BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Solidifikasi/Stabilisasi Limbah Slag Yang Mengandung Chrom (Cr) dan Timbal (Pb) dari Industri Baja Sebagai Campuran Dalam Pembuatan Concrete (Beton)

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1

LIMBAH INDUSTRI BAJA
Dunia industri akhir-akhir ini berkembang cukup pesat seiring dengan

perkembangan zaman. Seperti kita ketahui bahwa suatu industri seringkali
menghasilkan limbah yang merupakan sisa hasil pengolahan produk industri.
Dengan meningkatnya industri berarti meningkat pula limbah buangan dari pabrik
tersebut. Limbah yang dihasilkan jika tidak dikelola secara baik akan
menimbulkan dampak buruk bagi lingkungan, yang pada akhirnya berimbas pada
kesehatan masyarakat yang tinggal di lingkungan tersebut. Oleh karena itu
dibutuhkan pengadaaan sarana pengolahan limbah yang dibutuhkan guna
mengurangi dampak limbah tersebut. Namun demikian bagi pihak industri,
penanganan limbah masih terbentur faktor biaya, disamping terbatasnya
penyediaan lahan di daerah perkotaan.
Salah satu bidang industri yang saat ini makin maju perkembangannya
adalah industri pengolahan baja. Seiring dengan berkembangnya industri
pengolahan baja tersebut maka limbah yang dihasilkan akan meningkat pula.

Limbah tersebut berupa limbah B3 bahan berbahaya dan beracun (B3) padat yang
secara

fisik

menyerupai

agregat

kasar

yang

disebut

slag.

Dalam

perkembangannya, limbah baja padat (slag) yang dihasilkan oleh industri

peleburan baja semakin menumpuk hingga mencapai 10 – 15 ton per hari dan
perlu dilakukan penanganan yang serius karena dapat merusak lingkungan [15].

2.2

SLAG BAJA
Slag merupakan hasil residu pembakaran tanur tinggi, yang dihasilkan oleh

industri peleburan baja yang secara fisik menyerupai agregat kasar. Slag tersebut
terbentuk dari kombinasi bijih besi dengan fluks batu kapur. Slag berbentuk
granular dengan ukuran bervariasi dari kasar sampai halus. Permukaan slag kasar

6

dan berlubang disebabkan terperangkapnya gas ketika slag panas mengalami
proses pendinginan [12].

Gambar 2.1 Limbah Slag Industri Baja
Slag dihasilkan selama proses pemisahan cairan baja dari bahan
pengotornya pada tungku-tungku baja. Pada peleburan baja, bijih besi atau besi

bekas dicairkan dengan kombinasi batu gamping, dolomite atau kapur.
Pembuatan baja dimulai dengan penghilangan ion-ion pengotor baja, diantaranya
aluminium, silikon, dan phosphor. Ion-ion tersebut dapat menyebabkan baja
menjadi tidak keras dan rapuh atau sulit untuk dibentuk menjadi lembaran –
lembaran baja . Untuk penghilangan ion pengotor tersebut diperlukan kalsium
yang terdapat pada batu kapur. Campuran kalsium dan aluminium, silika dan
phosphor membentuk slag. Slag mengambang pada permukaan cairan baja,
kemudian dibuang. Slag terbentuk pada suhu 1580o C, berbentuk tidak beraturan
dan mengeras ketika dingin slag juga mengandung logam berat yang tinggi [12].
Slag yang semakin hari semakin menumpuk juga menimbulkan permasalahan
lingkungan, sehingga tidak salah apabila slag mulai digunakan sebagai material
alternatif pembuatan jalan, pondasi, produksi semen, stabilisasi tanah, pertanian,
media pengolahan air limbah, dan sebagainya. Hal ini membuktikan bahwa slag
dapat dimanfaatkan kembali dengan tetap memperhatikan lingkungan.

7

Secara umum sifat fisik dari slag adalah sebagai berikut : tidak mudah
terbakar, mempunyai pH 7,9 (tidak korosif), tidak bersifat reaktif dan bersifat
racun yaitu mengandung sianida atau sulfide [14]. Kandungan logam berat yang

terdapat pada slag dapat dilihat pada tabel 2.1.
No

Tabel 2.1 Kandungan Logam Berat pada Slag [12]
Logam Berat
Rumus kimia
Kandungan (mg/kg)

1

Chromium

Cr

261,68

2

Barium

Ba

154,09

3

Cadmium

Cd

4,33

4

Cobalt

Co

21,63

5

Tembaga

Cu

37,31

6

Timbal

Pb

100,83

7

Arsen

As

2,70

8

Merkuri

Hg

2,70

9

Nikel

Ni

19,19

10

Selenium

Se

6,22

11

Silver

Ag

30,28

12

Zink

Zn

72,18

13

Cianida

CN

2,43

14

Fluorida

F

114,35

Limbah padat (slag) yang masih mengandung logam-logam berat dengan
kadar yang masih tinggi akan berpotensi mencemari lingkungan apabila dibuang
secara tidak benar (sembarangan). Fakta yang terjadi di lapangan menunjukkan
bahwa pencemaran lingkungan karena pembuangan limbah slag industri baja
secara tidak benar (sembarangan) masih banyak terjadi. Hal ini diindikasikan
dengan tingginya kandungan Cr dan logam berat lainnya yang terdapat di
lingkungan yang berada disekitar area industri baja.

8

2.3

LOGAM CHROM (Cr)
Logam berat kromium (Cr) merupakan logam berat dengan berat atom

51,996 g/mol ; berwarna abu-abu ; tahan terhadap oksidasi meskipun pada suhu
tinggi, mengkilat, keras, memiliki titik cair 1,8570C dan titik didih 2,6720C,
bersifat paramagnetik (sedikit tertarik oleh magnet), membentuk senyawasenyawa berwarna, memiliki beberapa bilangan oksidasi , yaitu +2, +3, +6 dan
stabil pada bilangan oksidasi +3. Bilangan oksidasi +4 dan +5 jarang ditemukan
pada logam ini. Senyawa kromium pada bilangan oksidasi +6 merupakan oksidan

yang kuat. Kromium bisa membentuk berbagai macam ion kompleks yang
berfungsi sebagai katalisator [18]
Semua spesi ion kromium banyak krom trivalen (Cr3+) dan krom heksavalen
(Cr6+) yang mempunyai implikasi biologis yang signifikan. Proses perubahan
spesi ion dari trivalen menjadi heksavalen dapat terjadi di dalam tubuh organisme,
spesi ion dari heksavalen menjadi trivalen tidak pernah terjadi di dalam tubuh
organisme. Selanjutnya diuraikan, kromium bervalensi 3 merupakan unsur
esensial pada makhluk hidup, karena berperan dalam metabolisme glukosa dan
lipida. Kromium dalam jumlah sedikit sangat dibutuhkan makhluk hidup sebagai
unsur mikro [20].
Dengan terjadinya pencemaran lingkungan, kadar unsur krom yang masuk
ke dalam tubuh manusia dapat meningkat melebihi kadar normal (kadar normal :
0,05 mg/kg berat badan), baik melalui makanan maupun air minum, mencerna
makanan yang mengandung kadar kromium tinggi bisa menyebabkan gangguan
pencernaan, berupa sakit lambung, muntah, dan pendarahan, luka pada lambung,
konvulsi, kerusakan ginjal, dan hepatitis, bahkan dapat menyebabkan kematian
[23].
Untuk mencegah dampak negatif dari logam berat krom terhadap kesehatan
manusia, maka badan kesehatan dunia (WHO) telah menetapkan kadar krom
heksavalen yang diperbolehkan dalam air minum maksimum 0,05 ppm, dan hal
yang telah ditetapkan pula dalam baku mutu lingkungan untuk air golongan A

9

dengan kadar yang sama yakni 0,05mg/L, sedang baku mutu logam Cr untuk
biota laut adalah 0,05 mg/Kg [16].

2.4

LOGAM TIMBAL (Pb)
Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam,

dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum dan disimbolkan dengan Pb.
Mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan berat atom (BA) 207,2 [18]. Logam
timbal Pb adalah jenis logam lunak berwarna coklat kehitaman dan mudah
dimurnikan. Logam Pb lebih tersebar luas dibanding kebanyakan logam toksik
lainnya dan secara alamiah terdapat pada batu-batuan serta lapisan kerak bumi.
Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS) yang sering
disebut galena [20].
Timbal menunjukkan gangguan pada system syaraf, hometologic, dan
mempengaruhi kinerja ginjal. Pencemaran lingkungan oleh kontaminan logam
berat ini seperti cadmium, chromium, mercuri, timbal dan lainnya, masuk ke
lingkungan melalui limbah industri, pertambangan, buangan dari proses
electroplating, pembakaran bahan bakar minyak dan sebagainya. Ion-ion logam
berat tersebut mencemari lingkungan, sebagian besar terbawa melalui jalur air.
Proses ini akan lebih cepat bila memasuki tubuh manusia melalui rantai makanan,
sangatlah sukar membersihkan lingkungan yang telah tercemar oleh logam.
Efek Pb terhadap kesehatan terutama terhadap sistem haemotopoetic (sistem
pembentukan

darah),

adalah

menghambat

sintesis

hemoglobin

dan

memperpendek umur sel darah merah sehingga akan menyebabkan anemia. .
Anak yang terpapar Pb akan mengalami degradasi kecerdasan alias idiot.
Kebersihan suatu industri akan mengurangi jumlah dan besarnya komplikasi renal
pekerja yang keracunan [7].
Telah diketahui bahwa Pb dapat menyebabkan gangguan reproduksi baik
pada perempuan maupun pada laki-laki, Pb dapat menembus jaringan placenta
sehingga menyebabkan kelainan pada janin. Peningkatan kasus infertil, abortus
spontan, gangguan haid dan bayi lahir mati pada pekerja perempuan yang terpajan

10

Pb telah dilaporkan sejak abad 19, walaupun demikian data mengenai dosis dan
efek Pb terhadap fungsi reproduksi perempuan, sampai sekarang masih sedikit
[26].

2.5

SOLIDIFIKASI/STABILISASI
Pencemaran tanah oleh logam berat seperti Chrom (Cr) Dan Timbal (Pb)

adalah mobilitas dan pelepasan logam berat ke dalam tanah. Mobilitas logam
berat berkaitan dengan gerakan senyawa-senyawa berbahaya dalam tanah ke
aliran air tanah dan efeknya bila terjadi kontak dengan material biologi. Pelepasan
logam berat berkaitan dengan efek kontak fisik dengan kontaminan, termasuk
kemungkinan masuknya kontaminan ke dalam material. Salah satu pengolahan
limbah

logam

berat

stabilisasi/solidifikasi,

seperti

merkuri

dapat

Stabilisasi/solidifikasi

diatasi

diyakini

dengan

dapat

proses

membatasi

pergerakan unsur dan senyawa B-3 dengan membentuk ikatan massa monolit
dengan struktur yang kekar [1]
Stabilisasi/solidifikasi (S/S) adalah proses yang melibatkan pencampuran
limbah dengan zat pengikat untuk mengurangi pelepasan kontaminan baik secara
fisik maupun kimia dan mengkonversi atau mengubah limbah berbahaya ke
dalam bentuk yang bersahabat dengan lingkungan untuk keperluan konstruksi
atau penimbunan tanah [5]. Proses solidifikasi/stabilisasi telah digunakan dalam
penanganan limbah lebih dari 20 tahun, dan beberapa istilah diberikan pada
langkah

penanganan

yang

berbeda

yang

termasuk

dalam

proses

solidifikasi/stabilisasi.
1.

Limbah berbahaya adalah limbah yang dapat meningkatkan tingkat
keracunan akut dankematian, atau dengan kata lain limbah merupakan
substansi yang berpotensi sebagai racun terhadap kesehatan manusia atau
lingkungan apabila tidak ditangani, diangkut, disimpan atau diatur dengan
benar. Badan Perlindungan Lingkungan (EPA, Environmental Protection
Agency) mendefinisikan limbah sebagai hasil proses produksiyang
memenuhi salah satu atau lebih karakteristik, yaitu mudah terbakar, korosif,

11

reaktif dan toksik. Prosedur Peluluhan Karakteristik Toksisitas (TCLP,
Toxicity Characteristic Leaching Procedure) merupakan uji untuk limbah
beracun. Proses solidifikasi/stabilisasi biasanya dipakai untuk menguji
limbah beracun [9].
2.

Solidifikasi adalah suatu penanganan yang menghasilkan padatan limbah
yang memiliki identitas struktural yang tinggi. Proses solidifikasi
menyebabkan kontaminan tidak dapat

berinteraksi dengan

reagen

solidifikasi. Hal ini terjadi karena secara mekanik, kontaminandikunci atau
dijebak dalam padatan yang terbentuk dari proses solidifikasi [19].
3.

Stabilisasi adalah suatu teknik yang didesain untuk meminimalkan mobilitas
atau kelarutan kontaminan baik dengan atau tanpa terjadi perubahan sifat
fisik dari

limbah. Proses stabilisasi biasanya melibatkan penambahan

material ke dalam limbah berbahayadan menciptakan produk yang lebih
tidak berbahaya [19].
4.

Pengikat (binder), biasanya semen atau material seperti semen, atau resin
yang digunakan untuk mengikat partikel secara bersama-sama. Penambahan
air atau bahan aditif lain sangat dimungkinkan. Pengikat akan menciptakan
bentuk limbah yang terstabilkan. Semen Portland merupakan pengikat yang
paling umum digunakan dalam proses solidifikasi/stabilisasi [20].

5.

Bahan aditif adalah material yang ditambahkan ke dalam binder untuk
meningkatkan keberhasilan proses solidifikasi/stabilisasi. Bahan aditif,
seperti silika dapat memperlambat proses pengerasan, lempung dapat
meningkatkan ketahanan terhadap air atau kontaminan, dan surfaktan dapat
meningkatkan

penyatuan

senyawa

organik.

Bahan

aditif

biasanyaditambahkan hanya dalam jumlah kecil [24].

2.6

TUJUAN PROSES SOLIDIFIKASI/STABILISASI
Proses Solidifikasi/Stabilisasi (S/S) didesain untuk mengakomodasikan

salah satu ataulebih dari tujuan berikut [24]:
1.

Menurunkan mobilitas atau kelarutan kontaminan.

12

2.

Meningkatkan penanganan dan karakteristik fisik limbah dengan cara
menciptakan suatumatrik padatan yang tidak bebas air.

3.

Menurunkan luas muka limbah dengan cara mentransfer kontaminan yang
mungkin terdapat dalam padatan limbah.
Untuk mengetahui keberhasilan tujuan dari proses solidifikasi/stabilisasi

dilakukan dengan cara melakukan uji standard dan uji termodifikasi. Tiga hal
yang umumnya dilakukan dalam pengujian proses solidifikasi/stabilisasi adalah
[19]:
1.

Fisik, mencakup kelembaban, kerapatan, kepadatan, kekuatan dan daya
tahan.

2.

Kimiawi, mencakup pH, reaksi redoks, kapasitas penetralan asam, kebasaan,
dan kandungan senyawa organik.

3.

Peluluhan, mencakup TCLP, prosedur ekstraksi bertingkat, peluluhan
dinamis prosedur peluluhan pengendapan asam sintetis (SPLP, Synthetic
Acid Precipitation Leaching Procedure) dan ekstraksi berurutan.
Penanganan dengan proses solidifikasi/stabilisasi dikatakan berhasil bila

dihasilkan produk limbah yang kuat dan tahan lama yang tidak akan meluluhkan
logam dalam jangka waktu pendek maupun panjang. Bentuk limbah yang tidak
kuat dan padat akan mudah berkurang seiring dengan berjalannya waktu, mudah
hancur menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, sehingga akanmeningkatkan
resiko peluluhan. Bentuk limbah harus tahan lama dalam lingkungan yang selalu
berubah dan mempunyai tingkat ketahanan terhadap siklus kering/basah dan
pembekuan/pencairan.

2.7

BETON
Beton merupakan bahan bangunan yang dihasilkan dari campuran atas

semen Portland, pasir, kerikil dan air. Dalam keadaan yang mengeras, beton
memiliki kekuatan tinggi. Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam
bentuk, sehingga dapat digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau sematamata untuk tujuan dekoratif . Beton juga akan memberikan hasil akhir yang bagus

13

jika pengolahan akhir dilakukan dengan cara khusus, misalnya diekspose
agregatnya (agregat yang mempunyai bentuk yang bertekstur seni tinggi
diletakkan dibagian luar, sehingga nampak jelas pada permukaan betonnya).
Selain tahab terhadap serangan api, beton juga tahan terhadap serangan korosi
[24].
Beton mempunyai beberapa kelebihan, antara lain yaitu [24]:
1.

Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.

2.

Mampu memikul beban yang berat.

3.

Tahan terhadap temperatur yang tinggi.

4.

Nilai kekuatan dan daya tahan (durability) beton adalah relatif tinggi.

5.

Biaya pemeliharaan yang kecil.
Selain kelebihan, beton juga mempunyai beberapa kekurangan antara lain

yaitu [24] :
1.

Bentuk yang telah dibuat sulit untuk dirubah.

2.

Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.

3.

Kekuatan tarik beton relatif rendah.

4.

Daya pantul suara yang besar.

2.7.1. Material Penyusun Beton
1.

Agregat
Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati sebanyak 78
% volume mortar atau beton. Walaupun hanya sebagai bahan pengisi akan tetapi
agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar/betonnya sehingga
pemilihan agregat

merupakan suatu

bagian penting dalam pembuatan

mortar/beton. Seperti dengan alternatif pemanfaatan pecahan beton yang terbakar
sebagai agregat kasar, karena kondisi pada saat ini agregat mulai berkurang dan
harganya melambung tinggi. Hal semacam ini banyak dialami oleh beberapa
daerah yang kesulitan mendapatkan material untuk bangunan, karena beberapa
ada daerah sumber material yang terpaksa ditutup [25].

14

Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir dan
lain- lain) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat
mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik
penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu
musim dingin dan agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan [24]
2.

Semen Portland
Semen portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hidrolis

berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker

(

bahan ini tertuma terdiri dari silika-silika kalsium yang bersifat hidrolis), dengan
batu gips sebagai bahan tambahan [24]. Semen portland adalah bahan konstruksi
yang paling banyak digunakan dalam pembuatan beton. Semen portland
didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker
yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau
lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama
dengan bahan utamanya [20].
Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat
SII.0013-8 1 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986 dan harus
memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut [22]. Sifat Sifat
Semen Portland
Semen portland memiliki beberapa sifat yang diantaranya dijelaskan sebagai
berikut [24]:
1)

Kehalusan Butir
Pada umumnya semen memiliki kehalusan sedemikian rupa sehingga
kurang lebih 80 % dari butirannya dapat menembus ayakan 44 mikron.
Makin halus butiran semen, makin cepat pula persenyawaannya. Makin
halus buiran semen, maka luas permukaan butir untuk suatu jumlah berat
semen akan semakin menjadi besar. Makin besar luas permukaan butir ini ,
makin banyak pula air yang dibutuhkan bagi persenyawaannya. Ada
beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menentukan kehalusan butir

15

semen. Cara yang paling sederhana dan mudah dilakukan ialah dengan
mengayaknya.
2)

Kekekalan Bentuk
Yang dimaksud dengan kekekalan bentuk adalah sifat dari bubur
semen yang telah mengeras, dimana bila adukan semen dibuat suatu bentuk
tertentu bentuk itu tidak berubah. Buka benda dari adukan semen yang telah
mengeras. Apabila benda menunjukkan adanya cacat (retak, melengkung,
membesar atau menyusut), berarti semen itu tidak baik atau tidak memiliki
sifat tetap bentuk.

3)

Kekuatan Semen
Kekuatan mekanis dari semen yang mengeras merupakan sifat yang
perlu diketahui di dalam pemakaian. Kekuatan semen ini merupakan
gambaran mengenai daya rekatnya sebagai bahan perekat/pengikat. Pada
umumnya, pengukuran kekuatan daya rekat ini dilakukan dengan
menentukan kuat lentur, kuat tarik atau kuat tekan (desak) dari campuran
semen dengan pasir.

a.

Klasifikasi Semen Portland
Sesuai dengan tujuan pemakaiannya semen Portland dibagi menjadi 5 (lima)

tipe, yaitu :
1)

Tipe I

: Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak

memerlukan persyaratan-persyaratan khusus.
2)

Tipe II

: Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
3)

Tipe III

: Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

kekuatan awal yang tinggi.
4)

Tipe IV

: Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan panas hidrasi rendah.
5)

Tipe V

: Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut

persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.

16

Tabel 2.2 Karakteristik Fisika dan Kimia Semen Portland [2]
Tipe Semen Portland
Komposisi
I
II
III
IV

V

Silikon dioksid (SiO2) Min, %

-

21,0

-

-

-

Aluminium oksid (Al2O) Max, %

-

6,0

-

-

-

Feri oksid (Fe2O) Max, %

-

6,0

-

6.5

-

Magnesium oksid (MgO) Max, %

5,0

5,0

5.0

5,0

5,0

Sulfur trioksid (SO3) Max, %

3,0

3,0

3,5

2,3

2,3

Trikalsium silikat (3CaO.SiO2), %

-

55

-

35

-

Dikalsium silikat (2CaO.SiO2), %

-

-

-

-

-

Trikalsium alumina (3CaO.Al2O3)

15

8

15

7

5

b.

Bahan Penyusun Semen Portland
Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur (CaO), silica (SiO3 ),

alumina (Al2O3), sedikit magnesia (MgO), dan terkadang sedikit alkali. Untuk
mengontrol komposisinya, terkadang ditambahkan oksida besi, sedangkan gipsum
(CaSO4 .2H2O) ditambahkan untuk mengatur waktu ikat semen. [20]. Komposisi
senyawa utama dan senyawa pembentuk dalam semen portland dapat dilihat pada
tabel berikut ini:
Tabel 2.3 Komposisi Senyawa Utama Semen Portland [14]
Nama Kimia
Rumus Kimia
Persen Berat
Trikalsium Silikat

3CaO.SiO2

55

Dikalsium Silikat

2CaO.SiO2

18

Trikalsium Aluminat

3CaO.Al2O3

10

4CaO.Al2O3 .Fe2O3

8

CaSO4.2H2O

6

Tetrakalsium Aluminoferit
Gipsum

17

Tabel 2.4 Komposisi Senyawa Pembentuk Semen Portland [14]
Oksida
Nama Senyawa
Persen Berat
CaO

Kapur

64,67

SiO2

Silika

21,03

Al2O3

Aluminium

6,16

Fe2O3

Oksida Besi

2,58

MgO

Magnesia

2,62

K2O3

Alkali

0,61

Na2O3

Alkali

1,34

SO3

Sulfur Trioksida

2,03

CO2

Karbon Dioksida

-

H2O

Air

-

3.

Air
Air diperlukan pada pembuatan beton beton untuk memicu proses kimiawi

semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton.
Air yang dapat diminum umumnya dapat digunakan sebagai campuran beton. Air
yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam,
minyak, gula atau bahan kimia lainnya , bila dipakai dalam campuran beton akan
menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang
dihasilkan [20]
Karena pasta semen merupakan hasil reaksi kimia antara semen air, maka
bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat campuran yang penting, tetapi
justru perbandingan air dengan semen atau yang biasa disebut sebagai Faktor Air
Semen (water cement ratio). Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya
gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit
akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga akan
mempengaruhi kekutan beton. Untuk air yang tidak memenuhi syarat mutu,
kekuatan beton pada umur 7 hari atau 28 hari tidak boleh kurang dari 90 % jika
dibandingkan dengan kekuatan beton yang menggunakan air standar/suling [24]

18

Adanya garam-garam, mangan, timah, seng, tembaga, dan timah hitam
dengan jumlah cukup besar pada air adukan akan menyebabkan pengurangan
kekuatan beton. Beberapa garam seperti sodium iodium, sodium posphate,
sodium arsenat, dan sodium borat mengurangi kuat awal beton menjadi sangat
rendah. Sodium karbonat dan potasium dapat menyebabkan ikatan sangat cepat
dan dalam konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton. Adanya
kalsium khlorida mempercepat ikatan dan pengerasan. Air laut umumnya
mengandung 3,5 persen larutan garam, sekitar 78 persennya adalah magnesium
sulfat. Adanya garam-garam dalam air laut ini dapat mengurangi kekuatan beton
sampai 20 persen [20].
Dalam pemakaian air untuk beton itu sebaiknya air memenuhi syarat
sebagai berikut:
a.

Tidak mengandung lumpur lebih dari 2 gram/liter.

b.

Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton lebih dari 15
gram.

c.

Tidak mengandung khlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d.

Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter
Kandungan zat-zat tersebut apabila terlalu banyak dapat berpengaruh jelek

terhadap beton, antara lain:
a.

Mempengaruhi proses reaksi kimia dari semennya.

b.

Mempengaruhi lekatan antara pasta semen dan butiran batuan.

c.

Mengurangi kekuatan atau keawetan beton.

d. Dapat juga membuat beton mengembang, sehingga terjadi retak-retak Secara
umum air yang dapat dipakai untuk bahan pencampur beton ialah air yang bila
dipakai akan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90% kekuatan
beton yang memakai air suling.
Semakin banyak bahan batuan yang digunakan dalam beton, maka semakin
hemat penggunaan semen Portland sehingga semakin murah harganya. Tentu saja
dalam penggunaan agregat tersebut ada batasnya, sebab pasta semen diperlukan
untuk pelekatan butir-butir dalam pengisian rongga-rongga halus dalam beton.

19

Workability adukan beton plastis dapat diusahakan dengan menggunakan gradasi
agregat yang baik. Tetapi gradasi untuk mobilitas yang baik memerlukan butirbutir berlapis pasta semen untuk dapat memudahkan gerak adukan betonnya,
sehingga butir-butir tidak dapat saling bersinggungan.
4.

Pengaruh agregat kasar terhadap kualitas beton
Selain kekuatan pasta semen, hal ini yang perlu menjadi perhatian adalah

agregat. Seperti yang telah dijelaskan, proporsi campuran agregat dalam beton 7080%, sehingga pengaruh agregat akan menjadi besar, baik dari sisi ekonomi
maupun dari sisi tekniknya. Semakin baik mutu agregat yang digunakan, secara
linier dan tidak langsung akan menyebabkan mutu beton menjadi baik, begitu
juga sebaliknya.
Agregat yang digunakan dalam beton berfungsi sebagai bahan pengisi,
namun karena prosentase agregat yang besar dalam volume campuran, maka
agregat memberikan kontribusi terhadap kekuatan beton [20].
Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton terhadap agregat adalah
sebagai berikut [24]):
a.

Perbandingan agregat dan semen campuran.

b.

Kekuatan agregat

c.

Bentuk dan ukuran

d.

Tekstur permukaan

e.

Gradasi

f.

Reaksi kimia

g.

Ketahanan terhadap panas.

20