PEMBUATAN BATA RINGAN MENGGUNAKAN LIMBAH PENGGERGAJIAN BATU ANDESIT ABSTRAK

Transkripsi

1 ISBN: PEMBUATAN BATA RINGAN MENGGUNAKAN LIMBAH PENGGERGAJIAN BATU ANDESIT Setya Winarno *, M. Guntur Basyarah, Ilman Noor Program Studi Teknik Sipil, Universitas Islam Indonesia, Indonesia ABSTRAK Aktivitas penggergajian batu andesit di sekitar Gunung Merapi memberikan limbah penggergajian yang berupa abu batu halus. Limbah ini belum dimanfaatkan secara optimal sebagai bahan bangunan. Makalah ini akan menguraikan secara secara mendalam pemanfaatan abu batu halus dari limbah penggergajian batu andesit yang ada di sekitar Yogyakarta untuk pembuatan bata ringan. Kemudian dilanjutkan dengan perhitungan perbandingan harga bata ringan hasil penelitian dibandingkan dengan beton ringan yang ada di pasaran. Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dan survei harga di lapangan. Beberapa bahan yang digunakan adalah semen Portland Cement (PC) merk Tiga Roda, air Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik FTSP UII, pasir halus, dan Additive Foaming Agent. Ukuran benda uji disamakan dengan ukuran bata ringan di lapangan, yaitu sebesar 60 cm x 20 cm x 10 cm. Sasaran pengujian adalah dihasilkannya bata ringan dengan berat volume sekitar 600 kg/m 3 dan kekuatan tekan mencapai sekitar 30 kg/cm 2 pada umur 7 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat tekan dari bata ringan pasir halus Merapi dengan Berat Volume 1196,5 kg/m 3 adalah 3675 x 10 3 Pa dan memenuhi persyaratan SNI Harga pokok produksi pembuatan bata ringan adalah Rp ,- per m 3, sedangkan untuk harga layak jual di pasarannya adalah Rp ,- per m 3. Harga lebih rendah Rp ,-. Dari bata Diamond. Temuan ini mengindikasikan bahwa bata ringan ini dapat bersaing di pasaran, baik dari kekuatan maupun harga. Kata kunci : bata ringan, pasir halus, kuat tekan, dan harga bata ringan PENDAHULUAN Letusan Gunung Merapi di wilayah Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) sering mengeluarkan material vulkanis yang cukup berlimpah. Akibat adanya letusan tersebut, warga banyak memanfaatkan material vulkanis tersebut untuk menopang kehidupan ekonominya. Salah satu material vulkanis adalah batu andesit yang tersedia dalam jumlah yang cukup banyak di sekitar lereng Gunung Merapi. Batu andesit tersebut kemudian di gergaji menjadi serpihan-serpihan ornament. Aktivitas penggergajian batu ini memberikan limbah penggergajian yang berupa abu batu halus. Limbah ini belum dimanfaatkan secara optimal sebagai bahan bangunan, bahkan limbah ini sempat mengganggu masyarakat sekitar (Kurniawan, 2013). Saat ini teknologi bata ringan sedang berkembang dengan pesat seiring adanya kelemahan bata yang relatif berat sehingga bangunan yang berat akan menjadi lebih rentan terhadap bahaya gempa (Putra, 2010). Selain mengurangi risiko bencana gempa, penggunaan material ringan, misalnya bata ringan, juga dapat dipasang lebih cepat, ukurannya yang lebih lebar dan lebih tipis sehingga pekerjaannya dapat diselesaikan lebih cepat dibandingkan menggunakan material berat. Dengan demikian, kebutuhan material ringan dalam rangka mengurangi beban bangunan sudah mulai dipertimbangkan. Pada umumnya material ringan memiliki berat volume < 1800 kg/m 3 untuk beton ringan dan < 750 kg/m 3 untuk bata ringan (Krisanti dan Tansajaya, 2008 dan DPU, 1982). Salah satu cara pembuatan bata ringan ialah dengan memasukkan butiran gelembung udara pada 405

2 Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari campuran mortar beton, dimana butiran udara tersebut mampu mempertahankan struktur gelembung tersebut selama periode pengerasan (curing) tanpa menyebabkan reaksi kimia. Bata ringan inilah yang disebut Cellular Lightweight Concrete (CLC) (BMTPC, 2013). Material yang digunakan adalah berupa gelembung udara dan abu batu halus. Beberapa produsen telah membuat bata ringan, misalnya Hebel dan Diamond dengan berat volume sekitar 600 kg/m 3 ( Produk tersebut menyajikan keunggulan masingmasing, misalnya dalam hal kekuatan, tahan api, kedap suara, hemat energi, kemudahan pelaksanaan, dan ketahanan terhadap rembesan air. Namun demikian, produk bata ringan tersebut menggunakan material pasir yang mengandung banyak silika, sehingga harga per buahnya relatif masih mahal dibandingkan dengan bata konvensional. Selain itu, bata ringan tersebut di atas masih menggunakan teknologi luar negeri dan menggunakan material khusus, sehingga harganya cenderung masih mahal. Sebagai gambaran, harga di Kota Yogyakarta tahun 2013 pada sebuah bata ringan Hebel per buah sekitar Rp sedangkan bata beton (batako) konvensional hanyalah sebesar Rp per buah. Sehubungan dengan adanya material pasir halus hasil penggergajian batu andesit, sumberdaya ini merupakan peluang tersendiri dalam rangka mengembangkan bata ringan. Kondisi idealnya, bata ringan dapat diproduksi di Yogyakarta menggunakan material lokal sehingga dapat menekan harga produksinya sekaligus menggerakkan kegiatan ekonomi masyarakat sekitar. Untuk itu, makalah ini akan menguraikan secara secara mendalam pemanfaatan abu batu halus dari limbah penggergajian batu andesit yang ada di sekitar Yogyakarta untuk pembuatan bata ringan. Secara lebih khusus, tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik karakteristik bata ringan dari material pasir halus dan perbandingan harga bata ringan hasil penelitian dibandingkan dengan beton ringan Hebel dan Diamond. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dan survei harga di lapangan. Proses ekperimental dilakukan di Laboratorium Bahan Kontruksi Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia (FTSP UII). Objek penelitian adalah bata ringan yang menggunakan bahan dasar pasir halus hasil penggergajian batu andesit. Beberapa bahan yang digunakan adalah semen Portland Cement (PC) merk Tiga Roda, air Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik FTSP UII, pasir halus, dan Additive Foaming Agent. Ukuran benda uji disamakan dengan ukuran bata ringan di lapangan, yaitu sebesar 60 cm x 20 cm x 10 cm. Sasaran pengujian adalah dihasilkannya bata ringan dengan berat volume sekitar 600 kg/m 3 dan kekuatan tekan mencapai sekitar 30 kg/cm 2 pada umur 7 hari. Harga bata ringan dihitung dihitung dengan panduan perhitungan harga pokok produksi, yang meliputi biaya tempat, biaya depresiasi alat, biaya material, biaya upah-tenaga, biaya operasional, dan biaya lain-lain. Harga bata ringan hasil penelitian akan dibandingkan dengan harga bata ringan di pasaran. Apabila kuat desak bata hasil penelitian memenuhi syarat dan dapat bersaing dengan bata di pasaran, serta harga bata hasil penelitian dapat bersaing dengan harga bata ringan di pasaran, maka bata ringan siap untuk diproduksi secara massal. HASIL DAN PEMBAHASAN Pemeriksaan Sifat Sifat Fisik Agregat Halus Hasil pengujian didapatkan data berat jenis dan penyerapan agregat halus seperti disajikan dalam Tabel 1 berikut. 406

3 ISBN: Tabel 1 Hasil pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus No Pemeriksaan Lokasi A Lokasi B Lokasi C Rata-rata 1 Berat Jenis Curah 2,41 2,40 2,45 2,42 2 Berat Jenis Jenuh Kering Muka (SSD) 2,48 2,42 2,49 2,46 3 Penyerapan air 4,8% 4.3% 4,9% 4,7% Dari hasil pengujian di atas, terlihat bahwa rerata berat jenis pasir halus adalah sebesar 2,42 dan termasuk ke dalam jenis agregat normal yaitu berkisar antara 2,40-2,70 (Tjokrodimuljo, 1996). Pemeriksaan berat volume pasir halus Hasil pemeriksaan berat volume pasir halus adalah sebesar 1,47 gr/cm 3, sebesar 1,42 gr/cm 3, dan sebesar 1,45 gr/cm 3 untuk Lokasi A, B, dan C. Rerata berat volume pasir adalah sebesar 1,44 gr/cm 3. Rata-rata berat Hasil ini termasuk dalam agregat normal yang nilainya berkisar 1,2 gr/cm³ - 1,6 gr/cm³ (Tjokrodimuljo, 1996). Sedangkan berat volume gembur adalah sebesar 1,41 gr/cm 3. Pemeriksaan Lolos Saringan No 50 Pada pemeriksaan lolos saringan No. 50 untuk pembuatan bata ringan adalah menggunakan agregat halus yang telah kering. Setelah melakukan pengujian didapatkan data lolos saringan no 50 adalah 98,2%, 99,5%, dan 97,5% untuk Lokasi A, B, dan C. Rata-ratanya adalah sebesar 98,4%. Dari hasil pemeriksaan di atas, terlihat bahwa hasil pemeriksaan lolos saringan no. 50 lebih besar dari yang telah ditentukan oleh standar pembuatan bata ringan yaitu >95 %, sehingga pasir dapat digunakan untuk pembuatan bata ringan. Mix-Design Bata Ringan Rencana campuran bata ringan pada penelitian ini adalah untuk pembuatan bata ringan dengan berat volume kira kira 600 kg/m 3 (Tipe A), 800 kg/m 3 (Tipe B), dan 1200 kg/m 3 (Tipe C). Kemudian untuk mix design pembuatan 1 m 3 bata ringan dapat dilihat pada Table 2. Setelah dilakukan perbandingan volume untuk tiap bahan pembentuk bata ringan tersebut maka akan didapatkan juga mix design untuk 1 buah bata ringan dengan ukuran 60 cm x 20 cm x 10 cm dapat dilihat pada Table 3. Tabel 2 Rencana mix-design bata ringan untuk produksi 1 m 3. No Komponen bata ringan Kategori berat volume kira kira Tipe A Tipe B Tipe C 1 Pasir (kg) Semen (kg) Air campuran adukan semen dan pasir (lt) Air campuran spectafoam (lt) Jumlah foam (lt) Berat spectafoam (kg) 1,500 1,500 1,500 7 Kapur tohor / CaO (kg) Air pelarut CaO (lt) Larutan konsentrat AL (lt) 1,500 1,600 1, Material pasir Pasir halus Pasir halus Pasir halus 407

4 Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari Tabel 3 Rencana mix-design bata ringan untuk produksi 1 buah bata ringan dengan ukuran 60 cm x 20 cm x 10cm No Komponen bata ringan Kategori berat volume kira kira Tipe A Tipe B Tipe C 1 Pasir (kg) 2,520 3,840 9,000 2 Semen (kg) 3,720 3,840 4,320 3 Air campuran adukan semen dan pasir (lt) 1,320 1,440 1,680 4 Air campuran spectafoam (lt) 0,432 0,480 0,276 5 Jumlah foam (lt) 8,580 9,600 5,520 6 Berat spectafoam (kg) 0,018 0,018 0,018 7 Kapur tohor / CaO (kg) 0,180 0,190 0,192 8 Air pelarut CaO (lt) 1,752 1,920 1,956 9 Larutan konsentrat AL (lt) 0,018 0,019 0, Material pasir Pasir halus Pasir halus Pasir halus Pemeriksaan Berat Volume Bata Ringan Pengujian berat volume bata ringan dilakukan pada umur 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari. Setiap umur pengujian diwakili oleh 3 buah benda uji berbentuk balok dengan ukuran 60 cm x 20 cm x 10 cm masing masing untuk setiap tipe. Hasil pengukuran berat volume dari sampel penelitian dan sampel bata ringan di pasaran disajikan dalam Tabel 4. Umur bata Tabel 4 Hasil pemeriksaan berat volume bata ringan Berat Volume BV (kg/m 3 ) Tipe A Tipe B Tipe C Bata Hebel Bata Diamond No 1 Umur 7 hari 615,4 901,2 1292, Umur 14 hari 574,4 819,3 1228, Umur 21 hari 553,8 778,3 1196, Umur 28 hari atau lebih 533,3 778,3 1196,5 832,6 519,8 Pemeriksaan Kuat Desak Bata Ringan Pengujian kuat desak bata ringan dilakukan pada umur 28 hari. Pada pengujian diwakili oleh 10 buah benda uji berbentuk balok dengan ukuran 60 cm x 20 cm x 10 cm. Hasil pengujian kuat desak bata ringan rata-rata hasil penelitian, dan hasil pengujian kuat desak bata ringan Hebel dan Diamond yang terdapat di pasaran dapat dilihat pada Table 5. No Bata ringan penelitian BV (kg/m 3 ) Tabel 5 Hasil pengujian kuat desak bata ringan Kuat Desak (10 3 x Pascal) 408 No Bata ringan di pasaran BV (kg/m 3 ) Kuat Desak (10 3 x Pascal) 1 Tipe A 533, Diamond 832, Tipe B 778, Hebel 519, Tipe C 1196, Analisis Harga Analisis harga disini bermaksud untuk mendapatkan harga layak jual bata ringan pasir halus Merapi, yaitu harga pokok produksi (HPP) ditambah dengan biaya transportasi dan keuntungan.

5 ISBN: Harga layak jual ini kemudian kemudian dibandingkan dengan harga jual bata ringan hebel dan diamond di pasaran. Melalui survey langsung di lapangan kami memperoleh data harga jual bata ringan di pasaran, yaitu masing masing adalah Rp ,- /m 3 untuk bata ringan Hebel dan Rp ,- /m 3 untuk bata ringan Diamond. Semua harga sudah termasuk biaya transportasi sampai di tempat (wilayah sekitar Yogyakarta). Perhitungan Harga Pokok Produksi Bata Ringan a. Menghitung biaya alat 1) Harga cetakan, cangkul dan skop = Rp ) Umur alat = 3 tahun 3) Nilai sisa alat = Rp ) Jumlah hari kerja = 300 hari/tahun 5) Penyusutan =... = / hari b. Menghitung biaya bangunan 1) Harga bangunan = ) Umur bangunan = 5 tahun 3) Nilai sisa bangunan = - 4) Jumlah hari kerja = 300 hari/tahun 5) Penyusutan =.. = / hari c. Menghitung biaya perawatan alat 1) Listrik dan air = RP /bulan 2) Listrik dan air =. = / hari d. Menghitung biaya upah 1) Jumlah perkerja = 6 orang 2) Penghasilan bata ringan per hari = 10 m buah 3) Upah pekerja per m 3 = Rp /m 3 bata ringan Rp 360/ buah bata ringan 4) Upah pekerja per hari = Rp /m 3 x 10 m 3 /hari = Rp /hari 5) Pimpinan = 1 orang 6) Gaji pimpinan per hari = Rp ) Total upah per hari = Rp Rp = Rp / hari e. Menghitung biaya material 1) Pasir = 4 m3/hari 2) Harga pasir per 1 kubik = Rp ) Biaya pasir = 4 x = Rp /hari 4) Semen = 80 sak/hari 5) Harga semen per 1 sak = Rp ) Biaya semen = 80 x = Rp /hari 7) Bahan Kimia (Kebutuhan Per m 3 ) - CaO : 16 kg x Rp 800 : Rp Specta Foam : 1,6 kg x Rp : Rp Konsentrat AL : 1,6 lt x Rp : Rp Rp /m 3 x 10 m 3 /hari = Rp /hari 8) Total biaya material per hari = Rp Rp Rp = Rp f. Biaya makan minum 1) Makan minum per satu pekerja = Rp

6 Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari 2) Total biaya 6 pekerja + 1 pemimpin = Rp g. Biaya pengobatan 1) Biaya pengobatan = Rp / bulan 2) Biaya pengobatan per hari = Rp /25 = Rp h. Biaya Tunjangan Hari Raya (THR) 1) Uang per tahun = Rp /tahun 2) Jumlah pekerja = 6 orang 3) Jumlah pemimpin = 1 orang. 4) Uang per hari = = ) Barang per tahun = Rp /tahun. 6) Barang per hari = = ) Total biaya THR = Rp Rp = Rp i. Total pengeluaran per hari = Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp = Rp ,- Hasil perhitungan harga pokok produksi bata ringan dapat dilihat pada Tabel 7 berikut ini. Tabel 7 Hasil Perhitungan Harga Pokok Produksi Bata Ringan No. Uraian Keterangan 1. Harga/Biaya produksi per hari Rp ,- 2. Jumlah produksi per hari 10 m 3 3. HPP per m 3 Rp ,- Perhitungan Harga Layak Jual Bata Ringan di Pasaran Setelah mendapatkan harga pokok produksinya, kemudian dihitung biaya transportasi dan keuntungan/dana pengembangan usaha untuk mendapatkan harga layak jual di pasaran. 1. HPP bata ringan per m 3 = Rp Biaya transportasi bata ringan per m 3 = Rp ,- 3. Keuntungan yang diperoleh per m 3 = 10% dari HPP = ,- Dari analisis harga di atas maka harga bata ringan pasir halus Merapi layak jual di pasaran per m 3 adalah = Rp ,- + Rp ,- + Rp ,- = Rp ,-; atau dibulatkan sebesar Rp Rp ,-. Tabel 8 menyajikan perbandingan harga hasil penelitian dan harga bata ringan di pasaran. Tabel 8 Perbandingan harga layak jual bata ringan hasil penelitian dan harga di pasaran Jenis bata ringan Harga jual di pasaran per m 3 pasir halus Merapi Rp ,- Diamond Rp ,- Hebel Rp ,- Semua harga bata ringan di atas adalah harga pokok produksi, dan sudah termasuk dengan biaya transportasi sampai di tempat (untuk wilayah Yogyakarta) serta keuntungan untuk dana pengembangan usaha. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil pengujian berat volume dan kuat desak bata ringan terlihat bahwa perbedaan kualitas antara bata ringan yang terbuat pasir halus dengan bata ringan Diamond dan Hebel yang ada di pasaran. Kualitas bata ringan terbaik dimiliki oleh bata ringan Hebel dengan rasio 410

7 ISBN: perbandingan antara kuat desak dan berat volume yang mencapai 3,6; sementara bata ringan hasil penelitian hanya memiliki rasio maksimal 3,1. Bata ringan Tipe B memiliki rasio yang sama dengan Diamond. Berdasarkan persyaratan SNI , bata ringan dari pasir halus Merapi yang memenuhi persyaratan adalah bata ringan Tipe C dengan BV 1196,5 kg/m 3 karena nilai kuat tekannya lebih besar dari 2 x 10 3 Pa yaitu 3675 x 10 3 Pa, sedangkan bata ringan Tipe A dan B yang memiliki BV 533,4 kg/m 3 dan BV 778,3 kg/m 3 yang masing masing memiliki kuat tekan 395,4 x 10 3 Pa, dan 985,9 x 10 3 Pa tidak memenuhi persyaratan karena kuat tekannya yang kurangdari 2 x 10 3 Pa. Hasil lengkap perbandingan ini disajikan dalam Tabel 9. Tabel 9 Perbandingan antara kuat desak dan berat volume Rasio antara kuat Berat volume Kuat Desak desak dan berat No Bata ringan (kg/m 3 ) (10 3 x Pascal) volume 1 Tipe A Tipe B Tipe C Diamond Hebel Dari Tabel 9 dapat diketahui bahwa hubungan antara berat volume dan kuat desak bata ringan memiliki korelasi yang lemah dengan R 2 = 0,402, seperti disajikan dalam Gambar 1 berikut. Meskipun korelasi di atas lemah, tetapi terdapat kecenderungan bahwa semakin tinggi berat volumenya maka kuat desaknya akan semakin tinggi pula sesuai dengan Persamaan 1 Y = 0,056 X (1) Dimana Y = kuat desak beton (10 3 x Pascal) dan X = berat volume beta ringan Kuat Desak (10 3 Pa) y = 0,056x 1,513 R² = 0, Berat Volume (kg/m 3 ) Gambar 1 Hubungan antara berat volume dan kuat desak bata ringan Berdasarkan hasil hitungan rasio antara berat volume dan kuat desak dan hasil hitungan harga jual, maka bata ringan hasil penelitian dapat bersaing di pasaran dengan bata ringan Diamond. Pada Tipe C, kuat desak dapat mencapai 3675 x 10 3 Pascal sedangkan bata ringan Diamond hanya sebesar 1071 x 10 3 Pascal, sedangkan harga hasil penelitian adalah lebih rendah Rp ,-. 411

8 Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari Temuan ini mengindikasikan bahwa bata ringan Tipe C dapat bersaing di pasaran, baik dari kekuatan maupun harga. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat ditarik adalah sebagai berikut. 1. Nilai kuat tekan dari bata ringan pasir halus Merapi dengan BV 533,4 kg/m 3, BV 778,3 kg/m 3, dan BV 1196,5 kg/m 3 masing masing adalah 395,4 x 10 3 Pa, 985,9 x 10 3 Pa, dan 3675 x 10 3 Pa 2. Berdasarkan persyaratan SNI , bata ringan dari pasir halus Merapi yang memenuhi persyaratan adalah bata ringan Tipe C dengan BV 1196,5 kg/m 3 karena nilai kuat tekannya lebih besar dari 2 x 10 3 Pa yaitu 3675 x 10 3 Pa, sedangkan bata ringan Tipe A dan B yang memiliki BV 533,4 kg/m 3 dan BV 778,3 kg/m 3 yang masing masing memiliki kuat tekan 395,4 x 10 3 Pa, dan 985,9 x 10 3 Pa tidak memenuhi persyaratan karena kuat tekannya yang kurangdari 2 x 10 3 Pa. 3. Hasil perhitungan harga pokok produksi pembuatan bata ringan adalah Rp ,- per m 3, sedangkan untuk harga layak jual di pasarannya adalah Rp ,- per m Pada Tipe C, kuat desak dapat mencapai 3675 x 10 3 Pascal sedangkan bata ringan Diamond hanya sebesar 1071 x 10 3 Pascal, sedangkan harga hasil penelitian adalah lebih rendah Rp ,-. Temuan ini mengindikasikan bahwa bata ringan Tipe C dapat bersaing di pasaran, baik dari kekuatan maupun harga. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada DPPM UII atas penyediaan dana penelitian dan tim teknisi Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik FTSP UII atas bantuan yang telah diberikan. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum. (1982). Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia (PUBI 1982). Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung. Krisanti, N., dan Tansajaya, A. (2008). Studi Pembuatan Cellular Lightweight Concrete (CLC) dengan Menggunakan Beberapa Foaming Agent, Skripsi, Tidak dipublikasikan, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Petra Surabaya. Kurniawan, P. (2013). Warga Weru Resah Adanya Limbah Pabrik Pengolahan dan Penggergajian Batu, diakses 15 September Putra, H.P. (2010) Studi Perbandingan Biaya Pelaksanaan Pekerjaan Dinding Menggunakan Beton Ringan Citicon Dengan Beton Merah Pada Proyek Pebangunan Rumah Dua Lantai Perumahan Araya Kavling 43-45, Tugas Akhir, tidak dipublikasikan, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Islam Indonesia Cellular Lightweight Concrete. 10 November