PEMENFATAN LIMBAH SEKAM PADA DAN CANGKANG TELUR DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN YANG BERBAHAN BAKU APUNG.

PEMANFAATAN LIMBAH SEKAM PADI DAN CANGKANG TELUR DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN YANG

BERBAHAN BAKU BATU APUNG

Oleh :

Ingreat Richni Ginting NIM 409210016 Program Studi Kimia

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

MEDAN 2013

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat dan karunia-Nya yang memberikan kesehatan dan hikmat kepada penulis sehingga mulai dari pembuatan proposal penelitian, penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik sesuai dengan waktu yang direncanakan. Judul yang ditentukan dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2013 sampai Juli 2013 ialah “Pemanfaatan Limbah Sekam Padi dan Cangkang Telur dalam pembuatan Beton Ringan yang berbahan baku Batu Apung”.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini, mulai dari pengajuan proposal penelitian, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi, antara lain Bapak Prof. Dr. Suharta, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi dan Bapak Germanicus Sinaga, M.Si, selaku dosen pembimbing akademik, Bapak Drs. Jasmidi, M.Si, Bapak Dr. Mahmud, M.Sc dan Ibu Junifa Layla Sihombing, S.Si., M.Sc selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan demi kelancaran penulisan skripsi ini. Penghargaan juga diberikan kepada Bapak Drs. Toyama Sitompul selaku Kepala Laboratorium Teknik Sipil Universitas Negeri Medan yang telah memberikan kesempatan dan saran-saran untuk melakukan penelitian di Laboratorium Teknik Sipil, Kakak Fanny Purba dan Abang Herri selaku teknisi Laboratorium Teknik Sipil Universitas Negeri Medan yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran selama penelitian berlangsung, Ibu Lelly Asmara selaku Kepala Laboratorium IKM Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan dan Abang Harry selaku teknisi Laboratorium IKM Balai Riset dan Standarisasi Industri Medan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua dosen, pegawai serta laboran yang terlibat dalam penyelesaian penelitian skripsi ini.

v

Secara khusus kepada orang tua penulis, Alm. Bapak Drs. Riahman Ginting dan Almh. Ibu Sutini dan Kepada Keluarga besar di Medan, Pematang Siantar dan Batam atas segala doa, bimbingan, kasih sayang dan dukungan moril maupun material kepada penulis. Adik-adik penulis Muhammad Gianta Fahmi Ginting, Akbar Ali Ngena Ginting dan Meilyaz Chairanishah br Ginting atas dukungan dan motivasinya.

Teristimewa buat teman teman saya selama masa perkuliahan Suman Susilo Turnip, Dessy Simorangkir, Agam Sitompul, Vici Situmeang, Defrianto Sitinjak, Ardiansyah, Miska Tarigan, Rudyanto Sinaga, Ferdi Prabudi, Silvester Valentin, Deswara Reza, Intania Alistha, Meliana Cadila, T. Abdurahman Johan, Fitria Wulandari dan seluruh mahasiswa/i kelas Non Kependidikan Kimia 2009 yang tidak dapat disebutkan satu persatu kalian telah memberi banyak arti dalam masa perkuliahan penulis. Terkhusus buat teman satu bimbingan skripsi saya, Nurfalah Hasibuan yang telah saling membantu dalam pelaksanaan penelitian ini.

Penulis menyadari skripsi ini masih banyak kekurangan baik dalam segi tata bahasa maupun isi, untuk itu penuliskan mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnakan skripsi ini (great_richni92@yahoo.com). Semoga skripsi ini bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.

Medan, 19 Juli 2013 Penulis,

Ingreat Richni Ginting NIM. 409210016

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Komposisi bahan pembentuk beton 7

Tabel 2.2. Pembagian Beton berdasarkan kelas dan mutu 8

Tabel 2.3. Komposisi Adukan Beton Rencana dengan Agregat 9

Tabel 2.4. Batas kekuatan konstruksi beton ringan 13

Tabel 2.5. Tipe dan sifat berbagai jenis beton ringan 14

Tabel 2.6. Jenis–jenis agregat beton 16

Tabel 2.7. Unsur-unsur dalam batu apung dari Danau toba 21

Tabel 2.8. Komposisi utama semen portland 24

Tabel 2.9. Jenis-jenis semen Portland berdasarkan komposisi kimianya 24

Tabel 2.10. Komposisi Kimia Abu Sekam Padi 30

Tabel 2.11. Batas maksimum kandungan unsur kimia dalam air adukan semen 39

Tabel 3.1. Alat–alat yang digunakan 44

Tabel 3.2. Bahan penelitian 45

Tabel 3.3. Komposisi Adukan Beton Rencana dengan Agregat 51

Tabel 3.4. Komposisi campuran pada Setiap Sampel beton 52

Tabel 3.5. Analisa Data 59

Tabel 4.1. Data pengukuran kadar abu pada cangkang telur 61

Tabel 4.2. Data pengukuran kadar CaO pada abu cangkang telur 62

Tabel 4.3. Data pengukuran kadar SiO2 pada abu sekam padi 62

Tabel 4.4. Data pengukuran lumpur pada pasir 62

Tabel 4.5. Data perhitungan daya serap air pada beton ringan normal 63

Tabel 4.6. Data perhitungan daya serap air beton ringan dengan campuran 1% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 63

Tabel 4.7. Data perhitungan daya serap air beton ringan dengan campuran 2% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 65

Tabel 4.8. Data perhitungan daya serap air beton ringan dengan campuran 3% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 66

Tabel 4.9. Data perhitungan daya serap air beton ringan tanpa campuran abu cangkang telur dan batu apung dengan variasi abu sekam padi 68

Tabel 4.10. Data perhitungan massa jenis pada beton ringan normal 69

Tabel 4.11. Data perhitungan massa jenis beton ringan dengan campuran 1% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 70

Tabel 4.12. Data perhitungan massa jenis beton ringan dengan campuran 2% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 7

xii

Tabel 4.13. Data perhitungan massa jenis beton ringan dengan campuran 3% abu cangkang telur dengan variasi abu

sekam padi 73 Tabel 4.14. Data perhitungan massa jenis beton ringan tanpa

campuran abu cangkang telur dan batu apung dengan

variasi abu sekam padi 74 Tabel 4.15. Data perhitungan kuat tekan pada beton ringan normal 76 Tabel 4.16. Data perhitungan kuat tekan beton ringan dengan

campuran 1% abu cangkang telur dengan variasi abu

sekam padi 76

Tabel 4.17. Data perhitungan kuat tekan beton ringan dengan campuran 2% abu cangkang telur dengan variasi abu

sekam padi 78 Tabel 4.18. Data perhitungan kuat tekan beton ringan dengan

campuran 3% abu cangkang telur dengan variasi abu

sekam padi 79

Tabel 4.19. Data perhitungan kuat tekan beton ringan tanpa campuran abu cangkang telur dan batu apung dengan

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Hubungan antara kepadatan dan konduktivitas panas

beton ringan 11

Gambar 2.2 Hubungan antara kepadatan dan kekuatan beton ringan pada umur 28 hari 11

Gambar 2.3 Batu Apung 19

Gambar 2.4 Foto SEM batu apung dari Danau Toba 20

Gambar 2.5 Pembakaran Sekam padi 28

Gambar 2.6 Foto SEM Abu Sekam Padi pada pengabuan 9000C 29

Gambar 2.7 Pola difraksi sinar X Abu cangkang telur 35

Gambar 3.1 Prinsip penimbangan massa benda dalam air 56

Gambar 3.2 Diagram alir penelitian 60

Gambar 4.1 Grafik daya serap air beton ringan dengan campuran 1% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 64

Gambar 4.2 Grafik daya serap air beton ringan dengan campuran 2% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 65

Gambar 4.3 Grafik daya serap air beton ringan dengan campuran 3% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 67

Gambar 4.4 Grafik daya serap air beton ringan tanpa campuran abu cangkang telur dan batu apung dengan variasi abu sekam padi 68

Gambar 4.5 Grafik massa jenis beton ringan dengan campuran 1% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 70

Gambar 4.6 Grafik massa jenis beton ringan dengan campuran 2% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 72

Gambar 4.7 Grafik massa jenis beton ringan dengan campuran 3% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 73

Gambar 4.8 Grafik massa jenis beton ringan tanpa campuran abu cangkang telur dan batu apung dengan variasi abu sekam padi 75

Gambar 4.9 Grafik kuat tekan beton ringan dengan campuran 1% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 77

Gambar 4.10 Grafik kuat tekan beton ringan dengan campuran 2% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 78

Gambar 4.11 Grafik kuat tekan beton ringan dengan campuran 3% abu cangkang telur dengan variasi abu sekam padi 80

Gambar 4.12 Grafik kuat tekan beton ringan tanpa campuran abu cangkang telur dan apung dan badengan variasi abu sekam padi 81

Gambar 4.13 Grafik daya serap air beton ringan terhadap variasi abu cangkang telur dan abu sekam padi 84

Gambar 4.14 Grafik massa jenis beton ringan terhadap variasi abu cangkang telur dan abu sekam padi 87

x

Gambar 4.15 Grafik kuat tekan beton ringan terhadap variasi abu

cangkang telur dan abu sekam padi 88 Gambar 4.16 Grafik Hubungan daya serap air, massa jenis dan kuat

tekan beton ringan terhadap variasi komposisi campuran 92 Gambar 4.17 Grafik Hubungan daya serap air, massa jenis dan kuat

tekan beton ringan tanpa abu cangkang telur dan batu

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan kadar abu pada cangkang telur 101

Lampiran 2. Perhitungan kadar CaO pada abu cangkang telur 102

Lampiran 3. Perhitungan kadar SiO2 pada abu sekam padi 103

Lampiran 4. Perhitungan kadar lumpur pada pasir 104

Lampiran 5. Faktor bentuk benda uji 105

Lampiran 6. Perhitungan massa matriks dan agregat dari masing-masing sampel 106

Lampiran 7. Perhitungan daya serap air 109

Lampiran 8. Perhitungan massa jenis 112

Lampiran 9. Perhitungan kuat tekan 115

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Dalam Millenium yang ketiga ini manusia tidak pernah jauh dari bangunan yang terbuat dari Beton. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang semakin maju dan canggih, membuat teknologi beton mempunyai potensi yang lebih luas dalam bidang kontruksi. Hal ini menyebabkan beton banyak digunakan untuk konstruksi bangunan gedung, rumah, jalan raya, jalan kereta api, lapangan terbang, pelabuhan, bangunan air, terowongan, bangunan lepas pantai, kapal, dan lain-lain termasuk untuk membuat patung-patung karya seni. Beton merupakan bahan yang dominan karena memiliki durability atau tingkat keawetan yang tinggi dibanding bahan material lain (Nugraha, 2007).

Beton merupakan salah satu bahan kontruksi yang banyak dipergunakan dalam struktur bangunan modern. Beton sangat banyak digunakan untuk kontruksi di samping kayu dan baja. Hampir 60% material yang digunakan dalam konstruksi adalah beton (concrete) yang dipadukan dengan baja (composite) atau jenis lainnya.

Beton pada umumnya terdiri dari campuran semen Portland sebagai matriks dan agregat yang terdiri dari agregat halus dan agregat kasar. Seperti diketahui bahwa produksi semen Portland sedang disorot karena emisi karbon dioksida yang tinggi. Semen Portland konvensional diproduksi dengan menghaluskan kalsium silika yang bersifat hidrolisis dan dicampur dengan bahan gipsum. Proses pembakaran (kalsinasi) pada tungku (kiln) akan menghasilkan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil sampingan pembakaran yang dapat

menimbulkan green house effect (efek rumah kaca) dan peningkatan suhu bumi. Selain itu banyaknya jumlah penggunaan beton dalam konstruksi mengakibatkan peningkatan kebutuhan material beton, sehingga memicu penambangan batuan sebagai salah satu bahan pembentuk beton secara besar-besaran. Hal ini

2

menyebabkan turunnya jumlah sumber alam yang tersedia untuk keperluan pembetonan dan merusak lingkungan.

Oleh karena itu terdapat beberapa alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut salah satunya dengan memanfaatkan limbah. Limbah yang bisa dimanfaatkan diantaranya limbah industri, konstruksi, pertanian maupun rumah tangga yang dibiarkan begitu saja. Limbah tersebut digunakan sebagai bahan campuran beton ternyata mampu meningkatkan daya kuat tekan (Simanjuntak, 2000). Limbah tersebut diantaranya serat ijuk, sabut kelapa, serat nilon, abu sekam padi, ampas tebu, sisa kayu, limbah gergajian, abu cangkang sawit, abu terbang (fly ash), mikrosilika (silica fume), cangkang kemiri, cangkang telur dan lain-lain (Mulyono, 2004).

Limbah Pertanian dapat terbentuk karena bahan buangan yang tidak terpakai dan bahan sisa dari hasil pengolahan. Proses penghancuran limbah secara alami berlangsung lambat, sehingga tumpukan limbah dapat mengganggu lingkungan sekitarnya dan berdampak terhadap kesehatan manusia. Padahal melalui pendekatan teknologi, limbah-limbah tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi hasil samping yang berguna disamping produk utamanya. Salah satu bentuk limbah pertanian yang dapat digunakan untuk pembuatan beton adalah sekam yang merupakan buangan pengolahan padi.

Limbah sekam padi banyak sekali terdapat didaerah pedesaan, dengan potensi yang melimpah. Indonesia sebagai negara agraris mempunyai sekitar 60.000 mesin penggiling padi yang tersebar di seluruh daerah dengan kisaran produksi sekam padi 15 juta ton per tahun. Untuk kapasitas besar, beberapa mesin penggiling padi mampu memproduksi 10-20 ton sekam padi per hari. Tidak seperti sumber bahan bakar fosil, ketersedian energi sekam padi tidak hanya jumlahnya berlimpah tetapi juga merupakan energi terbaharukan. Pada penggunaan sekam padi, biaya-biaya relatif lebih kecil karena lokasinya sudah terkonsentrasi pada pabrik-pabrik penggilingan padi.

Sebelumnya telah dilakukan penelitian dalam pembuatan beton yang mengunakan abu sekam padi sebagai bahan campuran beton dengan komposisi 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%, kekuatan tekannya berturut-turut 7,83 MPa, 10,06

3

MPa, 11,53 MPa, 6,90 MPa, 6,17 MPa dan 3,98 MPa. Sedangkan penyerapan air berturut-turut 10,06% ; 8,46% ; 7,64% ; 10,38% ; 14,26% dan 11,36% dan besar porositasnya berturut-turut sebesar 22,99% ; 19,42% ; 26,41% ; 36,01% dan 26,91%. Pembuatan beton tanpa bahan campuran yang mempunyai kekuatan tekan sebesar 7,83 MPa, penyerapan airnya 10,06% dan porositasnya sebesar 25,64% (Lakum, 2008).

Pembakaran sekam padi memiliki unsur yang bermanfaat untuk peningkatan kekuatan beton, mempunyai sifat pozzolan dan mengandung silika yang sangat menonjol, bila unsur ini dicampur dengan semen akan menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi. Karena sifat sekam padi inilah, maka timbullah rencana penelitian mengenai pembuatan beton dengan penambahan silika dari sekam padi. Diharapkan dengan penambahan silika amorf dari sekam padi, tidak hanya dapat sebagai bahan campuran semen, tetapi juga berguna untuk meningkatkan kekuatan beton. Dalam penelitian Lakum, batas penggunaan sekam padi adalah 1%-10% dan mengalami peningkatan kuat tekan pada persentase sekam padi 7,5% hingga 10% jika dibandingkan tanpa menggunakan sekam padi.

Selain Limbah Pertanian, ada juga limbah rumah tangga dan limbah industri yang bisa digunakan dalam pembuatan beton ini, salah satunya adalah Cangkang telur. Menurut data Direktorat Jenderal Peternakan (2009), produksi telur di Indonesia sebesar 1.013.543 ton dan produksi cangkang telur tersebut akan terus melimpah selama telur diproduksi dibidang peternakan serta digunakan di restoran, pabrik roti, dan mie sebagai bahan baku pembuatan makanan. Menurut Stadelman dan Cotteril (1973), komposisi dari cangkang telur adalah 98,2% kalsium, 0,9% magnesium dan 0,9% fosfor. Kulit telur kering mengandung 95% kalsium karbonat dengan berat 5,5 gram (Butcher dan Milles, 1990). Serbuk cangkang telur mengandung senyawa kimia berupa zat kapur (CaO) sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai campuran untuk mengurangi komposisi semen portland.

Karakteristik beton yang beredar di pasar, memiliki densitas sebesar 2,0– 2,5 g/cm3, dan kuat tekan 3–50 MPa. Beton ini tergolong cukup berat, untuk satu panel berukuran 240 x 60 x 6 cm, dengan bobot sekitar 100-125 kg. Oleh karena

4

itu untuk mengangkat ataupun instalasinya memerlukan tenaga lebih dari satu orang atau alat berat sebagai media pembantu. Untuk itu diperlukan beton yang lebih ringan namun dapat digunakan sama halnya dengan beton umumnya. Pembangunan suatu konstruksi diperlukan beton dengan kemampuan menahan beban yang cukup tinggi dan ketahanan terhadap waktu yang memadai.

Beton ringan dapat dibuat dengan berkreasi dalam pemilihan agregat yang biasa digunakan pada beton normal dengan agregat yang memiliki berat jenis yang lebih rendah salah satunya batu apung (pumice). Pemanfaatan batu apung pada beton ringan diteliti oleh Zulkifar Syaram dari USU (2010) diperoleh kuat tekan sebesar 11,70 MPa, massa jenis sebesar 1780 kg/m3 dan daya serap air 9,30% pada variasi batu apung sebesar 10%. Tripriyo, dkk (2010) juga pernah meneliti mengenai pembuatan beton agregat ringan batu apung dengan penambahan fly ash diperoleh kuat tekan sebesar 35,69 MPa, dan massa jenis 1850 kg/m3 dengan campuran batu apung 16% dan fly ash 4%.

Dengan pemanfaatan limbah pembakaran sekam padi, cangkang telur dan batu apung sebagai bahan substitusi dari semen dalam membuat beton diharapkan mampu menghasilkan suatu beton dengan kekuatan yang baik, ramah lingkungan, dan dapat dilihat penggunaannya pada bangunan yang tepat dari jenis beton. Oleh karena itu peneliti mengambil judul “Pemanfaatan Limbah Sekam Padi dan Cangkang Telur dalam pembuatan Beton Ringan yang berbahan baku Batu Apung” sebagai penelitian.

1.2 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini, antara lain :

1. Beton ringan yang dihasilkan dengan mutu K-175 yang biasa digunakan untuk perumahan.

2. Cangkang Telur yang digunakan adalah cangkang telur dari ayam petelur.

5

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini, antara lain :

1. Berapa persentase abu sekam padi untuk menghasilkan beton ringan yang baik?

2. Berapa persentase abu cangkang telur untuk menghasilkan beton ringan yang baik?

3. Bagaimana kualitas daya tekan dari beton ringan yang dihasilkan? 4. Bagaimana kualitas daya serap air dari beton ringan yang dihasilkan? 5. Bagaimana kualitas massa jenis dari beton ringan yang dihasilkan?

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini, antara lain :

1. Mengetahui persentase optimal abu sekam padi untuk menghasilkan beton ringan yang baik.

2. Mengetahui persentase optimal abu cangkang telur untuk menghasilkan beton ringan yang baik.

3. Mengetahui kualitas daya tekan dari beton ringan yang dihasilkan. 4. Mengetahui kualitas daya serap air dari beton ringan yang

dihasilkan.

5. Mengetahui kualitas massa jenis dari beton ringan yang dihasilkan.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini, antara lain:

1. Memberikan informasi bahwa limbah abu sekam padi dan abu cangkang telur dapat dijadikan sebagai bahan campuran dalam pembuatan beton ringan.

2. Memberikan informasi karakteristik beton ringan yang dihasilkan dari pemanfaatan limbah sekam padi dan cangkang telur.

3. Penelitian ini akan menjadikan masukan bagi masyarakat agar memanfaatkan beton ringan sebagai alternatif konstruksi bangunan dengan nilai ekonomis dan bermutu tinggi.

95

BAB V PENUTUP 5.1Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan diatas, dapat disimpulkan beberapa hal antara lain :

1. Persentase abu sekam padi untuk menghasilkan beton ringan yang baik adalah 10%.

2. Persentase abu cangkang telur untuk menghasilkan beton ringan yang baik adalah 1%.

3. Daya serap air optimum dari beton ringan yang dihasilkan 4,56%.

4. Massa jenis optimum beton ringan yang dihasilkan adalah 1,71x103 Kg/m3.

5. Kuat tekan optimum dari beton ringan yang dihasilkan adalah 17,5 MPa

6. Menurut SNI 03-3449-2002, beton ringan yang dihasilkan dalam penelitian sudah termasuk beton ringan dengan kualitas baik yang dapat digunakan sebagai struktural pasangan batu. 5.2Saran

Disarankan untuk peneliti selanjutnya agar :

1. Untuk melengkapi penelitian beton ringan yang dibuat sampai tahap komersial, perlu kajian lebih lanjut meliputi : kuat tarik, kuat patah, daya tahan api, daya redam suara dan teknoekonomi. 2. Perlu diteliti lebih lanjut variasi ukuran partikel abu sekam padi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam Millenium yang ketiga ini manusia tidak pernah jauh dari bangunan yang terbuat dari Beton. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang semakin maju dan canggih, membuat teknologi beton mempunyai potensi yang lebih luas dalam bidang kontruksi. Hal ini menyebabkan beton banyak digunakan untuk konstruksi bangunan gedung, rumah, jalan raya, jalan kereta api, lapangan terbang, pelabuhan, bangunan air, terowongan, bangunan lepas pantai, kapal, dan lain-lain termasuk untuk membuat patung-patung karya seni. Beton merupakan bahan yang dominan karena memiliki durability atau tingkat keawetan yang tinggi dibanding bahan material lain (Nugraha, 2007).

Beton merupakan salah satu bahan kontruksi yang banyak dipergunakan dalam struktur bangunan modern. Beton sangat banyak digunakan untuk kontruksi di samping kayu dan baja. Hampir 60% material yang digunakan dalam konstruksi adalah beton (concrete) yang dipadukan dengan baja (composite) atau jenis lainnya.

Beton pada umumnya terdiri dari campuran semen Portland sebagai matriks dan agregat yang terdiri dari agregat halus dan agregat kasar. Seperti diketahui bahwa produksi semen Portland sedang disorot karena emisi karbon dioksida yang tinggi. Semen Portland konvensional diproduksi dengan menghaluskan kalsium silika yang bersifat hidrolisis dan dicampur dengan bahan gipsum. Proses pembakaran (kalsinasi) pada tungku (kiln) akan menghasilkan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil sampingan pembakaran yang dapat menimbulkan green house effect (efek rumah kaca) dan peningkatan suhu bumi. Selain itu banyaknya jumlah penggunaan beton dalam konstruksi mengakibatkan peningkatan kebutuhan material beton, sehingga memicu penambangan batuan sebagai salah satu bahan pembentuk beton secara besar-besaran. Hal ini

menyebabkan turunnya jumlah sumber alam yang tersedia untuk keperluan pembetonan dan merusak lingkungan.

Oleh karena itu terdapat beberapa alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut salah satunya dengan memanfaatkan limbah. Limbah yang bisa dimanfaatkan diantaranya limbah industri, konstruksi, pertanian maupun rumah tangga yang dibiarkan begitu saja. Limbah tersebut digunakan sebagai bahan campuran beton ternyata mampu meningkatkan daya kuat tekan (Simanjuntak, 2000). Limbah tersebut diantaranya serat ijuk, sabut kelapa, serat nilon, abu sekam padi, ampas tebu, sisa kayu, limbah gergajian, abu cangkang sawit, abu terbang (fly ash), mikrosilika (silica fume), cangkang kemiri, cangkang telur dan lain-lain (Mulyono, 2004).

Limbah Pertanian dapat terbentuk karena bahan buangan yang tidak terpakai dan bahan sisa dari hasil pengolahan. Proses penghancuran limbah secara alami berlangsung lambat, sehingga tumpukan limbah dapat mengganggu lingkungan sekitarnya dan berdampak terhadap kesehatan manusia. Padahal melalui pendekatan teknologi, limbah-limbah tersebut dapat diolah lebih lanjut menjadi hasil samping yang berguna disamping produk utamanya. Salah satu bentuk limbah pertanian yang dapat digunakan untuk pembuatan beton adalah sekam yang merupakan buangan pengolahan padi.

Limbah sekam padi banyak sekali terdapat didaerah pedesaan, dengan potensi yang melimpah. Indonesia sebagai negara agraris mempunyai sekitar 60.000 mesin penggiling padi yang tersebar di seluruh daerah dengan kisaran produksi sekam padi 15 juta ton per tahun. Untuk kapasitas besar, beberapa mesin penggiling padi mampu memproduksi 10-20 ton sekam padi per hari. Tidak seperti sumber bahan bakar fosil, ketersedian energi sekam padi tidak hanya jumlahnya berlimpah tetapi juga merupakan energi terbaharukan. Pada penggunaan sekam padi, biaya-biaya relatif lebih kecil karena lokasinya sudah terkonsentrasi pada pabrik-pabrik penggilingan padi.

Sebelumnya telah dilakukan penelitian dalam pembuatan beton yang mengunakan abu sekam padi sebagai bahan campuran beton dengan komposisi 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%, kekuatan tekannya berturut-turut 7,83 MPa, 10,06

MPa, 11,53 MPa, 6,90 MPa, 6,17 MPa dan 3,98 MPa. Sedangkan penyerapan air berturut-turut 10,06% ; 8,46% ; 7,64% ; 10,38% ; 14,26% dan 11,36% dan besar porositasnya berturut-turut sebesar 22,99% ; 19,42% ; 26,41% ; 36,01% dan 26,91%. Pembuatan beton tanpa bahan campuran yang mempunyai kekuatan tekan sebesar 7,83 MPa, penyerapan airnya 10,06% dan porositasnya sebesar 25,64% (Lakum, 2008).

Pembakaran sekam padi memiliki unsur yang bermanfaat untuk peningkatan kekuatan beton, mempunyai sifat pozzolan dan mengandung silika yang sangat menonjol, bila unsur ini dicampur dengan semen akan menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi. Karena sifat sekam padi inilah, maka timbullah rencana penelitian mengenai pembuatan beton dengan penambahan silika dari sekam padi. Diharapkan dengan penambahan silika amorf dari sekam padi, tidak hanya dapat sebagai bahan campuran semen, tetapi juga berguna untuk meningkatkan kekuatan beton. Dalam penelitian Lakum, batas penggunaan sekam padi adalah 1%-10% dan mengalami peningkatan kuat tekan pada persentase sekam padi 7,5% hingga 10% jika dibandingkan tanpa menggunakan sekam padi.

Selain Limbah Pertanian, ada juga limbah rumah tangga dan limbah industri yang bisa digunakan dalam pembuatan beton ini, salah satunya adalah Cangkang telur. Menurut data Direktorat Jenderal Peternakan (2009), produksi telur di Indonesia sebesar 1.013.543 ton dan produksi cangkang telur tersebut akan terus melimpah selama telur diproduksi dibidang peternakan serta digunakan di restoran, pabrik roti, dan mie sebagai bahan baku pembuatan makanan. Menurut Stadelman dan Cotteril (1973), komposisi dari cangkang telur adalah 98,2% kalsium, 0,9% magnesium dan 0,9% fosfor. Kulit telur kering mengandung 95% kalsium karbonat dengan berat 5,5 gram (Butcher dan Milles, 1990). Serbuk cangkang telur mengandung senyawa kimia berupa zat kapur (CaO) sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai campuran untuk mengurangi komposisi semen portland.

Karakteristik beton yang beredar di pasar, memiliki densitas sebesar 2,0– 2,5 g/cm3, dan kuat tekan 3–50 MPa. Beton ini tergolong cukup berat, untuk satu panel berukuran 240 x 60 x 6 cm, dengan bobot sekitar 100-125 kg. Oleh karena

itu untuk mengangkat ataupun instalasinya memerlukan tenaga lebih dari satu orang atau alat berat sebagai media pembantu. Untuk itu diperlukan beton yang lebih ringan namun dapat digunakan sama halnya dengan beton umumnya. Pembangunan suatu konstruksi diperlukan beton dengan kemampuan menahan beban yang cukup tinggi dan ketahanan terhadap waktu yang memadai.

Beton ringan dapat dibuat dengan berkreasi dalam pemilihan agregat yang biasa digunakan pada beton normal dengan agregat yang memiliki berat jenis yang lebih rendah salah satunya batu apung (pumice). Pemanfaatan batu apung pada beton ringan diteliti oleh Zulkifar Syaram dari USU (2010) diperoleh kuat tekan sebesar 11,70 MPa, massa jenis sebesar 1780 kg/m3 dan daya serap air 9,30% pada variasi batu apung sebesar 10%. Tripriyo, dkk (2010) juga pernah meneliti mengenai pembuatan beton agregat ringan batu apung dengan penambahan fly ash diperoleh kuat tekan sebesar 35,69 MPa, dan massa jenis 1850 kg/m3 dengan campuran batu apung 16% dan fly ash 4%.

Dengan pemanfaatan limbah pembakaran sekam padi, cangkang telur dan batu apung sebagai bahan substitusi dari semen dalam membuat beton diharapkan mampu menghasilkan suatu beton dengan kekuatan yang baik, ramah lingkungan, dan dapat dilihat penggunaannya pada bangunan yang tepat dari jenis beton. Oleh karena itu peneliti mengambil judul “Pemanfaatan Limbah Sekam Padi dan Cangkang Telur dalam pembuatan Beton Ringan yang berbahan baku Batu Apung” sebagai penelitian.

1.2 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini, antara lain :

1. Beton ringan yang dihasilkan dengan mutu K-175 yang biasa

digunakan untuk perumahan.

2. Cangkang Telur yang digunakan adalah cangkang telur dari ayam petelur.

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini, antara lain :

1. Berapa persentase abu sekam padi untuk menghasilkan beton ringan

yang baik?

2. Berapa persentase abu cangkang telur untuk menghasilkan beton ringan yang baik?

3. Bagaimana kualitas daya tekan dari beton ringan yang dihasilkan? 4. Bagaimana kualitas daya serap air dari beton ringan yang dihasilkan? 5. Bagaimana kualitas massa jenis dari beton ringan yang dihasilkan?

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini, antara lain :

1. Mengetahui persentase optimal abu sekam padi untuk

menghasilkan beton ringan yang baik.

2. Mengetahui persentase optimal abu cangkang telur untuk

menghasilkan beton ringan yang baik.

3. Mengetahui kualitas daya tekan dari beton ringan yang dihasilkan.

4. Mengetahui kualitas daya serap air dari beton ringan yang

dihasilkan.

5. Mengetahui kualitas massa jenis dari beton ringan yang dihasilkan.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini, antara lain:

1. Memberikan informasi bahwa limbah abu sekam padi dan abu

cangkang telur dapat dijadikan sebagai bahan campuran dalam pembuatan beton ringan.

2. Memberikan informasi karakteristik beton ringan yang dihasilkan dari pemanfaatan limbah sekam padi dan cangkang telur.

3. Penelitian ini akan menjadikan masukan bagi masyarakat agar memanfaatkan beton ringan sebagai alternatif konstruksi bangunan dengan nilai ekonomis dan bermutu tinggi.

PENUTUP

5.1Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan diatas, dapat disimpulkan beberapa hal antara lain :

1. Persentase abu sekam padi untuk menghasilkan beton ringan yang baik adalah 10%.

2. Persentase abu cangkang telur untuk menghasilkan beton ringan yang baik adalah 1%.

3. Daya serap air optimum dari beton ringan yang dihasilkan 4,56%.

4. Massa jenis optimum beton ringan yang dihasilkan adalah 1,71x103 Kg/m3.

5. Kuat tekan optimum dari beton ringan yang dihasilkan adalah 17,5 MPa

6. Menurut SNI 03-3449-2002, beton ringan yang dihasilkan

dalam penelitian sudah termasuk beton ringan dengan kualitas baik yang dapat digunakan sebagai struktural pasangan batu. 5.2Saran

Disarankan untuk peneliti selanjutnya agar :

1. Untuk melengkapi penelitian beton ringan yang dibuat sampai tahap komersial, perlu kajian lebih lanjut meliputi : kuat tarik, kuat patah, daya tahan api, daya redam suara dan teknoekonomi. 2. Perlu diteliti lebih lanjut variasi ukuran partikel abu sekam padi