PENGARUH PEMAKAIAN MATERIAL PASIR TUFA DENGAN ABU SEKAM KOPI TERHADAP KUAT TEKAN PAVING BLOCK

Transkripsi

1 PENGARUH PEMAKAIAN MATERIAL PASIR TUFA DENGAN ABU SEKAM KOPI TERHADAP KUAT TEKAN PAVING BLOCK Evi Dwi Yanti 1, Asep Mulyono 1, Tri Hartono 2, Sonny Aribowo 1, dan Indah Pratiwi 1 1 UPT. LUTPMB Liwa Pekon Padang Dalom RT 1 RW 1, Kecamatan Balik Bukit, Kabupaten Lampung Barat. Telp, shafiyyah30267@yahoo.com 2 Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI Kompleks LIPI, Gd 70, Jl Sangkuriang, Bandung Abstrak Paving block dibuat dengan komposisi bahan bangunan dari campuran semen Portland atau bahan perekat hidrolis sejenis, air dan agregat halus dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton (SNI S F, DPU). Dalam penelitian ini pasir tufa dan abu sekam kopi digunakan sebagai bahan substitusi agregat. Komposisi perbandingan berat semen portland dan agregat dalam penelitian ini adalah 1 : 6 dan faktor air semen 0,3. Berdasarkan analisa hasil pengujian, paving dengan penambahan pasir tufa dan abu sekam kopi berpengaruh terhadap kuat tekan paving. Semakin besar kadar abu sekam kopi dalam komposisi bahan paving block, maka kuat tekan paving mengalami penurunan. Pada penambahan abu sekam kopi 5% dan pasir tufa 45%, diperoleh nilai kuat tekan optimum yakni 22,96 kg/cm 2. Meskipun belum mencapai baku mutu, paving block ini dapat diaplikasikan untuk bahan pavement/ perkerasan taman. Kata kunci : paving block, pasir tufa, abu sekam kopi, kuat tekan. Abstract Paving blocks are made by composite material, mixtures of cement or another similar adhesive hydraulic material, fresh water and fine aggregate with or without other additives, which will not influence the quality of the concrete brick (SNI ). In this study, tuffs and coffee s husk ash were used as substitute material. Paving blocks composition weight ratio between Portland cement and aggregates was 1 : 6, also with 0,3 for water-cement ratio. Based on the test results, the addition of tuffs sand and coffee s husk ash has affected on the compressive strength of paving block. The increase addition of coffee s husk ash has decreased paving s compressive strength. The addition of 5% coffee s husk ash and 45% tuffs sand from total aggregates produce an optimum compressive strength value of kg/cm2. Although the value has not reached the national standard quality, this type of paving block can be used for pavement materials or pavement garden. Keywords : block paving, tuffs, coffee s husk ash, compressive strength. Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

2 PENDAHULUAN Curah hujan yang tinggi pada daerah perkotaan umumnya sampai mengakibatkan banjir atau genangan air. Selain karena kurang baiknya fungsi drainase, hal ini juga sebagai akibat berkuranganya lahan resapan air limpasan hujan ke dalam tanah, karena penutupan permukaan lahan. Pembangunan perumahan, gedung dan perkerasan jalan dengan aspal mengurangi fungsi lahan dalam meresapkan air. Salah satu upaya mempertahankan lahan resapan air adalah dengan menggunakan paving block sebagai bahan penutup permukaan. Paving block dibuat dengan komposisi bahan bangunan dari campuran semen Portland atau bahan perekat hidrolis sejenis, air dan agregat halus dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton (Dewan Standarisasi Nasional, 1996, SNI ). Sumberdaya pasir tufa Liwa diperkirakan m 3. Dinas Perkebunan Lampung Barat (2007) dalam Basmar (2008) mendata areal perkebunan kopi robusta daerah ini mencapai ,8 Ha dengan produksi ,4 ton serta produktifitasnya mencapai 426 Kg/Ha/Th. Kulit buah kopi merupakan limbah dari pengolahan buah kopi masak untuk mendapatkan biji kopi, dan petani kopi di Lampung Barat umumnya mengolah buah kopi hasil penen dengan metode pengolahan kering. Dalam metoda ini diperoleh kulit buah kopi yang terdiri dari 90% bahan kering dari angka tersebut adalah kadar abu sebesar 7,3%. Bahan kering ini belum banyak dimanfaatkan masyarakat selain sebagi pupuk alami tanaman kopi. Di rumah penggilingan buah kopi, kulit kopi di limbah penggilingan dibakar hingga menjadi abu sekam agar tidak menggunung limbahnya. Abu sekam inilah yang dimanfaatkan untuk penelitian ini. Dalam upaya pengembangan sumberdaya lokal Lampung Barat diantaranya pasir tufa dan kulit kopi robusta, dalam penelitian ini paving block dibuat berbahan pasir tufa dan abu sekam kopi robusta sebagai substitusi agregat kasar. LOKASI PENELITIAN Pelaksanaan penelitian berlokasi di Kota Liwa, Kabupaten Lampung Barat, Lampung. Luas wilayah administratif Lampung Barat ,40 km², terletak pada koordinat 4 o 47' 16" - 5 o 56' 42" LS dan 103 o,35',08" o,33',51" BT. Menurut Naryanto (2007) Liwa terletak pada ketinggian mdpl, memiliki 2 kelompok zona topografi yakni, zona bagian selatan yang merupakan daerah perbukitan bergelombang dan zona utara berupa daerah landai sampai datar dengan ketinggian mdpl. Batuan penyusun zona selatan adalah batuan endapan vulkanik berumur kuarter, sedangkan zona utara adalah batuan pasir vulkanik yang mengandung kerikil batu apung dan breksi batu apung. Batuan batuan ini termasuk dalam Formasi Ranau yang berumur Plio-pleistosen (Tjojudo, 1994). Susunan batuan dan sifat-sifat fisiknya, struktur geologi, dan topografi yang membentuk daerah ini menyebabkan daerah ini rawan terhadap berbagai jenis bencana alam, salah satunya tanah longsor (Arifin dkk., 2006). Disisi lain menyebabkan lampung barat kaya akan potensi sumberdaya bahan galian, salah satunya bahan galian C yang meliputi batu apung, tufa, perlit, tras, batuan beku, gamping, lempung dan lainnya. 76 Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

3 METODOLOGI Metodologi dalam penelitian ini meliputi pengumpulan data sekunder, preparasi bahan, pembuatan benda uji dan pengujian di laboratorium. Dalam penelitian ini, bahan baku yang digunakan yaitu semen portland, pasir kali, pasir tufa yang digunakan berasal dari penambangan pasir tufa Kecamatan Sekincau dan abu sekam kopi dari rumah penggilingan kopi Pak Ghofur Pekon Padang Dalom, Liwa. Pembuatan benda uji dicetak dengan alat press paving block manual, dimensi paving 12 cm x 12 cm x 6,5 cm. Perbandingan komposisi berdasarkan berat 1:6 dan faktor air semen 0,3. Perbandingan bahan-bahan yang digunakan untuk membuat sampel dapat dilihat pada Tabel 1. Penambahan bahan substitusi dari 0% sampai 50% berat agregat. Bahan uji setelah dipress 1 hari, kemudian dilakukan proses curing selama 5 hari. Proses ini dilakukan karena semen memerlukan air untuk memulai proses hidrasi dan untuk menjaga suhu di dalam yang dihasilkan oleh proses ini demi mengoptimalkan pembekuan dan kekuatan semen (Muller dkk., 2006). Tabel 1. Komposisi Bahan Baku Sampel Paving Block Berbahan Substitusi Pasir Tufa dan Abu Sekam Kopi No Kode Sampel Semen Portland Pasir Kali Bahan Baku (kg) Pasir Tufa Abu Sekam Kopi 1 Po ,3 2 P ,7 0,3 0,3 3 P ,1 0,9 0,3 4 P ,5 1,5 0,3 5 P ,9 2,1 0,3 6 P ,3 2,7 0,3 Sumber : Hasil penelitian skala laboratoriu di UPT. LUTPMB, Liwa Variabel tetap adalah semen portland, pasir kali dan air, sedangkan variabel bebasnya adalah pasir tufa dan abu sekam kopi. Parameter pengujian dengan analisis laboratorium adalah uji kuat tekan paving block. Pengujian terhadap paving block dilakukan menggunakan alat Universal Testing Mechine. Pengukuran kuat tekan paving (compressive strength) mengacu pada ASTM C 270 (ASTM, 2004) dan ASTM C 780 (ASTM, 2006) dan dihitung dengan persamaan : P = f /A Dimana, f adalah besar beban maksimal yang mampu diterima benda (N atau kg) dan A adalah luas penampang yang terkena pembebanan (m 2 atau cm 2 ). P adalah kuat tekan dengan satuan kg/cm 2 atau N/m 2 atau Pascals (1 Pa = 1 N/m 2 ; 1 Mpa = N/mm 2 ). Air Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

4 HASIL PENELITIAN Hasil pengujian laboratorium terhadap paving block untuk diperoleh data sebagai berikut: Tabel 2. Pengujian Kuat Tekan Terhadap Paving Block Berbahan Substitusi Pasir Tufa dan Abu Sekam Kopi No. Kode Sampel Paving Densitas (g/cm 3 ) Luas (cm 2 ) Beban Maksimal (kg) Kuat Tekan (kg/cm 2 ) a b c a b c 1 Po 1, ,10 48,21 55,10 2 P1 1, ,42 22,04 23,42 3 P3 1, ,05 9,12 15,05 4 P5 1, ,79 8,75 9,49 5 P7 1, ,90 18,39 13,57 6 P9 1, ,01 10,98 9,18 Sumber : Hasil Pengukuran Laboratorium, Umur paving : 7 hari Sampel paving Po merupakan sampel kontrol. Komposisi berat bahan baku Po yaitu semen portland : pasir kali : pasir tufa : abu sekam kopi adalah 1 : 3 : 3 : 0. Paving Po sebagai kontrol berada pada kuat tekan 52,80 kg/cm 2 dan densitasnya 1,544 g/cm 3. Berdasarkan data pada Tabel 2, dapat digambarkan hubungan penambahan abu sekam kopi terhadap densitas paving block seperti pada gambar 1 dan pengaruhnya terhadap kuat tekan paving block (Gambar 2). Berdasarkan data Tabel 2 cocok dengan persamaan polinomial. Dari grafik di atas terlihat penambahan abu sekam kopi berpengaruh terhadap densitas atau massa jenis paving block. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya, sehingga volume berbanding terbalik terhadap densitas dan massa. abu sekam kopi dengan berat yang sama memiliki volume yang lebih besar dibanding volume bahan material lainnya. Untuk paving block yang memakai abu sekam kopi memiliki volume yang sama tetapi massa lebih ringan/kecil sehingga densitasnya juga menjadi kecil. Hubungan penambahan abu sekam kopi terhadap kuat tekan paving block dapat dilihat pada Gambar Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

5 1.560 Densitas Paving Block (g/cm 3 ) y = 5E-05x x R² = Penambahan Abu Sekam Kopi (% agregat) Gambar 1. Grafik Hubungan Penambahan Abu Sekam Kopi terhadap Densitas Paving Block Berdasar Gambar 1, hubungan penambahan kadar abu sekam kopi terhadap densitas paving block digambarkan dengan pendekatan kurva polinomial. Yakni terjadi regresi densitas paving block pada tiap penambahan abu sekam kopi. Pendekatan yang sama juga dilakukan terhadap kurva hubungan penambahan abu sekam kopi terhadap kuat tekan paving block yang menunjukan tren yang sama, dimana kuat tekan paving block mengalami regresi pada terhadap pertambahan abu sekam kopi. Rerata selisih penurunan kuat tekan paving block seiring penambahan abu sekam kopi sampai 45% agregat adalah 32,139 kg/cm 2. Paving block berbahan substitusi abu sekam kopi mencapai titik kuat tekan optimal pada 22,96 kg/cm 2 pada penambahan abu sekam kopi 5% agregat. Pengaruh agregat terhadap beton begitu besar, karena umumnya kekuatan agregat lebih besar dari kekuatan pasta semennya, kondisi permukaan kekasaran agregat berpengaruh terhadap kekuatan beton (Tjokrodimuljo, 1996). Lihat grafik pada gambar 3. Abu sekam kopi memiliki permukaan relatif halus, sehingga kerapatan antar material paving block tinggi dan mengurangi daya ikat antar material dalam paving. Sementara semakin besar berat pasir tufa dalam campuran paving sampai pada 50% agregat menjadi salah satu faktor untuk meningkatkan kuat tekan paving block. Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

6 Kuat Tekan Paving (kg/cm 3 ) y = x x x R² = Penambahan Abu Sekam Kopi (% agregat) Gambar 2. Hubungan Penambahan Abu Sekam Kopi terhadap Kuat Tekan Paving Block UMUR (hari) Gambar 3. Pengaruh Jenis Agregat Terhadap Kuat Tekan Beton. (Tjokrodimuljo, 1996) 80 Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

7 KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat disimpulkan, pemakaian material pasir tufa dan abu sekam kopi sebagai bahan substitusi pada pembuatan paving block, berpengaruh terhadap kuat tekannya. Semakin bertambah berat abu sekam kopi, semakin menurunkan kualitas kuat tekan paving. Rerata selisih penurunan kuat tekan paving block akibat penambahan abu sekam kopi adalah 32,139 kg/cm 2. Paving block berbahan substitusi abu sekam kopi mencapai kuat tekan optimal pada 22,96 kg/cm 2 pada penambahan abu sekam kopi 5% agregat. Komposisi semen Portland : pasir kali : pasir tufa : abu sekam kopi yakni 10 : 30 : 27 : 3, merupakan komposisi bahan paving block yang optimal kuat tekannya. UCAPAN TERIMAKASIH Kegiatan penelitian ini didanai program PKPP 2012 dari Kementrian Riset dan Teknologi. Ucapan terimakasih kepada Ka.Lab. Struktur UNILA, Ir. Eddy Purwanto, M.T., KIAT Tufa Mandiri Liwa, Penggilingan Kopi Pak Ghofur dan pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas dukungan dan kerjasamanya dalam pelaksanaan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA ASTM, ASTM C : Standart Practice for Mortar For Unit Masonry, American Society For Testing And Materials, Philadelphia. ASTM, ASTM C a : Standart Test Method for Preconstruction and Construction Evaluation of Mortars for Plain and Reinforced Unit Masonry, American Society For Testing And Materials, Philadelphia. Arifin, S., Carolila, I., Winarso, C., Implementasi Penginderaan Jauh dan SIG untuk inventarisasi Daerah Rawan Bencana Longsor (Propinsi Lampung), Jurnal Penginderaan Jauh Vol 3, Basmar, Agustanto, Arahan Pengembangan Kawasan Usaha Agro Terpadu Berbasis Komoditas Kelapa di Kabupaten Lampung Barat, Tesis, Bogor, 69 pp. Dewan Standarisasi Nasional, SNI (Standar Nasional Indonesia) : Bata Beton (Paving Block), Dewan Standarisasi Nasional, Jakarta. Muller, C., Fitriani, E., dan Ira, F., Modul Pelatihan Pembuatan Ubin atau Paving Blok dan Batako. Kantor Perburuhan International (ILO). Jakarta, Naryanto, H., S., Kajian Potensi Gempa di Liwa Kaitannya dengan Patahan Sumatera untuk Penataan Kawasan Berkelanjutan. Jurnal ALAMI, 12 (2), Tjojudo, S., Peranan Geologi Tata Lingkungan dalam Penataan Kembali Kota Liwa Pasca Gempa Bumi 1994, Simposium Nasional Mitigasi Bencana Alam, UGM, Yogyakarta. Tjokrodimuljo, Buku Ajar : Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, UGM, Yogyakarta. Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

8