PENGARUH PERBEDAAN FORMULASI TERHADAP KUAT TEKAN BATAKO ARANG CANGKANG KELAPA SAWIT

Transkripsi

1 PENGARUH PERBEDAAN FORMULASI TERHADAP KUAT TEKAN BATAKO ARANG CANGKANG KELAPA SAWIT Koryando 1, Armada 2, Alamsyah 3 Mahasiswa 1, Dosen 2,3 Jurusan Teknik Sipil apb_abubakar@yahoo.com 1, armada@polbeng.ac.id 2, chairoulalamsyah@gmail.com 3 ABSTRACT Lightweight concrete or block represent substance consisted of the cement, fine aggregate and water. Concrete earn also given the substance add the goodness substance add the chemistry and also non chemistry of certain comparison. Onther coarse aggregate and refine also can be changed with the dissimilar subsrance which characteristic assumed able to become the substance of aggregate substitution. The final project cheeks how the nature physycal of charcoal palm eggshell and a influence of charcoal palm eggshell as substitution fine aggregate to content weight block and the strength of block pressure. The producing block using charcoal palm eggshell is made with formulation 1 : 4 by replacing the volume of some fine aggregate (sand) with charcoal palm eggsell as 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and made sample with a pressure used sondir P max 600 kg/cm 2. In this research show that the rate irrigate the charcoal palm eggshell alf equal to 2,5991 %, weight of charcoal palm eggshel alf equal to 686,242 Kg/m 3, bulk specific gravity of condition SDD equal to 1,163. The result of block pressure indicate with charcoal percentage 0%, 10%, 20% value pressure is lower than charcoal percentage addition 30%, 40%, 50%. The approximately of block sample including 3rd class with maximum pressure value 5,60 MPa and the content weight proggresively more charcoal have addition therefore it more light. Then it can be concluded that with the fine aggregate charcoal palm eggsell alf add in the purpose of lightweight concrete or block casting can be reached. Key word : Block, Substitution Substance, The charcoal of palm eggshell, Pressure. PENDAHULUAN Sejauh ini limbah cangkang kelapa sawit belum dimanfaatkan dengan maksimal, sebagian digunakan untuk bahan bakar, bahan baku arang sawit dan sewaktu-waktu digunakan sebagai pengganti agregat kasar sementara, dalam dunia konstruksi terdapat berbagai hal yang dapat dikembangkan salah satunya adalah pengembangan beton ringan dengan bahan utamanya adalah arang cangkang sawit. Beton ringan dibuat untuk menggantikan batu bata sebagai bahan konstruksi, karena pembuatan batu bata menggunakan bahan dari alam yang akan berdampak buruk terhadap lingkungan. Kekuatan beton ringan sangat tergantung pada komposisi, dan kekuatan dari masing-masing material pembentuknya. Selain itu, metode pekerjaan dan perawatan juga menjadi faktor lain dalam menentukan kekuatan beton ringan. Untuk mendapatkan formulasi campuran dapat dilakukan dengan pendekatan menggunakan menggunakan metode perbandingan volume campuran dengan karakteristik kuat tekan tertentu. Dengan pendekatan perbendingan formulasi yang berbeda diduga akan menghasilkan kuat tekan beton ringan cangkang sawit yang berbeda pula. Oleh sebab itu penulis tertarik untuk mempergunakan arang cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengisi dalam pembuatan batako berbentuk silinder dengan berbagai formulasi campuran yang berbeda, sehingga dapat diketahui bagaimana pengaruh perbedaan formulasi tersebut terhadap kuat tekan dan berat isi batako yang dibuat. Identifikasi Masalah Dibawah ini dapat dirumuskan beberapa masalah yang dihadapi antara lain : a. Bagaimana sifat fisik arang cangkang kelapa sawit? b. Bagaimana pengaruh formulasi campuran batako arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 terhadap kuat tekan? c. Berapa kuat tekan yang dicapai dengan pendekatan formulasi perbandingan volume 1 : 4? d. Bagaimana pengaruh formulasi campuran batako arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 terhadap berat isi? 57, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

2 Batasan Masalah Dalam penelitian ini, batasan masalah teknis adalah sebagai berikut : a. Cangkang sawit yang digunakan berasal dari pabrik sawit Dumai. b. Cangkang sawit yang digunakan dalam bentuk arang sisa pembakaran. c. Formulasi campuran ditentukan dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 yang selanjutnya volume pasir digantikan dengan volume arang sesuai formulasi yang direncanakan. d. Pengujian ditinjau saat benda uji berumur 7 dan 28 hari dengan jumlah 3 sampel untuk masing-masing umur sesuai persentase pasir yang digunakan. e. Metode pemadatan dilakukan dengan cara ditekan dengan menggunakan sondir hidrolik P max 600 kg/cm 2. f. Semen yang digunakan adalah semen tipe 1 Bosowa karena harganya yang ekonomis serta mudah diperoleh dipasaran g. Pasir yang digunakan adalah pasir Sei. Injap yang berasal dari Rupat. Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian yang ingin dicapai dari pengujian ini adalah: a. Mengetahui sifat fisik arang cangkang sawit yang berasal dari pabrik sawit Dumai. b. Mengetahui pengaruh formulasi campuran batako arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 terhadap kuat tekan dengan variasi persentase penggantian volume agregat dengan arang 0%, 10%, 20%, 30%,40% dan 50%. c. Mengetahui kuat tekan yang dicapai oleh masing-masing formulasi. d. Mengetahui pengaruh variasi formulasi campuran batako arang cangkang kelapa sawit terhadap berat isi. Manfaat Penelitian Dari penulisan penelitian ini, penulis dapat memberikan manfaat antara lain : a. Memberikan gambaran sifat-sifat fisik arang cangkang sawit berkenaan dengan penggunaaannya sebagai bahan bangunan. b. Memberikan alternatif bahan bangunan yang memanfaatkan limbah pengolahan kelapa sawit. c. Menambah pemahaman bagi peneliti atau penulis tentang pengujian material. d. Dapat dijadikan sebagai referensi tentang penggunaan limbah cangkang sawit sebagai bahan bangunan. TINJAUAN PUSTAKA Bahan Penyusun Batako Dalam pembuatan batako pada umumnya bahan yang digunakan adalah pasir, semen dan air. Berikut ini akan dijelaskan sekilas mengenai bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan batako. Semen Tipe 1 Peraturan Beton Indonesia (1971) menjelaskan bahwa Semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif dan sifat kohesif yang digunakan sebagai bahan pengikat (bonding material) yang dipakai bersama dengan batu kerikil, pasir dan air. Portland semen merupakan bahan utama atau komponen beton terpenting yang berfungsi sebagai bahan pengikat anorganik dengan bantuan air dan mengeras secara hidrolik. Semen portland yang digunakan sebagai bahan struktur harus mempunyai kualitas yang sesuai dengan ketepatan agar berfungsi secara efektif. Pemeriksaan dilakukan terhadap yang masih berbentuk kering, pasta semen yang masih keras dan beton yang dibuat darinya. Sifat kimia yang perlu mendapat perhatian adalah kesegaran semen itu sendiri. Semakin sedikit kehilangan berat berarti semakin sedikit kesegaran semen. Dalam keadaan normal kehilangan berat sebesar 2% dan maksimum kehilangan yang diijinkan 3%. Kehilangan berat terjadi karena adanya kelembaban dan karbondioksida dalam bentuk kapur bebas atau magnesium yang menguap. 58, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

3 Pasir Pasir merupakan bahan pengisi yang digunakan dengan semen untuk membuat adukan. Selain itu juga pasir berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan kekerasan pada batako atau produk bahan bangunan campuran semen lainnya (PBI,1971). Pada pembuatan batako ringan ini digunakan pasir yang lolos ayakan kurang dari 5 mm (ASTM E 11-70) dan harus bermutu baik yaitu pasir yang bebas dari lumpur, tanah liat, zat organik, garam florida dan garam sulfat. Selain itu juga pasir harus bersifat keras, kekal dan mempunyai susunan butir (gradasi) yang baik. Menurut Persyaratan Bangunan Indonesia agregat halus sebagai campuran untuk pembuatan beton bertulang harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Pasir harus terdiri dari butir-butir halus dan keras. 2. Pasir harus mempunyai kekerasan yang sama. 3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%, apabila lebih dari 5% maka agregat tersebut harus dicuci dulu sebelum digunakan. Adapun yang dimaksud lumpur adalah bagian butir yang Melewati ayakan 0,063 mm. 4. Pasir harus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. 5. Pasir harus tidak mudah terpengaruh oleh perubahan cuaca (Wijanarko, W, 2008) Air Air yang digunakan sebagai campuran bahan bangunan, harus berupa air bersih dan tidak mengandung bahan-bahan yang dapat menurunkan kualitas batako. Menurut PBI (1971) persyaratan dari air yang digunakan sebagai campuran bahan bangunan adalah sebagai berikut: a. Air untuk pembuatan dan perawatan beton tiak boleh mengandung minyak, asam alkali, garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan lain yang dapat merusak dari pada beton. b. Apabila dipandang perlu maka contoh air dapat dibawa ke Laboratorium Penyelidikan Bahan untuk mendapatkan pengujian sebagaimana yang dipersyaratkan. b. Jumlah air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran berat dan harus dilakukan dengan tepat. Air yang digunakan untuk proses pembuatan beton yang paling baik adalah air bersih yang memenuhi syarat air minum. Jika dipergunakan air yang tidak baik maka kekuatan beton akan berkurang. Air yang digunakan dalam proses pembuatan beton jika terlalu sedikit maka akan menyebabkan beton akan sulit dikerjakan, tetapi jika air yang digunakan terlalu banyak maka kekuatan beton akan berkurang dan terjadi penyusutan setelah beton mengeras. (Wijanarko, W. 2008) Pengujian Kuat Tekan Batako Kuat tekan suatu bahan merupakan perbandingan besarnya beban maksimum yang dapat ditahan beban dengan luas penampang bahan yang mengalami gaya tersebut. Untuk pengukuran kuat tekan batako mengacu pada standar ASTMC dan dihitung dengan persamaan berikut : σ= Fmax...(1) A Dimana : σ = Kuat Tekan (N /m 2 Fmax = Beban yang diberikan (N) A = Luas penampang yang terkena penekanan gaya Berdasarkan SNI , persyaratan kuat tekan minimum batako sebagai bahan bangunan dinding dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel.1 Kuat tekan batako KUAT TEKAN MUTU MINIMUM (MPA) I 9,3 II 6,7 III 3,7 IV 2 Sumber:SNI , Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

4 METODE PENELITIAN Bahan Baku Bahan baku yang dipergunakan untuk pengujian beton ringan antara lain : 1. Semen type I Bosowa (Portland cement). 2. Limbah kelapa sawit (Arang cangkang sawit) 3. Air 4. Pasir Rupat ( sungai Injap) Benda Uji Benda uji yang digunakan selinder ukuran Ø15 x 30 cm. Peralatan 1. Timbangan digital. 2. Saringan atau Ayakan 3. Ember 4. Oven 5. Talam baja 6. Mistar atau Penggaris 7. Mesin Penggaduk (Concrete Mixer) menggunakan tenaga listrik. 8. Mould/cetakan berbentuk selinder 9. Sondir Hidrolik P max 600 kg/cm 2. Jumlah Sampel Berdasarkan formulasi 1:4 persentase arang cangkang kelapa sawit yang digunakan 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% dengan umur sampel 7 hari dan 28 hari. Untuk jumlah sampel keseluruhan dalam pengujian ini adalah 36 sampel. Rencana Campuran Rencana campuran digunakan yaitu dengan perbandingan volume pasir 1:4 dengan menambahkan arang cangkang kelapa sawit. Volume pasir digantikan dengan volume arang cangkang sawit sesuai persentase pasir yang digunakan berdasarkan studi literatur (Laksono D.W, 2009). Diagram alir pelaksanaan penelitan Gambar 1. Bagan Alir Penelitian 60, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

5 Pencampuran Batako Untuk membuat suatu campuran beton, maka semua data sangat diperlukan untuk mendapatkan kekuatan batako sesuai yang direncanakan. Dari hasil tersebut didapat berapa komposisi yang dibutuhkan dari tiap-tiap jenis material seperti semen, agregat halus, dan air. Dari jumlah itu dibuatlah suatu campuran dengan menggabungkan semua jenis material menjadi satu kesatuan dengan bantuan mesin pengaduk (molen). Pembuatan benda uji dibuat sesuai dengan kapasitas molen dan juga cetakan yang ada. Pada penelitian ini, pembuatan benda uji dilakukan sebanyak dua kali pencampuran. Pembuatan Benda Uji Setelah pencampuran dilakukan sudah tercapai maka langsung dilakukan pembuatan benda uji pada cetakan yang telah disediakan. Adapun langkah-langkah pembuatan benda uji adalah sebagai berikut : 1. Tuang adukan ke dalam gerobak sorong dan dibawa ke tempat pemadatan serta pencetakan sampel. 2. Untuk melakukan pemadatan sampel, terlebih dahulu adalah kondisikan alat sondir dalam kondisi baik. Atur semua alat sondir tersebut sehingga siap untuk dipakai 3. Sebelum sampel di masukkan ke dalam mould dan juga ditekan terlebih dahulu timbang berat awal sampel. 4. Selanjutnya tekan sampel dengan bantuan besi padu, plat kayu dan plat besi, masukkan plat kayu dan dilapisi plat besi kemudian masukkan besi padu kedalam sondir, tekan sampel sehingga mencapai kuat tekan maksimum 300 kg/cm Sampel yang selesai di tekan ratakan permukaan sampel dengan menggunakan besi perata. Perawatan (Curing) Benda uji dibuka dari cetakan setelah satu hari (24 jam). Seterusnya dilakukan perawatan batako dengan cara dilakukan penyimpanan yang tidak secara langsung ter- kena sinar matahari. Perawatan batako dimaksud agar proses pengerasan semen, pasir,arang cangkang sawit berlangsung dengan sempurna. Perawatan beton dilakukan di Laboratorium Uji Bahan Politeknik Negeri Bengkalis. Pengujian Berat Isi Batako (SNI ) Metode ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pengujian untuk menentukan berat isi batako. Tujuan pengujian ini untuk memperoleh angka yang benar dari berat isi batako. Pengujian berat isi batako dimaksud untuk mengetahui berat isi rata-rata yang dimiliki oleh masing-masing benda uji. Pengujian ini dilakukan pada selinder batako yang telah dirawat sesuai umurnya. Pengujian Kuat Tekan Batako (SNI ) Pengujian kuat tekan batako dimaksud untuk mengetahui nilai kuat tekan batako melalui benda uji selinder batako, dengan umur pengujian,7 hari dan 28 hari. Kuat tekan batako adalah nilai yang ditunjukkan dengan cara menekan benda uji batako melalui alat tekan. Besarnya kuat tekan batako ini menunjukan baik tidaknya mutu pelaksanaan batako. Apabila mutu pelaksanaan batako tepat dan benar maka akan didapat mutu batako sesuai dengan yang diinginkan. pada mesin kuat tekan batako akan didapatkan, kemudian besarnya beban hancur ini dibagi dengan luasan permukaan benda uji yang tertekan maka akan didapatkan besarnya tegangan tekan batako. Dengan kata lain kuat tekan batako adalah beban persatuan luas yang menyebabkan batako hancur. HASIL PENELITIAN DAN ANALISA Hasil Penelitian Dari hasil penelitian dan analisa didapat pengaruh penambahan arang cangkang kelapa sawit yaitu semakin banyak persentase arang yang ditambahkan maka semakin ringan berat isi batako. Sedangkan pengaruh persentase penambahan arang terhadap kuat 61, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

6 tekan batako adalah Pada sampel dengan kadar 0% arang cangkang sawit kuat tekan sampel adalah 4,01 Mpa (mutu III), kemudian kuat tekan sampel batako menurun pada kadar penambahan 10% arang adalah 3,52 Mpa (mutu IV) dan 20% arang adalah 3,76 Mpa (mutu III). Pada kadar penambahan arang sebanyak 30%,40% dan 50% kuat tekan sampel batako meningkat tinggi hingga kuat tekan maksimal 5,60 Mpa (mutu III). Rata-rata kuat tekan sampel batako termasuk pada mutu III hal ini kemungkinan disebabkan karena sampel pada umur 28 hari kondisinya sudah kering dan mengeras sehingga kuat tekan sampel bertambah. KESIMPULAN Dari hasil analisa dan pembahasan yang dilakukan oleh penulis berdasarkan data pengujian di Laboratorium Uji Bahan Politeknik Bengkalis maka penulis mengambil kesimpulan diantaranya : 1. Dari pengujian propertis material didapatkan data sifat fisik arang, yaitu: a. Berat volume arang adalah 686,242 kg/m 3 b. Rata-rata kadar air arang adalah 2,5991 % c. Rata-rata berat jenis arang adalah 1,164 dan water absorption adalah 1,802 % d. Rata-rata kadar lumpur arang adalah 4,82%. e. Analisa saringan didapat MHB arang adalah 3, Pengaruh formulasi campuran beton ringan arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1:4 terhadap kuat tekan adalah Pada kadar 0% arang cangkang sawit kuat tekan rata sampel adalah 4,01 MPa, kemudian pada kadar penambahan arang cangkang sawit 10% dan 20% kuat tekannya cenderung menurun dibawah kuat tekan sampel 0% arang cangkang sawit. Pada kadar penambahan arang 30%, 40% dan 50% arang cangkang sawit kuat tekan sampel cenderung meningkat diatas kuat tekan sampel 0% arang cangkang sawit. Pada kadar penambahan arang 30%, 40% dan 50% arang cangkang sawit kuat tekan sampel cenderung meningkat diatas kuat tekan sampel 0% arang cangkang sawit sehingga mencapai kuat tekan maksimal 5,60 Mpa. 3. Kuat tekan maksimum yang dicapai terdapat pada persentase penambahan arang 50% pada umur 28 hari dengan kuat tekan 5,60 MPa dan rata-rata kuat tekan sampel batako termasuk pada mutu III beton ringan sebagai bahan konstruksi. 4. Pengaruh formulasi campuran beton ringan arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1:4 terhadap berat isi adalah semakin banyak persentase arang didalam batako maka semakin ringan berat isi pada batako. DAFTAR PUSTAKA Laksono, D.W (2009) pengaruh penggantian sebagian agregat pasir terhadap karakteristik dan kuat tekan batako dengan metode pressing, Skripsi, Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Wijarnarko, W (2008) Metode Penelitian Jerami Padi Sebagai Bahan Pengisian, Erlangga, Bandung. 62, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm