Pembuatan Dan Karaktersisasi Keramik Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dengan Bahan Baku Bentonit.

PEMBUATAN DAN KARAKTERSISASI KERAMIK KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATAN LIMBAH PADAT PULP DENGAN BAHAN

BAKU BENTONIT

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RIANTO NADAPDAP

060801012

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PERSETUJUAN

Judul : _{PEMBUATAN DAN KARAKTERSISASI}

KERAMIK KONSTRUKSI DENGAN

MEMAN- FAATKAN LIMBAH PADAT PULP DENGAN BAHAN BAKU BENTONIT

Kategori : SKRIPSI

Nama : RIANTO NADAPDAP

Nomor Induk Mahasiswa : 060801012

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 4 Desember 2010

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Ketua

Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Zuriah Sitorus. MSi

PERNYATAAN

_{PEMBUATAN DAN KARAKTERSISASI KERAMIK KONSTRUKSI} DENGAN MEMANFAATAN LIMBAH PADAT PULP DENGAN BAHAN

BAKU BENTONIT

SKRIPSI

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

Medan, 4 Desember 2010

RIANTO NADAPDAP 060801012

PENGHARGAAN

Penulis memanjatkan segala puji dan syukur kepada Allah di dalam nama Tuhan Yesus Kristus, karena atas berkat dan bimbingan-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Ahir ini dalam waktu yang telah direncanakan.

Penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Zuriah Sitorus. MS selaku pembimbing Akademik yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan memberikan dorongan, semangat serta saran-saran untuk membimbing dan juga kepada Alm. Bachtiar Efendi ST, selaku pembimbing di Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI), Jacob Sembiring Selaku Humas PT TPL Porsea pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan dan arahan kepada saya dalam menyempurnakan skripsi ini.

Penulis juga mengucapkan banyak terimakasih kepada: 1. Ketua Departemen Dr. Marhaposan Situmorang. 2. Sekretaris Departemen Dra. Justinon Msi.

3. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Dosen Pembanding (Prof H.M Syukur MS, Dr Perdinan Sinuhaji. MS, Dra Justinon Msi yang telah memberikan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi penulis).

5. Semua Dosen Departemen Fisika FMIPA USU yang pernah menjadi dosen pengajar selama penulis kuliah di Fisika USU.

6. (Alm. Bapak R Nadapdap) dan Ibu tersayang (Nurhaida Simangunsong) yang selalu mendoakan dan memberikan semangat, dan menyekolahkan penulis.

7. Kakak tercinta (Mery Nadapdap & Pinna Nadapdap yang telah membiayai segala kebutuhan kuliah saya).

8. Adik-adik saya (Maslin Nadapdap, Rini Erna Wati Nadapdap, Desy Natasia Nadapdap, Rein Apandi Nadapdap & Hezron Androni Nadapdap).

9. Keluarga Penulis,( yang berada di Lumban Binanga, dan di Belawan. 10.Abang saya (Berlin Nadapdap).

11.Rekan – rekan Efata (K’ Henni, Meyenni Siregar, Farto Hutasoit, Frans Lubis, Kata Ersada Perangin-Angin, Leothamrin Gultom, Oki Hutauruk, Roslina Sitorus) yang telah banyak memberikan semangat dan dukungan dan selalu mendoakan saya).

12.Rekan-rekan Fisika 2006 (Rikardo Simanjuntak, Chandra Na70, Hakim Nasution, Anderson Ginting, Ramadhani, Dody Tampoe, Eko P, Erikson, Yanti Ambarita, Laosmaria Nababan, Indra, Deri, Elfrida Sianipar, Nain Sinuhaji, ) dan lain-lain yang tak tersebut namanya.

13.Kepala Laboratorium (Prof Dr Timbangen Sembiring MSc) dan Rekan – Rekan Asisten Laboratorium Fisika Zat Padat/Solar Energy (B’Rio Tambunan, B’Elyas Simarmata, B’Winston Simarmata, Derlina Simarmata, Meyenni Siregar, dan Kristina Panjaitan).

14.Guru Fisika SMU Negeri 1 Silaen (Piner Sihotang) selaku guru Fisika penulis yang selalu memberikan semangat pada penulis.

15.Abang dan kakak stambuk (2005, 2004, 2003) 16.Adik/Junior stambuk (2007,2008,2009 dan 2010).

PEMBUATAN DAN KARAKTERSISASI KERAMIK KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATAN LIMBAH PADAT PULP DENGAN BAHAN

BAKU BENTONIT

ABSTRAK

Pembuatan dan Karakterisasi Keramik konstruksi dengan variasi bahan pengisi limbah padat pulp berupa dreg, grit, biosludge dan penambahan bahan baku Bentonit 50 gram, 60 gram, 70 gram, 80 gram, 90 gram dan 100 gram. Dilakukan pada temperatur sintering pada 900 oC dan sampel keramik dibentuk dengan cara dry pressing pada tekanan 5000 kgf. Dari hasil pengujian diperoleh hasil kuat tekan yaitu : 34,448 MPa – 88,269 MPa. Hasil pengujian Kekerasan yaitu : 19,37 – 42,776 MPa. Hasil pengujian porositas yaitu : 32,773 % - 38,573 %. Hasil pengujian densitas diperoleh : 1,520 gram/cm3 -1,687 gram/cm3. Hasil pengujian susut bakar yaitu : 1,081 – 3.073 %. Berdasarkan SNI -3-0691-1996 standar mutu A paving block 40 Mpa keramik konstruksi yang telah dibuat peneliti telah dapat digunakan sebagai keramik konstruksi jenis paving block.

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF CERAMIC CONSTRUCTION WITH ME USING SOLID WASTE PULP WITH RAW

MATERIALS BENTONITE

ABSTRACT

Preparation and Characterization of Ceramic construction with a variety of filler in the form of solid waste pulp dreg, grit, and the addition of raw materials biosludge Bentonite 50 grams, 60 grams, 70 grams, 80 grams, 90 grams and 100 grams. Performed at sintering temperature at 900 o C and ceramic sample is formed by dry pressing at a pressure of 5000 kgf. From the experiments, the results of compressive strength is: 34.448 MPa - 88.269 MPa. Hardness Test results are: 19.37 to 42.776 MPa. The test results of porosity is: 32.773% - 38.573%. Hasil pengujian densitas diperoleh : 1,520 gram/cm 3 -1,687 gram/cm 3 . Firing shrinkage test results are: 1.081 to 3073%. Based on the ISO quality standard -3-0691-1996 A paving block 40 MPa ceramic construction that has made the researcher has to be used as a ceramic type of paving block construction.

DAFTAR ISI

Persetujuan ii

Pernyataaan iii

Penghargaan iv

Abstrak vi

Abstract vii

Daftar Isi viii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar xii

Bab 1 Pendahuluan

1.1Latar Belakang 1

1.2Batasan Masalah 2

1.3Tujuan Penelitian 3

1.4Manfaat Penelitian 3

1.5Tempat Penelitian 3

1.6Sistematika Penelitian 4

Bab 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Bentonit 5

2.2 Keramik 6

2.2.1 Pembagian Keramik 7

2.2.2 Sifat-sifat Keramik 7

2.2.3 Bahan – Bahan Keramik 8

2.2.4 Keramik Konstruksi 8

2.3. Proses Pembuatan Keramik 11

2.4 Limbah 14

2.4.1. Limbah Padat 15

2.5. Karakterisasi Bahan

2.5.1. Penyusutan 19

2.5.2. Porositas 19

2.5.3. Densitas 20

2.5.4. Kuat Tekan 21

2.5.5. Kekerasan 22

Bab 3 Metodologi Penelitian 3.1 Alat Dan Bahan

3.1.1 Alat Penelitian 24

3.2.2 Bahan Penelitian 25

3.2 Metode Penelitian

3.2.1 Diagram Alir Pembuatan Sampel 26

3.3.3 Parameter Penelitian 27

3.3 Prosedur Pembuatan Sampel Keramik

3.3.1 Pengeringan 27

3.3.2 Pencampuran Bahan 27

3.3.4 Pencetakan (Pembentukan) 28

3.3.5 Pembakaran 29

3.4 Prosedur Pengujian Sampel

3.4.1 Pengujian Porositas 30

3.4.2 Pengujian Densitas 30

3.4.2 Pengujian Susut Bakar 31

3.4.3 Pengujian Kuat Tekan 31

3.4.4 Pengujian Kekerasan 32

Bab 4 Hasil Dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Pengujian Porositas 33

4.1.2 Pengujian Densitas 36

4.1.4 Pengujian Kuat Tekan 41

4.1.5 Pengujian Kekerasan 44

4.2 Pembahasan 46

Bab 5 Kesimpulan

5.1 Kesimpulan 50

5.2 Saran 51

Daftar Pustaka 52

Lampiran A Lampiran B Lampiran C

Daftar Tabel

Tabel 2.1. Komposisi Bentonit 5

Tabel 2.2. Komposisi Limbah Padat Pulp Dreg 15

Tabel 2.3. Komposisi Limbah Padat Pulp Grit 16

Tabel 2.4. Komposisi Limbah Padat Pulp Biosludge 17

Tabel 2.5 Titik didih berbagai unsur 18

Tabel 2.7 Standart Pengujian Keramik Konstruksi 23 Tabel 2.8 Standart Pengujian Paving Block Menurut SNI -3-0691-1996 2

Tabel 3.1. Komposisi bahan 28

Tabel 4.1. Data Pengujian Porositas 35

Tabel 4.2. Data Pengukuran Densitas 38

Tabel 4.3. Data Pengujian Susut Bakar 41

Tabel 4.4. Data Pengujian Kuat Tekan 43

Daftar Gambar

Gambar 2.4. Metode Pengujian Kekerasan Vickers 22

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 26

Gambar 4.1. Grafik hubungan antara , porositas (%) dan Densitas (g/cm^3)

dengan Variasi Campuran 46

Gambar 4.2. Grafik hubungan antara susut bakar (%), kuat tekan (Mpa),

dengan Variasi Campuran 47

Gambar 4.1. Grafik hubungan antara Kekerasan (MPa)

PEMBUATAN DAN KARAKTERSISASI KERAMIK KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATAN LIMBAH PADAT PULP DENGAN BAHAN

BAKU BENTONIT

ABSTRAK

Pembuatan dan Karakterisasi Keramik konstruksi dengan variasi bahan pengisi limbah padat pulp berupa dreg, grit, biosludge dan penambahan bahan baku Bentonit 50 gram, 60 gram, 70 gram, 80 gram, 90 gram dan 100 gram. Dilakukan pada temperatur sintering pada 900 oC dan sampel keramik dibentuk dengan cara dry pressing pada tekanan 5000 kgf. Dari hasil pengujian diperoleh hasil kuat tekan yaitu : 34,448 MPa – 88,269 MPa. Hasil pengujian Kekerasan yaitu : 19,37 – 42,776 MPa. Hasil pengujian porositas yaitu : 32,773 % - 38,573 %. Hasil pengujian densitas diperoleh : 1,520 gram/cm3 -1,687 gram/cm3. Hasil pengujian susut bakar yaitu : 1,081 – 3.073 %. Berdasarkan SNI -3-0691-1996 standar mutu A paving block 40 Mpa keramik konstruksi yang telah dibuat peneliti telah dapat digunakan sebagai keramik konstruksi jenis paving block.

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF CERAMIC CONSTRUCTION WITH ME USING SOLID WASTE PULP WITH RAW

MATERIALS BENTONITE

ABSTRACT

Preparation and Characterization of Ceramic construction with a variety of filler in the form of solid waste pulp dreg, grit, and the addition of raw materials biosludge Bentonite 50 grams, 60 grams, 70 grams, 80 grams, 90 grams and 100 grams. Performed at sintering temperature at 900 o C and ceramic sample is formed by dry pressing at a pressure of 5000 kgf. From the experiments, the results of compressive strength is: 34.448 MPa - 88.269 MPa. Hardness Test results are: 19.37 to 42.776 MPa. The test results of porosity is: 32.773% - 38.573%. Hasil pengujian densitas diperoleh : 1,520 gram/cm 3 -1,687 gram/cm 3 . Firing shrinkage test results are: 1.081 to 3073%. Based on the ISO quality standard -3-0691-1996 A paving block 40 MPa ceramic construction that has made the researcher has to be used as a ceramic type of paving block construction.

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Keramik berasal dari bahasa Yunani "keramos", yang artinya adalah sesuatu yang dibakar. Pada mulanya diproduksi dari mineral lempung yang dikeringkan di bawah sinar matahari dan dikeraskan dengan pembakaran pada temperatur tinggi (Joelianingsih, (2004).

Keramik adalah suatu bahan organik bukan metal tahan pada suhu tinggi, karena titik lelehnya (melting point) diatas 2000

1. Grit yakni limbah yang berasal dari proses recoustisizing dan tidak bereaksi antara green liquoer dan kapur tohor dimana kandungan utamanya adalah pasir yang mengandung hidroksida.

C (Astuti, 11997). Keramik sangat berkembang didalam kebutuhan pesat khusunya dibidang industry. Produk-produk keramik telah banyak digunakan didalam kebutuhan rumah tangga, industry, elektronika dan sebagainya. Namun banyak tantangan yang harus dihadapi untuk memenuhi kebutuhan industri keramik tersebut. Ketersediaan bahan baku tersebut yang menjadi masalah dalam kebutuhan-kebutuhan diatas (Astuti,1997).

Di daerah kecamatan Porsea, pada saat ini ada industri yang mengolah bentonit menjadi batu bata dengan cara sederhana. Di daerah yang berdekatan ada juga industri pengolahan bubur kertas oleh PT TPL Porsea. Limbah yang dihasilkan industri, ini mengakibatkan masalah bagi lingkungan di kawawan industri ini salah satunya, lingkungan air.

Limbah yang dihasilkan PT TPL Porsea Tbk salah satunya adalah limbah padat, yang terdiri dari : Grit, Dreg dan Biosludge.

2. Dreg merupakan limbah endapan dari green liquoer yakni smelt yang dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Kandungan silica dan karbon residu organic yang tidak sempat terbakar dalam boiler.

3. Biosludge merupakan limbah dari proses pembuatan pulp yang berupa campuran dari endapan limbah cair. Proses primary dan secondary yang kandungan utamanya selulosa dan bakteri mati. Selain itu bahan ini juga kaya akan karbon karena tidak bereaksi.

Limbah padat yang dihasilkan oleh industri PT TPL Porsea ini belum dimanfaatkan secara maksimal. Berdasarkan kenyataan diatas peneliti ingin memanfaatkan limbah padat pulp menjadi suatu material yang mempunyai nilai harga, dan tidak dibuang sia-sia. Penulis ingin membuat keramik konstruksi dari bahan baku bentonit dengan bahan pengisi limbah padat pulp.

1.1Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah

1. Karena banyaknya limbah yang dihasilkan, maka penulis mengambil alternatif limbah padat pulp ini sebagai bahan pengisi pembuatan keramik konstruksi. 2. Semakin banyaknya kebutuhan keramik konstruksi pada masyarakat,ini

memungkinkan bahan baku keramik akan semakin cepat habis, untuk itu peneliti mengambil alternatif untuk membuat keramik konstruksi dari limbah padat pulp.

1.2Batasan Masalah

Ruang lingkup masalah penelitian sebagai berikut:

1. Membuktikan bahwa dapat membuat keramik konstruksi dari limbah padat pulp dengan perekat bentonit dengan variasi campuran yang berbeda.

2. Limbah padat pulp yang diguanakan adalah dreg, grit, dan biosludge merupakan sisa olahan industri PT TPL Jalan Sosor Ladang, Kecamatan Parmaksian, Porsea Kabupaten Tobasamosir.

3. Bahan baku yang digunakan adalah bentonit dari Desa Sabam Sirait,Kecamatan Parmaksian Porsea kabupaten Tobasamosir.

4. Karakteristik meliputi:

a) Fisis : porositas, densitas dan susut bakar b) Mekanik : kuat tekan dan kekerasan

1.3Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui pengaruh variasi limbah padat pulp (Grit, Dreg dan Biosludge) terhadap karakterisasi pembuatan keramik konstruksi. Karakterisasi meliput i :

a) Porositas. b) Densitas. c) Susut bakar. d) Kuat tekan. e) Kekerasan..

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi campuran bentonit pada pembuatan keramik konstruksi.

3. Untuk mengolah dan memanfaatkan limbah padat pulp menjadi bahan baku keramik konstruksi.

1.4Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian yang diambil dari penelitianan ini adalah diharapkan: 1) Dapat menambah ilmu pengetahuan tentang keramik.

2) Dapat mengurangi pencemaran air di kawasan Danau Toba dimana selama ini selalu meresahkan masyarakat yang tinggal dikawasan industri PT TPL Porsea.

1.5Sistematika Penulisan

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menguraikan tentang bentonit, komposisi bentonit,. Jenis-jenis bentonit, kegunaan/pemanfaatan bentonit. Bab ini juga menerangkan tentang keramik, yaitu pengertian keramik,sifat-sifat keramik, bahan-bahan pembuatan keramik. Bab ini menjelaskan limbah padat pulp, bagaimana proses terjadinya pulp olahan PT TPL Porsea. Bab ini menerangkan karakterisasi bahan, yang meliputi, porositas, densitas, susut bakar, kuat tekan dan kekerasan.

BAB III : PENGUMPULAN DATA

Bab ini berisi tentang metode penelitian, prosedur pembuatan sampel keramik, dan menjelaskan pengujian sampel keramik yaitu porositas, densitas, susut bakar, kuat tekan dan kekerasan.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini menguraikan data penelitian yang diperoleh peneliti, dan menerangkan pengolahan data yaitu pembahasan hubungan antara porositas, densitas dan susut bakar, kuat tekan, dan kekerasan terhadap penambahan bahan pengisi dreg. Grit, biosludge dan bahan baku bentonit.

BAB V : PENUTUP

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bentonit

Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Bentonit merupakan mineral alumina silikat hidrat yang termasuk dalam pilosilikat, atau silikat berlapis yang terdiri dari jaringan tetrahedral (SiO4)2- yang terjalin dalam bidang tak hingga membentuk

jaringan anion (SiO3)2- dengan perbandingan Si/O sebesar 2/5. Rumus kimia umum

bentonit adalah Al2O3.4SiO2.H2

KOMPOSISI

O. 85 % . (Megawati, 2008)

Komposisi Bentonit berdasarkan hasil analisa terhadap sampel bentonit yang diambil langsung di lapangan, diperoleh komposisi bentonit dapat ditunjukkan tabel 2.1.

Tabel 2.1 Komposisi Bentonit %

Kalsium Oksida (CaO) 0 Magnesium Oksida (MgO) 1,63 Alumunium Oksida (Al2O3) 4,60

Ferri Oksida (Fe2O3) 1,39

Silika (SiO2) 56,10

2.1.1 Jenis-Jenis Bentonit

Berdasarkan tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu 1. Tipe Wyoming (Na-bentonit – Swelling bentonite)

Na bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air. Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur tinggi, suspensi koloidal mempunyai pH: 8,5-9,8, tidak dapat diaktifkan, posisi pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium (Na+).

2. Mg, (Ca-bentonit – non swelling bentonite)

Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca rendah, suspensi koloidal memiliki pH: 4-7.

Keramik adalah semua benda-benda yang terbuat dari tanah liat/lempung yang mengalami suatu proses pengerasan dengan pembakaran suhu tinggi. Pengertian keramik yang lebih luas dan umum adalah “Bahan yang dibakar tinggi” termasuk didalamnya semen, gips, metal dan lainnya.

(tekmira,2010)

2.2 Keramik

2.2.1 Sejarah Keramik

Keramik bersal dari bahasa yunani “keramos”, yang artinya adalah sesuatu yang dibakar. Pada mulanya diproduksi dan mineral lempung yang dikeringkan di bawah sinar matahari dan dikeraskan dengan pembakaran pada temperatur tinggi. Penggunaan keramik ini berkembang dari bahan pecah belah (dinnerware), keperluan rumah rumah tangga, dan untuk industry. Keramik jenis ini dikenal sebagai keramik tradisional.

Sedangkan keramik modern atau yang disebut keramik teknik (fine ceramics, penggunaannya misalnya dalam bidang elektronika (elemen pemanas, dielektrik semikonduktor), tranduser, bidang otomotif, komponen turbin.

(Joelianingsih, 2004)

2.2.2 Pembagian Keramik

Pada prinsipnya keramik dapat dibagi dua bagian yaitu keramik tradisional dan keramik modern Keramik tradisonal adalah keramik yang terbuat dari bahan alam seperti kaolin, feldspar, clay dan kwarsa. Yang termasuk keramik ini adalah barang pecah (dinner ware), keperluan rumah tangga (tile brick) dan untuk industry (refractory). Keramik modern (fine keramik) adalah keramik yang dibuat dengan oksida – oksida logam atau logam, seperti oksida. Pengguanannya sebagai elemen pemanas semikonduktor, komponen turbin. (Joeliningsih, 2004)

2.2.3 Sifat-Sifat Keramik

Sifat –sifat keramik dapat dilihat dibawah ini

a) Kapasitas panas yang baik dan konduktivitas panas yang rendah. b) Tahan terhadap korosi.

c) Dapat bersidat magnetic dan non magnetic. d) Keras, dan kuat.

f) Sifat listriknya dapat menjadi isolator, semikonduktor, konduktor bahkan superkonduktor.

2.2.4 Bahan-Bahan dasar Keramik

Pada dasarnya bahan baku (dasar ) keramik dapat dikelompokkan menjadi 1. Bahan Plastis

Bahan ini berupa tanah liat dengan kandungan mineral dan tambahan yang berasal dari endapan kotoran. Mineral ini berupa silikat, magnesium, besi, bersifat kapur dan alkalis.

2. Bahan pelebur

Bahan ini berupa feldspar dengan kandungan alumina silkat alkali beraneka ragam yang terdiri dari:

a) Orthose : (SiAl) O8

b) Potassis Albite : (SiAl) O K

8

c) Anorthite : (SiAl) O

Na, sodis

8

3. Bahan penghilang lemak

Ca, Kalsis

Bahan ini berupa bahan-bahan baku yang mudah dihaluskan dan koefisien penyusutannya sangat rendah. Biasanya bahan ini berfungsi sebagai penutup kekurangan-kekurangan yang terjadi karena plastisitas dari tanah liat dan terdiri dari silica dan quartz yang berbeda-beda bentuknya.

4. Bahan tahan panas

Bahan ini terdiri dari bahan yang mengandung magnesium dan silica aluminium. (Harefa, 2009)

2.2.5 Keramik Konstruksi

Klasifikasi produk keramik tradisional yang digunakan dalam konstruksi, didasarkan pada lingkup:

• elemen untuk lantai, dinding, atap (bata);

• peralatan sanitasi (kesehatan); • lantai dan dinding (ubin).

2.2.5.1 Bata Konstruksi

Batu bata, bersama dengan batu bangunan, bahan yang umum digunakan. Kuat tekan adalah antara 20-50 MPa dan dapat mencapai 70 MPa untuk bata padat, dibandingkan dengan 15 MPa sampai 100 MPa dan tuf batu yang banyak digunakan dalam konstruksi. Kekuatan tarik jauh lebih rendah, mencapai 5 °% dan, jarang, 10% dari kuat tekan. Batu bata memiliki keuntungan di atas reruntuhan, untuk dibentuk menjadi bentuk yang teratur, yang dengan sendirinya menyebabkan meningkatnya kekuatan seluruh dari batu bata.

Batu bata dalam konstruksi akan menggunakan jenis berikut: • batu bata atau batu beban-beban dan non-

• ubin dan genteng;

• Light blok untuk lantai dan untuk membangun semua bekerja di permukaan horizontal atau sedikit miring;

• dinding bata.

2.2.5.2 Ubin

Ubin keramik (floor title) adalah termasuk jenis badan keramik porcelain stoneware yang mempunyai performa teknis yang sangat baik ditinjau dari sifat-sifat ketahanan terhadap aspek mekanis, pemakaian, bahan kimia dan sebagainya.. Pada umumnya sistem bubuk badan ubin keramik dibuat dari campuran beberapa bahan baku mineral (mixed powders) dan beberapa bahan tambahan lain. Berdasarkan perpindahan massa yang terjadi, secara tradisional sintering pada fasa padat akan melalui beberapa tahap proses yang berbeda dengan beberapa mekanisme difusi atau

permindahan massa. Meskipun demikian, kecepatan terjadinya densfikasi selama proses sintering dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : komposisi kimia dan ukuran butiran bubuk, suhu dan waktu sintering. Beberapa permasalahan yang dapat diidentifikasi dalam proses sintering ubin keramik dapat dirangkum sebagai berikut :

(i) Kualitas bahan baku ubin keramik (terutama feldspar dan clay) tidak konsisten tergantung pada lokasi asal dimana mereka diperoleh;

(ii) Sistem bubuk {powder system) untuk badan ubin keramik biasanya tersusun dari partikel-partikel yang mempunyai ukuran bervariasi {multisized particles) dengan distribusi ukuran yang tertentu dengan komposisi kimia yang berbeda;

(iii) Bentuk butiran adalah campuran dari bentuk partike! bulat {spherical particles) dan partikel-partikel tidak bulat {non spherical particles);

(iv) Distribusi ukuran partikel bubuk badan ubin keramik mempunyai pengaruh terhadap struktur mikro dan perpindahan massa

disamping temperatur dan waktu sintering. (Nur Hasan, 2006)

Bata klinker

 Disebut juga pelapisa jalan (paving block) adalah jenis bata keramik bakaran keras dimana bata ini dibakar pada suhu hampir mencapai titik lelehnya. Bahan bakunya adalah tanah liat api dicampur dengan atau tanpa serpih yang bermutu baik

 Pembuatan dibentuk proses lempung dengan pres tekanan tinggi sehingga kepadatan optimal

 Suhu pembakarannya 1200

 Bata klinker dipakai untuk permukaaan jalan raya

oC

1. tahan air, tahan cuaca tahan gesekan kuat tekan tinggi 2. kepadatan 2,3

3. kuat tekan rata-rata 280 kg/cm2. Biasanya bisa mencapai 500 kg/cm Sumber :

2

2.2.6. Proses Pembentukan Keramik

2.2.6.1. Preparasi serbuk

Untuk membuat bentonit dan limbah padat pulp menjadi serbuk atau dengan kata lain memisahkan butiran kasar menjadi butiran halus dalam ukuran mesh, diperlukan alat penggiling dan juga alat ayakan. pemisahan buitran yang dilakukan terlebih dahulu butiran dikeringkan. Butiran yang kering kemudian digiling dan diayak dan diperoleh butiran halus, kemudian dicampurkan dengan air sehingga dapat dibuat menjadi bahan keramik.

2.2.6.2 Pembentukan Keramik

Pembentukan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :

a) Die Prsseing

Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga membentuk bubuk, lalu dicampur dengan pengikat (binder) organic kemudian dimasukkan ke dalam cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode inilah yang digunakan peneliti untuk membuat keramik dari bahan baku bentonit. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik atau produk dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah.

b) Ruber Mold Pressing

Metode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak seragam dan disebut rubber mold pressing karena dalam pembuatannya ini menggunakan sarung

yang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan ke dalam sarung karet kemudian dibentuk dalam cetakan hidrostatis.

c) Extrusion Molding

Pembentukan keramik pada metode ini melalui lobang cetakan. Metode ini biasa digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reactor atau material lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap.

d) Slip Casting

Metode ini dilakukakn untuk memperkeras suspensi dengan air dan cairan lainnya, dituang ke dalam plestere berpori, air akan diserap dari daerak kontak kedalam cetakan dan lapisan lempung yang kuat terbentuk.

e) Injection Molding

Bahan yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda – benda yang mempunyai bentuk yang kompleks. (Debora. 2008)

2.2.6.3 Pengeringan

Sampel keramik yang telah dibentuk dari butiran, akan dikeringkan pada ruang dengan suhu ruangan. Pengeringan akan mempengaruhi produk akhir dari keramik. Pengeringan bahan harus dikrontol dengan baik. Pengeringan sample keramik berguna untuk mengurangi resiko keretakan. Akan tetapi proses keretakan yang terjadi pada saat pengeringan dapat disebabkan butiran yang dicampur tidak homogen, dan menyebabkan pengeringannya tidak merata disetiap bagian-bagian ataupun permukaan sample keramik. Kelebihan air pada saat pembentukan keramik seringkali juga menjadi masalah pada proses pengeringan sample keramik.

2.2.6.4 Pembakaran/sintering

Sintering adalah proses perlakuan termal untuk menghasilkan ikatan antar partikel sehingga koheren dimana struktur padat yang terbentuk didominasi oleh mekanisme perpindahan massa yang terjadi pada skala atomic. Transport massa berupa gerakan atomic yang menghasilkan energi permukaan serbuk. Energi permukaan serbuk berbanding lurus dengan luas permukaannya. Karenanya partikel halus, dengan luas spesifik yang tinggi, memiliki energi permukaan yang lebih tinggi karena memiliki tingkat energi yang tinggi.

Sintering Fasa Padat (Solid State Sintering)

Proses sintering fasa padat memiliki beberapa kandidat mekansime transport yang dapat dibagi menjadi dua kelas, yaitu transport permukaan dan transport ruah. Transport permukaan tidak menyebabkan densifikasi, sedangkan transport ruah menyebabkan densifikasi. Beberapa mekanisme transport uap dari permukaan padat, difusi batas butir, aliran viskos, dan aliran plastis. Tiga mekanisme pertama termasuk dalam kelas transport permukaan.

1. Difusi permukaan 2. Difusi volume

Ada tiga jalur yang diambil oleh kekosongan pada difusi volume, yaitu:

a. Adhesi volum : kekosongan bergerak dari permukaan neck area melalui interior partikel menuju permukaan partikel. Hasilnya dalah deposisi massa pada permukaan neck area. Pada adhesi volume tidak terjadi densifikasi atau penyusutan.

b. Densifikasi difusi volume : aliran kekosongan dari permukan neck area menuju batas butir antara partikel. Jalur ini menyebabkan densifikasi dan penyusutan.

c. Penghilangan kekosongan melalui proses dislocation climb

3. Transport uap dari permukaan padat 4. Difusi batas butir

5. Aliran viskos (Galih ,2008)

2.2.6.5 Penyusutan

Penyusutan dapat terjadi pada saat pengeringan dan pembakaran sample. Besar penyusutan pada saat pembakaran dapat dipengaruhi oleh temperatur/suhu pembakaran dan waktu lamanya pembakaran. Penyusutan sangat berhubungan dengan keadaan awal porositas sampel.

2.3 Limbah

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun dosmetik (tumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak di kehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi empat bagian:

1. Limbah cair 2. Limbah padat

3. Limbah gas dan partikel 4. Limbah B3

2.3.1 Limbah padat

Limbah padat didefinisikan sebagai segala sesuatu yang tidak terpakai dan berbentuk padatan atau semi padatan. Limbah padat merupakan campuran dari berbagai bahan baik yang tidak berbahaya seperti sisa makanan maupun yang berbahaya seperti limbah Bahan Berbahaya Beracun (B3) yang berasal dari industri. (Ricki, 2005)

2.3.1. Limbah Padat Pulp

Pulp adalah kumpulan serat-serat yang diambil dari bagian tumbuhan yang mengandung serat antara lain dari bagian batang, kulit akar, daun dan buah. Kayu sebagai bahan dasar dalam industri kertas mengandung beberapa komponen antara lain

1. Selulosa, tersusun atas molekul rantai lurus dan panjang yang merupakan komponen yang paling disukai dalam pembuatan kertas karena panjang, kuat 2. Hemiselulosa, tersusun atas glukosa rantai pendek dan bercabang.

Hemiselulosa lebih mudah larut dalam air dan biasanya dihilangkan dalam proses pulping.

3. Lignin adalah jaringan polimer fenolik tiga dimensi yang berfungsi merekatkan serat selulosa sehingga menjadi kaku. Pulping kimia dan proses pemutihan akan menghilangkan lignin tanpa mengurangi serat slulosa secara signifikan.

4. Ekstraktif, meliputi hormone tumbuhan tumbuhan, resin, asam lemak dan unsur lain.. (Rini,. 2002)

Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengolahan industry pulp. Limbah padat pulp terdiri dari:

1. Dreg

Dreg adalah material padat yang berwarna abu-abu kecoklatan yang merupakan bahan endapan dari green liquor yaitu smelt yang dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Bentuk serbuk limbah dreg ditunjukkan pada Gambar lampiran II. Kandungan silica dan karbon residu organic yang tidak sempat terbakar dalam boiler. Komposisinya ditunjukkan pada Tabel 2.3.

Tabel 2.2 Komposisi Limbah Padat Pulp Dreg Parameter Komposisi (%)

Al2O3 12.02

SiO2 41.61

MgO 6.98

CaO 15.94

Fe2O3 1.47

(Sumber : Sitorus, 2010 )

2. Grit

Grit berasal dari proses recoustisizing yang tidak bereaksi antara green liquor dan kapur tohor, berwarna abu-abu kekuningan, kandungan utamanya hidroksida. Bentuk serbuk limbah grit ditunjukkan pada Gambar lampiran II. Komposisinya ditunjukkan pada Tabel 2.4 dibawah ini:

Tabel 2.4 Komposisi Limbah Padat Pulp Grit Parameter Komposisi (%)

SiO2 1.78

MgO 5.83

CaO 53.11

Fe2O3 0

Sumber : Sitorus, 2010 3. Biosludge

Biosludge merupakan limbah dari proses pembuatan pulp dan industri kertas yang bagus yang berupa campuran dari endapan limbah cair, berwarna coklat kehitaman, kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati. (Arnol, 2009. Bentuk serbuk limbah padat pulp biosludge ditunjukkan pada Gambar lampiran II. Komposisi kimia dari biosludge ditunjukkan pada Tabel 2.5.

Tabel. 2.5. Komposisi Limbah Padat Pulp Biosludge Parameter Komposisi (%)

Al2O3 0

SiO2 2.68

MgO 1.07

CaO 12.38

Fe2O3 0.29

(Sumber : Sitorus,2010)

Dari ketiga jenis limbah padat pulp diatas, yakni dreg, grit dan biosludge. Ketiga limbah ini yang digunakan peneliti sebagai bahan pengisi dalam pembuatan sampel keramik konstruksi. Adapun alasan peneliti menggunakan limbah ini adalah dengan alasan bahan limbah ini mengandung silika (bahan pengisi), dimana dreg

mengandung 41,61 %, grit mengandung 1,78% dan biosludge mengandung 2,68 % silika. Dimana silika inilah yang akan membuat sampel keramik memiliki kuat tekan yang kuat. Disamping itu dreg mengandung senyawa alumina sebesar 12,01 % . Dengan adanya silika, membuat sampel keramik dapat menjadi kuat, keras, dengan bersamaan silika. Karena itulah sifat kedua bahan ini yakni mengikat dan mengisi.

Namun disamping mengandung alumina dan silika, ketiga bahan limbah ini mengandung senyawa yang dianggap beracun dan berbahaya, dapat diketahui dari kandungan masing-masing limbah. Contohnya adalah senyawa CaO, Fe2O3

Unsur

.

Senyawa ini dapat berbahaya jika masuk kedalam tubuh dengan kadar yang tidak esensial bagi tubuh. Dengan memperhatikan senyawa diatas, penulis juga memperhatikan akan bahayanya senyawa diatas jika digunakan dalam pembuatan sampel keramik.

Dengan memperhatikan kandungan senyawa limbah drge, grit dan biosludge yaitu Al, Fe, Mg, Ca yang dianggap berbahaya, dengan titik didih masing-masing senyawa, ditunjukkan pada tabel 2.6.

Tabel 2.6 Titik didih berbagai unsur Simbol Titik Cair (0C)

Alumunium Al 660,4

Besi Fe 1538

Calsium Ca 839

Magnesium Mg 649

Oksigen O -218,4

Silikon S 1414

(Van Vlack, 2004)

Dengan pembakaran yang digunakan peneliti adalah 900 oC, jadi senyawa yang dianggap berbahaya akan habis terbakar, dan tidak akan berbahaya dalam pembuatan keramik konstruksi.

2.4 Karakteristik Bahan 2.4.1 Sifat Fisis

2.4.1.1 Penyusutan

Penyusutan terjadi akibat menurunnya porositas dimana keporian terisi oleh bahan-bahan yang mudah melebur. Penyusutan suatu produk sangat erat kaitannya dengan proses pembuatan bahan tersebut.

Temperatur pembakaran sangat berpengaruh terhadap penyusutan. Semakin tingi temperatur pemabakaran yang diberikan terhadap bahan maka keporian akan semakin tertutupi oleh bahan yang mudah melebur sehingga terjadi penyusutan yang semakin besar. Besar Penyusutan keramik normal adalah 30 %. (Kenneth, 1996).

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi penyusutan antara lain adalah: a) Pembentukan

b) Lama pembakaran c) Ukuran butiran d) Komoisisi e) Dll

Penyusutan bakar adalah persentase penyusutan diameter sebelum dan sesudah dibakar, dan secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut :

% 100

% x

do di do

susutbakar = − (2.1)

d0 = diameter sebelum dibakar

2.4.1.2 Porositas

Porositas dalam suatu keramik dinyatakan dalam % rongga atau fraksi volume dari suatu rongga yang ada dalam bahan tersebut. Porositas sangat dipengaruhi oleh bentuk dan distribusinya. Porositas dintakan dalam % yang menghubungkan antar volume pori terbuka terhadap volume benda keseluruhan, secara persamaan dapat dilihat :

% 100 1

(%) x x

V m m Porositas

air t

k k

ρ −

= (2.2)

Dimana :

mk = massa kering sampel setelah dibakar (gram)

mb = massa basah sampel setelah direndam selama 1 x 24 jam (gram)

Vt air

ρ

= volume sampel setelah dibakar = massa jenis air (gram/cm3)

2.4.1.3 Densitas

Densitas merupakan pengukuran massa setiap satuan volum benda. Semakin tinggi densitas (massa jenis) suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumnya. Densitas rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumnya. Sebuah benda yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki volume yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki densitas lebih rendah. Densitas keramik konvensional adalah sebesar 3.980 kg/m3. (Menurut Kenneth, 1960)

Secara matematis densitas dirumuskan sebagai berkut:

Dimana

= densitas (gram/cm3); m= massa (gram);

v = volume (cm3

A P fc =

)

2.4.2 Sifat Mekanik

Berbagai jenis keramik termasuk semen, bata untuk bangunan, bata tahan api dan gelas dipergunakan sejak lama sebagai bahan konstruksi bangunan. Bidang penggunaan baru bagi keramik sebagai bahan konstruksi telah dikembangkan, sebagaimana telah terlihat dalam studi yang luas mengenai karbida silicon dan nitride silicon sebagai bahan untuk turbin adan motor yang sangat efisien. Pada umumnya keramik memiliki sifat-sifat yang baik yaitu : keras, kuat dan stabil pada temperatur tinggi, tetapi keramik bersifat getas dan mudah padah seperti halnya porselen, keramik cina ataupun gelas. Dalam bab ini dikemukakan penejelasan dasar yang diperlukan agar sifat-sifat mekanik dari keramik diketahui lebih baik. (Surdia,2005). Adapun sifat mekanik bahan keramik dapat ditinjau dari kuat tekan dan kekerasan dapat dijelaskan sebagai berikut :

2.4.2.1 Kuat Tekan

Besarnya kekuatan tekan suatu bahan merupakan perbandingan besarnya beban maksimum yang dapat ditahan bahan dengan luas penampang bahan yang dapat mengalami gaya tersebut. Secara matematis besarnya kuat tekan suatu bahan dapat dirumuskan sebagai berikut :

(2.4)

Dengan fc

A = Luas Permukaan (m = tekanan (Pascal) P = Beban Maksimum (N)

2

2.4.2.2 Kekerasan

Kekerasan adalah salah satu ciri khas bahan keramik dengan kekerasannya yang sangat tinggi. (Surdia,2005). Besarnya kekerasan keramik normal/konvensional adalah sebesar 2600 MPa. (Kenneth, 1996).

Kekerasan dapat juga didefinisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi pada permukaan, namun pada umumnya terhadap deformasi platis karena pada bahan yang ulet kekerasan memiliki hubungan yang sejajar dengan kekuatan. Cara pengukuran kekerasan dapat ditentukan dengan deformasi yang berbeda, yaitu dengan kekerasan Brinnel, Rocwkwell, Vickers. Pengujian kekerasan yang dilakukan peneliti adalah pengujian Hardness Vickers. Alat uji kekerasan menggunakan indektor yang bentuknya berupa bola kecil, piramida, atau titik indentor berfungsi sebagai pembuat jejak pada logam (sample) dengan pembebanan tertentu, nilai kekerasan diperoleh setelah diameter jejak diukur. Bentuk Gambar pengujian kekerasan metode vickers ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Kekerasan suatu bahan dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

(2.5) Dengan:

Hv = kekerasan Vickers (kgf/mm2

No

) P = beban yang diberikan (kgf)

D = panjang rata-rata garis diagonal bekas penekanan (mm)

Tabel 2.7 Standart Pengujian Keramik Konstruksi Pengujian Nilai

1 Densitas 2,71 g/cm3 2 Porositas 47,22 % 3 Kuat tekan 62,9 MPa 4 Susut bakar 1,919 %

Sumber : Dr. Zuriah Sitorus, 2010

Tabel 2.8 Standart Pengujian Paving Block Menurut SNI -3-0691-1996 No Jenis Kuat Tekan (MPa)

1 Mutu A 35-40

2 Mutu B 17-20

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Alat Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Neraca Digital berfungsi untuk mengukur massa bahan dan massa sampel keramik.

2) Mesin pembakar (Tungku) berfungsi untuk membakar/sintering sampel keramik.

3) Ayakan 100 mesh berfungsi mengayak butiran/memisahkan butiran kasar dan butiran halus bahan yaitu, Bentonit, Dreg, Grit dan Biosludge.

4) Mesin uji kuat tekan (Universal Tensile Machine) befungsi untuk mencetak sampel keramik dan digunakan untuk pengujian kuat tekan sampel keramik. 5) Mesin uji kekerasan (Hardness Tester Vickers) berfungsi untuk pengujian

kekerasan.

6) Cetakan berbentuk silinder dengan ukurann diameter luar 50,09 mm, diameter dalam 30,24 mm dan tinggi/tebalnya 59 cm.

7) Jangka sorong Vernier Caliver berfungsi untuk mengukur diameter dan tebal sampel.

3.2 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan peneliti dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1) Dreg, Grit, Dan Bio sludge diperoleh dari PT. Toba Pulp Lestari (TPL) Desa Sosor Ladang, Kecamatan Parmaksian Kabupaten Tobasamosir.

Dreg, Grit dan Biosludge, digunakan sebagai bahan pengisi dalam pembuatan Keramik konstruksi, dimana yang dibutuhkan dari ketiga bahan pengisi ini adalah Senyawa silika (SiO2).

2) Bentonit diperoleh dari Desa Sabam Sirait, Kecamatan Parmaksian, Kabupaten Tobasamosir. Digunakan sebagai bahan baku pengganti Keramik konstruksi.

3) Air dari PDAM Tirtanadi Medan

Digunakan untuk menjadi air plastisan, atau dengan tujuan menghomogenkan (mendekati homogen) dalam pencampuran bahan dan mempermudah

pencetakan sampel keramik konstruksi.

3.3 Lokasi Penelitian

Literatur dilakukan : Perpustakaan Universitas, USU Medan

Penelitian dilakukan di : Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI) Jl Medan Tenggara VII Menteng Raya Medan

3.4 Metode Penelitian Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Dikeringkan

Digiling

Diayak lolos 100 mesh

Ditimbang

Dicampur + Air

Diaduk

Dicetak dan ditekan

Sampel keramik

Dikeringkan 2 hari

Disintering

Didinginkan 24 jam

Pengujian sampel

Analisa data dan Kesimpulan

Pengujian fisis 1. Porositas 2. Densitas 3. Penyusutan

Pengujian mekanik 1. Kuat tekan 2. Kekerasan Disintering dengan temperatur 900 derajat celsius, dengan waktu penahanan 30 menit Sampel dicetak kedalam bentuk cetakan silinder, dan ditekan dengan beban 5000 kgf

Bahan 1. Bentonit 2. Dreg 3. Grit 4. Biosludge

3.5. Parameter Penelitian

Parameter adalah ukuran data yang akan diperoleh dari hasil penelitian yang menjadi parameter dalam penelitian ini adalah:

1) Porositas 2) densitas 3) Susut bakar 4) Kuat tekan 5) Kuat Impak

3.6. Prosedur Pembuatan Sampel Keramik 1) Pengeringan

Limbah Padat Pulp yang terdiri dari padatan (Dreg dan Grit) dikeringkan sedangkan Biosludge dibakar sampai 300 o

2) Penggilingan

C dengan menggunakan Furnace dan bahan baku bentonit dikeringkan sehingga diperoleh seperti ditunjukkan pada Gambar pada lampiran II.

Bentonit dan Limbah Padat Pulp yang sudah dikeringkan digiling dengan menggunakan alat penggiling.

3) Pengayakan

Bentonit dan Limbah Padat Pulp yang sudah dihaluskan diayak. Hasil pengayakan berupa serbuk halus 100 mesh.

a) Setelah bahan – bahan dipersiapkan, kemudian ditimbang sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. ( pada Tabel 3.2)

b) Setaip bahan diaduk dan kemudian ditambahkan air secukupnya hingga merata (Homogen) seluruhnya.

Tabel 3.1 Komposisi campuran Bentonit dan limbah padat pulp Kode

sampel uji

Komposisi Campuran Sampel Uji Bentonit (gram) Dreg (gram) Grit

(gram)

Biosludge (gram)

1 50 22,5 22,5 5

2 60 17,5 17,5 5

3 70 12,5 12,5 5

4 80 7,5 7,5 5

5 90 2,5 2,5 5

6 100 0 0 0

5) Pembentukan sampel

Pencetakan sampel uji dilakukan dengan alat tekan atau menggunakan dengan metode dry pressing. Serbuk yang telah dicampur merata ditambah dengan air dituang ke dalam cetakan berbentuk silinder dengan ukuran diameter luar 50,09 mm, diameter dalam 30,24 mm dan tinngi 59 cm. kemudian ditekan dengan beban sebesar 5 ton selama 120 detik hingga padat. Bentuk Cetakan sampel dapat dilihat dalam Gambar Lampiran I.

Setelah sampel selesai dibentuk, sampel diikeringkan selama 1x24 jam, . pengeringan dilakukan untuk mencegah keretakan pada saat pembakaran. Pengeringan dilakukan dengan suhu ruangan tanpa ada sinar matahari secara langsung.

6) Pembakaran sampel

Proses pembakaran merupakan tahapan yang paling penting dalam untuk menghasilkan produk keramik yang baik harus lah diperhatikan pembakaran keramik. Beberapa faktor yang diperhatikan dalam proses dan mekanisme pembakaran keramik adalah : jenis bahan, komposisi bahan, ukuran partikel, suhu dan lamanya pembakaran.

Sebelum melakukan pembakaran, sebelumnya dilakukan pengukuran diameter, tebal sampel dengan menggunakan jangka sorong dan menimbang massa sampel keramik dengan menggunakan neraca digital, yang akan digunakan untuk data pada pengujian susut bakar ddan porositas. Kemudian dimasukkan ke tungku pembakaran dengan suhu pembakan 900 oC dan waktu penahanan 30 menit.

Setelah pembakaran, sampel keramik didinginkan. Pendinginan dilakukan secara perlahan-lahan, dengan membiarkan sampel di dalam tungku pembakaran, yang dalam keadaan off, kemudian dikeluarkan untuk dilakukan pengukuran-pengukuran.

3.8. Alat Pengumpul Data Penelitian

Jangka sorong Vernier Caliver untuk mengukur diameter sampel keramik dan tebal sampel keramik. Neraca Analitis untuk mengukur massa bahan dan massa sampel keramik. Universal Tokyo Testing Machine untuk mengukur kekuatan sampel keramik. Hardness Tester Vickers sebagai pengukur kekerasan sampel keramik.

3.9. Pengujian sampel keramik 1. Pengukuran porositas

Porositas dalam suatu material keramik dinyatakan dalam % atau fraksi volume dari suatu rongga yang ada dalam bahan tersebut. Porositas dinyatakan dalam % yang menghubungkan antar volume pori terbuka terhadap volume benda keseluruhan yang memenuhi persamaan :

% 100 1

% x x

Vt m m

porositas

air k

b

ρ

−

=

(3.1) Dimana

mb = massa basah (gram) sample uji, setelah direndam air selama 1x24 jam

mk = massa kering sample (gram)

Vt = volume total (cm3)

ρair = massa jenis air (1 gram/cm3

2. Pengukuran densitas )

Densitas merupakan pengukuran massa setiap satuan volum benda. Semakin tinggi densitas (massa jenis) suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumnya. Densitas rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumnya.Sebuah benda yang memiliki densitas lebih tinggi akan memiliki volume yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki densitas lebih rendah.

Secara matematis densitas dirumuskan sebagai berkut:

Dimana:

= densitas (gram/cm3); m= massa (gram);

v = volume (cm3

3. Pengukuran susut bakar ).

Susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang telah dibakar. Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya proses sintering adalah akibat adanya perbuahan mikrostruktur (butir atau batas butir). Sebelum dan sesudah dibakar diameter sampel diukur dengan jangka sorong. Persamaan yang digunakan dalam menentukan besarnya susut bakar adalah :

% 100

% x

do di do

susutbakar = − (3.3)

d0 = diameter sebelum dibakar

di

A P f_c =

= diameter sesudah dibakar

4. Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan dengan menggunakan alat UTM (Universal Testing Machine), memposisikan jarum skala gaya (merah dan hitam) pada skala 0. Sampel keramik diletakkan pada dasar penekanan alat UTM. Dihidupkan ON UTM, dan dinyalakan tombol penekan UTM. Ketika sampel sudah menunjukkan keadaan retak, tombol penekan UTM dapat dimatikan, dan nilai kuat tekan dapat dilihat yang ditunjukkan jarum skala hitam.

Secara matematis besarnya kuat tekan suatu bahan dapat dirumuskan sebagai berikut :

Dengan

fc = tekanan (Pascal)

P = Beban Maksimum (N) A = Luas Permukaan (m2

1. Pilih potongan kecil sampel keramik yang permukaannya rata. )

5. Pengujian Kekerasan

Kekerasan (Hardness) dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan keramik terhadap penetrasi pada permukaan. Pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan Hardness Tester Vickers. Prosedur pengujian kekerasan dengan menggunakan Hardness Tester Vickers Sebagai berikut:

2. Permukaan sampel dihaluskan dengan menggunakan amplas. 3. Permukaan dipoles rata dan mengkilap.

4. Sampel siap diuji kekerasannya. Sampel diletakkan di tempat sampel, kemudian dilakukan penekanan hingga intan piramida tepat mengenai permukaan sampel tersebut.

5. Jejak yang terbentuk setelah proses penekanan, diukur diagonalnya dan dapat dilihat nilai kekerasannya.

Nila kekerasan Vickers ditentukan oleh persamaan berikut:

(3.5) Dengan:

Hv = kekerasan Vickers (kgf/mm2) P = beban yang diberikan (kgf)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian 4.1.1 Pengujian Porositas

Hasil pengujian porositas terhadap sampel diperoleh dengan menggunakan persamaan (3.1):

% 100 1

% x x

Vt m m porositas

air k

b

ρ

− =

Dimana

mb = massa basah (gram) sampel uji, setelah direndam air selama 1x24 jam

mk = massa kering sampel (gram)

Vt = volume total (cm3)

ρair = massa jenis air (1 gram/cm3)

Perhitungan Pengujian porositas

Pada Bentonit 100 % (variasi campuran 1) sampel 1

mb=15,509 gram

mk

t = 1,120 cm =12,899 gram d = 2,936 cm

3 2 570 , 7 ) 120 , 1 .( ) 936 , 2 .( 14 , 3 . 4 1 cm

Vk = =

% 478 , 34 % 100 570 , 7 610 , 2 % 100 / 1 1 570 , 7 ) 899 , 12 509 , 15 (

% = − _{3 3} x = x =

cm gram x cm gram porositas Sampel 2

mb=15,548 gram

mk 3 2 710 , 7 ) 128 , 1 .( ) 952 , 2 .( 14 , 3 . 4 1 cm

V_k = =

=12,892 gram d = 2,952 cm t = 1,128 cm

% 440 , 34 % 100 710 , 7 656 , 2 % 100 / 1 1 710 , 7 ) 892 , 12 548 , 15 (

% = − _{3 3} x = x =

cm gram x cm gram porositas Sampel 3

mb=15,297 gram

mk 3 2 696 , 7 ) 116 , 1 .( ) 964 , 2 .( 14 , 3 . 4 1 cm

Vk = =

=12,551 gram d = 2,964 cm t = 1,116cm

% 68 , 35 % 100 696 , 7 746 , 2 % 100 / 1 1 696 , 7 ) 551 , 12 297 , 15 (

% = − _{3 3} x = x =

cm gram x cm gram porositas

Perhitungan Pengujian Porositas rata-rata

3

% %

%

% 866 , 34 3 68 , 35 40 , 34 478 , 34

%porositas = + + =

Data penelitian pada pengujian porositas dapat dilihat pada Tabel 4.1 dibawah ini. Tabel 4.1 Data Pengujian Porositas

No Variasi Campuran Massa

Basah (gram) Massa Kering (gram) Porositas (%) Porositas Rata-rata (%) Bentonit (%) Dreg (%) Grit (%) Biosludge (%) 1

50 22,5 22,5 5 12,467 12,161 12,549 15,250 15,380 15,661 34,709 40,157 40,206 38,573

2 60 17,5 17,5 5 12,488

12,714 12,120 15,380 15,824 15,011 35,818 37,876 39,713 37,08

3 70 12,5 12,5 5 12,588

12,707 12,672 15,514 15,688 15,910 34,94 34,48 37,39 35,603

4 80 7,5 7,5 5 12,89

12,926 12,916 15,620 15,914 15,973 34,052 36,61 35,47 35,377

5 90 2,5 2,5 5 12,799

12,622 12,865 15,301 15,039 15,380 32.791 32,140 33,39 32,773

6 100 0 0 0 12,899

12,892 12,551 15,509 15,548 15,297 34,478 34,44 35,68 34,866

4.1.3. Pengujian Densitas

Hasil pengujian densitas terhadap sampel diperoleh dengan menggunakan persamaan (3.2)

Dimana

= densitas (gram/cm3); m= massa (gram)

v = volume (cm3

3 2 570 , 7 ) 120 , 1 .( ) 936 , 2 .( 14 , 3 . 4 1 cm

V_k = =

)

Perhitungan Pengujian Densitas

Pada Bentonit 100 % (variasi campuran 1) sampel 1

m=12,899 gram d = 2,936 cm t = 1,120 cm

3 / 703 , 1 57 , 7 899 , 12 cm gram = = ρ Sampel 2 m=12,892 gram d = 2,952 cm t = 1,128 cm

3 2 710 , 7 ) 128 , 1 .( ) 952 , 2 .( 14 , 3 . 4 1 cm

V_k = =

3 / 672 , 1 710 , 7 892 , 12 cm gram = = ρ Sampel 3 m=12,551 gram d = 2,964 cm t = 1,116cm

3 2 696 , 7 ) 116 , 1 .( ) 964 , 2 .( 14 , 3 . 4 1 cm

V_k = =

3 / 630 , 1 696 , 7 551 , 12 cm gram = = ρ Densitas Rata-rata − + + = 3 3 2

1 ρ ρ

ρ ρ 3 / 668 , 1 3 630 , 1 672 , 1 703 , 1 cm gram = + + = ρ

Data Penelitian pada pengujian densitas dapat dilihat pada Tabel 4.2 dibawah ini.

Tabel 4.2 Data Pengujian Densitas.

No Variasi Campuran Massa

kering (gram) Volume sample (cm3 Densitas (gram/cm ) 3 Densitas rata-rata(gram/cm

) 3)

Bentonit (%) Dreg (%) Grit (%) Biosludge (%)

1 50 22,5 22,5 5 12,467

12,161 12,549 8,018 8,016 7,740 1,544 1,517 1,621 1,520

2 60 17,5 17,5 5 12,467

12,161 12,549 8,074 8,211 7,831 1,546 1,548 1,547 1,547

3 70 12,5 12,5 5 12,588

12,707 12,672 8,372 8,140 8,460 1,503 1,561 1,497 1,564

4 80 7,5 7,5 5 12,89

12,926 12,916 8,017 8,160 8,110 1,607 1,584 1,592 1,592

5 90 2,5 2,5 5 12,799

12,622 12,865 7,630 7,520 7,530 1,677 1,678 1,708 1,687

6 100 0 0 0 12,899

12,892 12,551 7,570 7,710 7,769 1,703 1,672 1,630 1,668

4.1.4. Pengujian Susut Bakar

Pengujian susut bakar dilakukan dengan mengukur diameter sampel sebelum dibakar dan sesudah dibakar. Pengujian susut bakar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.3 :

Dimana : do = diameter sampel sebelum dibakar di = diameter sampel setelah dibakar

Perhitungan Pengujian Susut Bakar

Susut bakar pada Bentonit 100 % (variasi campuran 1) Sampel 1

Diketahui

Diameter awal =30,30 mm Diameter akhir =29,42

Maka, susut bakar dapat dihitung berdasarkan persamaan (3.3)

% 904 , 2 % 100 30 , 30

88 , 0 % 100 30

, 30

42 , 29 30 , 30

%susutbakar = − x = x =

Sampel 2 Diketahui

Diameter awal =30,20 mm Diameter akhir =29,30

Maka, susut bakar dapat dihitung berdasarkan persamaan (3.3) % 980 , 2 % 100 20 , 30 90 , 0 % 100 20 , 30 30 , 29 20 , 30

%susutbakar = − x = x =

Sampel 3 Diketahui

Diameter awal =30,20 mm Diameter akhir =29,22

Maka, susut bakar dapat dihitung berdasarkan persamaan (3.3)

% 245 , 3 % 100 20 , 30 98 , 0 % 100 20 , 30 22 , 29 20 , 30

%susutbakar = − x = x =

Pengukuran Pengujian susut bakar rata-rata

% 04 , 3 3 12 , 9 3 245 , 3 980 , 2 904 , 2

Data penelitian pada pengujian susut bakar dapat dilihat pada Tabel 4.3 dibawah ini. Tabel 4.3 Pengujian Susut Bakar

No Variasi Campuran Diamter awal (cm) Diamter akhir (cm) Susut Bakar (%) Susut Bakar Rata-rata (%) Bentonit (%) Dreg (%) Grit (%) Biosluge (%)

1 50 22,5 22,5 5 29,60

29,58 29,60 29.22 29.20 29.40 1,283 1,285

0,675 1,081

2 60 17,5 17,5 5 30.10

30.20 30.18 29,92 29,80 29,68 1,598 1,325

1,656 1,193

3 70 12,5 12,5 5 30.40

30.10 30.10 29,62 29,48 29,50 2,565 2,059

1,993 2,2051

4 80 7,5 7,5 5 30,28

30.10 30,26 29,20 29,82 29,30 3,5 0,930

3,172 2,534

5 90 2,5 2,5 5 30,14

30,20 30,10 29.20 29.20 29.26 3,118 3,311

2,790 3,073

6 100 0 0 0 30.30

30.20 30.20 29,42 29,30 29,22 2,904 2,980 3,245 3,043

4.1.5. Pengujian Kuat Tekan

Hasil pengujian kuat tekan terhadap sampel diperoleh dengan menggunakan persamaan (3.4):

A P fc =

Dengan

fc = tekanan (Pascal)

P = Beban Maksimum (N) A = Luas Permukaan (m2)

Perhitungan Pengujian Kuat Tekan Variasi Campuran 1

Sampel 1

P = 5440 kgf = 5440 x 9,8 N = 53312 N A = 6,601 cm

MPa Pa

x cm

N

fc 8076,352 / 80,763 10 80,763

601 , 6

53312 = 2 = 6 =

= −

2

Sampel 2

P = 6250 kgf = 6250 x 9,8 N = 61250 N A = 6,692 cm

MPa Pa

x cm

N

fc 9152,719 / 91,527 10 91,527

692 , 6

61250 = 2 = 6 =

= −

2

Sampel 3

P = 6200 kgf = 6200 x 9,8 N =60760 N A = 6,729 cm

MPa Pa

x cm

f_c 9029,573/ 90,29573 10 90,295 729

, 6

60760 = 2 = 6 =

= −

Perhitungan Kuat tekan rata-rata

3

3 2

1 c c

c c

f f f

f = + +

MPa

fc 87,528

3 295 , 90 527 , 91 763 , 80 = + + =

Data penelitian pada pengujian kuat tekan dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut ini.

Tabel 4.4 Pengujian Kuat Tekan

No Variasi Campuran Beban

tekan P (kgf) Beban tekan P (N) Luas A (cm2 Tekanan F (N/cm ) 2 Tekanan f

) c

Rata-rata (MPa) (MPa) Bentonit (%) Dreg (%) Grit (%) Biosludge (%)

1 50 % 22,5 22,5 5 2580 2240 3110 25284 21925 30478 6,739 6,785 6,702 3751,892 3235,3721 4547,597 37,518 32,353 45,475 38,448

2 60 17,5 17,5 5 4120

4080 4720 40376 39984 46256 6,933 6,794 6,887 5823,741 5885,192 6716,422 58,237 58,851 67,164 61,417

3 70 12,5 12,5 5 5850

5260 5120 57330 51548 50176 6,729 6,785 6,674 8519,839 7579,347 7518,130 85,198 75,793 75,181 78,724

4 80 7,5 7,5 5 5875

5625 5680 57575 55125 55664 6,887 6,785 6,775 8359,953 8124,539 8216,088 83,599 81,245 82,160 82,334

5 90 2,5 2,5 5 6140

6550 5450 60172 64190 53410 6,748 6,693 6,729 8917,012 9590,617 7973,286 89,170 95,906 79,732 88,269

6 100 0 0 0 5440

6250 6200 53312 61250 60760 6,601 6.692 6,729 8076,352 9152,719 9029,573 80,763 91,527 90,295 87,528 7 Keramik Konstruksi Jenis Paving

Block Mutu A

4.1.7. Pengujian Kekerasan

Hasil pengujian kekeraasan terhadap sampel diperoleh dengan menggunakan persamaan (3.5):

Dengan:

Hv = kekerasan Vickers (kgf/mm2

MPa Pa x m x kgf kgf x mm

Hv 36,077 10 36,077

10 2570 , 0 272 , 9 5 ) 507 , 0 ( 8544 , 1 6 2 6

2 = = =

= ₋

) P = beban yang diberikan (kgf)

d = panjang rata-rata garis diagonal bekas penekanan (mm) Perhitungan pengujian kekerasan

Pada bentonit 100 % (variasi campuran 1) Sampel 1

Beban =5 kg d=0,507 mm

Sampel 2 Beban =1 kg d=0,267 mm MPa Pa x m x kgf kgf x mm

Hv 43,277 10 43,277

10 0428 , 0 8544 , 1 1 ) ( 8544 , 1 6 2 6

2 = = =

= ₋

Sampel 3 Beban =1 kg

d=0,237 mm MPa Pa x m x kgf kgf x mm

Hv 33,055 10 33,055

10 0561 , 0 8544 , 1 1 ) 237 , 0 ( 8544 , 1 6 2 6

2 = = =

= ₋

Kekerasan Rata-rata

MPa

Hv 37,453

3 359 , 112 3 055 , 33 277 , 43 077 , 36 = = + + =

Data penelitian untuk pengujian kekerasan dapat dilihat pada Tabel 4.5 dibawah ini.

Tabel. 4.5. Pengujian Kekerasan

No Variasi campuran Beban

P (kgf) Panjang diagonal (mm) Nilai Kekerasan (MPa) Nilai kekerasan rata-rata (MPa) bentonit (%) Dreg (%) Grit (%) Biosludge (%)

1 50 22,5 22,5 5 1

1 1 0.294 0.341 0.299 21.454 15.94 20.74 19.37

2 60 17,5 17,5 5 1

1 1 0,254 0,272 0,269 28.53 25.06 25.627 26.455

3 70 12,5 12,5 5 1

1 1 0,272 0.245 0.211 24.99 30.893 41.65 32.514

4 80 7,5 7,5 5 1

1 1 0,186 0.252 0.311 53.066 29.20 19.17 33.812

5 90 2,5 2,5 5 1

1 1 0,177 0.232 0.231 59.126 34.453 34.7519 42.776

6 100 0 0 0 1

1 1 0,226 0.267 0.237 36.07 43.277 33.014 37.453

Grafik Hubungan Antara Porositas (% ) dengan Densitas (gram/cm^3) Berdasarkan Komposisi Bahan Bentonit (% )

28 30 32 34 36 38 40

1 2 3 4 5 6

Komposisi Bahan (% )

P o r o si ta s ( %) 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 D e n si ta s (g r a m /c m ^ 3 0 P oros it as D ens it as 4.2. Pembahasan

Gambar 4.1. Grafik hubungan antara porositas (%) Densitas (g/cm^3) dengan Variasi Campuran

Dari grafik kuat tekan dan porositas yang ditunjukkan bahwa terdapat hubungan yang terbalik antara densitas dan porositas. Besar densitas berbanding lurus dengan pertambahan bentonit, artinya semakin besar persentase bentonit semakin besar pula densitas. Sebaliknya terdapat hubungan terbalik antar porositas dengan pertambahan bentonit, yaitu semakin besar pertambahan bentonit maka semakin kecil pula porositasnya.

Namun dilihat secara keseluruhan,pada komposisi 90 % bentonit dan 10 limbah pdat pulp baik besar porositas, densitas, susut bakar, kuat tekan dan kekerasan, kelihatannya agak sedikit menyimpang dari yang diharapkan peneliti. Dan ini tidak sesuai dengan teori. Namun ini tidak lepas dari proses pembuatan sampel keramik konstruksi. Pada saat pembentukan sampel, ada suatu teknik yang peneliti gunakan, yaitu memperbanyak air plastisan (lebih banyak dari pada campuran lain), guna mengantisipasi kerusakan pada saat pencetakan. Karena secara fisis, baik kurang air maupun kelebihan air, mengakibatkan sampel keramik rusak. Dan inilah yang

Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan (MPa) dengan Susut Bakar (% ) Berdasarkan Komposisi Bahan (% )

0 20 40 60 80 100

1 2 3 4 5 6

Variasi Campuran (% )

K ua t T e ka n ( M P a ) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 S u su t B akar ( % ) K uat T ekan Sus ut B akar

memungkinkan hasil yang diperoleh peneliti pada komposisi 90% bentonit dan 10% limbah.

Berdasarkan standar yang digunakan peneliti, keramik yang diperoleh peneliti bila ditinjau dari densitas yang penulis peroleh belum dapat disebut sebagai keramik konstruksi, namun dalam kondisi ini dapat disebut sebagai keramik konstruksi kategori bata konstruksi. Namun bila dilihat dari susut bakarnya sampel keramik yang dibuat peneliti sudah dapat digunakan peneliti.

Dilihat dari porositasnya, sampel keramik konstruksi yang dibuat peneliti tidak dapat digunakan sebagai keramik konstruksi, ini berdasarkan standar yang digunakan peneliti pada bab II, dimana porositas paling besar yang diperoleh peneliti adalah : 38,573 %. Kemungkinan ini disebabkan pori-pori yang besar yang terdapat pada sample keramik.

Gambar 4.2. Grafik hubungan antara Kuat tekan (Mpa) susut bakar (%), dengan Variasi Campuran

Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan (MPa) dengan Kekerasan (MPa) Berdasarkan Komposisi Bahan (% )

0 20 40 60 80 100

1 2 3 4 5 6

Komposisi Bahan (% )

K ua t T e ka n ( M P a ) 0 10 20 30 40 50 K ek er a sa n ( M P a ) K uat T ekan K ekeras an

Dari grafik, ditunjukkan bahwa susut bakar dan kuat tekan menaik tidak secara linear, ada fluktuasi pada penambahan 90% bentonit. Penyebabnya, sama yang sudah dibahas pada keterangan pembahasan densitas dan porositas diatas. Penyebab dari adanya penyusutan massa, atau dapat dikatakan volum kemungkinan disebabkan telah terjadi perubahan susunan atom pada sampel setelah terjadi proses pembakaran.

Berdasarkan standar yang digunakan peneliti, dilihat dari kuat tekannya, yaitu yang terbaik (88,269Mpa) sudah dapat digunakan sebagai keramik konstruksi sebagai paving block mutu A (jenis bata keramik bakaran keras) dimana besar kuat tekan paving block mutu A ( 40MPa).

Berdasarkan grafik, kuat tekan dan susut bakar menunjukkan bahwa terdapat korelasi yang jelas antara besarnya densitas, dan susut bakar dengan penambahan bentonit, artinya semakin besar persentase Bentonit semakin besar pula kuat tekan sampel dan demikian juga susut bakar semakin besar juga.

Gambar 4.1. Grafik hubungan antara kuat tekan (Mpa), Kekerasan (MPa) dengan Variasi Campuran

Dari grafik yang ditunjukkan didapatkan hubungan yang berbanding lurus antara kuat tekan dan kekerasan dengan penambahan bentonit. Dimana semakin besar persentase bentonit, semakin besar pula kuat tekan dan kekerasan.

Berdasarkan standar yang digunakan peneliti, nilai kekerasan dari sampel keramik yang diperoleh belum dapat dikatakan sebagai keramik konstruksi, nilai kekerasan sebesar 42,776 Mpa yang didapat peneliti, adalah termasuk kekerasan dari material alumunium.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pembahasan pada bab IV diatas, maka penulis menarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Pembuatan keramik konstruksi yang dibuat peneliti, dilihat dari karakterisasinya yaitu dari sifat fisis (porositas, densitas) belum dapat digunakan sebagai keramik konstruksi, namun sudah dapat dikategorikan keramik konstruksi paving block (jenis bata keramik bakaran keras). Syarat dari keramik konstruksi normal adalah porositas nya (25 %), densitas (2,71 gram/cm^3), susut bakar (2,56 %) kuat tekan 96,28 Mpa, kekerasan 98,80 Mpa. Nilai porositas yang diperoleh peneliti adalah : (38,573; 37,08; 35,603; 32,773; 34,866)%. Densitas yang diperoleh peneliti adalah : (1,520 ; 1,547; 1,564 ; 1,592 ; 1,687 ; 1,687) gram/cm^3. Susut bakar berkisar antara 1,081% - 3,073%, kuat tekan berkisar antara 38,448 MPa - 88,269 Mpa, dan kekerasan berkisar antara : 19,337 Mpa - 42, 776 Mpa. Berdasarkan SNI -3-0691-1996 standar mutu A paving block 40 Mpa keramik konstruksi yang telah dibuat peneliti telah dapat digunakan sebagai keramik konstruksi jenis paving block 2. Pembuatan keramik konstruksi dapat dilakukan dari persiapan serbuk bahan,

pencampuran, pembentukan, pengeringan, pembakaran, pendinginan dan pengujian keramik konstruksi.

3. Variasi campuran sangat berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanik bahan. Persentase/komposisi bentonit. Persentase bentonit berbanding lurus dengan kuat tekan, densitas, susut bakar dan kekerasan, sedangkan peratambahan persentase bentonit berbanding terbalik dengan porositas.

5.2 SARAN

1. Sebaiknya dilakukan penelitan selanjutnya pada variasi tekanan pada saat pembentukan dan memperhatikan hasil akhirnya.

2. Sebaiknya dilakukan penelitian dengan variasi suhu yang berbeda, serta memperhatikan lamanya pembakaran.

DAFTAR PUSTAKA

Ajie, Nugroho, Galih. 2008.”Sintesis & Karakterisasi Keramik Struktural Alumina Pada Sintering Temperatur Rendah Untuk Aplikasi Armorf Facing”,Tugas Akhir Sarjana,ITB : Bandung

Arnol,Hotman.2009.”Pemanfaatan Limbah Padat Pulp Dregs Sebagai Pengisi Batako Dengan Perekat Tepung Tapioka”,Tesis,Universitas Sumatera Utara : Medan

Astuti, Ambar. 1997. “Pengetahuan Keramik.” Cetakan Pertama, Universitas Gajah Mada : Bogor

Aviantari,Megawati.2008.”Pembuatan & Pemisahan Membran Bentonit –Zeolit Untuk pemisahan Ion Cu2+

Humbarsono, Y,A. .”Lempung Serap Tanjung Harjo sebagai Pencampur LG Paregodean Untuk Bahan Keramik Melalui Kajian Mineralogi Di Pundong Bantul Yogyakarta”, e-jurnal, UPN : Yogyakarta

Dalam Larutan”. Skripsi,ITB : Bandung

Barsoun,W,Michael,1997.”Fundamentals Of Ceramics”,Drexel University : New York.

Budinski, Kenneth.1996.”Engineering Materials Properties and Selection”. Fifth Edition. Upper Saddle River : New Jersey USA

Debora,Rospita, S. 2008.”Pembuatan Dan Karakterisasi Bahan Keramik Berpori Dengan Aditif Sekam Padi yang digunakan Sebagai Filter Gas Buang”. Tesis,USU : Medan

Hartomo, J, Anton.1992.” Mengenal Keramik Canggih, Cerdas & Biokeramik”,Edisi Pertama, Cetakan Pertama, Andi Offset : Yoyakarta

Harefa,Fani.2009.”Pemanfaatan Limbah Padat Pulp Grits Dan Dregs Dengan Penambahan Kaolin Sebagai Bahan Pembuatan Keramik Konstruksi”,Skripsi,Universitas Sumatera Utara : Medan

Joeliangsih.2004.”Peningkatan Kualitas Keramik Dengan Penambahan Sekap Padi Dan bambu”,Makalah. IPB : Bogor

Marty, Etty, Wigayati.-, “ Pembuatan Keramik Berpori Dari Sistem Oksida Kompleks La1-xSrxMnO3

Dan Karakteristiknya”. LIPI : Jakarta

Mulia, M, Ricki.2005.”Kesehatan Lingkungan”.Edisi Pertama, Graha Ilmu : Yogyakarta

Palar, Haryando.2008.”Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat”, Cetakan Keempat, Rineka Cipta : Jakarta

Perdana, Dian, 2006. “ Pembuatan Keramik Alumina Berpori Dengan Proses Slip Casting Memanfaatkan Tepung Jagung Dan Tepung Tapioka”. Universitas Kristen Petra : Surabaya

Sebayang, P.2006.”Efek Komposisi SiO2 dan Suhu Sintering Pada Pembuatan Keramik Alumina”. LIPI : Bandung, .ISBN 976 3688599

Sitorus, Zuriah, 2010. ”Pemanfaatan Limbah Padat Pulp Di TPL Porsea Sebagai Bahan Baku Pada Pembuatan Keramik Konstruksi” ,Disertasi, USU : Medan

Surdia, Tata.2005.”Pengetahuan Bahan Teknik”,Cetakan Keenam, Pradnya Paramita : Jakarta

Tambunan, Tiar, 2008, “Pembuatan Keramik Berpori Sebagai Filter Gas Buang Dengan Aditif Karbon Aktif”, USU. Medan

Vlack,Van Lawrence, 2004.“Elemen – Elemen Ilmu Dan Rekayasa Material”,Edisi Keenam, University Og Michigan: Ann Arbor og Michigan, dterjemahkan Djaparie Sriati, Universitas Indonesia,Erlangga : Jakarta

(Rini D.S. 2002), “Minimasi Limbah Dalam Industri Pulp and Paper”,

Tekmira,2010,Bentonithttp://www.tekmira.esdm.go.id/data/”Bentonit”/ulasan.asp?xdi r=Bentonit&commId=8&comm=Bentonit diakses pada 9 juni 2010

Kamusilmiah,2010,TeknologiPembuatanKeramik

Scribd,2010,PemakaianBe

LAMPIRAN I

ALAT – ALAT PERCOBAAN 1. UTM (Universal Testing Machine)

2. Jangka Sorong

4. Tungku Pembakaran

5. Ayakan 100 Mesh

7. Cetakan Sampel Keramik

LAMPIRAN II

GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN 1. Bentonit

3. Dreg

LAMPIRAN III SAMPEL Sebelum dibakar

Kamusilmiah,2010,TeknologiPembuatanKeramik

Scribd,2010,PemakaianBe

LAMPIRAN I

ALAT – ALAT PERCOBAAN

1. UTM (Universal Testing Machine)

2. Jangka Sorong

4. Tungku Pembakaran

5. Ayakan 100 Mesh

7. Cetakan Sampel Keramik

LAMPIRAN II

GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN

1. Bentonit

3. Dreg

LAMPIRAN III SAMPEL

Sebelum dibakar