23
2.3 Bahan Pembentuk Batako
Bahan dasar pembentuk batako pada penelitian ini terdiri dari semen, pasir, serbuk kaca dan air. Sedangkan untuk batako normal hanya menggunakan semen,
pasir dan air saja.
2.3.1 Semen Portland
Berdasarkan SNI 15-2049-2004 tentang Semen Portland didefinisikan
sebagai semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan
digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain.
Semen ditemukan oleh Joseph Aspidin di tahun 1824, seorang tukang batu kebangsaan Inggris. Dinamakan Semen Portland, karena yang dihasilkan
mempunyai warna serupa dengan tanah liat alam di Portland. Adapun jenis-jenis semen diklasifikasikan sebagai berikut:
a. Tipe I: Semen biasa digunakan untuk pembuatan beton bagi konstruksi yang
tidak dipengaruhi sifat-sifat lingkungan yang mengandung bahan sulfat, perbedaan temperatur yang ekstrim. Pemakaian tipe ini umumnya bagi
konstruksi beton pada bangunan: 1
Jalan; 2
Bangunan beton bertulang; 3
Jembatan-jembatan; 4
Tangki, waduk, pipa-pipa, batako.
24
b. Tipe II: Semen ini digunakan untuk pencegahan serangan sulfat dari
lingkungan, seperti sistim drainase dengan sifat kadar konsentrasi sulfat tinggi di dalam air tanah.
c. Tipe III: Jenis semen dengan waktu pengerasan yang cepat, umumnya dalam
waktu kurang dari seminggu, digunakan pada struktur-struktur bangunan yang bekistingnya harus cepat dibuka dan akan segera dipakai. Semen tipe I
dapat juga dipakai untuk maksud ini, dengan campuran gemuk, akan tetapi tipe III lebih memuaskan hasilnya dan ekonomis.
d. Tipe IV: Semen dengan hidrasi panas rendah yang digunakan pada struktur-
struktur dam, bangunan-bangunan masif, hal mana panas yang terjadi sewaktu hidrasi merupakan faktor penentu bagi keutuhan beton.
e. Tipe V: Semen penangkal sulfat. Digunakan untuk beton yang lingkungannya
mengandung sulfat, terutama pada tanahair tanah dengan kadar sulfat tinggi. Semen putih untuk pekerjaan-pekerjaan arsitektur. Di samping yang
disebutkan di atas terdapat semen-semen khusus, seperti: 1
Semen untuk sumur minyak; 2
Semen kedap air; 3
Semen plastik; 4
Semen ekspansif; 5
Regulate-Set Cement.
25
Adapun ringkasan penggunaan dari jenis-jenis portland semen yaitu seperti tertera pada tabel di bawah.
Tabel 2.1 Jenis-jenis Portland Semen JENIS
PENGGUNAAN I
II
III IV
V Konstruksi biasa di mana sifat yang khusus tidak diperlukan
Konstruksi biasa di mana diinginkan perlawanan terhadap sulfat atau panas dari hidrasi yang sedang
Jika kekuatan permulaan yang tinggi diinginkan Jika panas yang rendah dari hidrasi diinginkan
Jika daya tahan yang tinggi terhadap sulfat diinginkan Chu-Kia Wang, 1993
Agar semen tetap memenuhi syarat meskipun disimpan dalam waktu lama, cara penyimpanan semen perlu diperhatikan. Jika semen disimpan kering, akan
tetap baik. Penyimpanan di tempat lembab mengakibatkan penurunan kekuatan. Oleh karenanya, kelembaban ruang penyimpanan harus tetap dijaga. Sebaiknya
penimbunan karung semen rapat satu sama lain, di atas ganjalan kayu dan tidak dirapatkan ke dinding. Penyimpanan yang lama seharusnya mempunyai tutup-
tutup kedap air. Semen harus terbebas dari bahan kotoran dari luar. Semen dalam kantong harus disimpan dalam gudang tertutup, terhindar dari basah dan lembab,
dan tidak tercampur dengan bahan lain. Semen dari jenis yang berbeda harus dikelompokkan sedemikian rupa untuk mencegah kemungkinan tertukarnya jenis
semen yang satu dengan yang lainnya. Urutan penyimpanan harus diatur sehingga semen yang lebih dahulu masuk gudang terpakai lebih dahulu Mulyono, 2003.
26
2.3.2 Pasir
Pasir adalah bahan butiran batuan halus yang berukuran 0,14-5 mm, didapat dari basil desintegrasi batuan alam natural sand atau dengan memecah artificial
sand. Pasir diperoleh biasanya dari penggalian di dasar sungai, pasir cocok digunakan untuk pembuatan bata konstruksi. Pasir 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. Jenis pasir dapat dibedakan berdasarkan asal dan sifat pasir:
a. Pasir gunungan, pasir ini ditemukan di daerah-daerah yang terletak agak
tinggi, banyak mengandung kerikil. b.
Pasir sungai, jenis pasir ini yang mempunyai butiran yang tak merata. Pasir ini sangat baik untuk membuat mortar adukan karena unsur-unsur
pengikatnya dapat mencekal dengan baik pada permukaan kasar butiran tersebut.
c. Pasir laut, jenis pasir ini banyak mengandung kapur karena sisa-sisa kulit
kerang. d.
Pasir gunungan tepi pantai, pasir ini juga sama dengan pasir laut banyak mengandung kapur. Pasir gunungan tepi pantai adalah pasir yang terbawa
angin. Pembulatan butir-butir disebabkan oleh arus laut dan terpaan ombak. e.
Pasir perak, pasir ini banyak menamakkan kilapan. Ini banyak digunakan sebagai penghias pada dinding dan langit-langit.
27
f. Pasir lembek, jenis pasir ini merupakan pasir halus dengan butiran bulat, yang
sedikit mengandung tanah liat namun banyak mengandung lumpur, dan mengandung air.
g. Pasir timah, Pasir ini merupakan pasir yang dihanyutkan oleh air hujan dan
sisa-sisa humus berwarna abu-abu timah. Sebagai bahan adukan, baik untuk spesi maupun beton, maka agregat
halus harus diperiksa di lapangan. Hal-hal yang dapat dilakukan dalam pemeriksaan agregat halus di lapangan adalah:
1 Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras. Butir agregat halus
harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca.
2 Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5 ditentukan terhadap
berat kering. Apabila kadar lumpur melampaui 5, maka agregat halus harus dicuci.
3 Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu
banyak, hal tersebut dapat diamati dari warna agregat halus. 4
Agregat yang berasal dari laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua adukan spesi dan beton.
2.3.3 Air
Air merupakan salah satu bahan penyusun batako, fungsi air adalah mereaksikan kimia pada semen yang menyebabkan pengikatan dan
berlangsungnya pengerasan, membasahi agregat dan sebagai pelumas campuran agar mudah dalam pengerjaannya. Air digunakan untuk membuat adukan menjadi
28
bubur kental dan juga sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras. Oleh karena itu, air sangat dibutuhkan dalam pelaksanaan
pengerjaan bahan. Tanpa air, konstruksi bahan tidak akan terlaksana dengan baik dan sempurna.
Syarat air yang digunakan untuk campuran batako adalah sebagai berikut: a.
Air tidak mengandung lumpur, minyak, benda terapung lainnya yang dapat dilihat secara visual.
b. Air tidak mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2 gramliter.
c. Air tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
batako asam-asam, zat organik dan sebagainya lebih dari 15 gramliter. d.
Bila air meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi mutunya menurut pemakaiannya Latief, 2010.
Faktor air semen adalah perbandingan antara berat air dan berat semen dalam campuran adukan. Kekuatan dan kemudahan pengerjaan workability
campuran adukan batako sangat dipengaruhi oleh jumlah air campuran yang dipakai. Untuk suatu perbandingan campuran batako tertentu diperlukan jumlah
air yang tertentu pula. Pada dasarnya semen memerlukan jumlah air sebesar 32 berat semen
untuk bereaksi secara sempurna, akan tetapi apabila kurang dari 40 berat semen maka reaksi kimia tidak selesai dengan sempurna. Apabila kondisi seperti ini
dipaksakan akan mengakibatkan kekuatan batako berkurang. Jadi air yang dibutuhkan untuk bereaksi dengan semen dan untuk memudahkan pembuatan
batako, maka nilai f.a.s. pada pembuatan dibuat pada batas kondisi adukan lengas tanah, karena dalam kondisi ini adukan dapat dipadatkan secara optimal. Disini
29
tidak dipakai patokan angka sebab nilai f.a.s. sangat tergantung dengan campuran penyusunnya. Nilai f.a.s. Diasumsikan berkisar antara 0,3 sampai 0,6 atau
disesuaikan dengan kondisi adukan agar mudah dikerjakan Utomo, 2010
2.3.4 Serbuk Kaca
Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang merupakan gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap, yang dihasilkan dari
dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah, pasir serta berbagai penyusun lainnya Dian, 2011 dalam Wibowo, 2013.
a.
Penggunaan Kaca dalam
Bidang Konstruksi Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan
kehidupan kita sehari-hari. Dipandang dari segi fisika, kaca merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian karena struktur partikel-partikel
penyusunnya yang saling berjauhan seperti dalam zat cair, namun kaca sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses pendinginan cooling yang sangat cepat,
sehingga partikel-partikel silika tidak sempat menyusun diri secara teratur. Kaca merupakan hasil penguraian senyawa-senyawa organik yang mana telah
mengalami pendinginan tanpa kristalisasi. Unsur pokok dari kaca adalah silika Setiawan, 2006. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan
keramik lainnya. Sifat sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silica SiO
2
dan proses pembentukannya. Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah:
1 Padatan amorf short range order;
2 Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair;
30
3 Tidak memiliki titik lebur yang pasti ada range tertentu;
4 Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida.
Karena itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium; 5
Efektif sebagai isolator; 6
Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan. Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa
golongan: 1
Silika lebur. Silika lebur atau silika vitreo dibuat melalui pirolisis silikon tetraklorida pada suhu tinggi, atau dari peleburan kuarsa atau pasir murni.
Secara salah kaprah, kaca ini sering disebut kaca kuarsa quartz glass. Kaca ini mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi rendah dan titik pelunakan tinggi.
Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis
inilah yang sering digunakan sebagai kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet.
2 Alkali silikat. Alkali silikat adalah satu-satunya kaca dua komponen yang
secara komersial, penting. Untuk membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama, dan hasilnya disebut Natrium silikat. Larutan silikat soda
juga dikenal sebagai kaca larut air water soluble glass banyak dipakai sebagai adhesif dalam pembuatan kotak-kotak karton gelombang serta
memberi sifat tahan api. 3
Kaca soda gamping. Kaca soda gamping sodalime glass merupakan 95 persen dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini digunakan untuk membuat
segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan barang pecah belah.
31
4 Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida timbale sebagai pengganti
kalsium dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal lead glass. Kaca ini sangat penting dalam bidang optik, karena mempunyai indeks
refraksi dan dispersi yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82 densitas 8,0, indeks bias 2,2. Kandungan timbale inilah yang memberikan
kecemerlangan pada “kaca potong” cut glass. Kaca ini juga digunakan dalam jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu reklame neon,
radiotron, terutama karena kaca ini mempunyai tahanan resistance listrik tinggi. Kaca ini juga cocok dipakai sebagai perisai radiasi nuklir.
5 Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20
B2O3, 80 sampai 87 silika, dan kurang dari 10 Na2O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan
dan mempunyai stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang Pyrex.
Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt. Palomer AS.
6 Kaca khusus. Kaca berwarna, bersalut, opal, translusen, kaca keselamatan,
fitokrom, kaca optic dan kaca keramik semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk akhir yang diinginkan.
7 Serat kaca fiber glass. Serat kaca dibuat dari komposisi kaca khusus, yang
tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55, dan alkali lebih rendah Kasiati, 2011
Kaca memiliki sifat-sifat yang khas dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini terutama dipengaruhi oleh keunikan silika
32
SiO
2
dan proses pembentukannya. Reaksi yang terjadi dalam pembuatan kaca secara ringkas pada persamaan 2.1 Dian, 2011 dalam Wibowo, 2013:
Na
2
CO
3
+ a.SiO
2
Na
2
O.aSiO
2
+ CO
2
CaCO
3
+ b.SiO
2
CaO.bSiO
2
+ CO
2
Na
2
SO
4
+ c.SiO
2
+ C Na
2
O.cSiO
2
+ SO
2
+ SO
2
+ CO 2.1
Bubuk kaca mempunyai kelebihan dibandingkan dengan bahan pengisi pori yang lainnya Dian, 2011 dalam Wibowo, 2013, yaitu:
1 Mempunyai sifat tidak menyerap air zero water absorption,
2 Kekerasan dari gelas menjadikan beton tahan terhadap abrasi yang hanya
dapat dicapai oleh sedikit agregat alami, 3
Bubuk kacaserbuk kaca memperbaiki kandungan dari beton segar sehingga kekuatan yang tinggi dapat dicapai tanpa penggunaan
superplasticizer, 4
Bubuk kacaserbuk kaca yang baik mempunyai sifat pozzoland sehingga dapat berfungsi sebagai pengganti semen dan filler.
Gambar 2.9 Botol Kaca dan Serbuk Kaca
33
b. Kandungan dalam Kaca
Ada beberapa kandungan kaca berdasarkan jenis-jenis kaca, yaitu: clear glass, amber glass, green glass, pyrex glass, dan fused silica Setiawan, 2006.
Kandungan di dalam jenis-jenis kaca tersebut akan dijelaskan pada Tabel 2.2 seperti berikut ini.
Tabel 2.2 Kandungan Kaca dalam Persen
Jenis Kaca Clear Glass
Amber Glass
Green Glass
Pyrex Glass Fused Silica
SiO
2
73,2 – 73,5 71,0 – 72,4 71,27 81
99,87 Al
2
O
3
1,7 – 1,9
1,7 – 1,8
2,22 2
- Na
2
O+K
2
O 13,6
– 14,1 13,8 – 14,4 13,06 4 -
CaO+MgO 10,7
– 10,8 11,6 12,17
- -
SO
3
0,2 – 0,24
0,12 – 0,14 0,052 -
- Fe
2
O
3
0,04 – 0,05 0,3
0,599 3,72
- Cr
2
O
3
- 0,01
0,43 12,0
– 13,0 -
Kandungan kimia di dalam bubuk kaca seperti Tabel 2.3 Nursyamsi, 2015:
Tabel 2.3. Kandungan Serbuk Kaca
Unsur Serbuk Kaca
SiO2 97,0080
Al2O3 0,1273
Fe2O3 0,0026
CaO 0,1084
34
c. Pengaruh Sifat Reaktif Silika pada Kaca
Penggunaan agregat halus kaca yang dibuat dari jenis kaca leburan soda lime, mulai dikembangkan untuk membuat beton kinerja tinggi. Agregat halus
kaca ini dibuat dalam bentuk bubuk dengan ukuran dan distribusi yang serupa agregat haluspasir alam. Penggunaannya diharapkan dapat memanfaatkan limbah
dari hasil samping industri untuk komponen industri konstruksi dan untuk mengatasi kekurangan pasir alam yang tersedia. Berdasarkan ASTM C289-87
dilakukan tes kimia dan tes kereaktifan agregat didapat bahwa bubuk kaca masih layak digunakan sebagai agregat walaupun memiliki sifat merugikan karena
mengandung silika reaktif yang dapat bereaksi dengan alkali semen, sehingga mengakibatkan terjadinya ekspansi beton Noor, 1995 dalam Wibowo, 2013.
Pada penelitian ini, bahan kaca yang dipakai untuk batako adalah serbuk kaca dari berbagai jenis botol minuman bekas yang termasuk pada golongan kaca
soda gamping.
2.3.5 Foaming Agent
Salah satu konsep dari bata ringan adalah mengurangi kepadatan yang terdapat dalam suatu sampel didalam volume yang sama, artinya berat benda
tersebut menjadi berkurang akibat kepadatannya berkurang akan tetapi volume benda tersebut tetap sama. Penelitian ini menggunakan zat aditif berupa foaming
agent dengan merek dagang MEYCO FIX SLF 20 yang diproduksi oeh PT. BASF The Chemical Company, perusahaan ini bergerak dibidang chemical, zat
ini memiliki fungsi sebagai pengisi rongga dalam campuran pengecoran sehingga bobot bahan pengecoran yang telah dicampurkan dan ditambah foaming agent
35
menjandi lebih ringan. Komponen utama penyusun dari zat aditif ini adalah Alcohol dan Sulfuric Ester. Zat aditif tersebut sangat baik untuk digunakan dalam
pembuatan beton ringan ataupun bata ringan. Perbandingan pemakaian airnya 1:20 sd 1:39, untuk kebutuhan air dan foaming agent untuk adukan benda uji
dapat dilihat pada tabel 3.1, tabel 3.2, tabel 3.3 dan tabel 3.4 untuk perancangan komposisi pengecoran sampel silinder dan batako.
2.4 Pengujian Benda Uji