STUDI SIFAT MEKANIK PAVING BLOCK TERBUAT
STUDI SIFAT MEKANIK PAVING BLOCK TERBUAT DARI LIMBAH
ADUKAN BETON DAN SERBUK KACA
Rida Madya Tresna Febria Resniyanto, Essy Ariyuni, Elly Tjahjono
Teknik sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
ABSTRAK
Limbah sisa adukan beton dan limbah kaca seringkali menjadi sampah dan
berpotensi merusak lingkungan karena sifatnya yang sulit terurai. Padahal kedua bahan
tersebut mempunyai potensi untuk dimanfaatkan, salah satunya sebagai pengganti agregat dan
semen pada paving block. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui seberapa besar pengaruh
penambahan limbah adukan beton dan serbuk kaca terhadap sifat-sifat mekanik paving block.
Pembuatan paving block dibuat dari limbah adukan beton, semenPC type I, dan serbuk kaca
yang berasal dari sisa botol heinkein dan anker bir. Benda uji penelitian dibuat dengan
perbandingan komposisi semen dan agregat 1:4,5 dengan 4 perlakuan subtitusi serbuk kaca
yaitu 0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat semen. Pengujian kuat tekan dan kuat lentur
dilakukan pada hari ke-7,14,28 sedangkan pengujian penyerapan air dilakukan pada hari ke14, 28, 49 dan 56.
Dari hasil pengujian, didapatkan bahwa penambahan serbuk kaca 10% dari berat
semen mempunyai komposisi terbaik untuk menghasilkan kekuatan yang optimum. Dimana
kuat tekan paving block pada umur 28 hari mencapai 13,625 Mpa dan mengalami peningkatan
sebesar 25,86% dari paving block tanpa mengunakan campuran serbuk kaca.
Kata Kunci : Paving Block; Limbah Adukan Beton; Serbuk Kaca; Kaca hijau.
ABSTRACT
Residual concrete sludge waste and glass waste is often a waste and potentially
damaging to the environment because it is difficult to unravel. Yet, both materials have the
potential to be used, as a substitute for aggregate and cement on paving block for example.
The purpose of this study was to determine how much impact from the addition of waste
concrete and glass powder on the mechanical properties of paving block. Paving blocks were
made of concrete waste, Portland Cement type I, and glass powder taken from the rest of
heinkein and Anker beer bottles. Research specimens were made with cement and aggregate
composition ratio of 1:4,5 and different amount of substitution using glass powder. Glass
powder ratios are as follow: 0%, 10%, 20%, and 30% of cement weight. Compressive and
flexural strength testing were performed on day 7, 14, 28 while the water absorption test were
performed on day 14, 28, 49 and 56.
From the test results, it was found that the specimen with the addition of glass
powder by 10% of cement weight has the best composition resulted in producing optimum
power. Compressive strength of paving blocks at day 28 reached 13.625 MPa, produced an
increase by 25,86% compared to the paving block without using mixture of glass powder.
Keywords : Paving Block; Concrete Sludge Waste; Glass Powder; Green Glass
PENDAHULUAN
Pada saat ini beton siap pakai (ready mix) sedang marak digunakan untuk pembuatan
kontruksi bangunan, namun pada penerapannya sering terjadi kelebihan supply dan sisanya
terkadang dibuang di sembarang tempat, sehingga dapat mengurangi kesuburan tanah dan
merusak keseimbangan ekosistem (Suhawanto, 2005). Sama halnya seperti limbah botol yang
dibuang disembarang tempat sehingga bisa menimbulkan berbagai kerusakan lingkungan.
Permasalahan kerusakan alam yang diakibatkan oleh pembuangan limbah beton dan limbah
botol tersebut mendorong peneliti untuk memanfaatkan atau mendaur ulang limbah tersebut
untuk dijadikan sesuatu yang bermanfaat bagi masyrakat dan menjadi alternatif yang dapat
menggantikan sebagian atau seluruh agregat alam di dalam campuran beton
Pada saat sekarang ini bahan bangunan dengan komposisi semen, air dan pasir sudah banyak
dikembangkan antara lain adalah pada pembuatan paving blok. Paving block adalah
komposisi bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat
sejenis, air dan agregat halus dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak
mengurangi mutu dari pada beton tersebut (SK.SNI S-04-1989-F,DPU). Paving block sendiri
merupakan bahan bangunan yang dikembangkan dari bahan mortar yang diberi perlakuan
pada proses pembuatannya seperti dipadatkan (cara pressing yang banyak dilakukan),
digetarkan, dan atau keduanya. Paving block banyak digunakan untuk trotoar, area
bermain/taman, perkerasan kelas jalan ringan, serta penutup permukaan lain yang fungsinya
masih mampu menyerap air dipermukaan. Kemudahan dalam pemasangan dan perawatan
menjadi pertimbangan kenapa paving block banyak disukai.
Perkembangan teknologi pada masa kini memicu terciptanya inovasi dalam merekayasa suatu
material. Salah satu usaha pengembangannya adalah mendaur ulang limbah beton dengan
tambahan serbuk kaca dari sisa botol heinkein dan bir bintang yang menjadi bahan utama
dalam pembuatan paving block.
Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah peneliti mencoba menggabungkan kedua bahan
recycled tersebut menjadi bahan utama dalam pembuatan paving block mengingat agregat sisa
adukan beton dan kaca berwarna hijau merupakan limbah dari suatu kegiatan atau produk
yang dapat dimanfaatkan. Pemanfaatan limbah sisa adukan beton dan serbuk kaca ini
bertujuan mendatangkan efek ganda pada tindak penyelamatan lingkungan. Selain
mengurangi dampak terhadap lingkungan jika bahan sisa ini dibuang begitu saja, juga
mengurangi bahkan menggantikan penggunaan material alam sebagai bahan utama dalam
pembuatan paving block. Diharapkan penelitian ini mampu membuat bahan-bahan tersebut
2
menjadi bahan jadi yang bermanfaat dan memberikan nilai ekonomis yang tinggi bagi
masyarakat.
TINJAUAN TEORITIS
Paving block
Paving Block atau blok beton terkunci menurut SII.0819-88 adalah suatu komposisi
bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis
lainnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi
mutu beton tersebut
Mutu dan standar paving block SNI 03-0691-1996
1.
Sifat Tampak
a. mempunyai bentuk yang sempurna.
b. tidak retak-retak dan cacat.
c. bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan tangan.
2.
Bentuk dan Ukuran
a. Berdasarkan bentuknya paving block dapat dibedakan menjadi dua yaitu bentuk segi
empat dan segi banyak.
b. Ketebalan 6 cm, 8 cm dan 10 cm,
c. Warna umumnya abu-abu atau sesuai dengan pesanan konsumen.
d. Toleransi ukuran yang disyaratkan adalah ± 2 mm untuk ukuran lebar bidangdan ± 3
mm untuk tebalnya serta kehilangan berat bila diuji dengan natrium sulfat maksimum
1%.
3.
Syarat Mutu Paving Block
Persyaratan paving block di Indonesia diatur dalam SNI 03-0691-1996 mengacu pada
peraturan tersebut, mutu paving block diklasifikasikan menjadi:
a. Bata beton mutu A, digunakan untuk jalan.
b. Bata beton mutu B, digunakan untuk peralatan parkir.
c. Bata beton mutu C, digunakan untuk pejalan kaki.
d. Bata beton mutu D, digunakan untuk taman dan penggunaan lainnya.
3
Tabel 1: Mutu paving block ( 03-0691-1996 )
Mutu
A
B
C
D
Ketahanan Aus
(mm/menit)
Kuat Tekan(Mpa)
Rata-rata
40
20
15
10
Min
35
17
12,5
8,5
Rata-rata
0,09
0,13
0,16
0,219
Min
0,103
0,149
0,184
0,251
Penyerapan Air
rata-rata
maks
(%)
3
6
8
10
Karakteristik Limbah sisa adukan beton
Gambar 1: (A) Limbah sisa adukan beton (B) Limbah sisa adukan beton yang sudah disaring
(A)
(B)
Agregat sisa adukan beton merupakan material yang sudah bukanlah murni agregat
alam, melainkan terdapat bahan-bahan lain berupa semen dan air yang menyatu menjadi
pasta. Sebagaimana diperoleh dari penelitian sebelumnya (Dhir, 1998, dan Hansen, 1992).
pada penelitian yang dilakukan diperoleh hasil :
1.
Gradasi
Bentuk dan tekstur serta diameter butiran agregat daur ulang sama dengan agregat alam.
hal ini dikarenakan ukuran butiran dapat diatur pada alat pemecahnya dan saringannya.
2.
Kandungan Mortar dan Pasta Semen
Kandungan mortar dan pasta semen yang mengeras, yang ada pada agregat daur ulang
berkisar antara 20-35% untuk agregat kasar dan untuk agregat halus kurang lebih 4560%. kandungan mortar dan pasta semen tersebut mengakibatkan kekerasannya menurun
dan adanya pasta semen yang mengeras disekeliling agregat alam juga mengakibatkan
permukaannya lebih licin sehingga bidang temu pada material beton agregat daur ulang
menjadi lebih banyak. hal ini menunjukan sifat yang berbeda dengan agregat alam, dan
akan berpengaruh terhadap kekuatan tekan beton yang dibentuknya.
4
3.
Berat Jenis
Berat jenis agregat daur ulang lebih rendah dari agregat alam, yaitu 2100-2500 kg/m3
untuk agregat daur ulang (Hansen, 1992) sedangkan agregat alam mempunyai berat jenis
2400-3000 kg/m3 (Neville, 1996).
4.
Penyerapan Air
Penyerapan air atau absorpsi yang terjadi pada agregat daur ulang sebesar 3-10%
(Hansen, 1992) sedangkan absorpsi agregat alam sebesar 0,2 % - 4,5% (Neville, 1996).
Karateristik Kaca Berwarna Hijau
Kaca adalah sebuah bahan yang mempunyai kandungan kimia silica yang tinggi.
Selama beberapa tahun terakhir, telah diadakan
penelitian untuk mengembangkan material baru, seperti
agregat kaca, di dalam bahan konstruksi. Di samping
itu, terdapat sejumlah alasan dari segi lingkungan,
diupayakan agar limbah kaca tidak terus bertambah dan
memenuhi tempat tempat pembuangan. Unsur pokok
Gambar 2 : Botol heinkein
dari kaca adalah silica. Terdapat indikasi bahwa terjadi pengembangan (expansion) pada
volume beton. Pada beton konvensional, perubahan volume dapat terjadi pada saat sebelum
maupun setelah setting selesai, berupa penyusutan ataupun pengembangan pada beton yang
menggunakan agregat kaca, shrinkage dapat digunakan sebagai salah satu indikator mengenai
penyusutan dan pengembangan yang terjadi ataupun kombinasi dari kedua fenomena tersebut.
Salah satu kendala penggunaan agregat kaca pada beton adalah terjadinya Alkali Silica
Reaction (ASR) antara pasta semen dan agregat kaca. ASR adalah proses kemofisika yang
memungkinkan terjadinya kerusakan secara mekanis, pengembangan dan terjadinya ekspansi
atau sebuah rekasi kimia yang terjadi partikel agregat antara larutan alkali pada pasta semen
dan silika pada partikel agregat ( dalam hal ini kaca ). Tetapi dalam survey yang dilakukan di
kota New York menunjukkan hal yang berbeda, limbah kaca terdiri dari 62 % kaca bening, 19
% kaca yang berwarna hijau, 14 % kaca yang berwarna kekuningkuningan dan 5% kaca
lainnya yang dicampurkan pada masing-masing beton. Dari penelitian yang telah dilakukan,
kaca bening menyebabkan beton mengalami ekspansi yang lebih besar, tetapi hal berbeda
berbeda ditunjukkan beton yang telah dicampurkan dengan kaca yang berwarna hijau, dari
hasil penelitian bahwa kaca hijau ternyata tidak reaktif, tetapi malah mengurangi ekspansi
dari pasir yang agak reaktif. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah kaca berwarna hijau
yang digiling halus, merupakan cara yang murah untuk menekan efek dari ASR. Semakin
5
halus kaca yang berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat.
Columbia University juga telah melakukan riset yang menyelidiki penggunaan agregat kaca
pada beton. Aspek penting dari ASR pada beton dengan agregat kaca juga telah dipelajari.
Warna dari agregat kaca juga mempunyai peranan penting. Agregat kaca yang berwarna hijau
ternyata tidak menyebabkan ekspansi.
METODE PENELITIAN
Diagram Alir Penelitian
MULAI
PERSIAPAN
BAHAN
Semen
Air
Agregat
Halus
1. Berat Jenis Semen
1.Berat Jenis Pasir
2. Konsistensi Semen
3. Waktu Ikat Semen
2. Pencucian Pasir
3. Gradasi Pasir
PENAMBAHAN
SERBUK KACA
KADAR 0%
KADAR 10%
KADAR 20%
KADAR 30%
PENGUJIAN KUAT
TEKAN, LENTUR
DAN ABSORPSI
DATA PENGUJIAN
ANALISA
PENGUJIAN
PENARIKAN
KESIMPULAN
SELESAI
6
Metode Penelitian
Metode yang digunakan adalah metode exsperimental. Tahapan dalam penelitian ini
sebagai berikut :
1.
Studi Literatur
Penulis mencari referensi dan riset yang berhubungan dengan bata beton yang dihasikan
oleh campuran limbah beton dan serbuk kaca kemudian mempelajarinya. Hasil yang
didapat dari studi literatur ini telah dijabarkan pada bab sebelumya.
2.
Pengujian Material
Pengujian material agregat limbah adukan beton akan dilakukan di Laboratorium Struktur
dan Material Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia
3.
Persiapan dan Pembuatan Benda Uji
Pembuatan benda uji dilakukan di pabrik paving block di jalan joe no. 38 Rt 002 Rw 03
Jagakarsa Lenteng Agung. Sebelum proses pembuatan penulis menyiapkan sampel
paving block untuk dilakukannya tes kuat tekan dan kuat lentur pada umur 7 hari, 14 hari,
dan 28 hari. serta absorpsi pada umur bata beton mencapai 14 hari, 28 hari, 49 hari dan
56 hari. Masing- masing sampel berjumlah 5 buah untuk tes kuat tekan, 5 buah untuk
kuat lentur dan 5 buah untuk tes penyerapan air (absorpsi). Sampel disiapkan dengan
variasi dengan variasi kandungan serbuk kaca 0%, 10%, 20% dan 30%. Jumlah sampel
dan variasinya dijabarkan dalam tabel berikut :
Tabel 2 : Jumlah benda uji untuk setiap variasi kadar serbuk kaca
No
Kadar Serbuk
1
0%
2
3
4
10%
20%
30%
Jumlah
Jumlah Benda Uji
Kuat Tekan
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
Jumlah Benda Uji
Kuat Lentur
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
3 Buah (7 hari)
3 Buah (14 hari)
3 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
60 Buah
60 Buah
Jumlah Benda Uji
Absorpsi
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
80 Buah
7
4.
Pengumpulan Data
Penulis akan melakukan tes tekan, tes lentur dan tes penyerapan air pada tiap sampel
yang telah dibuat kemudian akan mencatat hasilnya.
5.
Analisa
Setelah didapatkan data, penulis akan menganalisa dan membandingkan sifat kuat tekan,
kuat lentur dan absorpsi dari setiap data tersebut. Selain itu juga dilakukan perbandingan
terhadap literatur yang telah dipelajari sebelumnya.
Pengadaan Bahan Daur Ulang
Pada langkah ini akan dilakukan pengambilan limbah sisa pengadukan beton dari PT
Adhimix yang sudah tidak terpakai lagi.
Standar Pengujian
Semua prosedur pengujian yang dilakukan pada penelitian ini berdasarkan standar yang
berlaku yaitu American Society for Testing and Materials ( ASTM ). Adapun standar
pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1.
Pengujian limbah sisa adukan beton yang sudah menjadi agregat halus
a. Analisa Spesific Gravity dan Absorpsi dari agregat halus ( ASTM C 128-04 )
b. Pemeriksaan berat isi agregat ( ASTM C29/29M-97 )
c. Analisa saringan agregat halus ( ASTM C136-05 )
d. Pemeriksaan bahan lewat saringan no. 200 ( ASTM C117-04 )
2.
Pengujian agregat kaca
Pengujian terhadap material kaca tidak ditinjau secara spesifik karena sebelumnya telah
dilakukan tes uji untuk mendapatkan kandungan kimia yang terdapat pada kaca. Kami
mengambil kesimpulan dari penelitian-penelitian sebelumnya yang mana kaca yang
berwarna hijaulah yang tidak menyebabkan ekspansi, kaca ini pun bukan hanya tidak
reaktif, tetapi mengurangi ekspansi dari pasir yang agak reaktif. Pada penelitian ini
digunakan kaca berwarna hijau yang digiling halus dengan menggunakan mesin abrasi
(los angeles) sampai lolos saringan No.200, hal ini berguna agar serbuk kaca tersebut
bisa bereaksi dengan semen untuk menghasilkan kekuatan yang optimum dan juga
merupakan cara mudah untuk menekan efek dari ASR. Semakin halus kaca yang
berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat.
3.
Pengujian paving block meliputi :
a. Kuat tekan sesuai dengan ASTM C 39/C 39M – 04
8
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari dengan
menggunakan 3 kadar tambahan kaca yang berbeda. Setiap pengujian diperlukan 5
sampel paving block berukuran 20 x 10 x 8 cm
b. Kuat lentur dengan ASTM 78-02
Pengujian kuat lentur dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap kadar kaca yang dipakai,
yaitu pada hari ke 7, 14 dan 28. Setiap pengujian dibutuhkan 5 sampel paving block
dengan ukuran sama.
c. Absorpsi
Pengujian penyerapan air (absorpsi) dilakukan sebanyak dua untk setiap kadar kaca
yang dipakai, yaitu pada hari ke 14, 28, 49, dan 56. Setiap pengujian dibutuhkan 5
sampel paving block berukuran sama.
Jumlah Material yang Digunakan
Perbandingan semen dan agregat pada paving block adalah perbandingan berat. Ratarata berat paving block dengan ukuran 20 cm x 10 cm x 8 cm adalah sekitar 3 kg.
Perbandingan berat semen dan agregat, dengan rasio semen agregat 1 : 4,5 dalam benda uji
adalah sebagai berikut :
Semen = 1/5,5 x 3 kg = 0,545 kg
Agregat = 4,5/5,5 x 3 kg = 2,455 kg
Jumlah paving block untuk tiap campuran adalah 45 buah, sehingga berat semen dan agregat
yang dibutuhkan untuk tiap campuran adalah :
Semen = 0,545 kg x 45 buah = 24,525 kg
Agregat = 2,545 kg x 45 buah = 114,525 kg
Dan jumlah air yang digunakan untuk tiap campuran, dengan nilai W/C sebesar 0,3 adalah :
Air = 24,525 kg x 0,3 = 7,3575 kg
Sehingga total semen, agregat dan air yang digunakan untuk 180 buah sampel paving block
adalah :
Semen
= 24,525 kg x 4 = 102,1 kg
Agregat
= 114,525 kg x 4 = 458,1 kg
Air
= 7,3575 kg x 4 = 29,43 kg
Berat serbuk kaca yang digunakan adalah 0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat semen,
sehingga jumlah serbuk kaca yang dibutuhkan untuk tiap campuran yaitu :
Serbuk kaca : 0%
10%
24,525 kg x 0% = 0 kg
24,525 kg x 2% = 2,4525 kg
9
20%
24,525 kg x 3% = 4,905 kg
30%
24,525 kg x 4% = 7,3575 kg
Tabel Error! No text of specified style in document. : Jumlah material dalam
pembuatan paving block
Type
Type 1
Jumlah
Bahan (kg)
Type
Type 2
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
0 % (berat semen)
102,1
458,1
0
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
10 % (berat semen)
Uji
Jumlah Sampel
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
15
15
20
50
Uji
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
Jumlah
Bahan (kg)
Type
Type 3
Jumlah
Bahan (kg)
Type
Type 4
Jumlah
Bahan (kg)
102,1
458,1
2,4525
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
20 % (berat semen)
102,1
458,1
4,905
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
30 % (berat semen)
102,1
458,1
JumlahSampel
15
15
20
50
Uji
Jumlah Sampel
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
15
15
20
50
Uji
Jumlah Sampel
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
15
15
20
7,3575
50
Pembuatan Benda Uji Paving Block
Pembuatan paving menggunakan mesin pencetak paving yang dilaksanakan di pabrik
paving block dan pengujian sifat mekanik yaitu kuat tekan, kuat lentur, dan absorpsi akan
diuji di Laboratorium Properties dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. agregat halus dari sisa Beton Daur Ulang
2. semen
3. air
4. serbuk kaca sisa botol bir bintang
10
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan paving ini sebagai berikut :
1. Mesin Pengaduk
2. Cetakan Paving Block
3. Ayakan Pasir Besar
4. Satu set saringan agregat halus
5. Sekop
6. Sendok Semen
7. Ember
8. Dll
Gambar 4 : Alat-alat penelitian
Proses Pembuatan Benda Uji Paving Block
1. Sisa limbah BDU dihancurkan dan diayak untuk mendapatkan pasir BDU dengan
menggunakan mesin.
2. Pasir BDU yang sudah diayak kemudian diayak kembali dengan
menggenakan ayakan
kecil/saringan No.200 untuk mendapatkan pasir BDU yang halus.
3. Pasir BDU yang sudah diayak dengan saringan No.200 dan semen diaduk sampai rata
dengan menggunakan mesin pengaduk dan setelah rata ditambahkan air
4. Adonan pasir BDU, semen dan air tersebut diaduk kembali sehingga didapat adukan yang
rata dan siap dipakai.
5. Adukan yang siap dipakai ditempatkan di mesin
pencetak batako/paving block dengan menggunakan
sekop dan di atasnya boleh ditambahkan pasir halus
hasil ayakan (bergantung pada jenis produk
batako/paving block yang akan dibuat).
6. Dengan menggunakan lempengan besi khusus
tersebut dipres/ditekan sampai padat dan rata
mekanisme tekan pada mesin cetak
Gambar 5 : Paving Block yang telah dicetak
11
7. Batako/paving block mentah.yang sudah jadi tersebut kemudian dikeluarkan dari cetakan
dengan cara menempatkan potongan papan di atas seluruh permukaan alat cetak.
8. Berikutnya alat cetak dibalik dengan hati-hati Skala produksi dan keunggulan produk akhir
sehingga batakolpaving block mentah tersebut keluar dari alat cetaknya.
9. Proses berikutnya adalah mengeringkan batako/paving block mentah dengan cara dianginanginkan atau di jemur di bawah terik matahari sehingga didapat batako/ paving block
yang sudah jadi.
Pengujian Paving Block
Uji Kuat Tekan
Pengujian tekan ini diatur dalam SNI 03-0691-1996. Dalam uji kuat tekan digunakan
masing-masing 5 buah dalam setiap variasi kadar serbuk kaca.
Kuat tekan dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Kuat tekan
Keterangan :
P : beban tekan, N
L : luas bidang tekan mm2
Gambar 6 : Gambaran uji kuat tekan
Kuat tekan rata-rata dari contoh bata beton dihitung dari jumlah kuat tekan dibagi jumlah
contoh uji.
Uji Kuat Lentur
Dalam pengujian kuat lentur digunakan masing-masing 5 buah benda uji dalam setiap
variasi serbuk kaca.
Nilai modulus of rupture yang terjadi pada sepertiga
bentang dari panjang balok dapat dihitung dengan rumus
MOR =
, dimana :
MOR = Modulus runtuh (Mpa)
Gambar 7 : Gambaran uji kuat lentur
P
= Beban yang diberikan (N)
a
= Jarak ujung benda uji hingga ke retakan (mm)
b
= Lebar penampang paving block
d
= Tebal paving block
12
Penyerapan Air ( Absorpsi )
Dalam pengujian kuat lentur digunakan masing-masing 5 buah benda uji dalam setiap
variasi serbuk kaca. Lima buah benda uji tersebut direndam dalam air hingga jenuh (24 jam),
ditimbang beratnya dalam keadaan basah. Kemudian dikeringkan dalam dapur pengering
selama kurang lebih 24 jam, pada suhu kurang lebih 105 ºC. Penyerapan air dihitung sebagai
berikut :
Penyerapana air
A : berat bata beton basah
B : berat bata beton kering
HASIL DAN ANALISA PENELITIAN
Pengujian Berat Jenis dan Absorpsi Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Percobaan ini berdasarkan ASTM C 128-04. Tujuan dari percobaan ini adalah
untuk menentukan bulk dan apparent specific gravity dan absorpsi dari agregat halus guna
mendapat volume agregat halus yang dibutuhkan dalam pembuatan benda uji. Berikut ini
adalah tabel data dari pengujian analisa specific gravity dan absorpsi agregat halus daur
ulang.
Berat benda uji oven dry
A
406 gram
Berat piknometer + air
B
645 gram
Berat piknometer + air + benda uji
C
916 gram
Dari data-data tersebut dapat dihitung nilai berat jenis curah (Bulk Specific Gravity), berat
jenis jenuh kering permukaan (SSD), berat jenis semu (Apparent Specific Gravity) dan
penyerapan (Absorption) dari agregat halus daur ulang berdasarkan ASTM C 128-04.
Berikut ini adalah hasil perhitungannya :
Tabel 4 : Hasil percobaan analisa specific gravity dan absorpsi dari agregat
Bulk specific gravity
SSD
Apparent specific gravity
Absorption
A
B 500
500
B 500
A
B A
500 A
A
C
C
C
100%
1,772926
2,183406
3,007407
23,1527
13
Pengujian Berat Isi Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan berat isi agregat halus dimana berat isi
merupakan perbandingan berat dengan isi atau volume. Berdasarkan ASTM C29/29M-97
dijelaskan bahwa ada tiga metode yang digunakan untuk mencari berat isi agregat halus.
Metode-metode tersebut ialah berat isi lepas, berat isi dengan cara penumbukan, dan berat isi
dengan cara penggoyangan. Berikut ini adalah tabel data dari pengujian berat isi agregat halus
daur ulang.
Tabel 5 : Hasil percobaan berat isi agregat halus
A.Berat Wadah
B.Berat Wadah + Air
C.Berat Isi Lepas
D.Berat Isi dengan Penusukan
E.Berat Isi dengan Penggoyangan
F.Volume Wadah
Berat isi
Berat Isi Lepas (C-A/F)
Berat isi dengan
penusukan (D-A/F)
Berat isi dengan
penggoyangan (E-A/F)
1039 gram
3055 gram
3167 gram
3537 gram
3651 gram
2016 cm3
Nilai
1,05
Rongga Udara
Gram/cm3
1,23
30,11%
Gram/cm3
1,29
26,92%
Gram/cm
3
40,46%
Dari tabel terlihat bahwa metode yang memiliki nilai berat isi paling besar yaitu 1.29 dan
rongga udara yang paling kecil yaitu sebesar 26,92% adalah berat jenis dengan cara
penggoyangan. Hal ini dikarenakan komponen antar agregat halus saling memadat dan
memiliki volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan kedua metode lainnya.
Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Tujuan dari pengujian analisa saringan dengan agregat halus ialah untuk menentukan
pembagian butir agregat halus dengan menggunakan saringan. Prosedur dan pengujian analisa
saringan ini diatur dalam SNI 03-1968-1990. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan
agregat halus sebanyak 500 gr.
14
Berikut ini adalah tabel data dan hasil perhitungan dari pengujian analisa saringan
agregat halus daur ulang :
Tabel 6 : Hasil percobaan analisa saringan agregat halus
No Saringan
4
8
16
30
50
100
200
Pan
Total
Fineness
Modulus
Berat
Tertahan
(gram)
0
44
62
95
66
82
33
118
500
%
Tertahan
0
8,8
12,4
19
13,2
16,4
6,6
23,6
100
%
Kumulatif
Tertahan
0
8,8
21,2
40,2
53,4
69,8
76,4
100
%
Kumulatif
Lewat
100
91,2
78,8
59,8
46,6
30,2
23,6
0
1,934
Gambar 8 : Grafik analisa saringan agregat halus
Kumulatif Tertahan (%)
Grafik Analisa Saringan
100
100
100
100
85
80
80
69.8
60
60
30
40
20
0
0 0
10
8.8
2
1
No.4
21.2
10
No.16
100
76.4
53.4
50
Data Lab
40.2
25
ASTM Max
ASTM Min
3
No.8
95
5
No.30
No.50
No. Saringan
7
No.100
No.200
Pan
Dari perhitungan tabel dan grafik diatas tersebut didapat nilai fineness modulus sebesar 1,934.
Nilai fineness modulus didapat dari perhitungan sebagai berikut :
FM
(no.8 no.100)
Keterangan:
FM
100
= Fineness modulus
Σ(no.4 – no.100) = Persentase kumulatif sampel yang tertahan dari saringan no.8 sampai
no.100
15
Pengujian Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No. 200
Pengujian ini memiliki tujuan untuk menentukan jumlah bahan atau partikel lain
(lumpur atau partikel kecil lainnya) yang terdapat pada agregat halus lewat saringan no.200
dengan cara pencucian. Menurut SNI-03-4142-1996 berat minimum agregat yang lolos
saringan no.4 dalam pengujian ini sebesar 500 gr. Sebelum dilakukan pengujian sample ini
terlebih dahulu dilakuakan pengovenan selama 24 jam untuk menciptakan kondisi oven dry.
Setelah itu agregat halus dicuci melewati saringan no.16 dan 200. Kemudian agregat yang
lolos saringan tersebut dioven selama 24 jam dan ditimbang.
Berikut ini data yang diperoleh dalam pengujian ini :
Tabel 7 : Hasil Pengujian Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No.200
Awal
500 gram
Akhir
421 gram
Berat
Kadar Lumpur
18,76%
pengujian kadar lumpur pada agregat limbah sisa adukan beton ini memiliki nilai
18,76% dimana standar yang diijinkan memiliki batas maksimal kadar lumpur sebesar 5%.
Hal ini mungkin terjadi mengingat agregat yang digunakan merupakan bahan recycled yaitu
limbah sisa adukan beton dimana menurut (hansen,1992) penyerapan air pada agregat daur
ulang mempunyai nilai 3 - 10% dibandingkan agregat alam (pasir) yang mempunyai nilai
absorpsi sebsar 0,2 - 4,5%.
Hasil Pengujian Kuat tekan
Gambar 9 : Grafik kuat tekan gabungan untuk semua umur uji
Kuat Tekan (MPa)
Grafik Kuat Tekan Dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
16
14
12
10
8
6
4
2
0
13.625
11.55
10.825
11.1
10.675
8.665
12.485
10.65
10.2
10.875
8.724
7.5
7 hari
14 hari
28 hari
y = 4,7003ln(x) + 8,6403
y = 3,9603ln(x) + 10,416
0%
10%
y = 5,6215ln(x)
20%
30%+ 11,032
Log. (7 hari)
Log. (14 hari)
Log. (28 hari)
Persentase Serbuk Kaca (%)
16
Hasil Pengujian Kuat Lentur
Gambar 10 : Grafik kuat lentur gabungan untuk semua umur uji
Grafik Kuat Lentur dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
Modulus of Rupture (MPa)
y = 2,249ln(x) + 1,0959
5
4.289
4.2421
4
3
y = 1,7595ln(x) + 2,8471
y = 1,4841ln(x) + 4,1939
2.9765
2.7304
2
14 hari
2.5664
2.1211
1.8164
2.25
2.0156
1.3828
1.3125
1.2421
1
7 hari
28 hari
Log. (7 hari)
Log. (14 hari)
0
0%
10%
20%
Log. (28 hari)
30%
Persentase Serbuk Kaca(%)
Hasil Pengujian Penyerapan Air
Gambar 11 : Grafik penyerapan air gabungan untuk semua umur uji
Grafik Penyerapan Air dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
Penyerapan (%)
25
14 hari
20.3256
18.5935
17.215
16.4501
15.39922348 14.5836
13.048
11.8495
20
15
10
18.2617
15.7893
14.4556
13.5673
17.9877
16.9413
13.7042
13.771
y = 1,9962ln(x) + 20,273
y = -2,239ln(x) + 18,249
y = -1,342ln(x) + 16,15
y = -1.071ln(x) + 14.497
5
0
0%
10%
20%
30%
Persentase Serbuk Kaca (%)
28 hari
49 hari
56 hari
Log. (14 hari)
Log. (28 hari)
Log. (49 hari)
Log. (56 hari)
Analisa Hasil Penelitian
Analisa Kuat Tekan
Dari hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material Fakultas
Teknik Universitas Indonesia. Pada umur 7 hari kuat tekan tertinggi dicapai oleh paving block
dengan penambahan serbuk kaca 10% dengan kuat tekan rata-rata mencapai 10,825 Mpa
17
dibandingkan dengan paving block tanpa penambahan serbuk kaca yang mempunyai kuat
tekan rata-rata sebesar 8,665 Mpa dan persentase lainnya yaitu 20% dan 30% dengan kuat
tekan rata-rata 10,2 Mpa dan 7,2 Mpa.
Terjadi peningkatan kuat tekan pada semua variasi serbuk kaca yang diberikan
diumur 14 hari, dimana peningkatan kuat tekan terbesar didapatkan oleh paving block tanpa
penambahan serbuk kaca yang meningkat sekitar 23,19% dari kuat tekan paving block pada
umur 7 hari. Sedangkan penambahan serbuk kaca sebanyak 10%, 20% dan 30% mengalami
peningkatan sekitar 6,69%, 4,4% dan 16,32% dari kuat tekan paving block pada umur 7 hari.
Pada umur 28 hari kuat tekan paving block dengan persentase 10% serbuk kaca mencapai
kekuatan optimum sama seperti halnya beton yang bisa mencapai kekuatan optimum pada
umur ke 28 hari yaitu sebesar 13,625 Mpa dengan peningkatan sekitar 17,96% dari kuat tekan
rata-rata pada umur 14 hari sedangkan variasi lainnya juga mengalami peningkatan sebesar
3,98 % pada paving block tanpa penambahan serbuk kaca, peningkatan 17,23 % untuk
persentase 20% serbuk kaca dan peningkatan sekitar 24,6% untuk persentase 30% serbuk
kaca.
Dari data-data dan grafik diatas diketahui bahwa penambahan serbuk kaca 10% dari
berat semen merupakan komposisi terbaik untuk mencapai kuat tekan optimum. Berdasarkan
SNI 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block), paving block dengan campuran serbuk kaca
sebesar 10%, dengan kuat tekan rata-rata sebesar 13,625 MPa, dapat dimasukkan ke dalam
kategori mutu C.
Analisa Kuat Lentur
Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan nilai kuat lentur tertinggi paving
block pada penambahan persentase 10% serbuk kaca, dengan kuat lentur rata-rata sebesar
2,25 Mpa pada umur 7 hari. Pada umur 14 hari kuat lentur paving block dengan persentase
10% serbuk kaca mencapai 2,976 Mpa atau meningkat sekitar 32,28% sedangkan pada umur
28 hari paving block dengan penambahan persentase 10% ini mempunyai kuat lentur rata-rata
sebesar 4,289 Mpa atau meningkat sebesar 44,11% dari kuat lentur pada hari 14 hari dan
meningkat sebesar 90,62% dari kuat lentur rata-rata pada umur 7 hari.
Analisa Absorpsi
Pengujian penyerapan air pada paving block dilakukan pada hari ke-14, 28, 49 dan
56 hari. Dari data dan grafik yang ada diketahui bahwa penyerapan air benda uji menurun
seiring bertambahnya umur uji. Pada hari ke-14 nilai penyerapan air pada paving block
dengan penambahan persentase serbuk kaca 10% mencapai nilai terendah yaitu sebesar
17,215% dibandingkan dengan variasi penambahan serbuk kaca lainnya. Pada uji penyerapan
18
air umur ke-56 paving block dengan penambahan serbuk kaca sebanyak 10% ini mempunyai
penyerapan air rata-rata 11,8495%, turun sekitar 45,28% dari penyerapan rata-rata paving
block pada hari ke-7
Nilai absorpsi tertinggi terjadi pada paving block tanpa tambahan serbuk kaca
dengan umur benda uji 14 hari yaitu sebesar 20,3256%, nilai ini jauh dari standar mutu sesuai
SNI 03-0691-1996 yang mana absorpsi maksimum yang diperbolehkan sebesar 10%. Hal ini
mungkin terjadi karena pemberian pressing pada paving block yang tidak merata sehingga
masih terdapat rongga-rongga yang tidak terisi oleh agregat yang mengakibatkan penyerapan
air yang berlebihan, hal ini mungkin juga terjadi mengingat agregat yang digunakan
merupakan bahan recycled yaitu limbah sisa adukan beton yang mana menurut (hansen,1992)
penyerapan air pada agregat daur ulang mempunyai nilai 3 - 10% dibandingkan agregat alam
(pasir) yang mempunyai nilai absorpsi sebsar 0,2 - 4,5%.
Pemanfaatan Limbah Daur Ulang Untuk Bahan Bangunan
Dalam hasil penelitian yang telah dilakukan, bahwa manfaat dari pengunaan limbah
daur ulang bisa digunakan oleh industri paving block. berikut ini adalah persyaratan bata
beton( paving block) menurut SNI 03-0691-1996
Bata beton A digunakan untuk jalan
Bata beton B digunakan untuk peralatan parkir
Bata beton C digunakan untuk pejalan kaki
Bata beton D digunakan untuk taman dan penggunaan lainnya.
Syarat Mutu :
Tabel 8: Syarat mutu Paving Blok menurut SNI
Mutu
A
B
C
D
Kuat Tekan(Mpa)
Rata-rata
40
20
15
10
Min
35
17
12,5
8,5
Ketahanan Aus
(mm/menit)
Rata-rata
0,09
0,13
0,16
0,219
Min
0,103
0,149
0,184
0,251
Penyerapan Air
rata-rata
maks
(%)
3
6
8
10
Dari persyaratan mutu paving block diatas, bisa disimpulkan bahwa paving block
dengan penambahan serbuk kaca 10% yang mempunyai kuat tekan sebesar 13,625 Mpa pada
umur 28 masuk klasifikasi paving block mutu C yang digunakan untuk pejalan kaki.
19
Kesimpulan
Berikut ini adalah kesimpulan yang didapat dari hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur
dan absorpsi yang dilakukan dilaboratorium :
1.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu menggunakan pressing dengan nilai
100 kg/cm2 dengan perbandingan semen agregat sebesar 1 : 4,5 dan nilai faktor air semen
0,3
2.
Material yang digunakan dalam campuran paving block ini sebagian besar telah
memenuhi standar ASTM maupun standar SNI. Tetapi pengujian kadar lumpur pada
agregat limbah sisa adukan beton ini memiliki nilai 18,76% dimana standar yang
diijinkan memiliki batas maksimal kadar lumpur sebesar 5%. Banyaknya lumpur akan
mempengaruhi pengikatan agregat oleh semen yang dapat menurunkan kekuatan paving
block.
3.
Hasil uji kuat tekan pada umur 28 hari menunjukan bahwa pengunaan persentase 10%
serbuk kaca dari berat semen merupakan komposisi optimal karena mempunyai kuat
tekan terbesar yaitu sebesar 13,625 Mpa.
4.
Pada pengujian kuat lentur didapatkan peningkatan yang cukup signifikan pada umur 28
hari dimana paving block dengan penambahan persentase 10% serbuk kaca ini
mempunyai kuat lentur rata-rata sebesar 4,289 Mpa atau meningkat sebesar 44,11% dari
kuat lentur pada hari 14 hari dan meningkat sebesar 90,62% dari kuat lentur rata-rata
pada umur 7 hari.
5.
Untuk pengujian penyerapan air (absorpsi) dilakukan pada hari ke-14, 28, 49 dan 56 hari.
Dari data dan grafik yang ada diketahui bahwa penyerapan air benda uji menurun seiring
bertambahnya umur uji hal ini dikarenakan semen dan agregat yang semakin mengikat
seiring bertambahnya hari. Pada hari ke-56 nilai penyerapan air pada paving block
dengan penambahan persentase serbuk kaca 10% mencapai nilai terendah yaitu sebesar
11,8495%.
6.
Penggunaan serbuk kaca yang berasal dari peleburan botol heinkein dan bir bintang dapat
meningkatkan kualitas mutu paving. Paving yang menggunakan variasi 10% serbuk kaca
merupakan komposisi yang terbaik untuk menghasilkan kuat tekan optimum.
Saran
Adapun saran-saran yang dapat penulis berikan berkaitan dengan penelitian yang telah
dilakukan adalah ;
20
1.
Perlu dilakukan penelitian tentang standar-standar dalam pengolahan limbah sisa adukan
beton ini sehingga dapat memenuhi syarat sebagai agregat halus.
2.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai variasi penekanan (pressing) yang
diberikan dalam pembuatan paving block ini.
3.
Variasi serbuk kaca yang digunakan berkisar antara 8% – 12% dengan interval kurang
dari 1%. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai optimum serbuk kaca yang lebih
akurat.
4.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai komposisi semen agregat dan faktor air
semen yang tepat untuk mendapatkan kuat tekan yang lebih tinggi.
5.
Perlu dilakukan penelitian terhadap keekonomisan dari penggunaan limbah sisa adukan
beton dan serbuk kaca ini sehingga penggunaanya dapat dimanfaatkan oleh industri
sebagai sebuah produk bahan bangunan yang ramah lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Claudia Müller, Eva Fitriani, Halimah, dan Ira Febriana. 2006. Modul Pelatihan Pembuatan
Ubin Atau Paving Blok Dan Batako. Kantor Perburuhan International (ILO). Jakarta.
Dowson, A.J. (1996). Mix Design for Concrete Block Paving. S.Marshall & Sons Ltd, UK.
Erwin Riduan. 2004. Beton Ramah Lingkungan dengan Menggunakan Limbah Beton Sebagai
Agregat Kasar dan Limbah Kaca Sebagai Bahan Tambahan (Filler) dalam Beton.
Departemen Teknik Sipil. Universitas Indonesia. Depok.
Erwin, R dan Ninik CEY, 2003, Teknologi Pembuatan dan Pola Pemasangan Paving untuk
Mengoptimalkan Kualitas Paving-Blocks, Prosiding Simposium Nasional II RAPI,
UMS, Surakarta.
Hadiwinata Arie dan Ferry Susanto. 2010. Penggunaan Semen Portland Dengan Semen
Pozzolan Ditambah Campuran Serbuk Kaca dan Fly Ash Dalam Pembuatan Paving
Block. ITS. Bandung.
Harianto Hardjosaputro, Andi Ciputera. 2007. Penggunaan Limbah Beton Sebagai Agregat
Pada Campuran Beton Baru. Seminar Nasional Sustainibility dalam Bidang
Material, Rekayasa, dan Konstruksi Material. Bandung
Laboratorium Struktur dan Material FTUI. 2008. Pedoman Praktikum Pemeriksaan Bahan
Beton dan Mutu Beton. Universitas Indonesia. Depok.
Suharwanto. 2005. Perilaku Mekanik Beton Agregrat Daur Ulang : Aspek Material –
Struktural. PhD Theses . Departemen of Civil Engineering. ITB. Bandung.
21
ADUKAN BETON DAN SERBUK KACA
Rida Madya Tresna Febria Resniyanto, Essy Ariyuni, Elly Tjahjono
Teknik sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
ABSTRAK
Limbah sisa adukan beton dan limbah kaca seringkali menjadi sampah dan
berpotensi merusak lingkungan karena sifatnya yang sulit terurai. Padahal kedua bahan
tersebut mempunyai potensi untuk dimanfaatkan, salah satunya sebagai pengganti agregat dan
semen pada paving block. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui seberapa besar pengaruh
penambahan limbah adukan beton dan serbuk kaca terhadap sifat-sifat mekanik paving block.
Pembuatan paving block dibuat dari limbah adukan beton, semenPC type I, dan serbuk kaca
yang berasal dari sisa botol heinkein dan anker bir. Benda uji penelitian dibuat dengan
perbandingan komposisi semen dan agregat 1:4,5 dengan 4 perlakuan subtitusi serbuk kaca
yaitu 0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat semen. Pengujian kuat tekan dan kuat lentur
dilakukan pada hari ke-7,14,28 sedangkan pengujian penyerapan air dilakukan pada hari ke14, 28, 49 dan 56.
Dari hasil pengujian, didapatkan bahwa penambahan serbuk kaca 10% dari berat
semen mempunyai komposisi terbaik untuk menghasilkan kekuatan yang optimum. Dimana
kuat tekan paving block pada umur 28 hari mencapai 13,625 Mpa dan mengalami peningkatan
sebesar 25,86% dari paving block tanpa mengunakan campuran serbuk kaca.
Kata Kunci : Paving Block; Limbah Adukan Beton; Serbuk Kaca; Kaca hijau.
ABSTRACT
Residual concrete sludge waste and glass waste is often a waste and potentially
damaging to the environment because it is difficult to unravel. Yet, both materials have the
potential to be used, as a substitute for aggregate and cement on paving block for example.
The purpose of this study was to determine how much impact from the addition of waste
concrete and glass powder on the mechanical properties of paving block. Paving blocks were
made of concrete waste, Portland Cement type I, and glass powder taken from the rest of
heinkein and Anker beer bottles. Research specimens were made with cement and aggregate
composition ratio of 1:4,5 and different amount of substitution using glass powder. Glass
powder ratios are as follow: 0%, 10%, 20%, and 30% of cement weight. Compressive and
flexural strength testing were performed on day 7, 14, 28 while the water absorption test were
performed on day 14, 28, 49 and 56.
From the test results, it was found that the specimen with the addition of glass
powder by 10% of cement weight has the best composition resulted in producing optimum
power. Compressive strength of paving blocks at day 28 reached 13.625 MPa, produced an
increase by 25,86% compared to the paving block without using mixture of glass powder.
Keywords : Paving Block; Concrete Sludge Waste; Glass Powder; Green Glass
PENDAHULUAN
Pada saat ini beton siap pakai (ready mix) sedang marak digunakan untuk pembuatan
kontruksi bangunan, namun pada penerapannya sering terjadi kelebihan supply dan sisanya
terkadang dibuang di sembarang tempat, sehingga dapat mengurangi kesuburan tanah dan
merusak keseimbangan ekosistem (Suhawanto, 2005). Sama halnya seperti limbah botol yang
dibuang disembarang tempat sehingga bisa menimbulkan berbagai kerusakan lingkungan.
Permasalahan kerusakan alam yang diakibatkan oleh pembuangan limbah beton dan limbah
botol tersebut mendorong peneliti untuk memanfaatkan atau mendaur ulang limbah tersebut
untuk dijadikan sesuatu yang bermanfaat bagi masyrakat dan menjadi alternatif yang dapat
menggantikan sebagian atau seluruh agregat alam di dalam campuran beton
Pada saat sekarang ini bahan bangunan dengan komposisi semen, air dan pasir sudah banyak
dikembangkan antara lain adalah pada pembuatan paving blok. Paving block adalah
komposisi bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat
sejenis, air dan agregat halus dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak
mengurangi mutu dari pada beton tersebut (SK.SNI S-04-1989-F,DPU). Paving block sendiri
merupakan bahan bangunan yang dikembangkan dari bahan mortar yang diberi perlakuan
pada proses pembuatannya seperti dipadatkan (cara pressing yang banyak dilakukan),
digetarkan, dan atau keduanya. Paving block banyak digunakan untuk trotoar, area
bermain/taman, perkerasan kelas jalan ringan, serta penutup permukaan lain yang fungsinya
masih mampu menyerap air dipermukaan. Kemudahan dalam pemasangan dan perawatan
menjadi pertimbangan kenapa paving block banyak disukai.
Perkembangan teknologi pada masa kini memicu terciptanya inovasi dalam merekayasa suatu
material. Salah satu usaha pengembangannya adalah mendaur ulang limbah beton dengan
tambahan serbuk kaca dari sisa botol heinkein dan bir bintang yang menjadi bahan utama
dalam pembuatan paving block.
Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah peneliti mencoba menggabungkan kedua bahan
recycled tersebut menjadi bahan utama dalam pembuatan paving block mengingat agregat sisa
adukan beton dan kaca berwarna hijau merupakan limbah dari suatu kegiatan atau produk
yang dapat dimanfaatkan. Pemanfaatan limbah sisa adukan beton dan serbuk kaca ini
bertujuan mendatangkan efek ganda pada tindak penyelamatan lingkungan. Selain
mengurangi dampak terhadap lingkungan jika bahan sisa ini dibuang begitu saja, juga
mengurangi bahkan menggantikan penggunaan material alam sebagai bahan utama dalam
pembuatan paving block. Diharapkan penelitian ini mampu membuat bahan-bahan tersebut
2
menjadi bahan jadi yang bermanfaat dan memberikan nilai ekonomis yang tinggi bagi
masyarakat.
TINJAUAN TEORITIS
Paving block
Paving Block atau blok beton terkunci menurut SII.0819-88 adalah suatu komposisi
bahan bangunan yang terbuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis
lainnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi
mutu beton tersebut
Mutu dan standar paving block SNI 03-0691-1996
1.
Sifat Tampak
a. mempunyai bentuk yang sempurna.
b. tidak retak-retak dan cacat.
c. bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan tangan.
2.
Bentuk dan Ukuran
a. Berdasarkan bentuknya paving block dapat dibedakan menjadi dua yaitu bentuk segi
empat dan segi banyak.
b. Ketebalan 6 cm, 8 cm dan 10 cm,
c. Warna umumnya abu-abu atau sesuai dengan pesanan konsumen.
d. Toleransi ukuran yang disyaratkan adalah ± 2 mm untuk ukuran lebar bidangdan ± 3
mm untuk tebalnya serta kehilangan berat bila diuji dengan natrium sulfat maksimum
1%.
3.
Syarat Mutu Paving Block
Persyaratan paving block di Indonesia diatur dalam SNI 03-0691-1996 mengacu pada
peraturan tersebut, mutu paving block diklasifikasikan menjadi:
a. Bata beton mutu A, digunakan untuk jalan.
b. Bata beton mutu B, digunakan untuk peralatan parkir.
c. Bata beton mutu C, digunakan untuk pejalan kaki.
d. Bata beton mutu D, digunakan untuk taman dan penggunaan lainnya.
3
Tabel 1: Mutu paving block ( 03-0691-1996 )
Mutu
A
B
C
D
Ketahanan Aus
(mm/menit)
Kuat Tekan(Mpa)
Rata-rata
40
20
15
10
Min
35
17
12,5
8,5
Rata-rata
0,09
0,13
0,16
0,219
Min
0,103
0,149
0,184
0,251
Penyerapan Air
rata-rata
maks
(%)
3
6
8
10
Karakteristik Limbah sisa adukan beton
Gambar 1: (A) Limbah sisa adukan beton (B) Limbah sisa adukan beton yang sudah disaring
(A)
(B)
Agregat sisa adukan beton merupakan material yang sudah bukanlah murni agregat
alam, melainkan terdapat bahan-bahan lain berupa semen dan air yang menyatu menjadi
pasta. Sebagaimana diperoleh dari penelitian sebelumnya (Dhir, 1998, dan Hansen, 1992).
pada penelitian yang dilakukan diperoleh hasil :
1.
Gradasi
Bentuk dan tekstur serta diameter butiran agregat daur ulang sama dengan agregat alam.
hal ini dikarenakan ukuran butiran dapat diatur pada alat pemecahnya dan saringannya.
2.
Kandungan Mortar dan Pasta Semen
Kandungan mortar dan pasta semen yang mengeras, yang ada pada agregat daur ulang
berkisar antara 20-35% untuk agregat kasar dan untuk agregat halus kurang lebih 4560%. kandungan mortar dan pasta semen tersebut mengakibatkan kekerasannya menurun
dan adanya pasta semen yang mengeras disekeliling agregat alam juga mengakibatkan
permukaannya lebih licin sehingga bidang temu pada material beton agregat daur ulang
menjadi lebih banyak. hal ini menunjukan sifat yang berbeda dengan agregat alam, dan
akan berpengaruh terhadap kekuatan tekan beton yang dibentuknya.
4
3.
Berat Jenis
Berat jenis agregat daur ulang lebih rendah dari agregat alam, yaitu 2100-2500 kg/m3
untuk agregat daur ulang (Hansen, 1992) sedangkan agregat alam mempunyai berat jenis
2400-3000 kg/m3 (Neville, 1996).
4.
Penyerapan Air
Penyerapan air atau absorpsi yang terjadi pada agregat daur ulang sebesar 3-10%
(Hansen, 1992) sedangkan absorpsi agregat alam sebesar 0,2 % - 4,5% (Neville, 1996).
Karateristik Kaca Berwarna Hijau
Kaca adalah sebuah bahan yang mempunyai kandungan kimia silica yang tinggi.
Selama beberapa tahun terakhir, telah diadakan
penelitian untuk mengembangkan material baru, seperti
agregat kaca, di dalam bahan konstruksi. Di samping
itu, terdapat sejumlah alasan dari segi lingkungan,
diupayakan agar limbah kaca tidak terus bertambah dan
memenuhi tempat tempat pembuangan. Unsur pokok
Gambar 2 : Botol heinkein
dari kaca adalah silica. Terdapat indikasi bahwa terjadi pengembangan (expansion) pada
volume beton. Pada beton konvensional, perubahan volume dapat terjadi pada saat sebelum
maupun setelah setting selesai, berupa penyusutan ataupun pengembangan pada beton yang
menggunakan agregat kaca, shrinkage dapat digunakan sebagai salah satu indikator mengenai
penyusutan dan pengembangan yang terjadi ataupun kombinasi dari kedua fenomena tersebut.
Salah satu kendala penggunaan agregat kaca pada beton adalah terjadinya Alkali Silica
Reaction (ASR) antara pasta semen dan agregat kaca. ASR adalah proses kemofisika yang
memungkinkan terjadinya kerusakan secara mekanis, pengembangan dan terjadinya ekspansi
atau sebuah rekasi kimia yang terjadi partikel agregat antara larutan alkali pada pasta semen
dan silika pada partikel agregat ( dalam hal ini kaca ). Tetapi dalam survey yang dilakukan di
kota New York menunjukkan hal yang berbeda, limbah kaca terdiri dari 62 % kaca bening, 19
% kaca yang berwarna hijau, 14 % kaca yang berwarna kekuningkuningan dan 5% kaca
lainnya yang dicampurkan pada masing-masing beton. Dari penelitian yang telah dilakukan,
kaca bening menyebabkan beton mengalami ekspansi yang lebih besar, tetapi hal berbeda
berbeda ditunjukkan beton yang telah dicampurkan dengan kaca yang berwarna hijau, dari
hasil penelitian bahwa kaca hijau ternyata tidak reaktif, tetapi malah mengurangi ekspansi
dari pasir yang agak reaktif. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah kaca berwarna hijau
yang digiling halus, merupakan cara yang murah untuk menekan efek dari ASR. Semakin
5
halus kaca yang berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat.
Columbia University juga telah melakukan riset yang menyelidiki penggunaan agregat kaca
pada beton. Aspek penting dari ASR pada beton dengan agregat kaca juga telah dipelajari.
Warna dari agregat kaca juga mempunyai peranan penting. Agregat kaca yang berwarna hijau
ternyata tidak menyebabkan ekspansi.
METODE PENELITIAN
Diagram Alir Penelitian
MULAI
PERSIAPAN
BAHAN
Semen
Air
Agregat
Halus
1. Berat Jenis Semen
1.Berat Jenis Pasir
2. Konsistensi Semen
3. Waktu Ikat Semen
2. Pencucian Pasir
3. Gradasi Pasir
PENAMBAHAN
SERBUK KACA
KADAR 0%
KADAR 10%
KADAR 20%
KADAR 30%
PENGUJIAN KUAT
TEKAN, LENTUR
DAN ABSORPSI
DATA PENGUJIAN
ANALISA
PENGUJIAN
PENARIKAN
KESIMPULAN
SELESAI
6
Metode Penelitian
Metode yang digunakan adalah metode exsperimental. Tahapan dalam penelitian ini
sebagai berikut :
1.
Studi Literatur
Penulis mencari referensi dan riset yang berhubungan dengan bata beton yang dihasikan
oleh campuran limbah beton dan serbuk kaca kemudian mempelajarinya. Hasil yang
didapat dari studi literatur ini telah dijabarkan pada bab sebelumya.
2.
Pengujian Material
Pengujian material agregat limbah adukan beton akan dilakukan di Laboratorium Struktur
dan Material Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia
3.
Persiapan dan Pembuatan Benda Uji
Pembuatan benda uji dilakukan di pabrik paving block di jalan joe no. 38 Rt 002 Rw 03
Jagakarsa Lenteng Agung. Sebelum proses pembuatan penulis menyiapkan sampel
paving block untuk dilakukannya tes kuat tekan dan kuat lentur pada umur 7 hari, 14 hari,
dan 28 hari. serta absorpsi pada umur bata beton mencapai 14 hari, 28 hari, 49 hari dan
56 hari. Masing- masing sampel berjumlah 5 buah untuk tes kuat tekan, 5 buah untuk
kuat lentur dan 5 buah untuk tes penyerapan air (absorpsi). Sampel disiapkan dengan
variasi dengan variasi kandungan serbuk kaca 0%, 10%, 20% dan 30%. Jumlah sampel
dan variasinya dijabarkan dalam tabel berikut :
Tabel 2 : Jumlah benda uji untuk setiap variasi kadar serbuk kaca
No
Kadar Serbuk
1
0%
2
3
4
10%
20%
30%
Jumlah
Jumlah Benda Uji
Kuat Tekan
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
Jumlah Benda Uji
Kuat Lentur
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
3 Buah (7 hari)
3 Buah (14 hari)
3 Buah (28 hari)
5 Buah (7 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
60 Buah
60 Buah
Jumlah Benda Uji
Absorpsi
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
5 Buah (14 hari)
5 Buah (28 hari)
5 Buah (49 hari)
5 Buah (56 hari)
80 Buah
7
4.
Pengumpulan Data
Penulis akan melakukan tes tekan, tes lentur dan tes penyerapan air pada tiap sampel
yang telah dibuat kemudian akan mencatat hasilnya.
5.
Analisa
Setelah didapatkan data, penulis akan menganalisa dan membandingkan sifat kuat tekan,
kuat lentur dan absorpsi dari setiap data tersebut. Selain itu juga dilakukan perbandingan
terhadap literatur yang telah dipelajari sebelumnya.
Pengadaan Bahan Daur Ulang
Pada langkah ini akan dilakukan pengambilan limbah sisa pengadukan beton dari PT
Adhimix yang sudah tidak terpakai lagi.
Standar Pengujian
Semua prosedur pengujian yang dilakukan pada penelitian ini berdasarkan standar yang
berlaku yaitu American Society for Testing and Materials ( ASTM ). Adapun standar
pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1.
Pengujian limbah sisa adukan beton yang sudah menjadi agregat halus
a. Analisa Spesific Gravity dan Absorpsi dari agregat halus ( ASTM C 128-04 )
b. Pemeriksaan berat isi agregat ( ASTM C29/29M-97 )
c. Analisa saringan agregat halus ( ASTM C136-05 )
d. Pemeriksaan bahan lewat saringan no. 200 ( ASTM C117-04 )
2.
Pengujian agregat kaca
Pengujian terhadap material kaca tidak ditinjau secara spesifik karena sebelumnya telah
dilakukan tes uji untuk mendapatkan kandungan kimia yang terdapat pada kaca. Kami
mengambil kesimpulan dari penelitian-penelitian sebelumnya yang mana kaca yang
berwarna hijaulah yang tidak menyebabkan ekspansi, kaca ini pun bukan hanya tidak
reaktif, tetapi mengurangi ekspansi dari pasir yang agak reaktif. Pada penelitian ini
digunakan kaca berwarna hijau yang digiling halus dengan menggunakan mesin abrasi
(los angeles) sampai lolos saringan No.200, hal ini berguna agar serbuk kaca tersebut
bisa bereaksi dengan semen untuk menghasilkan kekuatan yang optimum dan juga
merupakan cara mudah untuk menekan efek dari ASR. Semakin halus kaca yang
berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat.
3.
Pengujian paving block meliputi :
a. Kuat tekan sesuai dengan ASTM C 39/C 39M – 04
8
Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28 hari dengan
menggunakan 3 kadar tambahan kaca yang berbeda. Setiap pengujian diperlukan 5
sampel paving block berukuran 20 x 10 x 8 cm
b. Kuat lentur dengan ASTM 78-02
Pengujian kuat lentur dilakukan sebanyak 3 kali untuk setiap kadar kaca yang dipakai,
yaitu pada hari ke 7, 14 dan 28. Setiap pengujian dibutuhkan 5 sampel paving block
dengan ukuran sama.
c. Absorpsi
Pengujian penyerapan air (absorpsi) dilakukan sebanyak dua untk setiap kadar kaca
yang dipakai, yaitu pada hari ke 14, 28, 49, dan 56. Setiap pengujian dibutuhkan 5
sampel paving block berukuran sama.
Jumlah Material yang Digunakan
Perbandingan semen dan agregat pada paving block adalah perbandingan berat. Ratarata berat paving block dengan ukuran 20 cm x 10 cm x 8 cm adalah sekitar 3 kg.
Perbandingan berat semen dan agregat, dengan rasio semen agregat 1 : 4,5 dalam benda uji
adalah sebagai berikut :
Semen = 1/5,5 x 3 kg = 0,545 kg
Agregat = 4,5/5,5 x 3 kg = 2,455 kg
Jumlah paving block untuk tiap campuran adalah 45 buah, sehingga berat semen dan agregat
yang dibutuhkan untuk tiap campuran adalah :
Semen = 0,545 kg x 45 buah = 24,525 kg
Agregat = 2,545 kg x 45 buah = 114,525 kg
Dan jumlah air yang digunakan untuk tiap campuran, dengan nilai W/C sebesar 0,3 adalah :
Air = 24,525 kg x 0,3 = 7,3575 kg
Sehingga total semen, agregat dan air yang digunakan untuk 180 buah sampel paving block
adalah :
Semen
= 24,525 kg x 4 = 102,1 kg
Agregat
= 114,525 kg x 4 = 458,1 kg
Air
= 7,3575 kg x 4 = 29,43 kg
Berat serbuk kaca yang digunakan adalah 0%, 10%, 20%, dan 30% dari berat semen,
sehingga jumlah serbuk kaca yang dibutuhkan untuk tiap campuran yaitu :
Serbuk kaca : 0%
10%
24,525 kg x 0% = 0 kg
24,525 kg x 2% = 2,4525 kg
9
20%
24,525 kg x 3% = 4,905 kg
30%
24,525 kg x 4% = 7,3575 kg
Tabel Error! No text of specified style in document. : Jumlah material dalam
pembuatan paving block
Type
Type 1
Jumlah
Bahan (kg)
Type
Type 2
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
0 % (berat semen)
102,1
458,1
0
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
10 % (berat semen)
Uji
Jumlah Sampel
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
15
15
20
50
Uji
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
Jumlah
Bahan (kg)
Type
Type 3
Jumlah
Bahan (kg)
Type
Type 4
Jumlah
Bahan (kg)
102,1
458,1
2,4525
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
20 % (berat semen)
102,1
458,1
4,905
PC
1
Agregat
4,5
Serbuk Kaca
30 % (berat semen)
102,1
458,1
JumlahSampel
15
15
20
50
Uji
Jumlah Sampel
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
15
15
20
50
Uji
Jumlah Sampel
Kuat Tekan
Kuat Lentur
Absorpsi
15
15
20
7,3575
50
Pembuatan Benda Uji Paving Block
Pembuatan paving menggunakan mesin pencetak paving yang dilaksanakan di pabrik
paving block dan pengujian sifat mekanik yaitu kuat tekan, kuat lentur, dan absorpsi akan
diuji di Laboratorium Properties dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. agregat halus dari sisa Beton Daur Ulang
2. semen
3. air
4. serbuk kaca sisa botol bir bintang
10
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan paving ini sebagai berikut :
1. Mesin Pengaduk
2. Cetakan Paving Block
3. Ayakan Pasir Besar
4. Satu set saringan agregat halus
5. Sekop
6. Sendok Semen
7. Ember
8. Dll
Gambar 4 : Alat-alat penelitian
Proses Pembuatan Benda Uji Paving Block
1. Sisa limbah BDU dihancurkan dan diayak untuk mendapatkan pasir BDU dengan
menggunakan mesin.
2. Pasir BDU yang sudah diayak kemudian diayak kembali dengan
menggenakan ayakan
kecil/saringan No.200 untuk mendapatkan pasir BDU yang halus.
3. Pasir BDU yang sudah diayak dengan saringan No.200 dan semen diaduk sampai rata
dengan menggunakan mesin pengaduk dan setelah rata ditambahkan air
4. Adonan pasir BDU, semen dan air tersebut diaduk kembali sehingga didapat adukan yang
rata dan siap dipakai.
5. Adukan yang siap dipakai ditempatkan di mesin
pencetak batako/paving block dengan menggunakan
sekop dan di atasnya boleh ditambahkan pasir halus
hasil ayakan (bergantung pada jenis produk
batako/paving block yang akan dibuat).
6. Dengan menggunakan lempengan besi khusus
tersebut dipres/ditekan sampai padat dan rata
mekanisme tekan pada mesin cetak
Gambar 5 : Paving Block yang telah dicetak
11
7. Batako/paving block mentah.yang sudah jadi tersebut kemudian dikeluarkan dari cetakan
dengan cara menempatkan potongan papan di atas seluruh permukaan alat cetak.
8. Berikutnya alat cetak dibalik dengan hati-hati Skala produksi dan keunggulan produk akhir
sehingga batakolpaving block mentah tersebut keluar dari alat cetaknya.
9. Proses berikutnya adalah mengeringkan batako/paving block mentah dengan cara dianginanginkan atau di jemur di bawah terik matahari sehingga didapat batako/ paving block
yang sudah jadi.
Pengujian Paving Block
Uji Kuat Tekan
Pengujian tekan ini diatur dalam SNI 03-0691-1996. Dalam uji kuat tekan digunakan
masing-masing 5 buah dalam setiap variasi kadar serbuk kaca.
Kuat tekan dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Kuat tekan
Keterangan :
P : beban tekan, N
L : luas bidang tekan mm2
Gambar 6 : Gambaran uji kuat tekan
Kuat tekan rata-rata dari contoh bata beton dihitung dari jumlah kuat tekan dibagi jumlah
contoh uji.
Uji Kuat Lentur
Dalam pengujian kuat lentur digunakan masing-masing 5 buah benda uji dalam setiap
variasi serbuk kaca.
Nilai modulus of rupture yang terjadi pada sepertiga
bentang dari panjang balok dapat dihitung dengan rumus
MOR =
, dimana :
MOR = Modulus runtuh (Mpa)
Gambar 7 : Gambaran uji kuat lentur
P
= Beban yang diberikan (N)
a
= Jarak ujung benda uji hingga ke retakan (mm)
b
= Lebar penampang paving block
d
= Tebal paving block
12
Penyerapan Air ( Absorpsi )
Dalam pengujian kuat lentur digunakan masing-masing 5 buah benda uji dalam setiap
variasi serbuk kaca. Lima buah benda uji tersebut direndam dalam air hingga jenuh (24 jam),
ditimbang beratnya dalam keadaan basah. Kemudian dikeringkan dalam dapur pengering
selama kurang lebih 24 jam, pada suhu kurang lebih 105 ºC. Penyerapan air dihitung sebagai
berikut :
Penyerapana air
A : berat bata beton basah
B : berat bata beton kering
HASIL DAN ANALISA PENELITIAN
Pengujian Berat Jenis dan Absorpsi Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Percobaan ini berdasarkan ASTM C 128-04. Tujuan dari percobaan ini adalah
untuk menentukan bulk dan apparent specific gravity dan absorpsi dari agregat halus guna
mendapat volume agregat halus yang dibutuhkan dalam pembuatan benda uji. Berikut ini
adalah tabel data dari pengujian analisa specific gravity dan absorpsi agregat halus daur
ulang.
Berat benda uji oven dry
A
406 gram
Berat piknometer + air
B
645 gram
Berat piknometer + air + benda uji
C
916 gram
Dari data-data tersebut dapat dihitung nilai berat jenis curah (Bulk Specific Gravity), berat
jenis jenuh kering permukaan (SSD), berat jenis semu (Apparent Specific Gravity) dan
penyerapan (Absorption) dari agregat halus daur ulang berdasarkan ASTM C 128-04.
Berikut ini adalah hasil perhitungannya :
Tabel 4 : Hasil percobaan analisa specific gravity dan absorpsi dari agregat
Bulk specific gravity
SSD
Apparent specific gravity
Absorption
A
B 500
500
B 500
A
B A
500 A
A
C
C
C
100%
1,772926
2,183406
3,007407
23,1527
13
Pengujian Berat Isi Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan berat isi agregat halus dimana berat isi
merupakan perbandingan berat dengan isi atau volume. Berdasarkan ASTM C29/29M-97
dijelaskan bahwa ada tiga metode yang digunakan untuk mencari berat isi agregat halus.
Metode-metode tersebut ialah berat isi lepas, berat isi dengan cara penumbukan, dan berat isi
dengan cara penggoyangan. Berikut ini adalah tabel data dari pengujian berat isi agregat halus
daur ulang.
Tabel 5 : Hasil percobaan berat isi agregat halus
A.Berat Wadah
B.Berat Wadah + Air
C.Berat Isi Lepas
D.Berat Isi dengan Penusukan
E.Berat Isi dengan Penggoyangan
F.Volume Wadah
Berat isi
Berat Isi Lepas (C-A/F)
Berat isi dengan
penusukan (D-A/F)
Berat isi dengan
penggoyangan (E-A/F)
1039 gram
3055 gram
3167 gram
3537 gram
3651 gram
2016 cm3
Nilai
1,05
Rongga Udara
Gram/cm3
1,23
30,11%
Gram/cm3
1,29
26,92%
Gram/cm
3
40,46%
Dari tabel terlihat bahwa metode yang memiliki nilai berat isi paling besar yaitu 1.29 dan
rongga udara yang paling kecil yaitu sebesar 26,92% adalah berat jenis dengan cara
penggoyangan. Hal ini dikarenakan komponen antar agregat halus saling memadat dan
memiliki volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan kedua metode lainnya.
Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus Sisa Adukan Beton
Tujuan dari pengujian analisa saringan dengan agregat halus ialah untuk menentukan
pembagian butir agregat halus dengan menggunakan saringan. Prosedur dan pengujian analisa
saringan ini diatur dalam SNI 03-1968-1990. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan
agregat halus sebanyak 500 gr.
14
Berikut ini adalah tabel data dan hasil perhitungan dari pengujian analisa saringan
agregat halus daur ulang :
Tabel 6 : Hasil percobaan analisa saringan agregat halus
No Saringan
4
8
16
30
50
100
200
Pan
Total
Fineness
Modulus
Berat
Tertahan
(gram)
0
44
62
95
66
82
33
118
500
%
Tertahan
0
8,8
12,4
19
13,2
16,4
6,6
23,6
100
%
Kumulatif
Tertahan
0
8,8
21,2
40,2
53,4
69,8
76,4
100
%
Kumulatif
Lewat
100
91,2
78,8
59,8
46,6
30,2
23,6
0
1,934
Gambar 8 : Grafik analisa saringan agregat halus
Kumulatif Tertahan (%)
Grafik Analisa Saringan
100
100
100
100
85
80
80
69.8
60
60
30
40
20
0
0 0
10
8.8
2
1
No.4
21.2
10
No.16
100
76.4
53.4
50
Data Lab
40.2
25
ASTM Max
ASTM Min
3
No.8
95
5
No.30
No.50
No. Saringan
7
No.100
No.200
Pan
Dari perhitungan tabel dan grafik diatas tersebut didapat nilai fineness modulus sebesar 1,934.
Nilai fineness modulus didapat dari perhitungan sebagai berikut :
FM
(no.8 no.100)
Keterangan:
FM
100
= Fineness modulus
Σ(no.4 – no.100) = Persentase kumulatif sampel yang tertahan dari saringan no.8 sampai
no.100
15
Pengujian Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No. 200
Pengujian ini memiliki tujuan untuk menentukan jumlah bahan atau partikel lain
(lumpur atau partikel kecil lainnya) yang terdapat pada agregat halus lewat saringan no.200
dengan cara pencucian. Menurut SNI-03-4142-1996 berat minimum agregat yang lolos
saringan no.4 dalam pengujian ini sebesar 500 gr. Sebelum dilakukan pengujian sample ini
terlebih dahulu dilakuakan pengovenan selama 24 jam untuk menciptakan kondisi oven dry.
Setelah itu agregat halus dicuci melewati saringan no.16 dan 200. Kemudian agregat yang
lolos saringan tersebut dioven selama 24 jam dan ditimbang.
Berikut ini data yang diperoleh dalam pengujian ini :
Tabel 7 : Hasil Pengujian Pemeriksaan Bahan Lewat Saringan No.200
Awal
500 gram
Akhir
421 gram
Berat
Kadar Lumpur
18,76%
pengujian kadar lumpur pada agregat limbah sisa adukan beton ini memiliki nilai
18,76% dimana standar yang diijinkan memiliki batas maksimal kadar lumpur sebesar 5%.
Hal ini mungkin terjadi mengingat agregat yang digunakan merupakan bahan recycled yaitu
limbah sisa adukan beton dimana menurut (hansen,1992) penyerapan air pada agregat daur
ulang mempunyai nilai 3 - 10% dibandingkan agregat alam (pasir) yang mempunyai nilai
absorpsi sebsar 0,2 - 4,5%.
Hasil Pengujian Kuat tekan
Gambar 9 : Grafik kuat tekan gabungan untuk semua umur uji
Kuat Tekan (MPa)
Grafik Kuat Tekan Dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
16
14
12
10
8
6
4
2
0
13.625
11.55
10.825
11.1
10.675
8.665
12.485
10.65
10.2
10.875
8.724
7.5
7 hari
14 hari
28 hari
y = 4,7003ln(x) + 8,6403
y = 3,9603ln(x) + 10,416
0%
10%
y = 5,6215ln(x)
20%
30%+ 11,032
Log. (7 hari)
Log. (14 hari)
Log. (28 hari)
Persentase Serbuk Kaca (%)
16
Hasil Pengujian Kuat Lentur
Gambar 10 : Grafik kuat lentur gabungan untuk semua umur uji
Grafik Kuat Lentur dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
Modulus of Rupture (MPa)
y = 2,249ln(x) + 1,0959
5
4.289
4.2421
4
3
y = 1,7595ln(x) + 2,8471
y = 1,4841ln(x) + 4,1939
2.9765
2.7304
2
14 hari
2.5664
2.1211
1.8164
2.25
2.0156
1.3828
1.3125
1.2421
1
7 hari
28 hari
Log. (7 hari)
Log. (14 hari)
0
0%
10%
20%
Log. (28 hari)
30%
Persentase Serbuk Kaca(%)
Hasil Pengujian Penyerapan Air
Gambar 11 : Grafik penyerapan air gabungan untuk semua umur uji
Grafik Penyerapan Air dengan Persentase
Serbuk Kaca untuk Semua Umur
Penyerapan (%)
25
14 hari
20.3256
18.5935
17.215
16.4501
15.39922348 14.5836
13.048
11.8495
20
15
10
18.2617
15.7893
14.4556
13.5673
17.9877
16.9413
13.7042
13.771
y = 1,9962ln(x) + 20,273
y = -2,239ln(x) + 18,249
y = -1,342ln(x) + 16,15
y = -1.071ln(x) + 14.497
5
0
0%
10%
20%
30%
Persentase Serbuk Kaca (%)
28 hari
49 hari
56 hari
Log. (14 hari)
Log. (28 hari)
Log. (49 hari)
Log. (56 hari)
Analisa Hasil Penelitian
Analisa Kuat Tekan
Dari hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Struktur dan Material Fakultas
Teknik Universitas Indonesia. Pada umur 7 hari kuat tekan tertinggi dicapai oleh paving block
dengan penambahan serbuk kaca 10% dengan kuat tekan rata-rata mencapai 10,825 Mpa
17
dibandingkan dengan paving block tanpa penambahan serbuk kaca yang mempunyai kuat
tekan rata-rata sebesar 8,665 Mpa dan persentase lainnya yaitu 20% dan 30% dengan kuat
tekan rata-rata 10,2 Mpa dan 7,2 Mpa.
Terjadi peningkatan kuat tekan pada semua variasi serbuk kaca yang diberikan
diumur 14 hari, dimana peningkatan kuat tekan terbesar didapatkan oleh paving block tanpa
penambahan serbuk kaca yang meningkat sekitar 23,19% dari kuat tekan paving block pada
umur 7 hari. Sedangkan penambahan serbuk kaca sebanyak 10%, 20% dan 30% mengalami
peningkatan sekitar 6,69%, 4,4% dan 16,32% dari kuat tekan paving block pada umur 7 hari.
Pada umur 28 hari kuat tekan paving block dengan persentase 10% serbuk kaca mencapai
kekuatan optimum sama seperti halnya beton yang bisa mencapai kekuatan optimum pada
umur ke 28 hari yaitu sebesar 13,625 Mpa dengan peningkatan sekitar 17,96% dari kuat tekan
rata-rata pada umur 14 hari sedangkan variasi lainnya juga mengalami peningkatan sebesar
3,98 % pada paving block tanpa penambahan serbuk kaca, peningkatan 17,23 % untuk
persentase 20% serbuk kaca dan peningkatan sekitar 24,6% untuk persentase 30% serbuk
kaca.
Dari data-data dan grafik diatas diketahui bahwa penambahan serbuk kaca 10% dari
berat semen merupakan komposisi terbaik untuk mencapai kuat tekan optimum. Berdasarkan
SNI 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block), paving block dengan campuran serbuk kaca
sebesar 10%, dengan kuat tekan rata-rata sebesar 13,625 MPa, dapat dimasukkan ke dalam
kategori mutu C.
Analisa Kuat Lentur
Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan nilai kuat lentur tertinggi paving
block pada penambahan persentase 10% serbuk kaca, dengan kuat lentur rata-rata sebesar
2,25 Mpa pada umur 7 hari. Pada umur 14 hari kuat lentur paving block dengan persentase
10% serbuk kaca mencapai 2,976 Mpa atau meningkat sekitar 32,28% sedangkan pada umur
28 hari paving block dengan penambahan persentase 10% ini mempunyai kuat lentur rata-rata
sebesar 4,289 Mpa atau meningkat sebesar 44,11% dari kuat lentur pada hari 14 hari dan
meningkat sebesar 90,62% dari kuat lentur rata-rata pada umur 7 hari.
Analisa Absorpsi
Pengujian penyerapan air pada paving block dilakukan pada hari ke-14, 28, 49 dan
56 hari. Dari data dan grafik yang ada diketahui bahwa penyerapan air benda uji menurun
seiring bertambahnya umur uji. Pada hari ke-14 nilai penyerapan air pada paving block
dengan penambahan persentase serbuk kaca 10% mencapai nilai terendah yaitu sebesar
17,215% dibandingkan dengan variasi penambahan serbuk kaca lainnya. Pada uji penyerapan
18
air umur ke-56 paving block dengan penambahan serbuk kaca sebanyak 10% ini mempunyai
penyerapan air rata-rata 11,8495%, turun sekitar 45,28% dari penyerapan rata-rata paving
block pada hari ke-7
Nilai absorpsi tertinggi terjadi pada paving block tanpa tambahan serbuk kaca
dengan umur benda uji 14 hari yaitu sebesar 20,3256%, nilai ini jauh dari standar mutu sesuai
SNI 03-0691-1996 yang mana absorpsi maksimum yang diperbolehkan sebesar 10%. Hal ini
mungkin terjadi karena pemberian pressing pada paving block yang tidak merata sehingga
masih terdapat rongga-rongga yang tidak terisi oleh agregat yang mengakibatkan penyerapan
air yang berlebihan, hal ini mungkin juga terjadi mengingat agregat yang digunakan
merupakan bahan recycled yaitu limbah sisa adukan beton yang mana menurut (hansen,1992)
penyerapan air pada agregat daur ulang mempunyai nilai 3 - 10% dibandingkan agregat alam
(pasir) yang mempunyai nilai absorpsi sebsar 0,2 - 4,5%.
Pemanfaatan Limbah Daur Ulang Untuk Bahan Bangunan
Dalam hasil penelitian yang telah dilakukan, bahwa manfaat dari pengunaan limbah
daur ulang bisa digunakan oleh industri paving block. berikut ini adalah persyaratan bata
beton( paving block) menurut SNI 03-0691-1996
Bata beton A digunakan untuk jalan
Bata beton B digunakan untuk peralatan parkir
Bata beton C digunakan untuk pejalan kaki
Bata beton D digunakan untuk taman dan penggunaan lainnya.
Syarat Mutu :
Tabel 8: Syarat mutu Paving Blok menurut SNI
Mutu
A
B
C
D
Kuat Tekan(Mpa)
Rata-rata
40
20
15
10
Min
35
17
12,5
8,5
Ketahanan Aus
(mm/menit)
Rata-rata
0,09
0,13
0,16
0,219
Min
0,103
0,149
0,184
0,251
Penyerapan Air
rata-rata
maks
(%)
3
6
8
10
Dari persyaratan mutu paving block diatas, bisa disimpulkan bahwa paving block
dengan penambahan serbuk kaca 10% yang mempunyai kuat tekan sebesar 13,625 Mpa pada
umur 28 masuk klasifikasi paving block mutu C yang digunakan untuk pejalan kaki.
19
Kesimpulan
Berikut ini adalah kesimpulan yang didapat dari hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur
dan absorpsi yang dilakukan dilaboratorium :
1.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu menggunakan pressing dengan nilai
100 kg/cm2 dengan perbandingan semen agregat sebesar 1 : 4,5 dan nilai faktor air semen
0,3
2.
Material yang digunakan dalam campuran paving block ini sebagian besar telah
memenuhi standar ASTM maupun standar SNI. Tetapi pengujian kadar lumpur pada
agregat limbah sisa adukan beton ini memiliki nilai 18,76% dimana standar yang
diijinkan memiliki batas maksimal kadar lumpur sebesar 5%. Banyaknya lumpur akan
mempengaruhi pengikatan agregat oleh semen yang dapat menurunkan kekuatan paving
block.
3.
Hasil uji kuat tekan pada umur 28 hari menunjukan bahwa pengunaan persentase 10%
serbuk kaca dari berat semen merupakan komposisi optimal karena mempunyai kuat
tekan terbesar yaitu sebesar 13,625 Mpa.
4.
Pada pengujian kuat lentur didapatkan peningkatan yang cukup signifikan pada umur 28
hari dimana paving block dengan penambahan persentase 10% serbuk kaca ini
mempunyai kuat lentur rata-rata sebesar 4,289 Mpa atau meningkat sebesar 44,11% dari
kuat lentur pada hari 14 hari dan meningkat sebesar 90,62% dari kuat lentur rata-rata
pada umur 7 hari.
5.
Untuk pengujian penyerapan air (absorpsi) dilakukan pada hari ke-14, 28, 49 dan 56 hari.
Dari data dan grafik yang ada diketahui bahwa penyerapan air benda uji menurun seiring
bertambahnya umur uji hal ini dikarenakan semen dan agregat yang semakin mengikat
seiring bertambahnya hari. Pada hari ke-56 nilai penyerapan air pada paving block
dengan penambahan persentase serbuk kaca 10% mencapai nilai terendah yaitu sebesar
11,8495%.
6.
Penggunaan serbuk kaca yang berasal dari peleburan botol heinkein dan bir bintang dapat
meningkatkan kualitas mutu paving. Paving yang menggunakan variasi 10% serbuk kaca
merupakan komposisi yang terbaik untuk menghasilkan kuat tekan optimum.
Saran
Adapun saran-saran yang dapat penulis berikan berkaitan dengan penelitian yang telah
dilakukan adalah ;
20
1.
Perlu dilakukan penelitian tentang standar-standar dalam pengolahan limbah sisa adukan
beton ini sehingga dapat memenuhi syarat sebagai agregat halus.
2.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai variasi penekanan (pressing) yang
diberikan dalam pembuatan paving block ini.
3.
Variasi serbuk kaca yang digunakan berkisar antara 8% – 12% dengan interval kurang
dari 1%. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai optimum serbuk kaca yang lebih
akurat.
4.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai komposisi semen agregat dan faktor air
semen yang tepat untuk mendapatkan kuat tekan yang lebih tinggi.
5.
Perlu dilakukan penelitian terhadap keekonomisan dari penggunaan limbah sisa adukan
beton dan serbuk kaca ini sehingga penggunaanya dapat dimanfaatkan oleh industri
sebagai sebuah produk bahan bangunan yang ramah lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Claudia Müller, Eva Fitriani, Halimah, dan Ira Febriana. 2006. Modul Pelatihan Pembuatan
Ubin Atau Paving Blok Dan Batako. Kantor Perburuhan International (ILO). Jakarta.
Dowson, A.J. (1996). Mix Design for Concrete Block Paving. S.Marshall & Sons Ltd, UK.
Erwin Riduan. 2004. Beton Ramah Lingkungan dengan Menggunakan Limbah Beton Sebagai
Agregat Kasar dan Limbah Kaca Sebagai Bahan Tambahan (Filler) dalam Beton.
Departemen Teknik Sipil. Universitas Indonesia. Depok.
Erwin, R dan Ninik CEY, 2003, Teknologi Pembuatan dan Pola Pemasangan Paving untuk
Mengoptimalkan Kualitas Paving-Blocks, Prosiding Simposium Nasional II RAPI,
UMS, Surakarta.
Hadiwinata Arie dan Ferry Susanto. 2010. Penggunaan Semen Portland Dengan Semen
Pozzolan Ditambah Campuran Serbuk Kaca dan Fly Ash Dalam Pembuatan Paving
Block. ITS. Bandung.
Harianto Hardjosaputro, Andi Ciputera. 2007. Penggunaan Limbah Beton Sebagai Agregat
Pada Campuran Beton Baru. Seminar Nasional Sustainibility dalam Bidang
Material, Rekayasa, dan Konstruksi Material. Bandung
Laboratorium Struktur dan Material FTUI. 2008. Pedoman Praktikum Pemeriksaan Bahan
Beton dan Mutu Beton. Universitas Indonesia. Depok.
Suharwanto. 2005. Perilaku Mekanik Beton Agregrat Daur Ulang : Aspek Material –
Struktural. PhD Theses . Departemen of Civil Engineering. ITB. Bandung.
21