Waste Plastic Bags For Cheap Houses Mixed Concrete Solutions (Limbah Kantong Plastik Untuk Campuran Beton Solusi Rumah Murah)

Transkripsi

1 Waste Plastic Bags For Cheap Houses Mixed Concrete Solutions (Limbah Kantong Plastik Untuk Campuran Beton Solusi Rumah Murah) Sudarmono 1), Karnawan Joko Setiono 1), Dianita Ratna Kusumastuti 1) 1 Teknik Sipil, Polines, Jl. Prof. Sudarto,S.H., Semarang, darmono_polines@ayahoo.com Abstract Mix concrete practical 1pc: 2 ps: 3split, people used to build houses, has a density of kn / m3. Density concrete construction was a big impact on the severity, a blend of lightweight aggregate material produce lightweight concrete. One is used for lightweight aggregate material is waste plastic bags. Because the amount of waste plastic bags are thrown away carelessly or accumulate in landfills (TPA) impact of environmental pollution. This paper presents the study of the use of waste plastic bags as an additional fine aggregate mixture 1pc: 2Psr: 3Split, and replacement of coarse aggregate mixture of the same, variations plastic mixture to the addition of fine aggregates 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5 %, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5% and 7.5%. and the percentage of coarse aggregate replacement plastics notching 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 17.5%, 20%, 22.5%, 25%, 27.5%, 30% and 35%. The purpose of the addition and replacement of aggregate waste plastic bags to assess the use of waste plastic bags as a concrete mixture that has maximum strength, reduce and utilize waste for concrete construction. Each variation of the compressive strength and tensile tested to obtain optimum mixture of plastic. From the test results the addition of a smooth plastic agegat (1.5 to 3.5)% increases the tensile strength of approximately 25% compared with no addition, plastic addition of the same otherwise reduce the compressive strength of 20%. Testing of plastic replacement of coarse aggregate obtained optimum strength (10-15)%. Coarse aggregate replacement would absorb plastic waste per m3 of concrete by 20-35%, so as to reduce plastic bag waste in the environment. Key words: Waste plastic bags, additions, replacements, mix, compressive strength, tensile strength, reduction of waste. Abstrak Campuran praktis beton 1pc : 2 ps : 3split, dipakai masyarakat membangun rumah, mempunyai berat jenis kn/m 3. Berat jenis beton yang besar berdampak beratnya konstruski, perpaduan bahan agregat ringan menghasilkan beton ringan. Salah satu bahan digunakan untuk agregat ringan adalah limbah kantong plastik. Sebab banyaknya limbah kantong plastik yang dibuang sembarangan atau menumpuk di tempat pembuangan akhir (TPA) berdampak pencemaran lingkungan. Paper ini mempresentasikan kajian penggunaan limbah kantong plastik sebagai tambahan agregat halus campuran 1Pc:2Psr: 3Split, dan pengganti agregat kasar campuran yang sama, variasi campuran plastik untuk penambahan agregat halus 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%,3.5%, 4%, 4.5%, 5% dan 7.5%. dan prosentase penggantian agregat kasar plastik bentukan 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 17.5%, 20%, 22.5%, 25%, 27.5%, 30%, dan 35%. Tujuan penambahan dan penggantian agregat limbah kantong plastik untuk mengkaji penggunaan limbah kantong plastik sebagai campuran beton yang mempunyai kekuatan maksimum, mengurangi dan memanfaatkan limbah untuk konstruksi beton. Setiap variasi diuji kekuatan tekan dan tarik untuk mendapatkan campuran plastik yang optimum. Dari hasil pengujian penambahan plastik agegat halus (1,5-3,5)% meningkatkan kekuatan tarik kurang lebih 25% dibandingkan tanpa penambahan, sebaliknya penambahan plastik yang sama mengurangi kekuatan tekan 20%. Pengujian penggantian plastik agregat kasar diperoleh kekuatan optimumnya (10-15)%. Penggantian agregat kasar akan menyerap limbah plastik setiap m3 beton sebesar 20-35%, sehingga mampu mereduksi limbah kantong plastik di lingkungan. Kata kunci :Limbah kantong plastik, penambahan, penggantian, campuran, kuat tekan, kuat tarik, reduksi limbah. PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

2 PENDAHULUAN Peningkatan jumlah penduduk memacu kegiatan masyarakat untuk menggunakan bahan-bahan baik bahan alam maupun buatan untuk kepentingan aktifitas dalam kehidupannya. Akibat perkembangan aktifitas manusia mendorong perusahaanperusahaan membuat barang-barang untuk memenuhi kebutuhan dalam hidupnya menggunakan plastik sebagai bahan pembungkus ataupun kantong yang mudah dibawa dan ringan. Namun akibat penggunaan bahan-bahan plastik tersebut berdampak pada pencemaran lingkungan, dikarenakan bahan-bahan tersebut tidak dapat diurai atau dihancurkan oleh mikro oragnisime dalam tanah. Oleh karena itu perlu dicarikan solusi untuk mengatasi limbah akibat kegiatan masyarakat tersebut agar dapat bermanfaat dan tidak mencemari lingkungan. Pembangunan dibidang konstruksi saat ini mengalami kemajuan yang sangat pesat. Hal ini tidak lepas dari tuntutan dan kebutuhan masyarakat terhadap infrastruktur yang semakin maju, seperti jembatan dengan bentang yang panjang, gedung bertingkat tinggi dan fasilitas lainnya. Hal ini juga menyebabkan penggunaan material sumber alam semakin pesat, sementara sumber yang ada terbatas jumlahnya. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu dicari alternatif material yang mudah didapat dan tidak menimbulkan masalah lingkungan. Akibat kegiatan manusia dalam kehidupannya banyak meninggalkan sampah, sementara kesadaran sebagian besar masyarakat Indonesia masih rendah, dimana hampir setiap hari kita melihat berita masalah sampah yang semakin besar jumlahnya tanpa ada solusi yang komprehensif. Secara umum sampah yang dihasilkan dari kegiatan manusia tersebut dibedakan berupa sampah organik dan anorganik. Sampahsampah organik mudah diterima alam dan diurai kembali dalam tanah. Sebaliknya sampah anorganik seperti plastik sangat sulit diurai oleh organisme ditanah, sehingga menimbulkan pencemaran tanah, udara bahkan air. Oleh karena itu perlu dicari penyelesaian agar sampah anorganik yang ditimbulkan oleh kegiatan manusia tersebut diolah atau didaur ulang yang bermanfaat, antara lain untuk bahan bangunan. Material pembuat beton umumnya berupa bahan anorganik, sampah plastik merupakan bahan anorganik, sehingga secara teoritis sampah anorganik dapat digunakan untuk bahan pembuat beton. Oleh karena itu perlu dilakukan kajian Pemanfaatan Limbah Kantong Plastik Untuk Campuran Agregat Beton Sebagai Solusi PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

3 Konstruksi Rumah Murah diharapkan diperoleh beton dengan sifat mekanik yang lebih baik dari beton tanpa menggunakan bahan tambah dan dapat memperbaiki sifat beton tanpa mengurangi mutunya serta membantu mengurangi limbah plastik agar tidak mencemari lingkungan serta bermanfaat bagi pembangunan kontruksi yang menggunakan bahan beton. Pemanfaatan plastik daur ulang dalam pembuatan kembali barang-barang plastik telah berkembang pesat. Hampir seluruh jenis limbah plastik (80%) dapat diproses kembali menjadi barang semula (Renilaili 2012), walaupun harus dilakukan pencampuran dengan bahan baku baru dan additive untuk meningkatkan kualitas. Di Indonesia, plastik daur ulang sebagian besar dimanfaatkan kembali sebagai produk semula dengan kualitas yang lebih rendah. Pemanfaatan plastik daur ulang sebagai bahan kontruksi, masih sangat jarang ditemui. Di Inggris dan Italia plastik daur ulang digunakan untuk membuat tiang telepon sebagai pengganti tiang-tiang kayu atau besi, sedangkan di Swedia plastik daur ulang dimanfaatkan sebagai bata plastik untuk pembuatan bangunan bertingkat, karena ringan serta lebih kuat dibandingkan bata yang umum dipakai. Untuk itu pada paper ini telah dikaji penggunaan limbah kantong plastik (LKP) berwarna untuk campuran agregat dalam pembuatan beton. Diharapkan dengan pengkajian ini akan didapatkan suatu proporsi yang optimal dalam memaksimalkan penggunaan limbah mengurangi pencemaran lingkungan,selain dapat digunakan untuk pembangunan rumah tinggal atau konstruksi METODE PENELITIAN Plastic reinforced concrete didefinisikan sebagai beton yang dibuat dari campuran semen, agregat halus, agregat kasar, air dan sejumlah limbah kantong plastik yang disebar secara random dalam adukan. Penambahan limbah kantong plastik (LKP) warna untuk memberikan perkuatan pada beton yang disebar merata ke dalam adukan beton dengan orientasi random dimana dapat mencegah terjadinya retakan pada beton di daerah tarik akibat pengaruh pembebanan, pengaruh susut pada beton atau pengaruh panas hidrasi. Kuat tarik beton dipengaruhi oleh bentuk potongan plastik dan jumlah yang digunakan. Setiap jenis plastik mempunyai kelebihan dan kekurangan, masingmasing tergantung dari tujuan pemakaiannya. Perilaku fisik beton dengan campuran PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

4 limbah plastik ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain sifat-sifat fisik plastik dan perlekatan. Pengamatan mengenai kedua hal ini sangat diperlukan untuk memperkirakan kontribusi limbah kantong plastik sehingga sifat-sifat beton komposit dapat diperkirakan. Perbaikan terhadap sifat-sifat struktur beton dengan menggunakan limbah kantong plastik dapat meningkatkan beban kejut, kemampuan untuk menyerap energi, daktilitas, ketahanan terhadap kelelahan, susut, kekuatan lentur, geser, dan sebagainya Beberapa sifat fisik limbah kantong plastik antara lain, rata-rata mempunyai panjang ulur dua sampai tiga kali lebih besar dari regangan runtuh nya, hal ini akan menyebabkan matrik akan retak sebelum kuat tarik maksimum plastik tercapai. Plastik umumnya mempunyai modulus elastisitas yang lebih besar dari modulus elastisitas matrik tetapi karena perbandingan serat yang digunakan jauh lebih kecil dari volume matrik, modulus elastisitas beton campuran limbah kantong plastik tidak banyak terpengaruh oleh sifat ini dan lebih mendekati modulus elastisitas matrik. Penggunaan limbah kantong plastik untuk bahan tambah agregat halus dilakukan dengan membentuk limbah kantong plastik menjadi potongan-potongan kecil memanjang menyerupai serat, sedangkan penggunaan limbah kantong plastik untuk bahan tambah agregat kasar dengan cara membentuk limbah kantong plastik menjadi gumpalan-gumpalan dengan cara pemanasan. Kedua metode penambahan tersebut diuji pengaruh kekuatan masing-masing proporsi dibandingkan dengan berat jenisnya, selanjutnya dilakukan pengujian yaitu : 1. Uji Kuat Tarik Uji kuat tarik dilakukan dengan memberikan tegangan tarik pada beton secara tidak langsung. Spesimen silinder direbahkan dan ditekan sehingga terjadi tegangan tarik pada beton. Uji ini disebut juga Splitting test atau Brazillian test karena metode ini diciptakan di Brasil, dengan Persamaan berikut : t 2P.L.D Keterangan : T : kuat tarik beton (MPa) P : beban hancur (N) L : panjang spesimen (mm) (1) PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

5 D : diameter spesimen (mm) 2. Uji Kuat Tekan Uji kuat tekan digunakan untuk mengetahui pengaruh penambahan limbah plastik terhadap kekuatan beton yang dikomparasi dengan beratnya. Komposisi campuran limbah plastik akan divariasikan mulai 0,5%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, 3%, 3,5%, 4%, 4,5%, 5%, 5,5%, 6%, 6,5%, 7,5% dan 10% agregat halus sedangkan agregat kasar dengan penggantian dengan presentase tehadap campuran asli. Tabel 1. Uji Penambahan % Agregat Halus LKP Campuran Pc:Ps:Sp Limbah LKP (%) Jumlah Uji Tekan Jumlah Uji Tarik 1:2:3 0, :2:3 0, :2:3 1, :2:3 1, :2:3 2, :2:3 2, :2:3 3, :2:3 3, :2:3 4, :2:3 4, :2:3 5, :2:3 7, Tabel 2. Uji Penggantian % Agregat LKP Bentukan Campuran Pc:Ps:Sp Limbah LKP (%) Jumlah Uji Tekan Jumlah Uji Tarik 1:2:3 5, :2:3 7, :2:3 10, :2:3 12, :2:3 15, :2:3 17, :2:3 20, :2:3 22, :2:3 25, :2:3 27, :2:3 30, :2:3 35, Dari variasi campuran limbah plastik tersebut selanjutnya dicari campuran paling ideal untuk bahan beton. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

6 struktur. Semakin tinggi kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan (Mulyono, 2004). Kuat tekan beton adalah perbandingan antara beban dan luas penampang beton. Kuat tekan beton (fc ) dihitung dengan menggunakan Persamaan berikut : P f 'c (2) A f c : kuat tekan beton (MPa) P : beban tekan (N) A : luas penampang benda uji (mm2) HASIL DAN PEMBAHASAN Penggunaan limbah kantong plastik (LKP) sebagai bahan tambah agregat halus atau sebagai bahan pengganti agregat kasar akan mempengaruhi berat jenis beton yang dihasilkan seperti dalam gambar 1 dan 2 berikut : Gambar 1. Berat Jenis Beton Campuran LKP Ag Halus Gambar 2 Grafik Berat Jenis Beton Penggantian Ag. Kasar LKP Bentukan PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

7 Dari kedua grafik tersebut menyatakan bahwa berat jenis beton yang dihasilkan akan menurun seiring dengan meningkatnya presentasi penambahan atau penggantian agregat dengan limbah kantong plastik (LKP), sehingga akan berdampak berkurangnya berat konstruksi sehingga akan meningkatkan kemampuannya terhadap gaya-gaya yang bekerja pada struktur yang dihasilkan. Pada pengujian kuat tekan dan kuat tarik silinder menunjukkan perilaku yang berbeda seperti pada gambar 3 berikut : Gambar 3 Grafik Kuat Tekan Penambahan Ag. Halus LKP Gambar 4 Uji Kuat Tarik Penambahan Ag. Halus LKP Meningkatnya penambahan LKP agregat halus secara signifikan akan menurunkan kekuatan tekannya, sebaliknya dengan penambahan LKP meningkatkan PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

8 kuat tarik pada proporsi penambahan (2-3,5)%. Sehingga dapat dikatakan bahwa penambahan efektif untuk mencapai kekuatan optimum diperoleh pada presentasi tersebut. Gambar 5 Perilaku Penambahan LKP terhadap Kekuatan Tarik Pada uji silinder dengan penggantian agregat kasar dengan limbah kantong plastik bentukan pada gambar 2 menunjukkan bahwa berat jenis setiap persentase penggantian antara 5 s/d 35 persen menunjukan perubahan berat jenis yang tidak begitu besar dibanding tanpa penggantian, dimana pada silinder tanpa penggantian berat jenis sebesar 25,598 kn/m3 dan dengan penggantian 35% agregat kasar dengan LKP bentukan sebesar 22,180 kn/m3 atau terjadi penurunan sebesar 3,418 kn/m3 atau dengan kata lain dengan penggantian 35% agregat kasar dengan LKP bentukan menurunkan 341,8 kg/m3 beton atau sebesar 13,35%. Dengan demikian beban konstruksi yang dihasilkan akan menjadi lebih ringan bila dibandingkan dengan tanpa penggantian. Pengujian kuat tekan dan tarik dengan penggantian agregat kasar dengan agregat LKP bentukan diberikan dalam gambar 6 dan 7, secara umum peningkatan presentasi penggantian LKP menurunkan kekuatan tekannya, sedangkan kekuatan tariknya secara konsisten relatif tetap dengan variasi perbedaan (2,5-3,5)%, hal ini disebabkan agregat kasar LKP bentukan mempunyai ukuran yang relatif pendek 1 cm, sehingga secara umum tidak akan berfungsi sebagai penambah serat. PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

9 Gambar 6 Kuat Tekan Penggantian LKP Bentukan Gambar 7 Kuat Tarik Penggantian LKP Bentukan SIMPULAN Berdasarkan hasil dan analisis data pengujian dapat ambil kesimpulan bahwa limbah kantong plastik (LKP) dapat digunakan sebagai bahan tambah campuran agregat halus maupun kasar pembuatan beton. Limbah kantong plastik (lkp) yang diproses dengan pembentukan dapat digunakan untuk menggantikan sebagian atau seluruh agregat kasar yang selama ini diambil dari batu yang dipecah. Dengan menggunakan LKP beton yang dihasilkan menjadi lebih ringan yang berdampak positif terhadap berkurangnya berat sendiri elemen struktur beton. Penambahan LKP sebagai penambah agregat halus akan meningkatkan kekuatan tarik pada presentase tertentu, dengan konsekuaensi mengalami penurunan kuat tekannya. Penggantian LKP bentukan sebagai agregat kasar tidak menambah kekuatan tariknya namun akan mengurangi berat jenis PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN:

10 beton, sehingga meringankan berat sendiri struktur. Presentase ideal untuk campuran 1pc : 2psr : 3 splt mencapai kekuatan optimumnya bial diganti dengan 30 s/d 35 persen agregat kasar diganti dg LKP bentukan. Perlu dilakukan kajian lebih mendalam untuk membentuk agregat dari LKP sehingga menghasilkan kekuatan tekan yang maksimum namun mempunyai berat yang minimum, sehingga pengembangan lebih lanjut penelitian pemanfaatan sampah anorganik khususnya plastik agar tidak mencemari lingkungan dan dapat dimanfaatkan untuk bahan konstruksi bangunan. DAFTAR PUSTAKA Buchanan, A.H. (1995), Fire Engineering Design Guide, Centre Advanced Engineering University of Centerbury, 1995, New Zeland Pratikto (2010), Beton Ringan Beragregat Limbah Botol Plastik jenis PET (Polyethylene Terephthalate), Politeknik Negeri Jakarta, 2010, Jakarta. Ramadhani S (2011), Pemanfaatan Beton Styrofoam Ringan Untuk Fondasi Sumuran, Jurnal SMARTek, Universitas Tadulako, Palu. Renilaili (2013), Pemanfaatan Kemasan Plastik Bekas Dalam Campuran Beton Polimer,Jurnal Ilmiah TEKNO, Universitas Bina Darma, Palembang. Rismayasari, Y., Utari, Santosa, U., Pembuatan Beton dengan Campuran Limbah Plastik dan Karakterisasinya, Indonesian Journal of Applied Physics, Fakultan MIPA, UNS, 2012, Surakarta. Soebandono, B., Pujianto, A., Kurniawan, D. (2013), Perilaku Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Campuran Limbah Plastik HDPE, Jurnal Ilmiah Semesta Teknika, UMY, Yogyakarta. Tjokrodimuljo, K (2007). Teknologi Beton, KMTS FT UGM, Yogyakarta. Wibowo (2005). Kapasitas Lentur, Toughness, dan Stiffness balok beton berserat polyethylene, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret. PROSIDING SENTRINOV Vol. 001, Tahun 2015 ISSN: