PENGGUNAAN ABU PEMBAKARAN SAMPAH SEBAGAI SUBSTITUSI PASIR PADA BATAKO

Konferensi Nasional Teknik Sipil 12 Batam, 18-19 September 2018 PENGGUNAAN ABU PEMBAKARAN SAMPAH SEBAGAI SUBSTITUSI PASIR PADA BATAKO Desi Putri1, Rr. Mekar Ageng Kinasti2, Endah Lestari3 dan Muhammad Agung4 1 Jurusan Teknik Sipil, STT PLN, Jl. Lingkar Luar Barat Duri Kosambi Jakarta Email : desi.putri@sttpln.ac.id 2 Jurusan Teknik Sipil, STT PLN, Jl. Lingkar Luar Barat Duri Kosambi Jakarta Email : mekar.ageng@sttpln.ac.id 3 Jurusan Teknik Sipil, STT PLN, Jl. Lingkar Luar Barat Duri Kosambi Jakarta Email : endahlestari@sttpln.ac.id 4 Jurusan Teknik Sipil, STT PLN, Jl. Lingkar Luar Barat Duri Kosambi Jakarta Email : emagungofficial@gmail.com ABSTRAK Peningkatan pembangunan perumahan ataupun gedung menjadikan kebutuhan akan bahan bangunan seperti batako meningkat. Material pembuat batako semua berasal dari material alam. Untuk mengurangi eksplorasi material alam yang berlebihan perlu ada penelitian tentang pengganti material alam dalam pembuatan batako. Penelitian ini merupakan salah satu inovasi untuk menjadikan abu pembakaran sampah sebagai substitusi pasir pada pembuatan batako. Selama ini abu pembakaran sampah dibiarkan menumpuk sehingga perlu dimanfaatkan untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan dua tahap pengujian. Pada tahap awal penelitian dilakukan pengujian pendahuluan yang meliputi pengujian sifat fisik bahan. Tahap kedua dilakukan pembuatan benda uji dengan variasi campuran abu pembakaran sampah 0%, 15%, 30%, 45% dan 60% dari jumlah pasir, kemudian dilakukan pengujian tekan pada umur 7, 14 dan 28 hari. Hasil Penelitian pada umur 28 hari, diperoleh nilai kuat tekan terbesar pada variasi campuran abu pembakaran 0% sebesar 8,795 MPa dengan serapan air sebesar 7,83%. Nilai kuat tekan terendah terdapat pada variasi campuran 60% sebesar 1,572 MPa dengan serapan air sebesar 18,55%. Kuat tekan optimum terdapat pada variasi 15% abu pembakaran sampah sebesar 4,716 MPa dengan penyerapan air sebesar 11,08%. Berdasarkan hasil pengujian diketahui bahwa abu pembakaran sampah dapat digunakan sebagai substitusi pasir pada batako dan masih termasuk ke dalam tingkat mutu III dan IV menurut SNI 03-0349-1989. Penggunaan abu sisa pembakaran sampah juga dapat mengurangi berat volume batako sebesar 20%. Hal tersebut tentu sangat berguna dalam mengurangi beban dinding yang dihasilkan pada suatu bangunan. Kata kunci : batako, material, abu pembakaran sampah, kuat tekan 1. PENDAHULUAN Batako merupakan salah satu bagian material yang biasa digunakan sebagai dinding dalam sebuah konstruksi. Semakin banyaknya pembangunan rumah dan konstruksi gedung mengakibatkan naik pula pemesanan akan batako untuk mengisi dinding sebuah bangunan. Batu bata yang awalnya sering digunakan, lambat laun tergeser dengan penggunaan batako yang lebih mudah didapat dan dibuat. Proses pembuatan batako tidak perlu mengalami pembakaran seperti halnya pada batu bata. Ukuran batako yang lebih besar dari pada batu bata akan memudahkan dalam pengerjaan dinding sehingga lebih cepat selesai dan cukup kuat untuk semua penggunaan yang biasa menggunakan batu bata, membuat para pengguna batu bata beralih ke batako. Oleh karena itu, secara tidak langsung berdampak pada peningkatan kebutuhan batako di pasaran. Meningkatnya permintaan pasar akan batako berakibat pada peningkatan kebutuhan bahan dasar dari batako seperti pasir. Kebutuhan pasir yang meningkat akan menaikkan harga pasir, terutama untuk daerah yang sulit untuk mendapatkan pasir. Inovasi terbaru yang sedang dikembangkan saat ini adalah dengan memanfaatkan limbah abu pembakaran sampah sebagai bahan alternatif pengganti pasir. Limbah abu pembakaran sampah dipilih karena karakteristiknya sama dengan pasir dan memiliki ukuran yang hampir sama dengan pasir sehingga diharapkan bisa menghasilkan batako yang lebih ringan tetapi tidak mengurangi kualitasnya dibandingkan dengan batako normal. MT - 125

MT - 126 2. LANDASAN TEORI Batako atau bata beton merupakan bahan bangunan berupa bata cetak alternatif pengganti batu bata yang tersusun dari komposisi antara pasir, semen portland dan air dengan perbandingan 1 semen : 6 pasir. Menurut SNI 03-0349- 1989, bata beton adalah suatu jenis unsur bangunan berbentuk bata yang dibuat dari bahan utama semen portland, air dan agregat; yang dipergunakan untuk pasangan dinding. Persyaratan batako Menurut SNI 03-0349-1989, syarat mutu bata beton (batako) yaitu bidang permukaannya harus tidak cacat, bentuk permukaan lain yang didesain diperbolehkan. Rusuk-rusuknya siku-siku terhadap yang lain dan sudut rusuknya tidak mudah dirapikan dengan kekuatan jari tangan. Tabel 1. Syarat Fisis Batako Syarat Fisis Satuan Tingkat Mutu Bata Beton Pejal I II III IV 1. Kuat tekan bruto rata-rata minimal Kg/m 2 100 70 40 25 2. Kuat tekan bruto masing-masing benda uji minimal Kg/m 2 90 65 35 21 3. Penyerapan air rata-rata maksimal % 25 35 - - Sumber: SNI 03-0349-1989 Catatan: Kuat tekan bruto adalah beban tekan keseluruhan pada waktu benda uji pecah dibagi dengan luas ukurannya dari permukaan bata yang tertekan, termasuk luas lubang serta cekungan tepi. Persyaratan mutu bata beton pejal dibedakan menjadi 4 bagian, yaitu: 1. Mutu I : Untuk dinding struktural tidak terlindungi. 2. Mutu II : Untuk dinding struktural terlindungi (boleh ada beban). 3. Mutu III : Untuk dinding non struktural tak terlindungi boleh terkena hujan dan panas. 4. Mutu IV : Untuk dinding non struktural terlindungi dari cuaca. Tabel 2. Persyaratan ukuran standard dan toleransi Ukuran (mm) Panjang Lebar Tebal 390 + 3 390-5 190 ± 2 100 ± 2 Sumber: SNI 03-0349-1989 3. BAHAN PENYUSUN BATAKO Semen portland Berdasarkan SNI 15-2049-2004 tentang semen portland didefinisikan sebagai semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain. Semen portland terdiri dari oksida kapur (CaO), oksida silica (SiO2), oksida alumina (Al2O3) dan oksida besi (Fe203). Kandungan dari keempat oksida kurang lebih 95% dari berat semen dan biasanya disebut major oxides. Sedangkan sisanya sebanyak 5% terdiri dari oksida magnesium dan oksida lain. Agregat halus Menurut SNI 03-6820-2002, agregat halus adalah agregat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi batuan atau pasir buatan yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah batu dan mempunyai butiran sebesar 4,76 mm. Agregat halus sebagai campuran untuk pembuatan batako harus memenuhi syarat syarat sebagai berikut : 1. Pasir harus terdiri dari butir-butir kasar, tajam dan keras.

MT - 127 2. Butir-butir halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca. Sifat kekal agregat halus dapat diuji dengan larutan jenuh garam. Jika dipakai natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 10% berat, sedangkan jika dipakai magnesium sulfat yang hancur maksimum 15% berat. 3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %, (terhadap berat kering). Jika kadar lumpur melebihi 5% pasir harus dicuci. 4. Gradasi yang dipakai untuk campuran adukan atau mortar harus memenuhi syarat yakni dengan modulus halus 1,5 % sampai 3,8%. Air Air merupakan bahan penyusun batako yang berfungsi memungkinkan reaksi kimia pada semen yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan, membasahi agregat dan sebagai pelumas campuran agar mudah dalam pengerjaannya. Air yang digunakan untuk campuran batako adalah tidak mengandung lumpur, minyak, benda terapung serta garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak batako. Limbah abu pembakaran sampah Sampah dapat dikelompokkan sebagai sampah organik dan non organik. Sampah organik contohnya dedaunan, sisasisa makanan, dan sejenisnya, sedangkan sampah non organik contohnya botol plastik, wadah plastik dan sejenisnya. Sampah jenis ini diolah dengan cara insenerasi atau pembakaran pada suhu tinggi. Umumnya digunakan suhu 800ºC atau 1000ºC bahkan lebih. dapat ditelusuri karena adanya senyawa yang tidak terbakar yang mengandung unsur-unsur seperti kalsium, kalium, magnesium, mangan dan silikon. Unsur seperti kalsium, kalium, mangan dan silikon merupakan unsur non organik yang cenderung berikatan ion, sedangkan kita mengetahui bahwa titik leleh senyawa ion sangat tinggi. Berdasarkan pada percobaan yang telah dilakukan, diketahui bahwa abu bersifat basa dan juga abu mengandung Karbon dan Kalium (Siti, 2013). 4. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian dilaksanakan secara eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Teknologi Beton STT-PLN. Benda uji batako dengan ukuran p = 400 mm, l = 100 mm dan t = 200 mm. Perbandingan campuran batako yaitu 1 semen : 6 pasir dengan variasi campuran abu pembakaran sampah adalah 0%, 15%, 30%, 45% dan 60% terhadap pasir. pembakaran sampah berasal dari Listrik Kerakyatan Sekolah Tinggi Teknik PLN Jakarta. Agregat halus yang dipakai memenuhi persyaratan gradasi berdasarkan SNI 03-2847-2002. Pengujian kuat tekan dilakukan pada umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari. Sedangkan pengujian penyerapan air (absorpsi) hanya dilakukan pada umur 28 hari. Pembuatan batako diawali dengan perhitungan mix design yang telah dihitung kebutuhan airnya, campuran disiapkan dan ditimbang berdasarkan variasi yang telah direncanakan untuk setiap adukan. Kemudian bahan-bahan tersebut dimasukkan ketempat pengadukan (molen) dengan memasukkan satu persatu secara bergantian. Setelah adukan homogen kemudian dimasukkan air sedikit demi sedikit sampai keadaan adukan jika diremas akan menggumpal dan tidak lengket pada tangan. Selanjutnya adonan dituangkan ke cetakan, pemadatan dilakukan dengan cara ditekan atau dipukul dengan tongkat besi agar didapat hasil batako yang padat dan rapat, karena kepadatan batako sangat berpengaruh sekali terhadap kekuatannya. Cara perawatan batako yang telah selesai dibuat adalah dengan menyimpan batako di dalam ruangan tertutup yang terlindung dari sinar matahari dan hujan secara langsung hingga mencapai umur yang diinginkan untuk selanjutnya dilakukan pengujian kuat tekan dengan alat compression test dan penyerapan airnya. 5. HASIL PENGUJIAN Pengujian kuat tekan dilakukan setelah benda uji berumur 7 hari, 14 hari dan 28 hari. Berdasarkan hasil pengujian kuat tekan yang telah dilaksanakan dengan variasi persentase substitusi abu pembakaran sampah 0%, 15%, 30%, 45% dan 60% terhadap pasir didapatkan nilai kuat tekan batako sebagai berikut :

MT - 128 Tabel 3. Hasil kuat tekan dan mutu batako seluruh variasi campuran Variasi Campuran Sampah 0% Sampah 15% Sampah 30% Sampah 45% Sampah 60% Umur Benda Uji Luas Penampang (cm²) Kuat Tekan Rata-Rata (MPa) Mutu 7 Hari 400 2,124-14 Hari 400 3,424 IV 28 Hari 400 8,795 II 7 Hari 400 1,725-14 Hari 400 1,827-28 Hari 400 4,716 III 7 Hari 400 0,399-14 Hari 400 0,986-28 Hari 400 2,745 IV 7 Hari 400 0,204-14 Hari 400 0,527-28 Hari 400 2,337-7 Hari 400 0,127-14 Hari 400 0,357-28 Hari 400 1,527 - Gambar 1. Kuat tekan batako pada umur 7 hari Gambar 2. Kuat tekan batako pada umur 14 hari Gambar 3. Kuat tekan batako pada umur 28 hari Gambar 4. Hasil Kuat tekan Batako Seluruh Variasi Berdasarkan Tabel 3 dan Gambar 4 terjadi penurunan nilai kuat tekan di setiap variasi campuran. Pada umur 28 hari, nilai kuat tekan terbesar terdapat pada perbandingan campuran 0% abu pembakaran sampah dengan nilai kuat tekan 8,795 MPa dan kuat tekan paling rendah terdapat pada perbandingan campuran 60% abu pembakaran sampah dengan nilai kuat tekan 1,572 MPa. Disini dapat dilihat bahwa semakin bayak jumlah abu pembakaran sampah yang digunakan sebagai pengganti sebagian pasir akan mengurangi kekuatan tekan batako. Dari hasil analisis data maka didapat nilai optimum campuran abu pembakaran sampah yang digunakan sebagai pengganti sebagian pasir yaitu pada variasi perbandingan 15% abu pembakaran sampah dengan kuat tekan optimum

MT - 129 batako adalah sebesar 4,716 MPa. Berdasarkan pengujian kuat tekan untuk semua variasi benda uji yang telah dilakukan merujuk SNI 03-049-1989 tentang syarat mutu rata-rata batako, batako yang dihasilkan mempunyai mutu III dan IV kecuali untuk variasi 40% dan 60% abu pembakaran sampah tidak masuk pada syarat mutu batako. Pengujian berat batako dilakukan pada batako umur 7 hari, 14 hari dan 28 hari dengan cara menimbang berat masing-masing batako. Berikut adalah Grafik berat batako untuk semua variasi : Gambar 5. Berat batako untuk semua variasi campuran Berdasarkan Gambar 5, terjadi penurunan nilai berat volume di setiap variasi campuran. Pada umur 28 hari, nilai berat volume terbesar pada variasi campuran 0% yakni 14,42 Kg. Dan yang terendah terdapat pada variasi campuran 60% yakni 11,25 Kg. Hal ini dipengaruhi oleh berat jenis abu yang dua kali lebih ringan dari berat jenis pasir Bangka. Pengujian daya serap air (apsorpsi) dilakukan pada batako telah berumur 28 hari dengan cara menimbang berat volume batako pada saat kering dan setelah direndam 24 jam. Berikut adalah Tabel dan Grafik daya serap air batako untuk semua variasi : Variasi Campuran Tabel 4. Hasil pengujian daya serap air batako Berat Kering (Kg) Berat Rendaman (Kg) Serapan Air (%) Mutu Sampah 0% 14,82 15,98 7,83 II Sampah 15% 13,54 15,04 11,08 III Sampah 30% 12,32 13,94 13,15 IV Sampah 45% 12,06 13,84 14,76 - Sampah 60% 11,00 13,04 18,55 - Gambar 6. Hasil uji daya serap air seluruh variasi campuran Berdasarkan Tabel 4 dan Gambar 6, terjadi peningkatan serapan air pada setiap variasi campuran. Serapan air tertinggi pada umur 28 hari terdapat pada variasi campuran 60% yakni 18,55% atau 3,04 kg dan yang terendah terdapat pada variasi campuran 0% yakni 7,83% atau sebesar 1,16 kg. Hal ini dipengaruhi oleh banyaknya rongga yang terdapat pada batako pada setiap penambahan abu pembakaran sampah.

MT - 130 6. KESIMPULAN Setelah dilakukan pengujian pada penelitian ini, ada beberapa hal yang dapat disimpulkan yaitu abu pembakaran sampah dapat digunakan sebagai substitusi pasir pada batako dan masih termasuk ke dalam tingkat mutu III dan IV menurut SNI 03-0349-1989. Berdasarkan pengujian yang telah silakukan diperoleh nilai kuat tekan optimum batako terdapat pada variasi 15% abu pembakaran sampah dengan kuat tekan sebesar 4,716 MPa (mutu III) dengan serapan air sebesar 11,08%. Semakin bayak jumlah abu pembakaran sampah yang digunakan sebagai pengganti sebagian pasir akan mengurangi kekuatan tekan batako, memperbesar nilai daya serap air serta mengurangi berat batako. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terima kasih atas pendanaan penelitian ini oleh Kementrian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi (Kemenristekdikti) melalui DIPA Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi Tahun 2017 Nomor SP DIPA-042.06.1.401516/2018 dan juga semua pihak-pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Cahyono, D, S, Rohman,K,R, 2013, Pemanfaatan Limbah Asbes Untuk Pembuatan Batako, Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7), Volume 177-183. Iwan Wikana, Harefa, M.A.S, 2013. Tinjauan Penggunaan Batu Apung Dan Tumbukan Genteng Keramik Dengan Pengurangan Berat Semen Terhadap Karakteristik Batako Ringan Berkait, Majalah Ilmiah UKRIM Edisi 2/th XVIII, hal 38 50. Khalis, D., Dewi S.M., & Wisnumurt. Kajian Vulkanik Gunung Kelud Sebagai Alternatif Bahan Penyusun Batako Berlubang. Malang. Naryono E, Soemarno, 2011. Pemanfaatan residu pembakaran sampah organik rumah tangga, J-PAL, Vol. 2, No. 1, 2011, ISSN: 2087-3522 E-ISSN: 2338-1671. Philip V.H., Niels R., Arno B., Etc (2016), Sustainable High Quality Recycling Of Aggregates From Wasteto- Energy, Treated In A Wet Bottom Ash Processing Installation, For Use In Concrete Products, MDP.com / Journal / Materials. ISSN 1996-1944, Volume 9 Issue 1, Januari 2016. SNI 03-0349-1989, Bata Beton untuk Pasangan Dinding. Badan Standar Nasional, Jakarta SNI 03-6820-2002, Spesifikasi Agregat Halus untuk Pekerjaan Adukan dan Plesteran dengan Bahan Dasar Semen. Badan Standar Nasional, Jakarta SNI 03-6821-2002, Spesifikasi Agregat Ringan Batu Cetak Beton Pasangan Dinding. Badan Standar Nasional, Jakarta Tjokrodimuljo, Kardiyono. (2007). Teknologi Beton. Biro Penerbit Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta