BAB VI Kesimpulan dan Saran

Transkripsi

1 BAB VI Kesimpulan dan Saran VII.1 Kesimpulan Studi eksperimental ketahanan material beton terhadap intrusi mikroorganisme dilakukan dengan menggunakan media intrusi air kelapa. Media ini dipilih sebagai representasi dari banyak diamatinya pengrusakan bangunan pasar tradisional, khususnya pada area jual beli bahan-bahan seperti; kelapa, sayurmayur, dan lain-lain, dimana sampah-sampah basah yang dihasilkan dapat menjadi sumber pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme. Di dalam proses metaboliknya, mikroorganisme memproduksi zat-zat organik yang dapat mempengaruhi kondisi lingkungan di sekitarnya. Struktur beton yang terintrusi mikroorganisme tersebut dapat mengalami perubahan perilaku fisik dan mekaniknya sehingga berdampak pada masa layan struktur secara keseluruhan. Perubahan perilaku tersebut terjadi melalui mekanisme reaksi kimiawi antara zat organik produk metabolik mikroorganisme dengan senyawa kalsium hidroksida dan kalsium silikat hidrat produk reaksi hidrasi trikalsium silikat (C 3 S) dan dikalsium silikat (C 2 S) semen dengan air. Dalam penelitian ini beberapa hal penting yang diamati dan dikaji sehubungan dengan hal tersebut di atas, antara lain; mengidentifikiasi golongan mikroorganisme yang tumbuh pada media air kelapa, mengkaji apakah golongan mikroorganisme tersebut dapat hidup dan berkembang di dalam material beton dan sejauhmana dampak negatif yang ditimbulkan terhadap sifat-sifat fisik dan mekanik beton serta degradasinya, mengkaji penggunaan bubuk slag nikel sebagai alternatif meminimumkan dampak negatif tersebut serta menganalisis perubahanperubahan yang terjadi pada senyawa kimia kalsium hidroksida dan kalsium silikat hidrat. Berdasarkan studi eksperimental dan hasil analisis yang telah dilakukan maka dapat dikemukakan beberapa kesimpulan sebagai berikut : (1). Mikroorganisme yang tumbuh pada media air kelapa teridentifikasi sebagai golongan jamur (Aspergillus niger) dan ragi (Sacchromycodes ludwigi). Kedua golongan mikroorganisme ini memiliki ciri pertumbuhan berbentuk koloni dengan ukuran diameter 0,05 hingga 0,5 μm. 269

2 (2). Media air kelapa sebagai substrat utama mikroorganisme, mengandung karbohidrat (gula) yang mudah dioksidasikan oleh aktifitas metabolik kedua golongan mikroorganisme tersebut menjadi alkohol sebagai susbtrat baru. Melalui sistim pernafasan aerob, mikroorganisme tersebut membongkar substrat baru (alkohol) sedemikian sehingga membentuk sejumlah energi dan zat-zat organik. Hasil pengujian dengan metode High Performance Liquid Chromotography (HPLC) menunjukkan bahwa zat organik yang dihasilkan dari pembongakaran tersebut adalah asam asetat (CH 3 COOH). (3). Dugaan beberapa peneliti sebelumnya bahwa mikroorganisme dapat hidup dan berkembang di dalam material beton adalah terbukti di dalam penelitian ini. Kedua golongan mikroorganisme yang teridentifikasi tersebut dapat hidup dan berkembang di dalam material beton karena ketersediaan nutrien yang bersumber dari kalsium hidroksida produk sampingan reaksi hidrasi trikalsium silikat (C 3 S) dan dikalsium silikat (C 3 S) semen dengan air. (4). Aktifitas metabolik kedua golongan mikroorganisme tersebut mengakibatkan reduksi senyawa kimia kalsium hidroksida meningkat seiring dengan bertambahnya lama intrusi. Pola peningkatannya cenderung mengikuti persamaan fungsi logaritmik. Akibatnya adalah sifat alkalinitas beton menjadi berkurang sehingga berdampak negatif pada sifat-sifat fisik dan mekanik beton. (5). Penggunaan bubuk slag nikel dapat meminimalkan dampak intrusi mikroorganisme yaitu melalui efek pengecilan pori dan efek pozzolanik. Efek pengecilan pori diperoleh karena butiran bubuk slag nikel yang lebih halus daripada butiran semen dan sifat konsistensi pastanya yang dapat memudahkan di dalam pengerjaan beton (workability) sedemikian sehingga beton yang dihasilkan bersifat impermeable. Efek pozzolanik diperoleh melalui reaksi kimiawi antara senyawa silika oksida (SiO 2 ) bubuk slag nikel dengan senyawa kalsium hidroksida yang membentuk senyawa kalsium silikat hidrat sekunder. Efek pengecilan tersebut berdampak pada berkurangnya penyusupan total koloni mikroorganisme ke dalam pori-pori beton, sedangkan efek pozzolanik berdampak pada berkurangnya 270

3 kesempatan hidup mikroorganisme di dalam material beton karena nutriennya yang bersumber dari senyawa kalsium hidroksida sebagian besar berubah akibat reaksi pozzolanik tersebut. (6). Hasil pengujian dan analisis menunjukkan bahwa prosentase bubuk slag nikel yang memberikan ketahanan terbaik pada beton akibat intrusi mikroorganisme adalah sebesar 16%. Prosentase ini sedikit lebih besar daripada prosentase yang diperoleh berdasarkan analisis optimisasi sistim ternary C-A-S (CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 ) yaitu sebesar 14,59%. (7). Sifat-sifat fisik dan mekanik beton yang meliputi kehilangan berat, peningkatan porositas dan koefisien permeabilitas serta penurunan kuat tekan, meningkat seiring dengan bertambahnya lama intrusi. Untuk beton tanpa bubuk slag nikel, peningkatan tersebut cenderung mengikuti persamaan fungsi geometri. Sedangkan pada beton dengan 16% bubuk slag nikel, cenderung mengikuti persamaan fungsi laju pertumbuhan jenuh (saturation growth-rate equation). (8). Peningkatan porositas dan koefisien permeabilitas serta berkurangnya massa beton, khususnya pada beton tanpa bubuk slag nikel adalah merupakan akumulasi dampak pelarutan senyawa kalsium hidroksida yaitu selain meninggalkan ruang kosong atau pori juga dapat memperlemah ikatan antara matriks dan agregat sehingga sifat soliditas beton menjadi berkurang. (9). Rasio kehilangan berat, rasio peningkatan porositas dan koefisien permeabilitas serta rasio penurunan kuat tekan antara beton 16% bubuk slag nikel dengan beton tanpa bubuk slag nikel, cenderung mengikuti bentuk persamaan fungsi logaritmik. (10). Total koloni mikroorganisme di dalam material binder meningkat seiring dengan bertambahnya lama intrusi dengan pola peningkatan yang cenderung mengikuti persamaan fungsi linier pada beton tanpa bubuk slag nikel, sedangkan pada beton dengan 16% bubuk slag nikel, pola peningkatannya cenderung mengikuti persamaan fungsi polinominal berorde dua (parabolik). 271

4 (11). Apabila degradasi sifat-sifat fisik dan mekanik beton dibatasi sebesar 20%, maka total koloni mikroorganisme maksimum yang diizinkan ada di dalam material beton adalah sebagai berikut : (a). Beton tanpa bubuk slag nikel - w/c = 0,57 : C max = 6,3x10 2 cfu/gr material binder - w/c = 0,40 : C max = 7,8x10 2 cfu/gr material binder - w/c = 0,30 : C max = 1,3x10 3 cfu/gr material binder (b). Beton dengan 16% bubuk slag nikel - w/c = 0,57 : C max = 3,5x10 5 cfu/gr material binder - w/c = 0,40 : C max = 7,0x10 6 cfu/gr material binder - w/c = 0,30 : C max = 2,1x10 7 cfu/gr material binder (12). Kurva pembentukan senyawa kalsium hidroksida (CH) pada beton nonintrusi mikroorganisme cenderung mengikuti bentuk persamaan fungsi laju pertumbuhan jenuh (saturation growth-rate equation). Sedangkan pada beton terintrusi mikroorganisme, senyawa kalsium hidroksidanya berkurang seiring dengan pertambahan lama intrusi. Bentuk pengurangannya cenderung mengikuti bentuk persamaan fungsi logaritmik. Pengurangan senyawa kimia tersebut pada beton 16% bubuk slag nikel, selain terjadi karena pelarutan oleh aktifitas metabolik mikroorganisme juga sebagai akibat dari efek pozzolanik bubuk slag nikel yang membentuk gel kalsium silikat hidrat sekunder. Kontribusi 16% bubuk slag nikel terhadap reduksi tersebut yang dinyatakan dalam bentuk rasio CH 16 /CH 0, cenderung mengikuti bentuk persamaan fungsi geometri. (13). Pembentukan senyawa kalsium silikat hidrat (CSH) pada beton nonintrusi dan terintrusi mikroorganisme, kedua-duanya memiliki bentuk kurva yang sama yaitu cenderung mengikuti bentuk persamaan fungsi laju pertumbuhan jenuh (saturation qrowth-rate equation). Kesamaan bentuk tersebut disebabkan karena sifat gel silika (Si(OH) 4 ) yang tidak mudah terdekomposisikan oleh zat organik seperti asam asetat (CH 3 COOH) produk metabolik mikroorganisme. 272

5 VII.2 Saran Sebagai tindak lanjut atas penelitian ini, disarankan beberapa hal sebagai berikut : (1). Kajian mengenai pengaruh kehalusan bubuk slag nikel terhadap tingkat ketahanan akibat intrusi mikroorganisme. (2). Kajian lebih lanjut terhadap efek korosifitas tulangan. (3). Kajian mengenai pengaruh rasio luas permukaan terhadap volume beton terserang mikroorganisme. (4). Kajian terhadap perilaku komponen struktur dalam kondisi terintrusi mikroorganisme. (5). Kajian allternatif penentuan kadar bubuk slag nikel dari hubungan senyawa kalsium hidroksida versus waktu berdasarkan hasil analisis X-Ray Diffraction (XRD). (6). Perlu dilakukan penelitian lanjutan, terutama untuk golongan mikroorganisme yang lain seperti; bakteri, alga, protozoa, dan lain-lain. 273