Karakterisasi Fisis Batako Dengan Pemanfaatan Abu Jerami Padi

KARAKTERISASI FISIS BATAKO DENGAN PEMANFAATAN
ABU JERAMI PADI

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

WULAN SARI
050801028

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul
Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: KARAKTERISASI FISIS BATAKO DENGAN
PEMANFAATAN ABU JERAMI PADI
: SKRIPSI
: WULAN SARI
: 050801028
: SARJANA (SI) FISIKA
: FISIKA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA

Diluluskan di
Medan, Maret 2010

Diketahui/Disetujui oleh
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU

(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP. 195510301980131003

Pembimbing

(Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc)
NIP. 195503171986011001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

KARAKTERISASI FISIS BATAKO DENGAN PEMANFAATAN
ABU JERAMI PADI

SKRIPSI

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

Medan, Maret 2010

WULAN SARI
050801028

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, sumber dari segala ilmu
dan Maha pemberi petunjuk, atas rahmat dan ridho-Nya sehingga saya dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan sebaik-baiknya.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc,
selaku pembimbing dan Rimson Saragih selaku pembimbing lapangan pada
penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan
kepada saya untuk menyempurnakan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga saya ajukan
kepada ketua dan sekretaris departemen Fisika FMIPA USU DR. Marhaposan
Situmorang dan Dra. Yustinon, MS, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA Universitas
Sumatera Utara. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada teman-teman saya
Ayu, Dian, Fitri, Izkar, Shinta dan Zul, serta rekan-rekan fisika stambuk 2005 terima
kasih atas semangat dan motivasinya. Dan kepada sahabat-sahabatku Nisa, Aza, Miat
terima kasih atas inspirasi dan semangat yang selalu kalian berikan.
Terima kasih yang mendalam teriring doa penulis haturkan kepada yang
tercinta Ayahanda Nasrun dan Ibunda Wagiyem yang telah bersusah payah
memberikan bantuan moril dan materil serta doa kepada penulis sehingga penulis
mampu meraih keberhasilan ini. Juga terima kasih yang tulus kepada adik saya Dedi,
dan semua sanak keluarga. Terima kasih atas dukungan, bantuan dan semangat yang
kalian berikan kepadaku selama ini. Semoga Allah SWT akan membalasnya. Amin.

Penulis

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan pemanfaatan limbah jerami padi dalam
pembuatan batako. Variasi komposisi abu jerami padi terhadap pasir adalah : 0%,
10%, 20%, 30%, 40% dan 50%, dan waktu pengerasan 28 hari. Parameter pengujian
yang dilakukan meliputi : kuat tekan, kuat pukul, kekerasan, penyerapan air dan
densitas. Proses pencetakan sampel dilakukan dengan cara cetak tekan sebesar 150
kgf. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa batako dengan variasi komposisi
terbaik adalah 10% abu jerami padi dari massa pasir. Pada komposisi tersebut, sampel
yang dihasilkan memiliki karakteristik : kuat tekan 9,06 MPa, kuat pukul 1,47 x104
J/m2, kekerasan 88 HB, penyerapan air 13,32%, dan densitas 1,75 gr/cm3.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
PHYSICAL CHARACTERIZATION OF THE CONCRETE BLOCK WITH
THE USAGE OF RICE STRAW ASH

This research is done for the usage of rice straw waste for the concrete block
manufacturing. The variation of rice straw ash composition of the sand are : 0%,
10%, 20%, 30%, 40% and 50%, with 28 days hardening time. The parameters test are:
compressive strength, impact strength, hardness, water absorption and density. The
sample are mold with the pressure of 150 kgf. From the test results showed that the
concrete block with the best composition variation is 10% rice straw ash of sand mass.
In these compositions, the resulting samples are characterized by : compressive
strength of 9,06 MPa, impact strength of 1,47x104 J/m2, hardness of 88 HB, water
absorption of 13,32%, and density of 1,75 gr/cm3.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
BAB I

Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Tempat Penelitian
1.7 Sistematika Penulisan

i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix

1
3
3
4
4
4
4

BAB II Tinjauan Pustaka
2.1 Batako
2.2 Semen
2.2.1 Semen non-hidrolik
2.2.2 Semen hidrolik
2.3 Agregat
2.4 Air
2.5 Bahan Campuran
2.6 Padi
2.6.1 Batang Padi
2.6.2 Abu Jerami Padi

6
9
9
10
13
16
17
19
19
22

BAB III Metodologi Penelitian
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Peralatan
3.1.2 Bahan-bahan
3.2 Diagram Alir Penelitian
3.3 Variabel Penelitian
3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Prosedur Pembuatan Bahan Campuran
3.4.2 Prosedur Pembuatan Sampel
3.5 Pengujian Sampel
3.5.1 Pengujian Penyerapan Air
3.5.2 Pengujian Densitas
3.5.3 Pengujian Kuat Tekan

24
24
25
26
27
27
27
27
28
28
29
30

Universitas Sumatera Utara

3.5.4 Pengujian Kekerasan

31

BAB IV Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil
4.1.1 Pengujian Penyerapan Air
4.1.2 Pengujian Densitas
4.1.3 Pengujian Kuat Tekan
4.1.4 Pengujian Kekerasan
4.2 Pembahasan
4.1.1 Pengujian Penyerapan Air
4.1.2 Pengujian Densitas
4.1.3 Pengujian Kuat Tekan
4.1.4 Pengujian Kekerasan

33
33
34
35
36
37
37
38
39
40

BAB V Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

41
42

Daftar Pustaka
Lampiran A
Lampiran B
Lampiran C
Lampiran D

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel

2.2
2.3
2.4
4.1

Tabel 4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4

Persyaratan kuat tekan minimum batako pejal sebagai
bahan bangunan dinding
Jenis-jenis semen Portland
Komposisi Kimiawi Jerami Padi
Komposisi Kimia Abu Jerami Padi
Data hasil pengujian penyerapan air sampel batako dengan
waktu pengeringan selama 28 hari
Data hasil pengujian densitas sampel batako dengan waktu
pengeringan selama 28 hari
Data hasil pengujian kuat tekan sampel batako dengan
waktu pengeringan selama 28 hari
Data hasil pengujian kekerasan sampel batako dengan
waktu pengeringan selama 28 hari

8
10
21
23
33
34
35
36

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1 (a) Batako padat, (b) Batako berlubang
Gambar 2.2 (a) Batang utama tanaman padi yang menunjukkan kondisi
fisik jerami, (b) Tanaman padi siap panen
Gambar 4.1 Grafik penyerapan air pada batako terhadap variasi
persentasi abu jerami padi
Gambar 4.2 Grafik densitas pada batako terhadap variasi persentasi abu
jerami padi
Gambar 4.3 Grafik kuat tekan batako terhadap variasi persentasi abu
jerami padi
Gambar 4.4 Grafik kekerasan pada batako terhadap variasi persentasi
abu jerami padi

7
20
37
38
39
40

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan pemanfaatan limbah jerami padi dalam
pembuatan batako. Variasi komposisi abu jerami padi terhadap pasir adalah : 0%,
10%, 20%, 30%, 40% dan 50%, dan waktu pengerasan 28 hari. Parameter pengujian
yang dilakukan meliputi : kuat tekan, kuat pukul, kekerasan, penyerapan air dan
densitas. Proses pencetakan sampel dilakukan dengan cara cetak tekan sebesar 150
kgf. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa batako dengan variasi komposisi
terbaik adalah 10% abu jerami padi dari massa pasir. Pada komposisi tersebut, sampel
yang dihasilkan memiliki karakteristik : kuat tekan 9,06 MPa, kuat pukul 1,47 x104
J/m2, kekerasan 88 HB, penyerapan air 13,32%, dan densitas 1,75 gr/cm3.

Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
PHYSICAL CHARACTERIZATION OF THE CONCRETE BLOCK WITH
THE USAGE OF RICE STRAW ASH

This research is done for the usage of rice straw waste for the concrete block
manufacturing. The variation of rice straw ash composition of the sand are : 0%,
10%, 20%, 30%, 40% and 50%, with 28 days hardening time. The parameters test are:
compressive strength, impact strength, hardness, water absorption and density. The
sample are mold with the pressure of 150 kgf. From the test results showed that the
concrete block with the best composition variation is 10% rice straw ash of sand mass.
In these compositions, the resulting samples are characterized by : compressive
strength of 9,06 MPa, impact strength of 1,47x104 J/m2, hardness of 88 HB, water
absorption of 13,32%, and density of 1,75 gr/cm3.

Universitas Sumatera Utara

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembangunan gedung dan perumahan menyebabkan kebutuhan akan bahan
bangunan meningkat. Hal ini karena dalam pembangunan tersebut membutuhkan
bahan bangunan seperti batu, pasir, tanah lempung, kapur, semen, dan lain-lain.
Seperti tanah lempung untuk bata merah, kapur atau semen untuk batako dan beton
(Vlack,V.,1981).

Adapun salah satu permasalahan utama dalam menyediakan rumah di
Indonesia adalah tingginya biaya konstruksi bangunan dan lahan. Selama ini berbagai
penelitian sudah dilakukan tetapi masih belum ditemukan alternatif teknik konstruksi
yang effisien serta penyediaan bahan bangunan dalam jumlah besar dan ekonomis.
Hal tersebut dapat memberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan limbah-limbah
industri yang dibiarkan begitu saja. Limbah industri untuk bahan campuran batako
ternyata mampu meningkatkan daya kuat tekan. Bahan tambah tersebut dapat berupa
abu terbang (fly ash), pozolan, abu sekam padi (rice husk ash), abu ampas tebu
(bagase furnace), dan jerami padi (batang padi pasca panen).

Salah satu alternatif yang akan digunakan untuk mengatasi masalah diatas
adalah dengan batako dengan bahan tambah jerami padi (batang padi setelah pasca
panen). Dengan optimalisasi pemanfaatan limbah pertanian yang berupa jerami padi
ini diharapkan akan mengurangi limbah yang mencemari lingkungan dan dapat
mengurangi kerusakan lahan pertanian. Kerusakan lahan pertanian yang disebabkan
oleh pembuatan batu bata dan kebutuhan yang semakin meningkat menjadikan
permintaan akan bahan bangunan juga semakin meningkat. Batako sebagai alternatif
pengganti bata merah untuk bangunan dinding diharapkan mampu mengatasi
permasalahan tersebut. Batako merupakan bahan bangunan yang berupa bata cetak

Universitas Sumatera Utara

alternatif pengganti batu bata yang tersusun dari komposisi antara pasir, semen
portland dan air.

Pertanaman padi tidak hanya menghasilkan padi (gabah) tetapi juga jerami.
Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang cukup besar jumlahnya dan
belum sepenuhnya dimanfaatkan. Produksi jerami padi bervariasi yaitu dapat
mencapai 12-15 ton setiap hektar pada masa panen, atau 4-5 ton bahan kering
tergantung pada lokasi dan jenis varietas tanaman yang digunakan. Bila produksi padi
dilakukan tiga kali setiap tahun, berarti jumlah gabah maupun jerami yang dihasilkan
menjadi tiga kali lipat. Ketersediaan jerami sebanyak ini biasanya digunakan untuk
pakan ternak. Jerami padi juga diolah untuk pupuk fermentasi, tetapi hal ini jarang
sekali dilakukan di jaman modern ini. Biasanya tumpukan padi yang melimpah
jumlahnya oleh para petani hanya dibakar saja, karena mengingat lokasi persawahan
harus segera dipersiapkan untuk segera diolah kembali.

Jerami juga merupakan salah satu tanaman yang mengandung serat dan telah
digunakan produksi pulp dan kertas. Begitu juga pemanfaatan jerami sebagai bahan
bangunan, semisal digunakan sebagai bahan penutup atap pada tempat peristirahatan
atau cottage. Pemanfaatan jerami sebagai bahan bangunan dapat mengurangi dua
pertiga jumlah batu bata yang dipakai dalam membangun dinding eksterior.

Alasan lain penggunaan bahan jerami untuk bahan campuran beton ringan
adalah menciptakan bangunan yang ramah lingkungan (Eco-Architecture) dengan
sentuhan teknologi baru. Dibandingkan dengan batako biasa, batako dengan
penambahan jerami padi ini dimungkinkan mempunyai berat yang lebih ringan,
sehingga dapat digunakan pada daerah rawan gempa. Perlu diingat fakta menunjukkan
bahwa bangunan adalah pengguna energi terbesar mulai dari konstruksi, bahan
bangunan, saat bangunan beroperasi, perawatan hingga bangunan dihancurkan.
Sehingga dengan meyakini Eco-Architecture ini akan menghemat biaya dalam jangka
panjang (Wisnuwijanarko, 2008).

Dengan melihat permasalahan di atas, maka dalam penelitian ini diharapkan
ada peningkatan kualitas dengan penambahan abu jerami padi pada batako yang

Universitas Sumatera Utara

digunakan sebagai konstruksi dinding. Oleh karena itu peneliti mengambil judul
“Karakterisasi Fisis Batako dengan Pemanfaatan Abu Jerami Padi”.

1.2 Permasalahan

1. Kerusakan lahan pertanian yang semakin luas akibat pembuatan batu bata,
sehingga dengan pembuatan batako sebagai alternatif pengganti batu bata
dapat mengurangi kerusakan lahan pertanian.
2. Jumlah jerami padi yang melimpah setelah pasca panen padi belum
termanfaatkan sepenuhnya, sehingga jerami padi hanya dinilai sebagai limbah
pertanian saja. Maka jerami padi dimanfaatkan sebagai bahan alternatif dalam
pembuatan batako dapat termanfaatkan sebagai bahan bangunan dinding.
3. Belum diketahui persentase yang tepat pada penggunaan abu jerami padi
sebagai bahan tambah batako.
4. Belum diketahui karakteristik fisis batako setelah ditambah dengan bahan
tambah yaitu abu jerami padi.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini masalah dibatasi pada pengujian karakteristik fisis sampel
batako, yang meliputi :








Uji penyerapan air
Uji densitas
Uji kuat tekan
Uji kekerasan

dengan menggunakan komposisi pencampuran pasir dengan abu jerami padi
yang bervariasi yaitu 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50%, dengan benda uji
masing-masing 3 buah untuk setiap komposisi abu jerami padi yang digunakan.

Universitas Sumatera Utara

1.4 Tujuan Penelitian

a. Untuk memanfaatkan abu jerami padi sebagai bahan alternatif dalam
pembuatan batako.
b. Untuk mengetahui karakteristik fisis batako yang divariasikan persen
komposisi pasir dengan abu jerami padi.
c. Untuk mengetahui optimasi penambahan abu jerami padi sampai 50% pada
campuran bahan batako.

1.5 Manfaat Penelitian

a. Memberikan informasi tentang abu jerami padi sebagai bahan tambahan
dalam pengembangan pembuatan batako dengan mutu yang baik dan lebih
ekonomis.
b. Memberikan informasi tentang karakteristik fisis batako dengan penambahan
abu jerami padi.

1.6 Tempat Penelitian

Balai Riset Dan Standarisasi Industri,Tanjung Morawa (MEDAN).

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut :

BAB I

Pendahuluan
Bab ini mancakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian,
batasan masalah, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan
sistematika penulisan.

Universitas Sumatera Utara

BAB II

Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian.

BAB III

Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, peralatan, bahanbahan, pembuatan sampel uji, pengujian sampel.

BAB IV

Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisis data
yang diperoleh dari penelitian.

BAB V

Kesimpulan dan Saran
Menyimpulkan

hasil-hasil

yang didapat

dari penelitian dan

memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.

Universitas Sumatera Utara

BAB 3

TINJAUAN PUSTAKA

Zaman semakin maju dan berkembang, iptek memberikan pengaruh besar bagi
seluruh aspek kehidupan. Salah satunya adalah teknologi konstruksi yang sudah
semakin maju. Dimana dapat kita lihat telah berdiri kokoh seperti gedung-gedung
bertingkat, jalan, kereta api, jembatan, bandar udara, bangunan lepas pantai, stadion,
terowongan, dan lain-lain termasuk pembuatan patung. Adapun elemen konstruksi
tersebut berupa kayu, besi, baja, beton, batako, genting, kaca, dan sebagainya.
Penggunaan bata dan batako sebagai bahan bangunan pembuat dinding sudah populer
dan menjadi pilihan utama masyarakat di Indonesia sampai dengan saat ini.

2.1 Batako

Batako merupakan beton tanpa agregat kasar yang disusun oleh semen dan
agregat halus saja. Batako adalah batu-batuan atau batu cetak yang tidak dibakar dari
tras dan kapur, kadang-kadang juga dengan sedikit semen portland, sudah banyak
dipakai oleh masyarakat untuk pembuatan rumah dan gedung. Batako mempunyai
sifat-sifat panas dan ketebalan total yang lebih baik dari pada beton padat. Semakin
banyak produksi batako semakin ramah lingkungan dari pada produksi bata tanah liat
karena tidak harus dibakar.

Pemakaiannya bila dibandingkan dengan batu merah, terlihat penghematan
dalam beberapa segi, misalnya : per m2 luas tembok lebih sedikit jumlah batu yang
dibutuhkan, sehingga kuantitatif terdapat penghematan. Terdapat pula penghematan
dalam pemakaian adukan sampai 75%. Beratnya tembok diperingan sampai 50%,
dengan demikian juga fondasinya bisa berkurang. Bentuk batu batako yang
bermacam-macam memungkinkan variasi-variasi yang cukup, dan jikalau kualitas
batu batako mengizinkan, tembok ini tidak usah diplester dan sudah cukup menarik.

Universitas Sumatera Utara

Batako pada umumnya dibuat dengan bahan baku yang terdiri dari pasir,
semen dan air dengan perbandingan tertentu. Bahan-bahan tersebut dicampur pada
tempat yang bersih dan mempunyai atap dan memakai alas agar tidak bercampur
dengan tanah. Masa perawatan 3-5 hari, guna memperoleh pengeringan dan
kemantapan bentuk. Untuk memperoleh proses pengerasan biarkan selama 3-4
minggu. Di samping itu diusahakan agar di tempat sekitarnya udara tetap lembab
(Frick,H.,1996). Karena mencegah penguapan akibat suhu yang tinggi. Penguapan
dapat menyebabkan suatu kehilangan air yang cukup berarti sehingga mengakibatkan
terhentinya proses hidrasi, dengan konsekuensi berkurangnya peningkatan kekuatan.
Penguapan juga dapat menyebabkan penyusutan kering yang terlalu awal dan cepat,
sehingga berakibat timbulnya tegangan tarik yang mungkin menyebabkan retak
(Murdock,L.J.,1991).

Berdasarkan bentuknya, batako digolongkan ke dalam dua kelompok utama:

(a)

(b)

Gambar 2.1 (a) Batako padat, (b) Batako berlubang

Batako berlubang memiliki sifat penghantar panas yang lebih baik dari batako padat
dengan menggunakan bahan dan ketebalan yang sama. Batako berlubang memiliki
beberapa keunggulan dari batu bata, beratnya hanya 1/3 dari batu bata dengan jumlah
yang sama dan dapat disusun empat kali lebih cepat dan lebih kuat untuk semua
penggunaan yang biasanya menggunakan batu bata. Di samping itu keunggulan lain
batako berlubang adalah kedap panas dan suara (Muller,C, Fitriani,E, Halimah, &
Febriana,I. 2006).

Berdasarkan bahan bakunya, batako dibedakan menjadi dua, yaitu :

Universitas Sumatera Utara

1. batako putih, dibuat dari campuran tras, batu kapur, dan air sehingga sering juga
disebut batu cetak kapur tras.
2. batako semen pc / batako pres, dibuat dari campuran semen pc dan pasir atau abu
batu. Ukuran dan model lebih beragam dibandingkan dengan batako putih. Batako
ini biasanya menggunakan 2 lubang atau 3 lubang disisinya untuk diisi oleh
adukan pengikat. Nama lain dari batako semen adalah batako press, yang
dibedakan menjadi dua bagian, yaitu press mesin dan press tangan. Secara kasat
mata, perbedaan press mesin dan tangan dapat dilihat pada kepadatan permukaan
batakonya (Susanta,G.,2007).

Kelebihan dinding batako pres:




Kedap air sehingga sangat kecil kemungkinan terjadinya rembesan air.
Pemasangan lebih cepat.

Kekurangan dinding batako pres:






Harga relatif lebih mahal dibanding batako tras.
Mudah terjadi retak rambut pada dinding.
Mudah dilubangi karena terdapat lubang pada bagian sisi dalamnya.

Berdasarkan SNI-3-0349-1989, persyaratan kuat tekan minimum batako pejal
sebagai bahan bangunan dinding dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1 Persyaratan kuat tekan minimum batako pejal sebagai bahan
bangunan dinding
Mutu

Kuat tekan minimum (MPa)

I

9,7

II

6,7

III

3,7

IV

2

(Sumber : SNI 03-0349-1989)

Universitas Sumatera Utara

Kuat-hancur dari batako dipengaruhi oleh sejumlah faktor, selain oleh
perbandingan air-semen dan tingkat pemadatannya. Faktor-faktor penting lainnya
yaitu :
1. Jenis semen dan kualitasnya.
2. Jenis dan lekak-lekuk bidang permukaan agregat.
3. Effisiensi dari perawatan (curing). Kehilangan kekuatan sampai sekitar 40 persen
dapat terjadi bila pengeringan diadakan sebelum waktunya.
4. Suhu. Pada umumnya kecepatan pengerasan batako bertambah dengan
bertambahnya suhu.
5. Umur. Pada keadaan yang normal kekuatan batako bertambah dengan umurnya.
Pada awal dari hidrasi hanya berlangsung reaksi kimia pada bagian luar partikel
semen. Maka partikel yang belum mengalami hidrasi terus menyerap air dari udara
meskipun air pencampur telah kering. Proses kimia yang berkelanjutan ini secara
berangsur-angsur meningkatkan kekuatan dan kepadatan batako, sebuah proses
yang berkelanjutan sampai beberapa tahun. Kecepatan bertambahnya kekuatan
tergantung pada jenis semen. Misalnya semen dengan kadar alumina yang tinggi
menghasilkan batako yang kuat hancurnya pada 24 jam sama dengan semen
Portland biasa pada 28 hari (Murdock,L.J.,1991).

2.2 Semen

Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah
berhubungan dengan air. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

2.2.1 Semen non-hidrolik

Semen non-hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan
tetapi dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non-hidrolik adalah kapur.
Pengikatan kapur terjadi akibat kehilangan air atau akibat penguapan. Proses
pengerasan berlangsung akibat reaksi karbondioksida dari udara dengan kapur mati.
Dari reaksi tersebut akan terbentuk kembali kristal-kristal kalsium karbonat, yang
mengikat massa heterogen itu menjadi massa padat.

Universitas Sumatera Utara

Kapur dihasilkan oleh proses kimia dan mekanis di alam. Jenis kapur yang
baik adalah kapur putih, yaitu yang mengandung kalsium oksida yang tinggi ketika
masih berbentuk kapur tohor (belum berhubungan dengan air) dan akan mengandung
banyak kalsium hidroksida ketika telah berhubungan dengan air (Mulyono,T.,2004).

2.2.2 Semen hidrolik

Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di
dalam air. Contoh semen hidrolik antara lain kapur hidrolik, semen pozollan, semen
terak, semen alam, semen portland, semen portland-pozollan, semen portland terak
tanur tinggi, semen alumina dan semen expansif.

Semen yang umum dipakai pada pembuatan batako adalah semen Portland dan
semen portland pozzolan. Semen Portland ini dibuat dari serbuk halus mineral
kristalin yang komposisi utamanya adalah kalsium dan aluminium silikat.
Penambahan air pada mineral ini menghasilkan suatu pasta yang jika mengering akan
mempunyai kekuatan seperti batu. Untuk mengontrol komposisinya, terkadang
ditambahkan oksida besi, sedangkan gipsum (CaSO4.2H2O) ditambahkan untuk
mengatur waktu ikat semen (Mulyono,T.,2004).

Tabel 2.2 Jenis-jenis semen Portland
Jenis

Penggunaan

I

Konstruksi biasa di mana sifat yang khusus tidak diperlukan

II

Konstruksi biasa di mana diinginkan perlawanan terhadap sulfat atau panas
dari hidrasi yang sedang

III

Jika kekuatan permulaan yang tinggi diinginkan

IV

Jika panas yang rendah dari hidrasi diinginkan

V

Jika daya tahan yang tinggi terhadap sulfat diinginkan

(Wang Salmon.,1993).

Fungsi utama semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga membentuk
suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butir-butir agregat.

Universitas Sumatera Utara

Walaupun komposisi semen dalam batako hanya sekitar 20%, namun karena
fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi penting.

Semen akan bereaksi dengan sangat cepat jika ditambah dengan air, sehingga
menjadi pasta semen. Semen ini tidak mengeras karena pengeringan akan tetapi oleh
karena reaksi hidrasi kimia. Oleh karena itu batako harus tetap basah untuk menjamin
pengerasan yang baik. Reaksi hidrasi tersebut melepaskan panas, panas ini dinamakan
panas-hidratasi. Jumlah panas yang dibentuk antara lain tergantung dari jenis semen
yang dipakai, kehalusan penggilingan dan faktor air semen. Perkembangan panas ini
dapat membentuk suatu masalah yakni retakan yang terjadi ketika pendinginan.

Adapun yang mempengaruhi waktu pengikatan adalah :
-

kehalusan semen

-

faktor air-semen

-

temperatur

Faktor air semen (F.A.S) adalah perbandingan antara berat air dan berat semen :
berat air
berat semen
Faktor air semen yang rendah (kadar air sedikit) menyebabkan air di antara

F.A.S =

bagian-bagian semen sedikit, sehingga jarak antara butiran-butiran semen pendek.
Akibatnya massa semen menunjukkan lebih berkaitan, karenanya kekuatan awal lebih
dipengaruhi dan akhirnya batuan-semen mencapai kepadatan tinggi (Sagel,R.,1997).

Perbandingan air semen menentukan kekuatan beton atau batako. Air yang
berlebihan hanya akan mengambil tempat dan menghambat ikatan, karena air yang
berlebihan tersebut tidak turut reaksi hidrasi. Bila air yang berlebihan tersebut
menguap, retak halus akan tertinggal. Oleh karena itu perbandingan air semen dibuat
serendah mungkin. Meskipun demikian air harus cukup, agar beton mudah dicor, dan
dapat mengisi ruangan tanpa kekosongan. Getaran akan mempercepat proses
pengisian. Kekosongan berbentuk bulat ini tidak akan melemahkan beton. Cacat yang
terjadi setelah kelebihan air menguap yang dapat mengurangi kekuatan beton
(Vlack,V.,1981).

Universitas Sumatera Utara

Sifat kimia yang perlu mendapat perhatian adalah kesegaran semen itu sendiri.
Semakin sedikit kehilangan berat berarti semakin baik kesegaran semen. Dalam
keadaan normal kehilangan berat sekitar 2% dan maksimum kehilangan yang
diijinkan 3%. Kehilangan berat terjadi karena adanya kelembaban dan karbondioksida
dalam bentuk kapur bebas atau magnesium yang menguap.

Adapun komponen–komponen bahan baku Portland cement yang baik menurut
Tjokrodimuljo, yaitu :
(1) Batu kapur (CaO) = 60 – 67%
(2) Pasir Silika (SiO2) = 17 – 25%
(3) Alumina (Al2O3) = 0,3 – 0,8%
(4) Magnesia (MgO) = 0,3 – 0,8%
(5) Sulfur (SO3) = 0,3 – 0,8% (Wisnuwijanarko, 2008).

Menurut SNI 15-0302-2004, Semen portland pozolan adalah suatu semen
hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen portland dengan
pozolan halus, yang di produksi dengan menggiling klinker semen portland dan
pozolan bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen portland dengan
bubuk pozolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar
pozolan 6 % sampai dengan 40 % massa semen portland pozolan. Pozolan 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.

Jenis dan penggunaan semen portland pozolan :
1. Jenis IP-U yaitu semen portland pozolan yang dapat dipergunakan untuk
semua tujuan pembuatan adukan beton.
2. Jenis IP-K yaitu semen portland pozolan 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 pozolan yang dapat dipergunakan untuk
pembuatan beton dimana tidak disyaratkan kekuatan awal yang tinggi.

Universitas Sumatera Utara

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

2.3 Agregat

Agregat (yang tidak bereaksi) adalah bahan-bahan campuran batako yang
saling diikat oleh perekat semen. Agregat yang banyak digunakan karena sifatnya
yang ekonomis adalah pasir dan kerikil. Pasir dan kerikil alamiah timbul pada tempat
yang dangkal (mengapung) atau terletak di dasar sungai-sungai maupun sebagai
peninggalan ketika es mencair.

Sifat-sifat agregat mempunyai pengaruh yang besar terhadap perilaku dari
batako yang sudah mengeras, karena agregat biasanya menempati sekitar 60%-80%
dari isi total batako. Karena agregat merupakan bahan yang terbanyak di dalam
batako, maka semakin banyak persen agregat dalam campuran akan semakin murah
harga batako, dengan syarat campurannya masih cukup mudah dikerjakan untuk
elemen struktur yang memakai batako tersebut.

Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir dan
lain-lain) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat
mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik penyerapan
air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu musim dingin
dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan (Murdock,L.J.,1991).

Kekuatan batako tidak lebih tinggi dari kekuatan agregat, oleh karena itu
sepanjang kekuatan tekan agregat lebih tinggi dari batako yang akan dibuat maka
agregat tersebut masih cukup aman digunakan sebagai campuran batako. Kekerasan
atau kekuatan butir-butir agregat tergantung dari bahannya dan tidak dipengaruhi oleh
lekatan antara butir satu dengan lainnya. Butir-butir yang lemah (lebih rendah dari
pasta semen) tidak dapat menghasilkan kekuatan batako yang dapat diandalkan.

Universitas Sumatera Utara

Butir-butir agregat dapat bersifat kurang kuat karena dua hal : (1). Karena
terdiri dari bahan yang lemah atau terdiri dari partikel yang kuat tetapi tidak baik
dalam hal pengikatan (interlocking). (2). Porositas yang besar. Porositas yang besar
mempengaruhi keuletan yang menentukan ketahanan terhadap beban kejut
(Mulyono,T.,2004).

Bentuk agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Secara alamiah bentuk
agregat dipengaruhi oleh proses geologi batuan. Setelah dilakukan penambangan,
bentuk agregat dipengaruhi oleh cara peledakan maupun mesin pemecah batu dan
teknik yang digunakan. Jika dikonsolidasikan, butiran yang bulat akan menghasilkan
campuran beton yang lebih baik jika dibandingkan dengan butiran yang pipih.
Penggunaan pasta semennyapun akan lebih ekonomis. Bentuk-bentuk agregat ini lebih
banyak berpengaruh terhadap sifat pengerjaan pada beton segar (fresh concrete).

Agregat yang digunakan pada campuran batako dapat berupa agregat alam
atau agregat buatan. Contoh agregat alam adalah pasir alami dan kerikil, sedangkan
contoh agregat buatan adalah agregat yang berasal dari hasil residu terak tanur tinggi,
pecahan genteng, pecahan beton, fly ash dari residu PLTU, extended shale, expended
slag dan lainnya.
Secara umum, agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu :
1. agregat kasar (kerikil, batu pecah, atau pecahan-pecahan dari blast-furnace)
dan
2. agregat halus (pasir alami dan buatan).

Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4,80 mm
(4,75 mm) dan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4,80 mm (4,75 mm).
Agregat yang digunakan dalam beton sama halnya pada batako. Biasanya agregat
yang digunakan pada batako adalah agregat halus berupa pasir. Agregat halus yang
baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan No.
100, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton. (Nawy,G.E.,1990).
Terdapat 4 jenis utama pasir, yaitu:
1. Pasir galian
2. Pasir laut

Universitas Sumatera Utara

3. Pasir sungai
4. Pasir yang dihancurkan

Umumnya pasir yang digali dari dasar sungai cocok digunakan untuk
pembuatan batako. Dalam penelitian ini digunakan pasir sungai. 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. Produksi penggalian pasir dan kerikil akan
dipisah-pisahkan dengan ayakan dalam 3 kelompok yaitu :
1. kerikil kasar (lebih besar dari 30 mm)
2. kerikil beton (dari 5 mm sampai 30 mm)
3. pasir beton (lebih kecil dari 5 mm)
(Sagel,R.,1997).

Agregat merupakan komponen penyusun beton yang digunakan untuk
membuat volume stabil. Selain itu, sifat mekanik dan fisik dari agregat sangat
berpengaruh tehadap sifat-sifat beton yang dihasilkan, seperti kuat tekan, kekuatan,
durabilitas, berat, dll. Kegunaan agregat pada beton adalah:








Menghasilkan beton yang murah
Menimbulkan volume beton yang stabil
Mencegah abrasi jika beton digunakan pada bangunan laut
Penyusun serta pengisi volume yang terbesar.

Menurut Persyaratan Bangunan Indonesia (1982: 23) agregat halus sebagai
campuran untuk pembuatan beton bertulang harus memenuhi syarat–syarat sebagai
berikut:
(1) Pasir harus terdiri dari butir-butir kasar, tajam dan keras.
(2) Pasir harus mempunyai kekerasan yang sama.
(3) Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %, apabila lebih dari
5% maka agregat tersebut harus dicuci dulu sebelum digunakan. Adapun yang
dimaksud lumpur adalah bagian butir yang melewati ayakan 0,063 mm.

Universitas Sumatera Utara

(4) Pasir harus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. Karena
bahan organik dapat menghambat proses hidrasi semen, sehingga memperlama
pengerasan dan mengurangi kekuatan.
(5) Pasir harus tidak mudah terpengaruh oleh perubahan cuaca.
(6) Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat untuk beton.

2.4 Air

Di dalam campuran batako, air mempunyai dua fungsi :
1. untuk memungkinkan reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan
berlangsungnya pengerasan, dan
2. sebagai pelicin campuran pasir dan semen agar memudahkan percetakan.

Pada umumnya air minum dapat dipakai untuk campuran batako. Air yang
mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula,
atau bahan-bahan kimia lain, bila dipakai untuk campuran batako akan sangat
menurunkan kekuatannya dan dapat juga mengubah sifat-sifat semen. Selain itu, air
yang demikian dapat mengurangi afinitas antara agregat dengan pasta semen dan
mungkin pula mempengaruhi kemudahan pengerjaan.

Air yang digunakan dapat berupa air tawar (dari sungai, danau, telaga, kolam,
situ, dan lainnya), air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang
telah ditetapkan. Air laut umumnya mengandung 3,5% larutan garam (sekitar 78%
adalah sodium klorida dan 15% adalah magnesium klorida). Garam-garam dalam air
laut ini akan mengurangi kualitas batako hingga 20%. Untuk air yang tidak memenuhi
syarat mutu, kekuatan batako pada umur 7 hari atau 28 hari tidak boleh kurang dari
90% jika dibandingkan dengan kekuatan batako yang menggunakan air standar/suling
(Mulyono,T.,2004).
Menurut PBI 1971 persyaratan dari air yang digunakan sebagai campuran
bahan bangunan adalah sebagai berikut:

Universitas Sumatera Utara

a) Air untuk pembuatan dan perawatan beton tidak boleh mengandung minyak, asam
alkali, garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan lain yang dapat merusak
daripada beton.
b) Apabila dipandang perlu maka contoh air dapat dibawa ke Laboratorium
Penyelidikan

Bahan

untuk

mendapatkan

pengujian

sebagaimana

yang

dipersyaratkan.
c) Jumlah air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran berat
dan harus dilakukan setepat-tepatnya.

Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah
proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses
hidrasi tidak seluruhnya selesai. Sebagai akibatnya batako yang dihasilkan akan
kurang kekuatannya.

Adapun hukum perbandingan air semen dari Abrams, sebagai berikut :
“Pada bahan-bahan beton dan keadaan pengujian tertentu, jumlah air campuran yang
dipakai menentukan kekuatan beton, selama campuran cukup plastis dan dapat
dikerjakan” (Murdock,L.J.,1991).

Hukum ini memberikan arti, bahwa beton yang dipadatkan sempurna dengan
agregat yang baik dan pada kadar semen tertentu, kekuatannya tergantung pada
perbandingan air semen. Maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total (semen +
agregat halus) material yang menentukan, melainkan hanya perbandingan antara air
dan semen pada campuran yang menentukan.

2.5 Bahan Campuran

Bahan campuran adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam campuran
batako selain semen, agregat dan air pada saat atau selama pencampuran berlangsung.
Bahan campuran digunakan untuk memodifikasi sifat dan karakteristik dari batako
misalnya untuk dapat dengan mudah dikerjakan, penghematan, atau untuk tujuan lain
seperti penghematan energi.

Universitas Sumatera Utara

Di Indonesia bahan campuran telah banyak dipergunakan. Manfaat dari
penggunaan bahan campuran ini perlu dibuktikan dengan menggunakan agregat dan
jenis semen yang sama dengan bahan yang akan dipakai di lapangan. Dalam hal ini
bahan yang dipakai sebagai bahan campuran harus memenuhi ketentuan yang
diberikan oleh SNI.

Secara umum bahan campuran yang digunakan dalam beton dapat dibedakan
menjadi dua yaitu bahan campuran yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan
bahan campuran yang bersifat mineral (additive). Bahan campuran kimia merupakan
bahan campuran yang lebih banyak mengubah perilaku beton saat pelaksanaan
pekerjaan, jadi dapat dikatakan bahwa bahan campuran kimia lebih banyak digunakan
untuk memperbaiki kinerja pelaksanaan. Sedangkan bahan campuran mineral
merupakan bahan campuran yang lebih banyak bersifat penyemenan, jadi bahan
campuran aditif lebih banyak digunakan untuk perbaikan kinerja kekuatannya.

Jenis bahan campuran kimia yang utama pada beton atau batako :
1. bahan campuran pengurang air (water-reducing admixture)
2. bahan campuran penghambat pengikatan (retarding admixture)
3. bahan campuran pemercepat pengikatan (accelerating admixture)
4. bahan campuran pengurang air dan pengontrol pengeringan (water reducing
and retarding admixture)
5. bahan campuran pengurang air dan pemercepat pengikatan (water reducing
and accelerating admixture)
6. bahan campuran pengurang air dengan kadar tinggi (water reducing, high
range admixture)
7. bahan campuran pengurang air dan penghambat ikatan dengan kadar tinggi
(water reducing, high range retarding admixture).
(Mulyono,T.,2004).
Pada saat ini, bahan campuran mineral lebih banyak digunakan untuk
memperbaiki kinerja tekan beton atau batako. Beberapa bahan campuran mineral ini
adalah pozzollan, fly ash, slag, silica fume, dan abu jerami padi.

Universitas Sumatera Utara

Penambahan bahan campuran dalam campuran beton atau batako tidak
mengubah komposisi yang besar dari bahan yang lainnya, karena penggunaan bahan
campuran ini cenderung merupakan pengganti atau substitusi dari dalam campuran
batako itu sendiri.

2.6 Padi

Menurut sejarahnya tanaman padi berasal dari Benggala, sebelah Utara. Padi
termasuk dalam genus Oriza L yang meliputi lebih kurang 25 spesies, tersebar di
daerah tropis dan daerah sub tropika seperti Asia, Afrika, Amerika, dan Australia.
Padi yang sekarang ini merupakan persilangan antara Oryza officinalis dan Oriza
sativa f.spontanea. Kesuburan tanaman padi tergantung pada keadaan tanah. Pada
tanah kering kurang baik ditanami padi, sebab pada jenis tanah ini akar padi kurang
menyebar. Tanaman padi terdiri atas beberapa bagian antara lain : akar, batang, daun,
dan buah. Padi merupakan bahan makanan yang menghasilkan beras, beras
mengandung berbagai zat makanan yang diperlukan oleh tubuh antara lain :
karbohidrat, protein, lemak, serat kasar, abu, dan vitamin. Di samping beras pertanian
padi dapat menghasilkan jerami, merang, katul dan sekam yang juga dapat
dimanfaatkan. Bagian-bagian tersebut memiliki manfaat dan kegunaan masing-masing
antara lain :

2.6.1 Batang Padi (Jerami Padi)

Tanaman padi memiliki batang yang beruas-ruas. Panjang batang tergantung
pada jenisnya. Padi jenis unggul biasanya berbatang pendek atau lebih pendek
daripada jenis lokal, sedangkan jenis padi yang tumbuh di tanah rawa dapat lebih
panjang lagi, yaitu antara 2-6 meter. Biasanya setelah panen hasil, batang padi tidak
dipergunakan lagi dan dibuang begitu saja sehingga menjadi kumpulan jerami padi
yang tidak berguna lagi. Jerami tersebut kebanyakan terdiri dari batang padi, tetapi
ada juga terdapat ujung daunnya.

Universitas Sumatera Utara

Setelah padi dipanen, bulir padi atau gabah dipisahkan dari jerami padi.
Perbandingan yang dapat diperoleh antara gabah dan jerami tergantung dari varietas
padi biasanya adalah 1 : 1 atau 1 : 1,25.

Jerami adalah tanaman padi yang telah diambil bulirnya (gabahnya) sehingga
tinggal batang dan daunnya yang merupakan limbah pertanian terbesar. Jerami
sebagai limbah pertanian sering menjadi permasalahan bagi petani, sehingga sering
dibakar untuk mengatasi masalah tersebut. Di beberapa daerah di Indonesia, jerami
diangkut seluruhnya untuk pakan ternak, pembuatan kertas dan lain-lain.

Jerami padi merupakan limbah padat yang dihasilkan dari kegiatan pertanian.
Limbah padat pada umumnya berasal dari kegiatan industri dan domestik. Limbah
domestik pada umumnya berbentuk limbah padat rumah tangga, limbah padat
kegiatan perdagangan, perkantoran, peternakan, pertanian serta dari tempat-tempat
umum. Jenis-jenis limbah padat: kertas, kayu, kain, karet/kulit tiruan, plastik, metal,
gelas/kaca, organik, bakteri, kulit telur, dll.

(a)

(b)

Gambar 2.2 (a) Batang utama tanaman padi yang menunjukkan kondisi fisik jerami,
(b) Tanaman padi siap panen

Adapun persyaratan jenis jerami yang baik untuk digunakan :
1. Memiliki tingkat kekeringan yang cukup (kandungan air hanya 14-16% saja).
Idealnya digunakan jerami hasil panen saat musim kering dan langsung dijemur.
Jangan sampai terkena hujan atau percikan air sekalipun. Jerami yang

Universitas Sumatera Utara

mengandung terlalu banyak air potensial untuk tempat hidup jamur dan serangga
kecil.
2. Nampak cemerlang pada kulitnya sebagai pertanda memiliki kekuatan yang cukup
dan belum mengempis rongga udaranya. Memiliki warna kuning cerah, sebagai
pertanda belum lama dipanen. Bila terlalu lama disimpan warnanya berubah
menjadi pucat atau lebih tua, tergantung pada cara penyimpanan. Masa
penyimpanan yang lama dapat menyebabkan rongga udara mengempis. Untuk
mengetahui apakah jerami masih baru saja dipanen atau lama disimpan, selain
dengan jalan menunggui proses pemanenan juga dapat diketahui melalui bau yang
ditimbulkan jerami. Jerami baru panen tidak berbau dan bila telah lama disimpan
menghasilkan bau yang kurang sedap. Cek kepadatan jerami dapat juga dilakukan
dengan menumpuknya kemudian diinjak, bila segera mengempis berarti
kualitasnya kurang baik. Namun bila mengempis sesaat kemudian kembali lagi,
berarti kualitasnya baik.
3. Ketebalan (diameter rongga) jerami secara rata-rata adalah sama, oleh karenanya
yang perlu dipilih adalah panjang batang utama. Diperkirakan dibutuhkan panjang
batang utama sekitar 20 cm, setelah dibersihkan dari cabang-cabangnya.
4. Memiliki berat yang secara rata-rata sama. Pengujian dapat dilakukan dengan
mengambil kira-kira 20-30 batang kemudian ditimbang, demikian ambil lagi 2030 batang yang lain kemudian ditimbang.
(Mediastika,C.E, 2007)

Tabel 2.3 Komposisi Kimiawi Jerami Padi
Komponen

Komposisi (%)

Menurut Suharno (1979)
Kadar air

9,02

Protein kasar

3,03

Lemak

1,18

Serat kasar

35,68

Abu

17,71

Karbohidrat kasar

33,71

Universitas Sumatera Utara

Menurut DTC-IPB
Karbon (zat arang)

1,33

Hydrogen

1,54

Oksigen

33,64

Silika (SiO2)

16,98

(Sumber : Manahu,L., 2008)

Dengan komposisi kandungan kimia seperti itu, maka jerami dapat
dimanfaatkan untuk :
1. bahan baku industri kimia, terutama kandungan kimia furtural,
2. bahan baku industri bahan bangunan, terutama kandungan silika (SiO2) yang
dapat digunakan untuk campuran pada pembuatan semen Portland, bahan
isolasi dan campuran pada industri bata merah.
3. sumber energi panas karena kadar selulosanya cukup tinggi sehingga dapat
memberikan pembakaran yang merata dan stabil.

2.6.2 Abu Jerami Padi

Pembuatan jerami dan briket arang jerami menghasilkan abu. Abu jerami padi
berasal dari jerami yang dibakar. Abu jerami padi dapat dimanfaatkan untuk abu
gosok, bahan ameliorasi tanah asam dan bahan campuran dalam pembuatan semen
hidrolik serta dapat dimanfaatkan untuk campuran batako, mortar, beton dan
campuran batu bata press.

Teknologi produksi abu bervariasi, dari pembakaran tumpukan terbuka sampai
pembakaran yang dirancang khusus. Karena gradien suhu yang tinggi menghasilkan
pembentukan struktur kristal silika yang lebih tinggi. Penggunaan abu silika dalam
campuran batako dan beton dimaksudkan untuk menghasilkan kekuatan yang tinggi.
Abu silika berkinerja tinggi sehingga dapat menghasilkan kekuatan sekitar 30-70 Mpa
untuk umur 28 hari berkisar antara komposisi 0-30%.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.4 Komposisi Kimia Abu Jerami Padi
Komponen

Kadar (%)

SiO2

65,92

Al2O3

1,78

Fe2O3

0,2

CaO

2,4

MgO

3,11

SO3

0,69

Dan lain-lain

25,9

(Sumber : El-Sayed,A,M & El-Samni,M,T, 2006)

Universitas Sumatera Utara

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, yaitu:
1. Ayakan 100 Mesh
Berfungsi untuk pembutiran pasir dan abu jerami padi.
2. Neraca analitik
Berfungsi untuk menimbang bahan.
3. Cetakan (Silinder berdiameter 50 mm)
Berfungsi sebagai tempat mencetak batako
4. Pengepresan (150 kgf)
Berfungsi menekan sampel batako yang berada dalam cetakan agar menjadi
lebih padat.
5. Mixer
Berfungsi mengaduk semua bahan agar homogen.
6. Universal Testing Machine (UTM)
Berfungsi menguji kekuatan tekan sampel batako.
7. Jangka sorong
Berfungsi mengukur diameter, panjang, lebar dan tinggi sampel batako.
8. Equotip hardness tester zurich switzerland SN 716-0915
Berfungsi menguji kekerasan sampel batako dengan metode brinel.

Universitas Sumatera Utara

3.1.2 Bahan
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini, meliputi:
1. Semen portland pozollan
2. Pasir
3. Abu jerami padi
4. Air

Universitas Sumatera Utara

3.2 Diagram Alir Penelitian

Penyediaan jerami padi yang sudah dikeringkan

Jerami padi dibakar, kemudian diayak dengan ukuran butir 100 mesh (150µ m)

Penyediaan semen, pasir, air, dan abu jerami padi

Pencampuran

Pengadukan

Pencetakan

Pengepresan

Pengeringan

Pengujian Sampel

Kuat tekan

Kekerasan

Penyerapan air

Densitas

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan

Diskusi

Universitas Sumatera Utara

3.3 Variabel Penelitian

Variabel penelitian dalam penelitian ini meliputi :
1. Variabel bebas
Variasi penambahan abu jerami padi dan pengurangan pasir.
2. Variabel terikat
Uji penyerapan air, uji densitas, uji kuat tekan dan uji kekerasan.

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Prosedur Pembuatan Bahan Campuran

Pembuatan abu jerami padi dilakukan dengan cara pembakaran jerami padi yang
telah dikeringkan sebelumnya. Kemudian abu jerami padi diayak dengan ayakan 100
mesh.

3.4.2 Prosedur Pembuatan Sampel

1. Disediakan semua bahan campuran batako yaitu semen, pasir dengan
perbandingan 1 : 4 dan abu jerami padi dengan variasi 0%, 10%, 20%, 30%,
40% dan 50% dari massa pasir serta air secukupnya.
2. Dicampurkan semua bahan sesuai dengan perbandingan yang telah ditentukan,
kemudian diaduk dengan mixer sampai campuran merata.
3. Setelah campuran merata, kemudian campuran tersebut ditimbang untuk
mendapatkan ukuran sampel yang sama.
4. Dimasukkan campuran ke dalam cetakan berbentuk silinder yang berdiameter
50 mm, kemudian dipadatkan dengan cara pengepresan.
5. Dikeluarkan sampel batako dari cetakan, kemudian dikeringkan dengan cara
diangin-anginkan dalam ruangan pada suhu kamar (270C) selama 28 hari.

Universitas Sumatera Utara

3.5 Pengujian Sampel

3.5.1 Pengujian Penyerapan air

Besar kecilnya penyerapan air oleh batako sangat dipengaruhi oleh pori-pori
atau rongga yang terdapat pada batako tersebut. Semakin banyak pori-pori yang
terkandung dalam batako maka akan semakin besar pula penyerapan air sehingga
ketahanannya akan berkurang. Rongga (pori-pori) yang terdapat pada batako terjadi
karena kurang tepatnya kualitas dan komposisi material penyusunnya.

Pengujian penyerapan air dilakukan untuk mengetahui persentase penyerapan
air dari benda uji setelah direndam pada periode tertentu. Pengujian penyerapan air
(water absorbtion) menggunakan benda uji berbentuk silinder. Pengujian penyerapan
air terhadap sampel batako ini dilakukan setelah batako dikeringkan selama 28 hari.
Jumlah sampel batako yang diuji terdiri dari: 3 buah sampel batako tanpa abu jerami
padi (20% semen dengan 80% pasir), 3 buah sampel batako dengan campuran 10%
abu jerami padi dari massa pasir, 3 buah sampel batako dengan campuran 20% abu
jerami padi dari massa pasir, 3 buah sampel batako dengan campuran 30% abu jerami
padi dari massa pasir, 3 buah sampel batako dengan campuran 40% abu jerami padi
dari massa pasir, dan 3 buah sampel batako dengan campuran 50% abu jerami padi
dari massa pasir.

Persentase penyerapan air dari benda uji dapat diperoleh dengan rumus:
Penyerapanair (%) =

mb − m k
x100%
mk

(3.1)

Dimana ;
mb = Massa basah dari benda uji (gr)
mk = Massa kering dari benda uji (gr)

Cara pengujiannya, yaitu:
1. Sampel yang akan diuji ditimbang beratnya (mk).
2. Sampel direndam dalam air selama 24 jam.

Universitas Sumatera Utara

3. Sampel diangkat dari rendaman, dan air sisanya dibiarkan meniris kurang lebih
1 menit kemudian ditimbang beratnya (mb).

3.5.2 Pengujian Densitas

Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin
tinggi densitas (massa jenis) suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap
volumenya. Semakin besar densitas yang terdapat pada benda uji maka semakin
rendah penyerapan airnya. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda.

Pengujian densitas dilakukan untuk mengetahui besarnya densitas yang
terdapat pada benda uji. Pengujian densitas menggunakan benda uji berbentuk
silinder. Pengujian densitas terhadap sampel batako ini dilakukan setelah batako
dikeringkan selama 28 hari. Jumlah sampel batako yang diuji terdiri dari: 3 buah
sampel batako tanpa abu jerami padi (20% semen dengan 80% pasir), 3 buah sampel
batako dengan campuran 10% abu jerami padi dari massa pasir, 3 buah sampel batako
dengan campuran 20% abu jerami padi dari massa pasir, 3 buah sampel batako dengan
campuran 30% abu jerami padi dari massa pasir, 3 buah sampel batako dengan
campuran 40% abu jerami padi dari massa pasir, dan 3 buah sampel batako dengan
campuran 50% abu jerami padi dari massa pasir.

Densitas dari benda uji dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
Densitas ( ρ ) =

m
V

(3.2)

Dimana;
ρ = densita