BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Batako yang telah dibuat dengan pemanfaatan limbah Debu Terbang Batu Bara Fly Ash, Kulit Kerang, dan Batu Apung Pumice bersama semen dan pasir
dilakukan pengeringan secara alami room temperature selama 28 hari. Setelah diperlakukan pengeringan selama 28 hari, maka dilakukan pengujian besaran –
besaran fisis dan mekanis, yaitu : Densitas, Penyerapan Air, Kuat Tekan Compressive Strength, Kuat Patah Bending Strength, dan Kuat Impak Impact
Strength. Catatan :
a. Pengertian Substitusi Semen adalah pengganti semen berupa campuran Fly Ash dengan Kulit Kerang.
b. Substitusi Semen-1 adalah pengganti semen yang merupakan campuran Fly Ash dan Kulit Kerang dengan perbandingan Fly Ash : Kulit Kerang = 1 : 1.
c. Substitusi Semen-2 adalah pengganti semen yang merupakan campuran Fly Ash dan Kulit Kerang dengan perbandingan Fly Ash : Kulit Kerang = 2 : 1.
d. Substitusi Pasir adalah pengganti pasir berupa Batu Apung Pumice e. Sampel Nol adalah sampel batako yang tidak menggunakan campuran lain
kecuali hanya pencampuran antara semen, pasir dan air.
4.1 DENSITAS DENSITY
Pengukuran densitas sampel pada beberapa variasi komposisi Debu Terbang Batu Bara Fly Ash, Kulit Kerang, dan Batu Apung Pumice dihitung
dengan persamaan 2.1 dan secara rinci nilai densitas batako masing – masing
komposisi ditunjukkan pada Lampiran B. Pengukuran terhadap sampel nol tanpa substitusi yaitu 0 Fly Ash dan Kulit Kerang serta 0 Batu Apung diperoleh
2088 kgm
3
.
Universitas Sumatera Utara
.
Substitusi Pasir = 20 Sampel Nol
Gambar 4.1 Hubungan Densitas terhadap Penambahan Substitusi Semen-1 pada Kondisi Substitusi Pasir Tetap 20 .
Gambar 4.1 Hubungan Densitas terhadap Penambahan Substitusi Semen-1 pada Kondisi Substitusi Pasir Tetap 20 .
Densitas sampel pada komposisi substitusi pasir tetap 20 untuk beberapa variasi komposisi Substitusi Semen-1 ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan dapat dilihat
secara rinci pada tabel dalam Lampiran B. Berdasarkan tabel dan grafik tersebut diperoleh bahwa pada saat komposisi Semen masih 100 0 substitusi,
densitas telah mengalami penurunan dari 2088 kgm
3
menjadi 1727 kgm
3
. Hal ini disebabkan komposisi pasir telah disubstitusi oleh Batu Apung Pumice
sebesar 20 dan diketahui bahwa densitas Batu Apung Pumice lebih kecil dari densitas pasir. Variasi jumlah Substitusi Semen-1 dari 0 - 50 menyebabkan
penurunan densitas tersebut hingga menjadi 1689 kgm
3
. Ini terjadi dikarenakan Densitas sampel pada komposisi substitusi pasir tetap 20 untuk beberapa variasi
komposisi Substitusi Semen-1 ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan dapat dilihat secara rinci pada tabel dalam Lampiran B. Berdasarkan tabel dan grafik tersebut
diperoleh bahwa pada saat komposisi Semen masih 100 0 substitusi, densitas telah mengalami penurunan dari 2088 kgm
3
menjadi 1727 kgm
3
. Hal ini disebabkan komposisi pasir telah disubstitusi oleh Batu Apung Pumice
sebesar 20 dan diketahui bahwa densitas Batu Apung Pumice lebih kecil dari densitas pasir. Variasi jumlah Substitusi Semen-1 dari 0 - 50 menyebabkan
penurunan densitas tersebut hingga menjadi 1689 kgm
3
. Ini terjadi dikarenakan
1500 550
600 650
700 750
800 850
900 950
000 050
100 2150
200 250
300
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
SUBSTITUSI SEMEN-1 D
E N
S IT
A S
k g
m ³
2 2
2
2 2
2 1
1 1
1 1
1 1
1 1
Universitas Sumatera Utara
komposisi substitutif matriks memiliki densitas yang lebih kecil dari densitas semen.
Ketika Substitusi Pasir Tetap 20 maka nilai densitas untuk berbagai perubahan jumlah Substitusi Semen-2 dapat dilihat pada lampiran B dan Gambar 4.2.
Penurunan densitas juga terjadi ketika Substitusi Semen-2 divariasi dari 0 - 50 yaitu dari 1727 kgm
3
sampai dengan 1673 kgm
3
. Ini dikarenakan densitas campuran Fly Ash dan Kulit Kerang kecil.
rang kecil.
1400 1450
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100 2150
2200 2250
2300
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
SUBSTITUSI SEMEN-2 D
E N
S IT
A S
k g
m ³
Substitusi Pasir = 20 Sampel Nol
Gambar 4.2 Hubungan Densitas terhadap Penambahan Substitusi Semen-2 pada Kondisi Substitusi Pasir Tetap 20
Gambar 4.2 Hubungan Densitas terhadap Penambahan Substitusi Semen-2 pada Kondisi Substitusi Pasir Tetap 20
Universitas Sumatera Utara
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
SUBSTITUSI SEMEN D
E N
S IT
A S
k g
m ³
Fly Ash : Kulit Kerang = 1 : 1 Fly Ash : Kulit Kerang = 2 : 1
Sampel Nol
Gambar 4.3 Perbandingan Densitas antara Batako yang Menggunakan Substitusi Semen-1 dengan Substitusi Semen-2 pada Substitusi Pasir Tetap 20
Perbandingan Densitas antara batako yang menggunakan Substitusi Semen-1 dengan batako yang menggunakan Substitusi Semen-2 pada Substitusi Pasir yang
sama yaitu 20 ditunjukkan pada Gambar 4.3. Nilai densitas batako dengan Substitusi Pasir 20 yang menggunakan Substitusi Semen 5 - 20 cenderung
stabil. Ketika komposisi substitusi semen lebih dari 20 penurunan densitas
Universitas Sumatera Utara
makin cepat. Dari Gambar 4.3 diperoleh bahwa batako yang menggunakan Substitusi Semen-1 memiliki densitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan
batako yang menggunakan Substitusi Semen-2. Dua keadaan ini terjadi karena Fly Ash banyak mengandung silika yang amorf 40 dan berpotensi untuk dapat
memberikan sumbangan keaktifan mempunyai sifat pozzolan, sehingga dengan mudah mengadakan kontak dan bereaksi dengan kapur dari Kulit
Kerang bersama air membentuk senyawa kalsium silikat hidrat Suhanda dan Hartono, 2009 yang bertindak sebagai matriks untuk mengisi ruang-ruang
kosong sehingga memungkinkan densitas lebih besar. Penurunan densitas untuk komposisi substitusi semen lebih dari 20 cenderung lebih cepat dimungkinkan
karena jumlah Fly Ash yang berlebih tidak bereaksi dengan kapur Kulit Kerang cenderung hanya sebagai agregat.
1400 1450
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100 2150
2200
10 15
20 25
30 35
40 45
50
SUBSTITUSI PASIR
DE NS
IT A
S k
g m
³
Substitusi Semen-2 = 20 Sampel Nol
Gambar 4.4 Hubungan Densitas terhadap Penambahan Substitusi Pasir pada Kondisi Substitusi Semen-2 Tetap 20
Pada Gambar 4.4 ditunjukkan bahwa nilai Densitas terhadap variasi perubahan komposisi substitusi pasir pada batako yang memiliki komposisi Substitusi
Semen-2 Tetap 20 mengalami penurunan dari 1830 kgm
3
– 1612 kgm
3
Universitas Sumatera Utara
untuk substitusi pasir 0 - 50. Pada Gambar 4.4 ditunjukkan bahwa Densitas batako mengalami penurunan cukup drastis karena batu apung sebagai substitusi
pasir cenderung berfungsi sebagai agregat, tidak berfungsi sebagai matriks.
Gambar 4.5 a Gambar 4.5 b
1400 1450
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI PASIR
D E
N S
IT A
S k
g m
³ Substitusi Semen-2 = 40
1400 1450
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI PASIR
D EN
SI T
AS kg
m³ Substitusi Semen-2 = 10
1400 1450
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI PASIR
D E
N S
IT A
S k
g m
³ Substitusi Semen-2 = 30
1400 1450
1500 1550
1600 1650
1700 1750
1800 1850
1900 1950
2000 2050
2100
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI PASIR
D E
N S
IT A
S k
g m
³ Substitusi Semen-2 = 50
Gambar 4.5 c Gambar 4.5 d Gambar 4.5 Hubungan Densitas terhadap Perubahan Substitusi Pasir untuk
Substitusi Semen-2 Tetap. a Semen-2 = 10 b Semen-2 = 30
c Semen-2 = 40 d Semen-2 = 50
Universitas Sumatera Utara
Densitas batako dengan komposisi Substitusi Semen-2 Tetap 10 terhadap variasi komposisi Substitusi Pasir 10 - 50 seperti ditunjukkan pada Gambar
4.5 a juga mengalami penurunan antara 1765 kgm
3
– 1609 kgm
3
.
Batako dengan komposisi Substitusi Semen-2 Tetap 30 densitas juga mengalami penurunan seiring dengan kenaikan jumlah Substitusi Pasir dari 10 -
50 yaitu 1747 kgm
3
– 1574 kgm
3
, lihat Gambar 4.5 b dan tabel pada Lampiran B. Demikian juga untuk batako dengan komposisi Substitusi Semen-2
Tetap 40 ternyata penambahan jumlah Substitusi Pasir dari 10 - 50 menyebabkan penurunan densitas dari 1720 kgm
3
– 1549 kgm
3
Gambar 4.5 c . Penurunan densitas juga terjadi pada batako dengan komposisi Substitusi
Semen-2 Tetap 50 sebesar 1723 kgm
3
– 1559 kgm
3
untuk variasi Substitusi Pasir dari 10 - 50 Gambar 4.5 d. Berdasarkan Gambar 4.5 a,
Gambar 4.5 b, Gambar 4.5 c, dan Gambar 4.5 d, terlihat bahwa densitas cenderung terus mengalami penurunan seiring dengan penambahan Substitusi
Pasir oleh Batu Apung. Dalam hal ini Batu Apung berfungsi sebagai agregat.
Densitas batako pada kondisi Substitusi Pasir Tetap 10 memiliki densitas berkisar 1792 kgm
3
– 1720 kgm
3
untuk perubahan Substitusi Semen-2 dari 10 - 50 Gambar 4.6 a. Densitas batako pada kondisi Substitusi Pasir Tetap 30
mengalami penurunan densitas dari 1718 kgm
3
– 1662 kgm
3
untuk penambahan Substitusi Semen-2 dari 10 - 50 Gambar 4.6 b . Demikian juga batako
pada kondisi Substitusi Pasir 40 Gambar 4.6 c dan pada kondisi Substitusi Pasir 50 Gambar 4.6 d mengalami penurunan densitas masing – masing dari
1656 kgm
3
– 1591 kgm
3
dan 1612 kgm
3
– 1549 kgm
3
.
Jika dibandingkan antara grafik pada Gambar 4.4 dan Gambar 4.5 dengan grafik Gambar 4.2 dan Gambar 4.6 maka dapat dilihat adanya perbedaan dimana
densitas pada Gambar 4.4 dan Gambar 4.5 seluruhnya langsung mengalami penurunan seiring dengan penambahan jumlah Substitusi Pasir, tetapi pada
Gambar 4.2 dan Gambar 4.6 hampir seluruhnya tidak langsung mengalami
Universitas Sumatera Utara
penurunan seiring dengan penambahan jumlah Substitusi Semen-2, melainkan sedikit mengalami kenaikan densitas sampai jumlah tertentu dari Substitusi
Semen-2.
1600 1650
1700 1750
1800
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI SEMEN-2
D E
N S
IT AS
k g
m ³
Substitusi Pasir = 10
1630 1640
1650 1660
1670 1680
1690 1700
1710 1720
1730
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI SEMEN-2
D E
N S
IT A
S k
g m
³ Substitusi Pasir = 30
Gambar 4.6 a Gambar 4.6 b
1500 1550
1600 1650
1700
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI SEMEN-2
D E
N S
IT AS
k g
m ³
Substitusi Pasir = 50
1500 1550
1600 1650
10 20
30 40
50 SUBSTITUSI SEMEN-2
D E
N S
IT A
S kg
m ³
Substitusi Pasir = 40
Gambar 4.6 c Gambar 4.6 d Gambar 4.6 Hubungan Densitas dengan Perubahan Jumlah Substitusi Semen-2
pada kondisi Substitusi Pasir Tetap. a Substitusi Pasir 10 b Substitusi Pasir 30
c Substitusi Pasir 40 d Substitusi Pasir 50
Universitas Sumatera Utara
Ini juga memberikan isyarat bahwa sampai komposisi tertentu tersebut antara fly ash dan kulit kerang bersama air membentuk kalsium silikat hidrat. Fly ash sisa
bersifat pozzolan bereaksi dengan kalsium hidroksida dari hasil reaksi semen dengan air membentuk kalsium silikat hidrat. Fly ash dan beberapa material yang
mengandung SiO
2
yang cukup signifikan dapat dijadikan bahan yang bersifat pozzolan. Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri
dari unsur silikat dan atau aluminat yang reaktif. Pozolan sendiri tidak mempunyai sifat semen, akan tetapi dalam keadaan halus lolos ayakan 0,21 mm bereaksi
dengan air dan kapur pada suhu normal 24
o
C - 27
o
C menjadi suatu masa padat yang tidak larut dalam air ………., 2010, sehingga keseluruhannya akan
berfungsi sebagai matriks mengisi ruang – ruang kosong dan menjadi pengikat antar agregat. Setelah jumlah Substitusi Semen-2 melebihi komposisi tertentu
tersebut, maka terdapat fly ash sisa yang tak bereaksi membentuk kalsium silikat hidrat, melainkan berfungsi sebagai agregat, sehingga saat itu nilai densitas
mengalami penurunan.
Diketahui bahwa beton normal memiliki nilai densitas 2016 kgm
3
Schierhorn, 2008. Secara umum batas berat satuan beton yang dapat dianggap sebagai beton
ringan adalah kurang dari 1800 kgm
3
Satyarno, 2006. Menurut Dobrowolski 1998 beton dengan berat jenis
≤ 1900 kgm
3
digolongkan dalam beton ringan sedangkan menurut Neville and Brooks 1987 beton dengan berat jenis
≤ 1800 kgm
3
digolongkan sebagai beton ringan Rochanita, 2007. Penelitian sebelumnya berat isi dari beton keras dengan agregat kasar ringan dari lempung
bekah berkisar antara 1750 – 1850 kgm
3
, sehingga beton tersebut dapat dikatakan beton ringan Tanudjaja, 1997. Penelitian beton yang menggunakan fly ash dan
styrofoam dihasilkan beton dengan densitas maksimum 0,87 tm
3
870 kgm
3
Suciarsa, 2006. Penelitian pembuatan paving block yang menggunakan semen, pasir, limbah padat grit dan perekat polivynil Alkohol menghasil densitas 1,46
gcm
3
1460 kgm
3
– 1,79 gcm
3
1790 kgm
3
Roswati, 2009. Penelitian pembuatan batako yang memanfaatkan serutan ban bekas ditemukan bahwa untuk
memperoleh beton ringan dengan berat lebih kecil dari 1800 kgm
3
, perlu
Universitas Sumatera Utara
penambahan serutan karet lebih besar dari 40 Satyarno, 2006. Dengan demikian Batako yang dibuat dalam penelitian ini yang memanfaatkan campuran
limbah Fly Ash + Kulit Kerang tidak kurang dari 10 sebagai substitusi semen serta pemakaian bersama dengan Batu Apung Pumice minimal 10 sebagai
substitusi pasir, ternyata seluruhnya menghasilkan batako ringan.
4.2 PENYERAPAN AIR WATER ABSORPTION
