabel 4.4 Data hasil pengujian impak No. Agregat Semen Lebar

(cm)

Tinggi (cm)

Luas (10-4m2)

Energi (J)

Impak (J/m2)

Rata-rata (J/m2) Sludge Pasir

1. 50% 50% 30 gr

2,35 2,35 2,35 2,60 2,67 2,53 6,11 6,27 5,95 11,0 12,0 11,0 1,80x104 1,91x104 1,85x104 1,85x104 2. 60% 40% 30 gr

2,35 2,35 2,35 2,45 2,43 2,41 5,76 5,71 5,66 11,0 11,8 11,6 1,91x104 2,06x104 2,04x104 2,00x104 3. 70% 30% 30 gr

2,35 2,35 2,35 2,46 2,51 2,45 5,78 5,89 5,76 12,5 12,7 12,5 2,16x104 2,15x104 2,17x104 2,16x104 4. 80% 20% 30 gr

2,35 2,35 2,35 2,55 2,45 2,50 5,99 5,76 5,87 13,5 12,9 13,3 2,25x104 2,24x104 2,26x104 2,25x104 5. 90% 10% 30 gr

2,35 2,35 2,35 2,29 2,30 2,30 5,38 5,40 5,40 12,9 13,0 13,1 2,39x104 2,41x104 2,43x104 2,41x104 6. 100% 0% 30 gr

2,35 2,35 2,35 2,50 2,53 2,47 5,87 5,95 5,80 15,0 14,5 14,9 2,55x104 2,44x104 2,57x104 2,52x104

Dari tabel 4.4 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai impak terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.

Grafik Komposisi Bahan -vs- Impak

Gambar 4.4 Grafik impak pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

50 60 70 80 90 100

im p a k ( 1 0 4J/ m 2)

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan kuat pukul bata konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka kuat pukul (impak) dari bata konstruksi semakin meningkat pula. Hal ini disebabkan limbah sludge pertamina lebih bersifat padat sehingga sedikit terbentuk pori-pori. Semakin kecil pori-pori maka kekosongan pada sampel juga akan semakin sedikit dan itu berarti kekuatan bata konstruksi akan bertambah. Pengujian impak ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Kuat pukul (impak) bata konstruksi konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 1,85x104 J/m2, 2,00x104 J/m2, 2,16x104 J/m2, 2,25x104 J/m2, 2,41x104 J/m2 dan 2,52x104 J/m2.

.

4.5 Pengujian Kekerasan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka nilai kekerasan dari sampel uji dapat ditentukan nilai kekerasannya dengan menggunakan alat digital Equotip Hardness Tester. Data hasil pengujian dapat diperlihatkan pada tabel 4.5.

Tabel 4.5 Data hasil pengujian kekerasan No. Agregat

Semen

Kekerasan (HB)

Rata-rata (HB) Sludge Pasir

1. 50% 50% 30 gr

103 100 100

101

2. 60% 40% 30 gr

105 100 107

104

3. 70% 30% 30 gr

105 108 107

106,66

4. 80% 20% 30 gr

113 115 111

113

5. 90% 10% 30 gr

120 115 117

117,33

6. 100% 0% 30 gr

121 116 120

Dari tabel 4.5 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai kekerasan terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.

Grafik Komposisi Bahan -vs- Kekerasan

Gambar 4.5 Grafik kekerasan pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan kekerasan bata konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka kekerasan dari bata konstruksi pun semakin meningkat. Hal ini disebabkan ikatan antara semen dan limbah sludge yang semakin kuat sehingga pori-pori yang terbentuk pun semakin sedikit dan kekuatannya pun bertambah. Pengujian kekerasan ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Kekerasan rata-rata untuk bata konstruksi dengan campuran 50% limbah sludge pertamina sebesar 101 HB, kekerasan rata-rata untuk bata konstruksi dengan campuran 60% limbah sludge pertamina sebesar 104 HB, kekerasan rata-rata untuk bata konstruksi dengan campuran 70% limbah sludge pertamina sebesar 106,66 HB, kekerasan rata-rata untuk bata konstruksi dengan campuran 80% limbah sludge pertamina sebesar 113 HB, kekerasan rata-rata untuk bata konstruksi dengan campuran 90% limbah sludge pertamina sebesar 117,33 HB dan kekerasan rata-rata untuk bata konstruksi dengan campuran 100% limbah sludge pertamina sebesar 119,33 HB.

90 95 100 105 110 115 120 125

50 60 70 80 90 100

k

e

k

e

ra

sa

n

(

H

b

)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap sampel pembuatan bata konstruksi dengan memanfaatkan oil sludge maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Pada pembuatan bata konstruksi dengan campuran limbah sludge pertamina di mana densitas, kuat tekan, kuat impak dan kekerasan berbanding lurus dengan penambahan limbah sludge pertamina, dan berbanding terbalik dengan daya serap airnya. Hal ini disebabkan limbah sludge pertamina cenderung lebih padat dari pada pasir dan lebih banyak menutupi pori-pori sehingga air yang diserap semakin sedikit.

2. Berdasarkan klasifikasi mutu dan daya serap air rata-rata yang disyaratkan dari SNI 03-0691-1996, bata beton (paving block) dengan campuran 50%-90% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu B, dan campuran 100% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu A.

3. Berdasarkan klasifikasi mutu dan kuat tekan minimum yang disyaratkan dari SNI 03-0691-1996, bata beton (paving block) dengan campuran 60%-100% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu B, dan campuran 50% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu C.

4. Penambahan limbah sludge pertamina memberikan peranan yang sangat penting dalam meningkatkan sifat fisis dan sifat mekanik bata konstruksi. Sehingga limbah sludge dapat dipergunakan sebagai pengganti bahan bangunan dalam pembuatan bata konstruksi.

5.2 Saran

1. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut penggunaan limbah pertamina sebagai bahan pembuatan bata konstruksi dengan menambahkan bahan polimer agar bata konstruksi menjadi lebih ringan.

2. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut unsur-unsur yang terkandung pada limbah sludge pertamina selain logam berat dan perlunya titik didih dari oil sludge sampai unsur logam berat tersebut hilang.

3. Dalam penelitian selanjutnya diharapkan melakukan pengujian lainnya, misalnya uji ketahanan aus.

DAFTAR PUSTAKA

Aisyah,Siti, 2009, Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan

Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen. Skripsi, USU Medan.

Damanhuri dan Enri adrismar, 2001, Beberapa Karakter Oil Sludge Serta Alternatif

Pemanfaatannya

Oktober 2009).

Heryando,Palar, 2008, Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat, Cetakan Keempat, Rineka Cipta, Jakarta.

Hidayat,Wahyu, 2008, Teknologi Pengolahan Limbah B3

diakses 5 November 2009)

Impras7, 2009, Pengolahan Limbah Oil Sludge Dengan Teknologi Plasma

November 2009).

Ivansyah, 2004, Pertamina Diminta Olah Limbah B3 Di Balongan

Mulyono, T., 2004, Teknologi Beton, ANDI, Yogyakarta.

Mulyono, Eka Adhi, 2008, Uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure Dan

Lethal Dose 50% Terhadap Oil Sludge

Oktober 2009).

Murdock,L.J.,L.M.Brock., 1991, Bahan dan Praktek Beton, Terjemahan oleh Stephanus Hendarko, Erlangga, Jakarta.

Nawy,Edward.G., 1990, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Terjemahan oleh Bambang Suryoatmono, PT.Eresco, Bandung.

Sagel,R. dan H.Kesuma,Gideon., 1997, Pedoman Pengerjaan Beton, Cetakan Kelima, Erlangga, Jakarta.

Shofinita,Dian, 2009, Atasi Limbah Oil Sludge Dengan Teknologi Plasma,

Sukandarrumidi, 2007, Geologi Mineral Logam, Cetakan Pertama, Gadjahmada University Press, Yogyakarta.

Sumanto, 1996, Pengetahuan Bahan Untuk Mesin Dan Listrik, Andi Offset, Jakarta. Surdia,T., 1999, Pengetahuan Bahan Teknik, PT.Pradnya Paramita, Jakarta.

Susiati, Heni, Dampak Pencemaran Boron Terhadap Biota Perairan Laut

Van Vliet, G.L.J dan Both. W., 1984, Teknologi untuk Bangunan Mesin Bahan-bahan

I, Terjemahan Haroen, Erlangga, Jakarta.

Vlack,V., 1981, Ilmu dan Teknologi Bahan, Edisi kelima, Terjemahan Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.

Wang,C.K dan Salmon,C.G., 1993, Disain Beton Bertulang, Terjemahan oleh binsar Hariandja, Jilid I, Edisi Keempat, Erlangga, Jakarta.

………..2007, Industri Paving Block

.……….2008, Gambar Paving Block

………...2009, Pengertian Limbah

LAMPIRAN 1

VARIASI CAMPURAN BAHAN

No. Sampel

Semen Pasir Limbah Sludge

1 30 gr 60 gr (50 %) 60 gr (50 %)

2 30 gr 48 gr (40 %) 72 gr (60 %)

3 30 gr 36 gr (30 %) 84 gr (70 %)

4 30 gr 24 gr (20 %) 96 gr (80 %)

5 30 gr 12 gr (10 %) 118 gr (90 %)

6 30 gr 0 gr (0%) 120 gr (100 %) No.

Sampel

Semen Pasir Limbah Sludge

1 30 gr 60 gr (50 %) 60 gr (50 %)

2 30 gr 48 gr (40 %) 72 gr (60 %)

3 30 gr 36 gr (30 %) 84 gr (70 %)

4 30 gr 24 gr (20 %) 96 gr (80 %)

5 30 gr 12 gr (10 %) 118 gr (90 %)

LAMPIRAN 2

GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN 1. Limbah sludge Pertamina

a. Setelah dikalsinasi 300oC b. Setelah diayak 2. Contoh Sampel

LAMPIRAN 3

GAMBAR ALAT-ALAT PERCOBAAN 1. Neraca Analitik

3. Cetakan

4. Ayakan 100 mesh

5. Mixer

6. Digital Equo tip Hardness Tester

7. Universal Testing Machine

Van Vliet, G.L.J dan Both. W., 1984, Teknologi untuk Bangunan Mesin Bahan-bahan I, Terjemahan Haroen, Erlangga, Jakarta.

Vlack,V., 1981, Ilmu dan Teknologi Bahan, Edisi kelima, Terjemahan Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.

Wang,C.K dan Salmon,C.G., 1993, Disain Beton Bertulang, Terjemahan oleh binsar Hariandja, Jilid I, Edisi Keempat, Erlangga, Jakarta.

………..2007, Industri Paving Block

.……….2008, Gambar Paving Block

………...2009, Pengertian Limbah

LAMPIRAN 1

VARIASI CAMPURAN BAHAN

No. Sampel

Semen Pasir Limbah Sludge

1 30 gr 60 gr (50 %) 60 gr (50 %)

2 30 gr 48 gr (40 %) 72 gr (60 %)

3 30 gr 36 gr (30 %) 84 gr (70 %)

4 30 gr 24 gr (20 %) 96 gr (80 %)

5 30 gr 12 gr (10 %) 118 gr (90 %)

6 30 gr 0 gr (0%) 120 gr (100 %)

No. Sampel

Semen Pasir Limbah Sludge

1 30 gr 60 gr (50 %) 60 gr (50 %)

2 30 gr 48 gr (40 %) 72 gr (60 %)

3 30 gr 36 gr (30 %) 84 gr (70 %)

4 30 gr 24 gr (20 %) 96 gr (80 %)

5 30 gr 12 gr (10 %) 118 gr (90 %)

LAMPIRAN 2

GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN 1. Limbah sludge Pertamina

a. Setelah dikalsinasi 300oC b. Setelah diayak 2. Contoh Sampel

LAMPIRAN 3

GAMBAR ALAT-ALAT PERCOBAAN 1. Neraca Analitik

3. Cetakan

4. Ayakan 100 mesh

6. Digital Equo tip Hardness Tester

7. Universal Testing Machine