Komposisi Paving Block Berbasis Limbah Padat Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit Sebagai Bahan Pengganti Semen

KOMPOSISI PAVING BLOCK BERBASIS LIMBAH PADAT
ABU BOILER PABRIK KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN
PENGGANTI SEMEN

CHOIRUL MAY AFFANDI SIREGAR

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Komposisi Paving Block
Berbasis Limbah Padat Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit sebagai Bahan Pengganti
Semen adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2016
Choirul May Affandi Siregar
NIM F34110002

ABSTRAK
CHOIRUL
MAY
AFFANDI
SIREGAR.
Komposisi
Paving
Block Berbasis Limbah Padat Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit Sebagai Bahan
Pengganti Semen. Dibimbing oleh ANI SURYANI.
Abu boiler pabrik kelapa sawit (POBA) adalah bahan pozzolan yang
dimanfaatkan sebagai bahan pengganti semen sehingga dapat mengurangi jumlah
semen. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh jumlah kerikil yang
ditambahkan pada komposisi agregat dan pengaruh jumlah POBA sebagai bahan
pengganti semen terhadap mutu paving block. Komposisi kerikil yang digunakan

adalah 10%, 20%, dan 30% dari berat agregat, sedangkan komposisi POBA yang
digunakan adalah 5%, 10%, 15%, 20% dan 25% dari berat semen. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa penggunaan kerikil dan POBA sebagai bahan pengganti pasir
dan semen berpengaruh terhadap mutu paving block. Semakin banyak kerikil yang
ditambahkan semakin baik mutu paving block. Komposisi paving block terbaik
pada penelitian ini adalah jumlah kerikil yang ditambahkan pada agregat sebanyak
20% dan jumlah POBA dapat menggantikan semen sebanyak 10%. Hal ini
ditunjukkan dari nilai kuat tekan pada umur 7, 14, dan 28 hari semakin meningkat
hingga mencapai 22,04 MPa, penyerapan air sebesar 5,8%, dan ketahanan terhadap
sulfat. Berdasarkan SNI 03-0691-1996, paving block yang dihasilkan pada
perlakuan ini termasuk mutu B dan dapat digunakan untuk pelataran parkir.
Kata kunci :Abu boiler pabrik kelapa sawit, kerikil, paving block
ABSTRACT
CHOIRUL MAY AFFANDI SIREGAR. Composition of Paving Block Based on
Solid Waste Palm Oil Boiler Ash as Cement Replacer Materials. Supervised by
ANI SURYANI.
Palm oil boiler ash (POBA) is a pozzolan that can be utilized as a substitute
for cement so that it can reduce the amount of cement. The aims of this research
was to determine the effect of the amount of gravel was added to the aggregate
composition and the effect of the amount of POBA as cement replacer. The

composition of gravel used was 10%, 20%, and 30% by weight of aggregate, while
the composition of POBA used was 5%, 10%, 15%, 20% and 25% by weight of
cement. Research results showed that the use of gravel and POBA as a replacer for
sand and cement affect the quality of the paving block. Increasing of gravel addition
will increase the quality of paving block. The best composition of paving block in
this research was the amount of gravel can be added to aggregate as much as 20%
and the amount of POBA can replace as much as 10% of cement. It was shown
from the value of compressive strength of 7, 14, and 28 days increased to reach
22.04 MPa, water absorption is 5.8%, and the durability of the resistance to sulfate.
Based on SNI 03-0691-1996, paving block generated from this treatment fitted in
B quality of paving block and can be used for parking area.
Key words : Palm oil boiler ash, gravel, paving block

KOMPOSISI PAVING BLOCK BERBASIS LIMBAH PADAT
ABU BOILER PABRIK KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN
PENGGANTI SEMEN

CHOIRUL MAY AFFANDI SIREGAR

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi berjudul “Komposisi Paving
Block Berbasis Limbah Padat Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit sebagai Bahan
Pengganti Semen” berhasil diselesaikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr. Ir. Ani Suryani, DEA selaku
pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama penulis
melakukan penelitian. Terima kasih pula penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Faqih
Udin, M.Sc dan Dr. Ir. Ade Iskandar, MSi selaku dosen penguji yang telah

memberikan arahan dan masukan dalam perbaikan karya ilmiah ini. Disamping
itu, penghargaan penulis sampaikan kepada bapak Ahmad, selaku laboran
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, kepada bapak Yanyan dari PTPN VIII
Cikasungka, seluruh staf dan laboran Departemen Teknologi Industri Pertanian,
yang telah membantu selama pengumpulan data penelitian. Ungkapan terima kasih
juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua dan seluruh keluarga, sahabat dan
teman-teman TIN 48, adik-adik TIN 49, teman-teman Wisma Baristar atas doa dan
dukungannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2016
Choirul May Affandi Siregar

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

3

TINJAUAN PUSTAKA

3

Semen Portland

3

Agregat (Pasir dan Kerikil)

4

Air

5

Spent Bleaching Earth (SBE)

6

Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit (POBA)

6

Paving Block (Bata Beton)

7

METODE

8

Alat dan Bahan

8

Waktu dan Tempat

8

Metode Penelitian

8

Perancangan Percobaan dan Prosedur Analisis Data

9

HASIL DAN PEMBAHASAN

9

Karakterisasi Bahan Baku

9

Karakteristik Mutu Paving Block
KESIMPULAN DAN SARAN

12
21

Kesimpulan

21

Saran

21

DAFTAR PUSTAKA

22

LAMPIRAN

24

RIWAYAT HIDUP

37

DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Standart mutu paving block
Kombinasi perlakuan pada pembuatan paving block
Karakteristik limbah SBE
Karakteristik pasir dan kerikil
Kandungan kimia abu boiler PKS
Dimensi paving block
Kuat tekan paving block
Penyerapan air paving block
Hasil uji ketahanan terhadap natrium sulfat

7
9
10
10
12
13
14
17
19

DAFTAR GAMBAR
1. Perbedaan reaksi hidrasi semen dan material pozzolanik
2. Penampakan paving block pada perlakuan konsentrasi abu boiler PKS
3. Grafik hubungan antara kuat tekan dengan umur paving block pada
konsentrasi kerikil 10%, 20%, 30%
4. Grafik hubungan konsentrasi abu boiler PKS terhadap kuat tekan paving
block pada umur 28 hari
5. Grafik hubungan jumlah abu boiler PKS dengan penyerapan air paving
block umur 28 hari
6. Grafik hubungan porositas paving block (%) dengan jumlah abu boiler
pabrik kelapa sawit pada umur paving block 28 hari
7. Grafik pengaruh jumlah abu boiler PKS terhadap pertambahan bobot
paving block setelah perendaman

11
12
15
16
18
18
20

DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Prosedur karakterisasi bahan baku
240
Prosedur pembuatan paving block
26
Komposisi bahan pembuatan paving block
27
Prosedur analisis mutu paving block
27
Hasil uji XRF (X-Ray Flourosence) abu boiler PKS
29
Penampakan paving block setiap perlakuan
30
Hasil uji kuat tekan, analisis ragam dan uji lanjut Duncan kuat tekan
paving block umur 28 hari
31
8. Hasil uji penyerapan air dan porositas, analisis ragam dan uji lanjut
Duncan paving block terhadap penyerapan air
33
9. Hasil uji ketahanan natrium sulfat, analisis ragam dan uji lanjut Duncan
paving block terhadap ketahanan natrium sulfat
35

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditas andalan Indonesia.
Perkembangan industri ini semakin meningkat setiap tahunnya. Peningkatan ini
diiringi dengan meningkatnya jumlah produksi CPO dan turunan minyak sawit
lainnya. Pada tahun 2013, produksi CPO dan turunannya di Indonesia mencapai 30
juta ton, tahun 2014 mencapai 31,5 juta ton (GAPKI 2014). Peningkatan jumlah
produksi minyak sawit ini tentunya akan berpengaruh terhadap peningkatan limbah
yang dihasilkan dari kegiatan produksi. Salah satu limbah pada pabrik kelapa sawit
adalah limbah padat abu boiler dan pada industri minyak sawit goreng adalah
limbah padat spent bleaching earth (SBE).
Bleaching earth merupakan salah satu bahan yang digunakan dalam proses
pemurnian minyak goreng kelapa sawit. Sekitar 0.5-2% bleaching earth dari jumlah
CPO yang diolah digunakan pada proses pemucatan minyak goreng (Young 1987).
Peningkatan jumlah produksi minyak goreng sawit (MGS) ini tentunya akan
berdampak terhadap peningkatan jumlah limbah padat spent bleaching earth
sehingga diperlukan penanganan limbah yang tepat agar tidak mencemari
lingkungan. Kajian yang telah dilakukan sejauh ini dalam pemamfaatan limbah
SBE seperti penggunaan kembali limbah SBE sebagai adsorben ataupun melakukan
recovery untuk pengambilan minyaknya. Namun cara seperti ini masih memerlukan
biaya tambahan untuk setiap prosesnya sehingga menjadi kendala dalam
pemanfaatan limbah SBE. Salah satu alternatif yang dapat dilakukan untuk
mengurangi jumlah limbah padat SBE adalah dengan memanfaatkannya sebagai
bahan baku untuk pembuatan paving block.
Salah satu cara untuk mengurangi limbah SBE tersebut dapat digunakan
sebagai bahan baku pembuatan paving block. Karakteristik SBE hampir
menyerupai pasir, tetapi memiliki partikel yang lebih halus, sehingga dapat
menggantikan jumlah pasir yang digunakan. Menurut hasil penelitian Mardiko
(2014) jumlah SBE terbaik yang dapat digunakan dalam formulasi paving block
sebesar 20% dari banyak pasir yang ditambahkan. Paving block yang dihasilkan
memiliki nilai kuat tekan rata-rata 15,34 MPa. Nilai tersebut menunjukkan bahwa
paving block termasuk dalam kategori mutu C. Kemudian penelitian Romansyah
(2015) dilakukan dengan penambahan abu sekam padi sebagai bahan pengganti
semen dalam komposisi SBE yang sama. Hasil yang diperoleh dari penelitian
tersebut adalah abu sekam padi dapat menggantikan semen sebanyak 10%.
Berdasarkan nilai kuat tekannya paving block tersebut dikategorikan mutu B
dengan kuat tekan 21.31 Mpa. Informasi lain yang diperoleh dari penelitian tersebut
adalah penggunaan semen yang ditambahkan sebanyak 30%. Selain itu, semakin
tinggi tekanan press yang diberikan, nilai kuat tekannya juga akan semakin
meningkat.
Abu boiler pabrik kelapa sawit merupakan hasil pembakaran serat dan
cangkang kelapa sawit dalam boiler pabrik dengan temperatur 800-900oC sehingga
mempunyai kandungan silika yang tinggi dan berpotensi sebagai bahan pozzolan.
Pozzolan adalah bahan yang mengandung silika atau alumino silika, tidak atau
sedikit mempunyai sifat mengikat sperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang

2
halus dan dengan adanya air maka senyawa tersebut dapat bereaksi secara kimia
dengan hidroksida-hidroksida alkali atau alkali tanah pada temperatur ruang dapat
membentuk atau membantu terbentuknya senyawa senyawa yang mempunyai sifat
seperti semen (BSN 2002). Abu boiler ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan untuk
menggantikan peran semen dalam proses pembuatan paving block. Bahan
tambahan lainnya dalam campuran pembuatan paving block adalah agregat kasar
sebagai bahan pengisi dan dapat memperkuat paving block. Agregat kasar adalah
adalah batuan yang ukuran butirannya lebih besar dari 4.80 mm (British Standard)
atau 4.75 mm (Standart ASTM). Agregat dengan ukuran lebih besar dari 4.80 – 40
mm disebut kerikil beton yang lebih dari 40 mm disebut kerikil kasar.
Berdasarkan penelitian sebelumnya, penelitian ini dilakukan sebagai penelitian
lanjutan untuk mendapatkan mutu paving block yang lebih baik dengan melakukan
penambahan bahan pozzolan lainnya berupa abu boiler pabrik kelapa sawit dan
penambahan kerikil sebagai bahan tambahan agregat yang nantinya akan
mengurangi pasir. Kemudian perbandingan SBE dengan pasir yang digunakan
adalah 1:4. Pembuatan paving block dengan menggunakan mesin press hidrolik
dengan tekanan press 25 kg/cm2, sehingga dengan variasi komposisi abu boiler
pabrik kelapa sawit dan agregat kasar diharapkan dapat meningkatkan nilai kuat
tekan paving block.

Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, masalah yang ingin
dibahas dalam penelitian ini adalah :
1. Mengetahui ada tidaknya pengaruh penggunaan abu boiler pabrik kelapa
sawit terhadap mutu paving block.
2. Mengetahui ada tidaknya pengaruh penggunaan kerikil terhadap
mutu paving block.
3. Mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan limbah abu boiler pabrik
kelapa sawit yang dapat digunakan dalam menggantikan semen dalam
pembuatan paving block.
4. Mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan kerikil yang dapat
digunakan dalam menggantikan pasir dalam pembuatan paving block.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan abu boiler
pabrik kelapa sawit dan kerikil terhadap mutu paving block serta mendapatkan
komposisi terbaik abu boiler pabrik kelapa sawit dan kerikil dalam menggantikan
fungsi semen dan pasir pada paving block.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini akan menghasilkan informasi mengenai komposisi abu boiler
pabrik kelapa sawit dan kerikil dalam pembuatan paving block, pemanfaatan limbah
boiler pabrik kelapa sawit, peningkatkan nilai ekonomis dan pengurangan biaya

3
dengan memanfaatkan bahan-bahan sisa atau limbah dalam pembuatan paving
block.

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada penentuan jumlah abu boiler pabrik kelapa
sawit dan kerikil yang optimal dalam pembuatan paving block dalam meningkatkan
mutu paving block dengan melakukan pengujian mutu berdasarkan standar yang
telah ditetapkan.

TINJAUAN PUSTAKA
Semen Portland
Dalam sebuah kontruksi beton, semen lazim digunakan sebagai pengikat
agregat kasar, agregat halus, atau bahan tambahan lainnya sehingga menjadi
padatan keras dengan penambahan air. Ikatan tersebut terjadi karena semen
mempunyai sifat adesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya mineralmineral agregat tersebut (Wang et al. 2000). Semen yang memerlukan air untuk
proses pengikatan disebut semen hidrolisis yang terdiri dari silikat dan lime yang
terbuat dari batu kapur dan lempung atau tanah liat yang dihancurkan, dicampur,
dan dibakar. Semen hidrolisis disebut juga semen portland karena beton yang
dihasilkan menyerupai batu portland. Kekuatan beton yang dihasilkan dari semen
tersebut baru akan dicapai pada umur 28 hari. Menurut BSN (2004), Semen
portland adalah 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
Kandungan utama yang ada pada semen portland adalah Trikalsium Silikat
(3CaO.SiO2; disingkat C3S), Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2 disingkat C2S),
Trikalsium Aluminat (3CaO.Al2O3; disingkat C3A), dan Tetrakalsium
Aluminoferrit (4CaO. Al2O3.Fe2O3; disingkat C4AF). Silikat dan aluminat pada
semen portland jika bereaksi dengan semen akan menjadi perekat yang kemudian
membentuk massa yang keras. Sekitar 70-80% senyawa penyusun semen adalah
C3S dan C2S, sehingga senyawa tersebut dapat menentukan sifat dan karakteristik
dari semen tersebut (Mulyono 2005).
Proses hidrasi pada semen terjadi jika dilarutkan dengan air. Proses ini yang
akan mempengaruhi ikatan antara semen dengan agregat sehingga membentuk
masa yang keras. Mekanisme reaksi proses hidrasi pada semen adalah sebagai
berikut :
a.
Hidrasi kalsium silikat (C3S dan C2S)
Trikalsium silikat (C3S) merupakan mineral yang paling banyak terkandung
dalam semen dan berpengaruh terhadap kekuatan awal pasta semen. Senyawa ini
akan bereaksi dengan air membentuk kalsium silikat hidrat (CSH) dan kalsium
hidroksida (CH). Sebagian besar reaksi terjadi pada beberapa hari pertama yang

4
berkontribusi dalam peningkatan kekuatan dan penurunan jumlah porositas pada
struktur beton. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
2 (3CaO.SiO2) + 6H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2
Pada reaksi hidrasi mineral C2S, produk reaksi yang terbentuk sama dengan
reaksi pada C3S, tetapi jumlah kalsium hidroksida (CH) yang terbentuk lebih sedikit.
Reaksi hidrasi yang terjadi pada mineral C2S adalah sebagai berikut:
2 (2CaO.SiO2) + 4H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
Senyawa C2S memiliki tingkat kelarutan yang lebih rendah dibandingkan C3S
sehingga reaksi hidrasi yang terjadi cenderung lebih lambat. Oleh sebab itu,
senyawa C2S berpengaruh terhadap pengerasan pasta semen yang berumur lebih
dari 7 hari dan berkontribusi terhadap kekuatan akhir beton.
b.
Hidrasi kalsium alumina dan mineral ferrit (C3A dan C4AF)
Reaksi hidrasi pada kalsium alumina (C3A) dan mineral ferrit (C4AF)
cenderung lebih komplek dibandingkan mineral kalsium silikat dan reaksi
tergantung ada atau tidaknya ion sulfat. Kelarutan C3A di dalam air lebih tinggi
dibandingkan C3S sehingga jika bereaksi dengan air akan berlangsung sangat cepat
dan membentuk kalsium aluminat hidrat (CAH).
3CaO.Al2O3 + 6H2O → 3CaO. Al2O3.6H2O
Pada proses reaksi yang terjadi antara mineral C3A dengan air biasanya akan
melepaskan/menghasilkan sejumlah panas yang menyebabkan pasta semen akan
lebih lama untuk mengeras beberapa saat setelah pencampuran. Untuk mengurangi
hal itu biasanya di dalam semen ditambahkan kalsium sulfat (gypsum). Dengan
adanya gypsum, mineral C3A akan bereaksi membentuk senyawa kalsium sulfo
aluminat (ettringite). Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
3CaO.Al2O3 + 3CaSO4 + 32H2O → 3CaO. Al2O3.3CaSO4.32H2O
Pada mineral ferrit (C4AF), reaksi yang terjadi sama seperti C3A, tetapi laju
reaksinya lebih lambat dan beberapa mineral alumunium hasil reaksi digantikan
oleh besi. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
4CaO.Al2O3.Fe2O3 + CaSO4 + 16H2O → 4CaO. Al2O3.3CaSO4.12H2O +
Ca(OH)2 + 2Fe (OH)3
Jumlah substitusi mineral alumunium oleh besi tergantung pada banyak
faktor, seperti komposisi C4AF dalam semen dan kondisi di dalam pasta semen.
Proses reaksi pada C4AF berlangsung lambat sehingga bisa dalam orde minggu.
Oleh sebab itu, proses pengerasan semen yang maksimal bias mencapai waktu 28
hari (Sobelev 2002).
Agregat (Pasir dan Kerikil)
Agregat merupakan butiran mineral yang berfungsi bahan pengisi dalam
pembuatan beton. Sekitar 60-70% volume agregat mengisi produk beton atau

5
mortar. Walaupun hanya berfungsi sebagai bahan pengisi, kualitas agregat harus
tetap diperhatikan karena jumlah yang digunakan sangat banyak sehingga
menentukan kualitas dan sifat akhir produk beton. Agregat yang digunakan dalam
bahan bangunan berupa agregat alam ataupun agregat buatan. Berdasarkan
ukurannya secara umum agregat dibedakan menjadi dua yaitu agregat halus dan
agregat kasar.
Agergat halus merupakan pasir yang berbentuk butiran-butiran mineral keras
dan bersifat kekal sebagai hasil disintegrasi alami batuan atau pasir buatan yang di
hasilkan dari industri pemecahan batu dengan ukuran butir maksimal 5 mm (BSN
2002). Adapun persyaratan agregat halus yang dapat digunakan dalam pembuatan
paving block sebagai berikut:
 Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang tajam, keras dan gradasinya
menerus. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau
hancur oleh pengaruh cuaca, seperti terkena sinar matahari atau hujan.
 Susunan besar butir mempunyai modulus kehalusan antara 1,50-3,80.
 Kadar lumpur/ bagian butir yang lebih kecil dari 0,07 mm maksimum 5%.
 Kadar zat organik ditentukan dengan larutan natrium hidroksida 3%, jika
dibandingkan dengan warna standar atau pembanding tidak lebih tua dari warna
standar (sama).
Agregat kasar dapat berupa kerikil, pecahan kerikil, batu pecah, terak tanur
tiup atau beton semen hidrolisis yang dipecah yang ukurannya antara 5-40 mm
(BSN 2002). Adapun persyaratan agregat kasar yang dapat digunakan dalam
pembuatan paving block sebagai berikut:
 Kerikil atau batu pecah harus terdiri dari butir-butir yang keras dan tidak
berpori serta mempunyai sifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh
pengaruh cuaca seperti terik matahari atau hujan.
 Tidak mengandung bahan yang reaktif terhadap alkali jika agregat kasar
digunakan untuk membuat beton yang akan mengalami basah dan lembab terus
menerus atau yang akan berhubungan dengan tanah basah.
 Agregat kasar tidak boleh mengandung bahan-bahan yang dapat merusak beton
seperti bahan-bahan yang reaktif sekali dan harus dibuktikan dengan percobaan
warna dengan laruta NaOH.
 Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (terhadap berat
kering) dan apabila mengandung lebih dari 1%, agregat kasar tersebut harus
dicuci.
Sebagai bahan pengisi, agregat mempunyai peranan penting dalam
menentukan kualitas beton. Semakin baik gradasi yang dimiiki agregat akan
semakin tinggi kualitas beton yang di hasilkan. Kemudian, pemilihan agregat kasar
yang tepat akan mempengaruhi daya serap air atau porositas paving block. Daya
serap air atau porositas yang rendah memberikan keseragaman adukan beton.
Adukan tersebut akan mempengaruhi ada tidaknya rongga udara pada paving block.
Banyaknya rongga akan mempengaruhi serapan air sehingga menurunkan mutu
paving block.
Air
Fungsi utama air dalam campuran beton adalah untuk membantu proses
terjadinya reaksi hidrasi pada semen. Air yang dapat digunakan dalam proses

6
pengadukan tidak boleh mengandung asam, basa dan minyak sehingga tidak
menggangu proses pengikatan. Pada umumnya, semua air minum dapat digunakan
untuk membantu proses pencampuran kecuali air minum yang banyak mengandung
sulfat (Oglesby et al. 1996). Persyaratan air sebagai bahan bangunan harus
memenuhi syarat menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan Di Indonesia
(DPMB 1982), antara lain:
1. Air harus bersih.
2. Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang dapat
dilihat secara visual.
3. Tidak boleh mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2 gram / liter.
4. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton
(asam-asam, zat 6ndustr dan sebagainya) lebih dari 15 gram /liter. Kandungan
klorida (Cl), tidak lebih dari 500 p.p.m. dan senyawa sulfat tidak lebih dari 1000
p.p.m. sebagai SO3.
5. Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi.
Penggunaan air pada pembuatan campuran harus tepat karena air yang
berlebih akan menyebabkan rongga pada struktur paving block setelah proses
hidrasi selesai sehingga menurunkan kekuatan paving block. Penggunaan air yang
terlalu banyak akan menyebabkan adukan menjadi sangat encer. Apabila air terlalu
sedikit akan menyebabkan proses hidrasi terganggu dan proses pengerasan tidak
optimal.
Spent Bleaching Earth (SBE)
Spent Bleaching Earth (SBE) merupakan hasil samping dari proses
pemucatan pada industri minyak nabati. Limbah padatan spent bleaching earth
masih mengandung 17-28% minyak dan bahan organik lainnya yang masih bisa
dimanfaatkan sebagai bahan baku biodisel (Rehab et al 2014). Senyawa organik
yang berasal dari CPO masih mengandung sebagian besar senyawa trigliserida (fat)
dan sebagian kecil komponen organik lainnya. Komponen organik ini berupa
digliserida, asam lemak bebas, protein, zat warna alami, dan wax. Selain itu dalam
spent bleaching earth juga masih terkandung komponen asam fosfat. Asam fosfat
ini berasal dari proses degumming yang terbawa oleh CPO ke unit bleaching
(Wahyudi 2000). Bentonit mengandung NaO, karena kandungannya tersebut
bentonit dapat digunakan sebagai bahan lumpur bor, penyumbat kebocoran
bendungan, bahan pencampur cat, bahan baku farmasi, bahan perekat pasir cetak
dalam industri pengecoran dan lain sebagainya (Kusumaningtyas 2011). Spent
Bleaching Earth yang digunakan dalam penelitian adalah SBE yang kandungan
residu minyak sawitnya telah digunakan sebagai bahan baku biodisel dengan proses
estrifikasi-transesterifikasi secara in-situ.
Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit (POBA)
Abu boiler pabrik kelapa sawit atau disebut juga dengan Palm Oil Fuel Ash
(POFA) merupakan hasil pembakaran limbah padat kelapa sawit pada mesin boiler
dengan suhu sekitar 800-1000oC. Pembakaran tersebut bertujuan untuk
menghasilkan uap sebagai pembangkit listrik di pabrik kelapa sawit tersebut.

7
Limbah padat yang digunakan untuk bahan bakar boiler tersebut berupa serat (fiber)
dan cangkang kelapa sawit.
Menurut Borhan (2010), abu boiler pabrik kelapa sawit mengandung
43,60% SiO2, 4,70% Fe2O3, 8,40% CaO, dan 11,4% Al2O3. Sedangkan menurut
Zarina et al (2013), kandungan 65,3% SiO2,,1,9% Fe2O3, 6,4% CaO, dan 2,5%
Al2O3. Berdasarkan ASTM C 618, abu boiler pabrik kelapa sawit dikategorikan
kedalam bahan pozzolan kelas C dengan jumlah minimal SiO2, Al2O3, dan FeO3
minimal 50%.
Silika yang terkandung dalam abu boiler pabrik kelapa sawit memiliki
struktur amorphous akibat suhu pembakaran yang tinggi. Sebagai bahan pozzolan
silika dapat bereaksi dengan kalsium hidroksida pada reaksi hidrasi semen. Hasil
reaksi tersebut menghasilkan kalsium silikat hidrat yang mempunyai sifat pengikat.
Menurut Sinulingga et al (2014), penggunaan abu boiler pabrik kelapa sawit yang
berasal dari Malaysia sebanyak 20% sebagai campuran pengganti semen dapat
meningkatkan kuat tekan beton, sedangkan penggunaan abu boiler pabrik kelapa
sawit yang berasal dari Thailand dapat menggantikan semen sebanyak 30%.
Paving Block (Bata Beton)
Paving block atau biasa disebut bata beton merupakan suatu komposisi
bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolisis
sejenisnya, air, dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak
mengurangi mutu bata beton tersebut (BSN 1996). Dalam aplikasinya, paving block
biasa digunakan untuk trotoar, areal parkir, jalanan perumahan atau taman, dan lainlainnya. Keuntungan paving block dibandingkan bahan bahan perkerasan jalan
lainnya adalah kemudahan dalam pemasangan dan pemeliharaan, memiliki nilai
estetika tinggi, dan memiliki durabilitas yang baik.
Menurut SNI 03-0691-1996, standar mutu yang harus dipenuhi oleh paving
block adalah sebagai berikut :
1. Sifat tampak paving block harus mempunyai permukaan yang rata, tidak
terdapat retak-retak dan cacat, bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
direpihkan dengan kekuatan jari tangan.
2. Ukuran paving block harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
±8%.
3. Paving block untuk lantai apabila diuji dengan natrium sulfat tidak boleh cacat
dan kehilangan berat yang diperbolehkan maksimum 1%.
4. Paving block untuk lantai harus mempunyai kekuatan fisik seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Standart mutu paving block
Mutu

Kuat Tekan (MPa)

Rata-Rata Minimal
A
40
35
B
20
17
C
15
12.5
D
10
8.5
Sumber: SNI 03-0691-1996

Penyerapan Air
(%)
Rata-Rata maks
3
6
8
10

Klasifikasi
Penggunaan
Jalan
Pelataran parkir
Pejalan kaki
Taman dan lainnya

8

METODE
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain alat press paving
block mekanis, neraca/timbangan analitik, Universal Testing Machine merk
Shimadzu tipe UMH-30, ayakan pasir, sendok semen, sekop, ember, oven,
peralatan gelas, desikator, bejana gelas, mistar, kertas saring bebas abu, cawan
alumunium dan cawan porselen.
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain semen portland,
pasir, abu boiler pabrik kelapa sawit yang diperoleh dari PTPN VIII Unit
Cikasungka, spent bleaching earth (SBE), air, pelarut lemak, akuades, dan larutan
garam natrium sulfat.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini berlangsung mulai bulan Februari sampai Oktober 2015, yang
dilaksanakan di empat tempat, yaitu Laboratorium Departemen Teknologi Industri
Pertanian sebagai tempat analisis bahan baku dan pengujian mutu paving block,
Laboratorium Departemen Teknik Mesin dan Biosistem sebagai tempat pengujian
kuat tekan beton, laboratorium pengomposan Lewikopo sebagai tempat pembuatan
dan pengeringan paving block, dan laboratorium Nanotech sebagai tempat
pengujian XRF untuk mengetahui kandungan yang terdapat pada abu boiler pabrik
kelapa sawit.
Metode Penelitian
Tahap Karakterisasi Bahan
Dilakukan karakterisasi pada SBE, pasir, agregat kasar, dan abu boiler pabrik
kelapa sawit, yang akan digukankan dalam pembuatan pavig block. Karakterisasi
SBE meliputi kadar air, kadar lemak, dan bobot isi. Karakterisasi pasir dan agregat
kasar meliputi kadar air, kadar lumpur, dan bobot isi. Prosedur analisis bahan dapat
dilihat pada lampiran 1. Karakterisasi abu boiler pabrik kelapa sawit meliputi kadar
air, bobot isi dan uji X-ray Flourescence (XRF) untuk mengetahui kandungan
mineralnya.
Pembutan Paving Block
Tahap ini akan dilakukan perhitungan perbandingan komposisi bahan yang
akan digunakan dalam pembuatan paving block. Perbandingan antara pasir dan SBE
yang digunakan berdasarkan penelitian Mardiko (2014), yaitu perbandingan yang
optimal antara pasir dengan SBE adalah 4 : 1. Jumlah kerikil pada pembuatan
paving block divariasikan 10%, 20%, dan 30% dari berat agregat yang digunakan.
Jumlah semen yang digunakan sebanyak 30% dari total bahan hal ini berdasarkan
pada penelitian yang telah dilakukan oleh Romansyah (2015). Jumlah abu boiler
pabrik kelapa sawit yang digunakan divariasikan 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25%
dari berat semen yang ditambahkan. Pembuatan paving block menggunakan mesin
press dengan kekuatan tekan 25 kgf/cm2. Prosedur pembuatan paving block dapat
dilihat pada Lampiran 2. Kombinasi perlakuan antara jumlah kerikil dengan abu

9
boiler pabrik kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2 dan komposisi bahan
pembutan paving block dapat dilihat pada Lampiran 3.
Tabel 2 Kombinasi perlakuan pada pembuatan paving block
Jumlah
kerikil (%)
10 (A1)
20 (A2)
30 (A3)

Jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit (%)
5 (B1)
10 (B2)
15 (B3)
20 (B4)
25 (B5)
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5
A3B5
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4

Pengujian Mutu Paving Block
Pengujian bertujuan untuk mengetahui kualitas paving block yang dihasilkan
dari masing-masing formulasi sehingga sesuai dengan SNI yang disyaratkan.
Pengujian yang dilakukan meliputi sifat tampak, ukuran, kuat tekan, penyerapan air,
dan ketahanan terhadap natrium sulfat. Prosedur pengujian paving block dapat
dilihat pada Lampiran 4.
Perancangan Percobaan dan Prosedur Analisis Data
Perancangan percobaan dilakukan menggunakan RAL dua faktor dan
dianalisis menggunakan sidik ragam/ anova (Analysis of Varience) dan uji lanjut
DMRT (Duncan’s Multiple Range Test). Faktor yang digunakan yaitu faktor A
untuk jumlah kerikil dengan 3 taraf (10, 20, dan 30%), sedangkan faktor B untuk
jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit dengan 5 taraf (5, 10, 15, 20 dan 25%).
Pengujian dilakukan sebanyak dua kali ulangan. Model rancangan percobaannya
adalah sebagai berikut :
Yijk = μ + Ai +Bj+(AB)ij+ €k(ij)
Dengan :i = 1,2,3; j = 1,2,3,4,5; dan k = 1,2
Keterangan :
Yijk : Variabel yang diukur
µ
: Rataan umum
Ai : Pengaruh faktor A pada taraf ke-i
Bj : Pengaruh faktor B pada taraf ke-j
ABij : Interaksi antara faktor A dan faktor B
Єijk : Pengaruh galat pada Faktor A taraf ke-i, Faktor B taraf ke-j dan
ulangan ke- k

HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Bahan Baku
Spent Bleaching Earth (SBE)
Bahan baku SBE yang digunakan sangat berpengaruh terhadap mutu paving
block yang dihasilkan, sehingga perlu diketahui karakteristik SBE tersebut.
Karakterisasi yang dilakukan meliputi pengujian kadar air, kadar lemak, dan bobot
jenis. Hasil Karakteristik yang telah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 3.

10

Tabel 3 Karakteristik limbah SBE
Parameter uji
Kadar air
Kadar lemak
Bobot jenis

Satuan
%
% bk
g/cm3

SBE
3.97
3.47
0.89

Air yang terkandung dalam bahan baku SBE dapat mempengaruhi kekuatan
paving block. Pada proses hidrasi air yang terkandung pada paving block sehingga
menyebabkan adanya ruang kosong yang dapat menurunkan kekuatan paving block.
Kadar minyak yang terkandung dalam bahan baku SBE akan mempengaruhi mutu
paving block. Pada saat pencampuran, bahan baku SBE yang mempunyai kadar
minyak tinggi akan menyebabkan adukan paving block tidak akan tercampur
sempurna. Hal ini disebabkan oleh air dan minyak yang terkandung pada bahan
baku SBE mempunyai kepolaran yang berbeda. Bahan baku SBE yang digunakan
adalah SBE yang telah melalui proses pemamfaatan residu minyak yang terdapat
didalamnya untuk produksi biodiesel secara in-situ.
Agregat
Dalam struktur beton, diperlukan bahan pengisi yang kekal dan keras.
Agregat merupakan bahan pengisi dalam beton yang saling terikat dengan air dan
semen. Menurut Nugraha dan Antoni (2007) dalam campuran beton yang kuat,
komposisi agregat sebanyak 60-70% dari total berat beton. Oleh karena itu, dalam
pembuatan paving block perlu diketahui karakteristik agregat yang digunakan.
Agregat yang digunakan yaitu agregat halus berupa pasir dan agregat kasar berupa
kerikil. Karakterisasi yang dilakukan berupa pengujian kadar air, kadar lumpur, dan
bobot isi. Hasil karakterisasi pasir dan kerikil yang telah dilakukan ditunjukkan
pada Tabel 4.
Tabel 4 Karakteristik Pasir dan Kerikil
Parameter uji
Kadar air
Kadar lumpur
Bobot jenis

Satuan
%
% bk
g/cm3

Nilai
Pasir
3.87
4.49
1.54

Kerikil
4.49
5.67
1.91

Kadar air dalam pasir yang tinggi akan menambah rasio air dengan semen
sehingga dapat menurunkan kekuatan pada paving block. Hal ini terjadi karena air
yang sebelumnya menempati rongga akan menguap secara bersamaan dengan
proses hidrasi sehingga meninggalkan rongga tersebut akan menurunkan kepadatan
paving block. Hasil pengujian kadar air yang dilakukan telah memenuhi standard
ASTM berkisar antara 3% - 5%. Selain perngujian kadar air, pengujian kadar
lumpur atau kotoran dilakukan pada pasir. Hal ini berguna untuk mengetahui
banyaknya lumpur atau kotoran sehingga dapat mengetahui penanganan bahan
selanjutnya. Nilai kadar lumpur yang diperoleh telah memenuhi standar SNI 03-

11
1750-1990 yang tidak boleh lebih dari 5%. Menurut Müller et al (2006) kadar tanah
liat atau kotoran melebihi 10% maka pasir tersebut harus dicuci terlebih dahulu
sehingga pasir yang digunakan dalam penelitian ini tidak perlu dicuci. Kadar
lumpur atau kotoran yang terdapat pada pasir akan mempengaruhi kekuatan ikatan
sehingga dapat mempengaruhi kekuatan paving block.
Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit (POBA)
Abu boiler pabrik kelapa sawit mengandung 65,3% SiO2,,1,9% Fe2O3, 6,4%
CaO, dan 2,5% Al2O3 (Zarina et al 2013). Berdasarkan hal tersebut, abu boiler
pabrik kelapa sawit mempunyai kandungan senyawa silika (SiO2) yang tinggi dan
mempunyai aktivitas pozzolanic yang baik. Bahan pozzolanic adalah bahan yang
mengandung senyawa silika atau silika alumina dan alumina yang tinggi. Senyawa
tersebut tidak mempunyai sifat pengikat seperti semen tetapi dengan adanya air
maka akan bereaksi dengan kalsium hidroksida (CH) membentuk senyawa kalsium
hidrat yang bersifat hidraulis (Nurchasanah et al 2012). Senyawa kalsium hidrat
tersebut merupakan senyawa yang dapat bersifat pengikat seperti semen dan dapat
meningkatkan kekuatan paving block. Perbedaan reaksi hidrasi pada semen dan
bahan pozzolan ditunjukkan pada Gambar 1 (Dabai et al. 2009):
Semen portland
2(3CaO.SiO2) + 6H2O → 3CaO.2SiO2.H2O + 3Ca(OH)2
Kalsium
Silikat Hidrat

Kalsium
Hidroksida

Material pozzolan
2SiO2 + 3Ca(OH)2 → 3CaO.2SiO2.3H2O
Kalsium
Hidroksida

Kalsium
Silikat Hidrat

Gambar 1 Perbedaan reaksi hidrasi semen dan material pozzolanik
Kecepatan reaksi yang berlangsung pada semen dan air cenderung cepat
sehingga menghasilkan gel kalsium silikat hidrat yang spontan, sedangkan pada
material pozzolan untuk menghasilkan gel kalsium silikat hidrat reaksi berlangsung
lambat dan membutuhkan kalsium hidroksida sehingga pengaruh dari material
pozzolan terlihat pada hasil akhir paving block. Berdasarkan hal tersebut maka perlu
diketahui unsur yang terkandung dalam abu boiler pabrik kelapa sawit. Kandungan
pada abu boiler pabrik kelapa sawit dianalisis dengan uji XRF di laboratorium
nanotech, Serpong. Hasil pengujian terhadap kandungan kimia dalam abu boiler
pabrik kelapa sawit ditunjukkan pada Tabel 5 dan Lampiran 6.

12
Tabel 5 Kandungan kimia abu boiler PKS
Komponen
SiO2
K2O
CaO
Al2O3
MgO
Fe2O3

Jumlah (%)
52,41
14,47
7,64
5,10
4,54
4,18

Berdasarkan Tabel 5, jumlah senyawa SiO2, Al2O3, dan FeO3 minimal 50%
yang menunjukkan bahwa abu boiler pabrik kelapa sawit dapat digunakan sebagai
bahan pozzolan. Kandungan silika yang tinggi akan bereaksi dengan senyawa
kalsium hidroksida membentuk senyawa kalsium silikat hidrat (Gambar 1).
Senyawa kalsium silikat hidrat merupakan senyawa yang berstruktur kaku.
Senyawa ini disusun oleh partikel-partikel sangat kecil dengan susunan lapisan
yang membentuk formasi agregat yang akan memberikan kekuatan pada paving
block sehingga dengan adanya penambahan pozzolan akan mempengaruhi kekuatan
akhir paving block. Senyawa kalsium hidrat yang terbentuk akan mengisi ruang
kosong antar agregat dalam struktur paving block sehingga dapat mengurangi
porositas dan dapat meningkatkan kekuatan pada paving block.
Karakteristik Mutu Paving Block
Sifat Tampak
Sifat tampak paving block mengacu pada SNI 03-0691-1996 tentang standar
mutu paving block. Pengamatan paving block dilakukan langsung secara visual dan
menyeluruh. Gambar 2 merupakan penampakan paving block dengan variasi
komposisi abu boiler pabrik kelapa sawit.

(5%)

(10%)

(15%)

(20%)

(25%)

Gambar 2 Penampakan paving block pada perlakuan
konsentrasi abu boiler PKS
Secara umum penampakan paving block tidak berbeda satu sama lain, terlihat
rata pada setiap sisiya, dan tidak terdapat retakan, tetapi ada beberapa paving yang
memiliki sedikit rongga pada permukaannya. Hal ini disebabkan oleh metode
pembuatan menggunakan mesin press mekanik dengan tekanan press yang sama
yaitu 25 kg/cm2. Selain itu, bahan bahan yang digunakan telah dilakukan pemisahan
ukuran terlebih dahulu sehingga pada saat pengadukan tercampur sempurna.

13
Rongga-rongga kecil yang terdapat pada permukaan paving block disebabkan oleh
pada saat pengambilan paving block dari cetakan adanya sebagian kecil adukan
yang lengket dan tertinggal pada cetakan. Paving block terlihat seragam dan telah
memenuhi standart mutu SNI 03-0691-1996. Penampakan paving block untuk
semua variasi dapat dilihat pada Lampiran 5.
Ukuran (Dimensi)
Pengukuran bertujuan untuk mengetahui dimensi paving block dan
menghindari adanya penyimpangan ukuran yang akan berpengaruh pada saat
pemasangan paving block. Menurut British Standart 6717 Part I (1986) tentang
Precast Concrete Paving Blocks, persyaratan untuk paving block antara lain sebagai
berikut:
 Paving block dengan bentuk persegi panjang sebaiknya mempunyai ukuran
panjang 200 mm dan lebar 100 mm.
 Ketebalan paving block yang baik yaitu 60 mm, 65 mm, 80 mm dan 100 mm.
 Toleransi dimensi pada paving block yang diijinkan, yaitu panjang ± 2 mm, lebar
± 2 mm, dan tebal ± 3 mm.
Dalam penelitian ini digunakan cetakan yang berukuran 20 cm x 10 cm x 4
cm. Hasil pengukuran dimensi paving block dapat dilihat pada Tabel 6.
Berdasarkan Tabel 6, tidak terdapat ukuran paving block yang tidak sesuai
dengan toleransi ukuran yang diperbolehkan. Perbedaan ukuran paving block akan
dapat mempengaruhi kualitas pemasangan paving block. Pada saat pemasangan,
paving block yang mempunyai dimensi tidak seragam dan melebihi toleransi yang
diperbolehkan akan menghasilkan permukaan yang tidak rata dan bergelombang.
Selain itu, ketidakseragaman dimensi paving block dapat mempersulit pekerja
dalam proses pemasangan.
Tabel 6 Dimensi paving block
Jumlah
Agregat
Kasar (%)
10 % (A1)

20% (A2)

30% (A3)

Parameter
(cm)
Panjang
Lebar
Tinggi
Panjang
Lebar
Tinggi
Panjang
Lebar
Tinggi

Jumlah Abu Boiler PKS (%)
5 (B1)
19.95
9.94
3.84
19.88
9.76
3.73
20.06
9.99
4.03

10 (B2)

15 (B3)

20 (B4)

20.09
9.92
4.01
20.13
10.17
3.71
19.86
9.95
3.78

19.89
9.95
3.93
19.94
9.94
3.71
19.96
10.06
3.79

20.19
10.03
3.90
20.11
9.76
4.02
20.16
9.91
3.77

25 (B5)
19.81
10.04
3.75
19.81
9.94
4.16
19.95
10.04
3.73

Kuat Tekan
Kekuatan tekan adalah kemampuan suatu beton untuk dapat menerima gaya
per satuan luas (Mulyono 2004). Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan
memberikan gaya tekan tertentu persatuan luas pada beton sehingga beton tersebut
menjadi hancur. Faktor yang mempengaruhi kuat paving block adalah jenis dan
kualitas bahan, metode pembuatan paving block, perbandingan jumlah bahan yang

14
digunakan, dan perawatan paving block. Berdasarkan SNI 03-0691-1996 mengenai
mutu dan aplikasi paving block dikategorikan menjadi 4 jenis berdasarkan kuat
tekan dan penyerapan air (Tabel 1). Pengukuran terhadap kuat tekan paving block
dilakukan pada beberapa umur paving block,, yaitu 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.
Hasil pengukuran nilai kuat tekan dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Kuat tekan paving block
Perlakuan
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4
A3B5

7 hari
8.17
8.33
7.74
5.61
5.06
9.85
10.38
7.49
6.34
5.81
8.25
11.61
10.00
8.80
8.70

14 hari
8.94
14.08
12.60
8.89
11.28
14.35
17.46
9.80
10.79
7.93
13.61
18.78
13.27
14.85
10.00

28 hari
11.14
17.83
13.43
11.97
11.46
17.07
22.40
15.01
11.19
8.52
16.87
20.74
15.90
14.12
11.86

Keterangan : A ( Jumlah kerikil) ; B (Jumlah Abu Boiler PKS)
A1 (10%); A2 (20%); A3(30%)
B1 (5%); B2 (10%); B3 (15%); B4 (20%); B5 (25%)

Berdasarkan hasil analisis ragam menunjukkan bahwa faktor jumlah kerikil
(A), faktor jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit (B), dan interaksi antara kedua
faktor (A*B) memiliki pengaruh nyata terhadap nilai kuat tekan paving block
dengan taraf kepercayaan 95%. Hasil analisis varian kedua faktor dan interaksi
kedua faktor terhadap kuat tekan dapat dilihat pada Lampiran 7. Kemudian,
dilakukan uji lanjut Duncan terhadap kedua faktor dan interaksi kedua faktor. Hasil
uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa perlakuan A2B2 dan A2B3 merupakan
formulasi yang terbaik dengan nilai rata-rata kuat tekan berturut-turut sebesar 22,04
MPa dan 20,74 MPa.. Hasil uji lanjut Duncan dapat dilihat pada Lampiran 7.
Hasil pengujian terhadap kuat tekan paving block menunjukkan adanya
peningkatan kuat tekan seiring bertambahnya umur paving block. Menurut Sobolev
(2002) hal ini terjadi karena terjadinya proses pengerasan atau pengikatan agregat
oleh semen berlangsung secara bertahap, pengerasan optimal paving block biasanya
terjadi pada 28 hari setelah pembuatan. Perubahan nilai kuat tekan terhadap umur
paving block untuk setiap jumlah kerikil dapat dilihat pada Gambar 3.

15

KUAT TEKAN (MPA)

KUAT TEKAN (MPA)

15
10
5
0
7 HARI

14
HARI

28
HARI

UMUR PAVING BLOCK
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5

KUAT TEKAN (MPA)

25

20

20
15
10
5
0
7 HARI

14
HARI

28
HARI

UMUR PAVING BLOCK
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5

25
20
15
10
5
0
7 HARI

14
HARI

28
HARI

UMUR PAVING BLOCK
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4
A3B5

Gambar 3 Grafik hubungan antara kuat tekan dengan umur paving
block pada konsentrasi kerikil 10%, 20%, 30%
Adanya peningkatan kuat tekan paving block seiring bertambahnya umur
paving block disebabkan terjadinya reaksi hidrasi secara bertahap. Pada saat
penambahan air, reaksi pengikatan agregat-agregat terjadi sehingga menghasilkan
senyawa kimia yang memperkuat ikatan antar agregat. Mekanisme terjadinya reaksi
hidrasi semen pada paving block adalah sebagai berikut (Sobelev 1997) :
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

2Ca3OSiO4 + 6H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O+ 3Ca(OH)2
2Ca2SiO4 + 4H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
Ca3(AlO3)2 + 3CaSO4 + 32H2O → Ca6 (AlO3)2(SO4)3.32H2O
Ca6(AlO3)2(SO4)3.32H2O+Ca3(AlO3)2+4H2O → 3Ca4(AlO3)2SO4).12H2O
2Ca2AlFeO5 + CaSO4 + 16H2O → Ca3(AlO3)2(SO4)3.12H2O + Ca(OH)2 +
2Fe(OH)3

Senyawa-senyawa dalam semen yang dihasilkan pada saat terjadi reaksi
hidrasi mempunyai sifat yang berbeda-beda. Senyawa-senyawa inilah yang dapat
mempengaruhi kecepatan pengerasan pada paving block. Reaksi yang berhubungan
dengan senyawa C3S dapat mempengaruhi kekuatan paving block dalam waktu 7
hari. Reaksi hidrasi ini ditunjukkan pada reaksi (1) dan (3) yang berlangsung sangat
cepat, biasanya dalam hitungan menit. Reaksi hidrasi yang berhubungan dengan
senyawa C2S mempengaruhi kekuatan paving block dalam waktu 14 hari. Reaksi
yang berhubungan dengan hidrasi C2S ditunjukkan pada reaksi (2), (4), dan (5)
yang berlangsung dalam hitungan minggu. Oleh karena itu, pengerasan kekuatan
paving blok optimal dapat dicapai pada hari ke-28 (Sobolev 2002). Grafik
hubungan antara nilai kuat tekan dengan konsentrasi abu boiler pabrik kelapa sawit
pada umur paving block 28 hari dapat dilihat pada Gambar 4.

11,86

11,46
8,52

11,97
11,19
14,12

14,43
15,01
15,9

15

11,14

Kual Tekan (MPa)

20

17,83

17,04
16,87

25

22,4
20,9

16

10

Kerikil 10%
Kerikil 20%
Kerikil 30%

5
0
5%

10%

15%

Abu Boiler PKS

20%

25%

Gambar 4 Grafik hubungan konsentrasi abu boiler PKS terhadap
kuat tekan paving block pada umur 28 hari
Berdasarkan Gambar 4, jumlah kerikil yang ditambahkan paling baik untuk
menggantikan pasir adalah 20% dari berat agregat. Semakin banyak kerikil yang
ditambahkan, semakin tinggi nilai kuat tekan yang diperoleh. Hal ini disebabkan
oleh variasi agregat yang diberikan oleh kerikil sehingga mempunyai volume pori
kecil. Pasir yang memiliki ukuran yang lebih kecil akan mengisi ruang kosong
diantara kerikil yang memiliki ukuran yang lebih besar sehingga kemampatannya
lebih tinggi. Kemudian, pada faktor jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit yang
dapat menggantikan semen sebanyak 10% dari berat semen. Adanya penurunan
nilai kuat tekan pada konsentrasi abu boiler pabrik kelapa sawit diatas 10%
disebabkan komposisi semen sebagai pengikat utama menjadi berkurang sehingga
proses pengerasan paving block menjadi kurang optimal. Selain itu, abu boiler
pabrik kelapa sawit merupakan bahan pozzolan alami yang termasuk kelas C
menurut standard ASTM C 618. Pada saat raeaksi hidrasi semen oleh air,
kandungan SiO2 amorf pada abu boiler pabrik kelapa sawit bereaksi dengan kalsium
hidroksida (CH) sehingga menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-Si-Hgel).
Kalsium silikat hidrat (C-Si-Hgel) mempunyai sifat kaku dan keras yang dapat
membantu proses pengikatan agregat sehingga menjadikan paving block lebih kuat
(Sinulingga 2014).
Dari hasil pengujian, komposisi terbaik adalah jumlah kerikil yang
ditambahkan pada agregat sebagai pengganti pasir adalah 20% dari berat agregat
dan jumlah abu boiler yang dapat menggantikan semen sebanyak 10% dari berat
semen yang digunakan (A2B2). Perlakuan tersebut memiliki nilai kuat tekan
tertinggi yaitu 22,04 MPa dan berdasarkan SNI 03-0691-1996 termasuk karegori
mutu B yang dapat diaplikasikan untuk pelataran parkir.
Penyerapan Air
Salah satu faktor utama yang mempengaruhi kekuatan paving block adalah
penyerapan air. Penyerapan air adalah banyaknya air yang mampu diserap oleh
paving block. Penyerapan air erat hubungannya dengan porositas. Porositas
didefinisikan sebagai perbandingan volume pori-pori (volume yang dapat ditempati
oleh fluida) terhadap volume beton (Sutapa 2011). Penyerapan air berbanding lurus
dengan tingkat porositas beton paving block. Jika penyerapan air oleh paving block

17
tinggi, maka porositas paving block juga tinggi sehingga dapat menurunkan
kekuatan paving block tersebut yang mengakibatkan paving block menjadi retak
dan pecah. Faktor yang mempengaruhi penyerapan air paving block adalah jenis
dan sifat bahan, ukuran bahan, tingkat kerapatan struktur pada paving block, bentuk
pori, dan banyak hal lainya (Nugraha dan Antoni 2007). Pengujian penyerapan air
dilakukan terhadap sampel yang telah mencapai umur 28 hari. Hasil pengujian daya
serap air ditunjukkan pada Tabel 8.
Tabel 8 Penyerapan air paving block
Perlakuan
A1B1
A1B2
A1B3
A1B4
A1B5
A2B1
A2B2
A2B3
A2B4
A2B5
A3B1
A3B2
A3B3
A3B4
A3B5

Daya Serap Air (%) Porositas (%)
8,49
16,05
5,01
9,12
10,92
19,88
9,11
16,66
11,85
20,93
8,05
15,37
5,80
10,52
6,25
11,32
9,7
16,56
11,12
19,71
6,93
13,11
5,59
10,11
8,95
15,56
7,97
13,97
9,72
16,98

Keterangan : A ( Jumlah Kerikil) ; B (Jumlah Abu Boiler PKS)
A1 (10%); A2 (20%); A3(30%)
B1 (5%); B2 (10%); B3 (15%); B4 (20%); B5 (25%)

Berdasarkan hasil analisis ragam menunjukkan bahwa faktor jumlah kerikil
(A), jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit (B), dan interaksi antara kedua faktor
(A*B) berpengaruh nyata terhadap nilai penerapan air pada selang kepercayaan
95% (Lampiran 8). Kemudian uji lanjut Duncan dilakukan terhadap kedua faktor
dan interaksi kedua faktor. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan perlakuan A1B2,
A2B2, dan A3B2 merupakan perlakuan yang terbaik dengan nilai persentase
penyerapan air terendah berturut turut 5,01%; 5,80%; dan 5,59% (Lampiran 8).
Grafik hubungan antara jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit dengan nilai
penyerapan air paving block dapat dilihat pada Gambar 5.
Berdasarkan Gambar 5, semakin banyak kerikil yang digunakan sebagai
penggati pasir maka semakin rendah nilai penyerapan air pada paving block.
Penggunaan kerikil memberikan variasi ukuran ageregat. Kerikil memiliki ukuran
yang besar dan besifat kuat, tetapi memiliki banyak pori-pori ketika hanya
menggunakannya sebagai agregat. Oleh karena itu, pasir yang memiliki ukuran
yang lebih kecil akan mengisi ruang antar kerikil sehingga pori-pori pada paving
block akan semakin kecil. Kemudian, pada faktor jumlah abu boiler pabrik kelapa
sawit 10% (B2) mempunyai nilai paling rendah. Adanya peningkatan nilai
penyerapan air pada penambahan abu boiler pabrik kelapa sawit diatas 10%.
Peningkatan tersebut disebabkan oleh berkurangnya jumlah semen yang

18

8
6

8,95
6,25

10

5,01
5,8
5,59

8,49
8,05
6,93

Penyeraapan Air (%)

12

9,11
9,7
7,97

10,92

14

11,85
11,12
9,72

ditambahkan sehingga mengurangi reaktifitas dalam proses pengikatan agregat.
Akibatnya proses pengikatan tidak optimal dan menghasilkan pori-pori yang lebih
banyak pada paving block. Semakin banyak pori pada paving block maka semakin
banyak pula air yang dapat diserap sehingga menurunkan kekuatannya. Grafik
hubungan porositas paving block (%) dengan jumlah abu boiler pabrik kelapa sawit
pada umur paving block 28 hari ditunjukkan pada Gambar 6.

Kerikil 10%
Kerikil 20%
Kerikil 30%

4
2