PEMANFAATAN SERBUK KACA SEBAGAI PENGGANTI SEMEN DALAM PEMBUATAN BATAKO

Transkripsi

1 Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, Oktober 2017 PEMANFAATAN SERBUK KACA SEBAGAI PENGGANTI SEMEN DALAM PEMBUATAN BATAKO Reni Oktaviani Tarru 1, Bastian Artanto 2, Cecilia Sargian 3 dan Yusri Limbongallo 4 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Indonesia Toraja, Jl. Nusantara 12 Makale 91811, Tana Toraja renarta_trj@yahoo.com 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Indonesia Toraja, Jl. Nusantara 12 Makale 91811, Tana Toraja bastianartanto@ymail.com 3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Indonesia Toraja, Jl. Nusantara 12 Makale 91811, Tana Toraja cecil@gmail.com 4 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Indonesia Toraja, Jl. Nusantara 12 Makale 91811, Tana Toraja yusrilimbongallo@gmail.com ABSTRAK Meningkatnya kebutuhan akan semen maka harga semen pun akan semakin tinggi. Ini tentu menjadi satu masalah terutama di daerah- daerah yang tidak terdapat sumber bahan baku semen. Sehingga tidak heran harga semen di daerah tersebut sangat mahal. Salah satu bahan alternatif yang dapat digunakan untuk mengganti sebagian semen adalah serbuk kaca sebagai bahan tambah pada batako. Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan sampel batako yang dibuat dalam kondisi normal dengan sampel batako yang menggunakan serbuk kaca sebesar 5%, 10%, 15% dan 20%. Hasil penelitian di Laboratorium kuat tekan batako normal pada uur 28 hari yaitu 4,29 Mpa untuk penambahan 5% serbuk kaca f c = 4,11 Mpa, dan untuk penambahan 10% serbuk kaca f c= 4,48 Mpa. Kemudian untuk penambahan 20% serbuk kaca f c=3,77 Mpa. Bahwa pemanfaatan serbuk kaca sebagai pengganti sebagian semen dapat digunakan sebanyak 15% untuk campuran batako. Kata kunci: Kuat, Batako, Serbuk kaca 1. PENDAHULUAN Latar belakang Batako merupakan salah satu alternative bahan dinding yang murah dan relative murah dan kuat. Batako terbuat dari campuran pasir, semen dan air yang dipress dengan ukuran standar. Sejalan dengan pesatnya pembangunan perumahan, maka sangat jelas kebutuhan untuk bahan bangunan semakin meningkat. Gagasan awal berpedoman pada pemikiran bahwa unsur- unsur kimia yang ada pada kaca sebagian diantaranya sama dengan yang ada pada semen, sehingga apabila kaca dihancurkan menjadi serbuk, berkemungkinan berfungsi sebagai filler karena persentase kandungan silika (SiO 2 ), Na 2 O dan CaO pada kaca yang cukup besar yaitu lebih dari 70% (Karwur, dkk, 2013). Rumusan masalah Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1) Berapa besar kuat tekan batako dengan menggunakan serbuk kaca sebagai bahan pengganti semen? 2) Berapa besar pengaruh penggunaan serbuk kaca sebagai pengganti sebagian semen terhadap kekuatan batako normal? Tujuan penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1) Mengetahui kuat tekan batako dengan menggunakan serbuk kaca 2) Mengetahui pengaruh serbuk kaca terhadap kekuatan batako normal Manfaat penulisan Manfaat yang ingin diperoleh dari penelitian ini adalah: MTR-147

2 1) Sebagai salah satu sumbangan dalam pengembangan ilmu pengetahuan juga bagi peneliti, sehingga menambah wawasan khususnya bahan batako. 2) Sebagai bahan masukan kepada masyarakat sekitar, bahwa kaca yang telah pecah atau rusak dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan tambah batako. Batasan masalah 1) Serbuk kaca yang digunakan adalah kaca yang telah pecah/ rusak 2) Ukuran serbuk kaca yaitu lolos saringan no ) Tidak memeriksa reaksi kimia antara material yang dipaai dalam penelitian 4) Komposisi campuran bahan terdiri dari semen, serbuk kaca, pasir, dan air 5) Pengujian kuat tekan menggunakan benda uji kubus dengan ukuran 5x5x5 cm 6) Variasi penambahan serbuk kaca dengan mengurangi jumlah semen mulai dari 5%, 10%, 15% dan 20% dari berat semen dengan benda uji masing- masing 3 buah untuk setiap komposisi benda uji dan menggunakan metode trial and error. 7) Perancangan campuran bahan penyusun batako dengan perbandingan 1:7 semen dan pasir 8) Serbuk kaca tidak menyerap air (zero water absorption), maka dari itu ditambahkan kalsium silikat (3CaO. SiO 2 ) sebesar 5%. 9) Pengujian kuat tekan dilakukan umur 3, 7, 14, 21 dan 28 hari untk semua benda uji. 10) Penelitian menggunakan ASTM C tahun 1997sebagai standar dalam pemeriksaan karakteristik agregat. Metode penulisan Tabel 1.1Penentuan UjiuntukPenelitian Umur Uji Normal SK 5% SK 10% SK 15% SK 20% Total 3 hari hari hari hari hari Jumlah benda uji kuat tekan 75 Studi eksperimental merupakan serangkaian pengujian di laboratorium yang dilaksanakan pada Laboratorium Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Tana Toraja, sehingga didapatkan sifat- sifat fisik atau karakteristik dari material yang akan dipakai dalam campuran batako. Pembuatan dan pengujian batako bertujuan untuk mendapatkan perbedaan kuat tekan berdasarkan ASTM C tahun PENDAHULUAN Pengertian batako Batako merupakan bahan bangunan yang berupabata cetak alternative pengganti batu bata yang tersusun dari komposisi antara pasir, semen Portland dan air dengan perbandingan 1 semen: 7 pasir. Batako yang baik adalah yang masing- masing permukaannya rata dan saling tegak lurus serta mempunyai kuat tekan yang tinggi. Serbuk kaca Ada beberapa kandungan kaca berdasarkan jenis-jenis kaca, yaitu: clear glass, amber glass, green glass, pyrex glass, dan fused silica. Kandungandidalam jenis-jenis kaca tersebut akan dijelaskan pada Tabel 2.2 sepertiberikut ini. Tabel 2.1 Kandungan Kaca dalam Persen Jenis Kaca Clear Glass Amber Glass Green Glass Pyrex Glass Fused Silica SiO 2 73,2 73,5 71,0 72,4 71, ,87 Al 2 O 3 1,7 1,9 1,7 1,8 2, Na 2 O+K 2 O 13,6 14,1 13,8 14,4 13, MTR-148

3 CaO+MgO 10,7 10,8 11,6 12, SO 3 0,2 0,24 0,12 0,14 0, ,04 0,05 0,3 0,599 3,72 - Cr 2 O 3-0,01 0,43 12,0 13,0 - (Sumber : Setiawan, 2006) 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Agregat halus Sebagai dasar pembahasan dilakukan pengujian karakteristik agregat halus pasir sungai Maulu. Hasil pengujian memenuhi spesifikasi bahan beton menurut standard ASTM. Tabel 3.1 Pemeriksaan Karakteristik Agregat Halus Asal Sungai Maulu Hasil Jenis Pengujian Spesifikasi Keterangan Pengujian 1 Kadar air 2,902 2%-6% Memenuhi 2 Berat volume a. Kondisi lepas 1,232 1,2-1,9 Memenuhi b. Kondisi padat 1,409 1,2-1,9 Memenuhi 3 Kadar lumpur 2,32 0,2% - 6% Memenuhi 4 Berat jenis (bulk) 2,312 1,6-3,1 Memenuhi 5 Bj. Jenuh kering permukaan (SDD) 2,426 1,6-3,2 Memenuhi 6 Bj. Semu 2,61 1,6-3,3 Memenuhi 7 Penyerapan (absorption) 4,91 0,2% - 5% Memenuhi Rancangan campuran batako dengan perbandingan 1:7 Perhitungan kebutuhan bahan: a. Berat isi semen : 1,250 gr/cm 3 b. Berat isi pasir : 1,232 gr/cm 3 c. Berat jenis serbuk kaca : 2,515 gr/ml Kebutuhan bahan 1 (satu) buah benda uji diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut: 1. Kubus Volume kubus : = 125 cm 3 1 Volume semen: 125 = 15,625 cm Volume pasir : 125 = 109,375 cm 3 8 Volume air (f c = 0,5) : 50% dari berat semen Berat = volume x berat isi Berat semen = 15,625 x 1,250 = 19,53 gr Berat pasir = 109,375 x 1,232 = 134, 75 gr Berat air = 50 19, 53 = 9,76 ml Persentase serbuk kaca 5% = 5 19, 53 = 0,97 gr MTR-149

4 10% = 10 19, 53 = 1,95 gr 15% = 15 19, 53 = 2,92 gr 20% = 20 19, 53 = 3,90 gr Persentase Trikalsium Siikat dari berat serbuk kaca sebesar 5% sebagai berikut: Serbukkaca 5% : x 0,97 = 0,05 ml Serbukkaca 10% : x 1,95 = 0,1 ml Serbukkaca 15% : x 2,92 = 0,14 ml Serbukkaca 20% : x 3,90 = 0,2 ml Uji Tanggal Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Kuat 3 Hari Umur Berat Beban (P) Kuat Kuat Mix Test (Hari) (gr) ( mm 2 ) (KN) (N) (Mpa) (kg) (Mpa) (kg) 1 3 N /7/16 29/7/16 3 N N SK /7/16 29/7/16 3 SK SK SK /7/16 29/7/16 3 SK SK SK /7/16 29/7/16 3 SK SK SK /7/16 29/7/16 3 SK SK Luas Pembacaan Jarum Tabel 3.2 menunjukkan bahwa hasil uji kuat tekan pada umur 3 hari mengalami peningkatan kecuali serbuk kaca dengan persentase 20% yang mengalami penurunan. Uji Ratarata Tabel 3.3 Hasil Perhitungan Kuat 7 Hari Pembacaan Kuat Rataratrata Rata- Tanggal Umur Berat Luas Kuat Jarum Beban (P) Mix Test (Hari) (gr) ( mm 2 ) (KN) (N) (Mpa) (kg) (Mpa) (kg) 1 7 N /7/2016 7/7/ N N SK /7/2016 7/7/ SK SK SK /7/2016 7/7/ SK SK SK /7/2016 7/7/ SK SK SK /7/2016 7/7/ SK SK Ratarata MTR-150

5 Tabel 3.3 menunjukkan bahwa hasil uji kuat lentur pada umur 7 hari terus mengalami peningkatan kecuali serbuk kaca dengan persentase 20% yang mengalami penurunan. Tabel 3.4 Hasil Perhitungan Kuat 14 Hari Uji 1 14 N /7/ /7/ N N SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK Tabel 3.4 menunjukkan bahwa hasil uji kuat tekan pada umur 14 hari terus meningkat kecuali serbuk kaca dengan persentase 20% yang semakin mengalami penurunan. Tabel 3.5 Hasil perhitungan kuat tekan 21 hari Tabel 3.5 menunjukkan bahwa hasil uji kuat tekan pada umur 21 hari terus mengalami peningkatan kecuali serbuk kaca dengan persentase 20% yang semakin mengalami penurunan. Tabel 3.6 Hasil perhitungan kuat tekan 28 hari Uji Pembacaan Jarum Beban (P) Kuat Kuat Tanggal Umur Berat Luas Mix Test (Hari) (gr) ( mm 2 ) (Kn) (Mpa) (Mpa) (kg) (Mpa) (kg) 1 28 N /7/ /7/ N N SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK Pembacaan Beban(P Kuat Kuat Rataratrata Rata- Tanggal Umur Berat Luas Jarum ) Mix Test (Hari) (gr) ( mm 2 ) (KN) (N) (Mpa) (kg) (Mpa) (kg) Tanggal Umur Berat Luas Pembacaan Beban Kuat Kuat Rataratrata Rata- Jarum (P) Uji Mix Test (Hari) (gr) ( mm 2 ) (Kn) (N) ( Mpa) (kg) (Mpa) (kg) 1 21 N /7/ /7/ N N SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK SK /7/ /7/ SK SK Ratarata Ratarata MTR-151

6 Tabel 3.6 menunjukkan bahwa hasil uji kuat tekan pada umur 28 hari terus mengalami peningkatan kecuali serbuk kaca dengan persentase 20% yang mengalami penurunan. Tabel 3.7 Persentase Tingkat kenaikan serbuk kaca dari batako Normal Umur Persentase Tingkat KenaikanSerbukKaca SK 5% SK 10% SK 15% SK 20% 3 hari 0,5% 3,2% 5,7% 1,9% 7 hari 1,2% 4,1% 6,8% 2,6% 14 hari 2,3% 5,7% 8,1% -3,7% 21 hari 1,3% 4,2% 8,9% -5% 28 hari -2,1% 2,1% 6,7% -6,4% Grafik 4.1 Hasil perbandingan Kuat Batako Normal dengan Batako Sernuk Kaca Tabel 3.8 HasilKuatBatakoSerbukKaca Umur Normal HasilKuatBatakoSerbukKaca SK 5% SK 10% SK 15% SK 20% 3 hari 1,79 Mpa 1,81 Mpa 1,91 Mpa 2,01 Mpa 1,72 Mpa 7 hari 2,31 Mpa 2,37 Mpa 2,51 Mpa 2,65 Mpa 2,19 Mpa 14 hari 2,93 Mpa 3,07 Mpa 3,29 Mpa 3,45 Mpa 2,72 Mpa 21 hari 3,57 Mpa 3,65 Mpa 3,89 Mpa 4,27 Mpa 3,23 Mpa 28 hari 4,29 Mpa 4,11 Mpa 4,48 Mpa 4,91 Mpa 3,77 Mpa 4. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil penelitian yang diperoleh, telah disimpulkan hal- hal sebagai berikut: 1. Hasil pengujian kuat tekan batako yang menggunakan serbuk kaca dengan persentase 15% merupakan kuat tekan maksimal dengan peningkatan kuat tekan sebesar 4,91 Mpa. 2. Pengaruh penggunaan serbuk akca sebesar 15% terhadap kekuatan batako normal pada umur 28 hari sebesar 6,7%. 3. Penggunaan bahan kimia trikalsium silikat dalam penelitian ini ternyata belum sebanding dengan penggunaaan serbuk kaca, sehingga hasil yang diperoleh tidak begitu maksimal. MTR-152

7 Saran 1. untuk mendapatkan kuat tekan batako yang maksimal disarankan penggunaan serbuk kaca sebesar 15%. 2. perlu diperhitungkan dengan teliti mulai dari proses perancangan batako, proses persiapan bahan dan alat, proses pengerjaan batako sampai proses perawatan batako, sehingga didapat batako dengan kualitas yang diinginkan. 3. Penelitian selanjutnya dapat menggunakan serbuk kaca dengan persentase 25% dan seterusnya. 4. Penelitian selanjutnya juga dapat menggunakan serbuk kaca sebagai pengganti agregat halus. 5. Untuk penggunaan bahan kimia trikalsium silikat dapat digantikan dengan putih telur. DAFTAR PUSTAKA American Society for Testing and Material (ASTM), C Section 4 Contruction Volume 04.02, concrete and aggregates, 1997 Antoni, Nugraha Paul, Teknologi Beton, Dari Material, Pembuatan ke Beton Kinerja Tinggi. Yogyakarta : Penerbit Andi. Damaris, Ricky Afi, Optimasi Kuat dan Daya Serap Air dari Batako yang Menggunakan Bottom Ash dengan Pendekatan Respon Serentak, Tesis Program Studi Magister Manajemen Teknologi Bidang Keahlian Manajemen Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya: ITS Departemen Pekerjaan Umum, Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia, Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Departemen Pekerjaan Umum, Bandung. Departemen P.U., 1989, SNI Bata Beton untuk Pasangan Dinding, Balitbang, Jakarta. Kardiyono Tjokrodimuljo, Teknologi Beton. Yogyakarta: Gramedia Kardiyono Tjokrodimulyo, Teknologi Beton. Teknik Sipil Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Karwur, Handy Yohanes.,Dkk Kuat Beton Dengan Bahan Tambah Serbuk Kaca Sebagai Substitusi Parsial Semen. Jurnal Sipil Statik Vol. 1, Kasiati, Endang Pembuatan Paving Blok dengan Menggunakan Semen Portland dan Semen Pozzolan dengan Bahan Tambahan Serbuk Kaca dan Abu Batu. Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana. Mulyono, Tri Teknologi Beton. Yogyakarta: Penerbit Andi. Setiawan, Budi Pengaruh Penggunaan Agregat Kaca pada Beton Ditinjau dari Segi Kekuatan dan Shrinkage, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Universitas Kristen Petra. Surabaya. Utomo, Hendratmo Muji Analisis Kuat Batako dengan Limbah Karbit Sebagai Bahan Tambah, Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta: UNY. Wibowo, Levin Pengaruh Penambahan Serbuk Kaca dan Water Reducing High Range Admixtures terhadap Kuat Desak dan Modulus Elastisitas pada Beton, Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Yogyakarta: UAJY. MTR-153

8 MTR-154