Kamis, 26 Juni 2014 @Ruang Sidang
PEMANFAATAN LUMPUR LAPINDO DAN FLY ASH PADA PEMBUATAN PAVING BLOCK HAMMAN DWI NOVANTONO 2311 030 055 KUKUH PANJI ASMORO 2311 030 085 Dosen Pembimbing Ir. ELLY AGUSTIANI M.Eng NIP. 19580819 1985032 003
Latar Belakang -KURANG EKONOMIS -TERBATAS SOLUSI
Rumusan Masalah Bagaimana mengetahui komposisi terbaik Lumpur Lapindo dan Fly Ash dalam pembuatan paving terhadap uji kuat tekan paving dalam umur tertentu? Bagaimana mengolah lumpur lapindo dan Fly ash menjadi bahan tambahan paving dengan maksud mengurangi limbah lumpur Lapindo dan fly ash?
Batasan Masalah Bahan yang digunakan adalah Portland Cement Semen Gresik, lumpur lapindo, fly ash, batu split, pasir Lumajang dan air. Parameter penentuan uji kualitas dilihat dari kuat tekan semen pada komposisi tertentu.
Tujuan Inovasi Produk Mempelajari komposisi terbaik Lumpur Lapindo dan Fly Ash dalam pembuatan paving terhadap uji kuat tekan paving dalam umur tertentu. Mengolah lumpur Lapindo dan Fly ash menjadi bahan tambahan paving dengan maksud mengurangi limbah lumpur Lapindo dan fly ash
Manfaat Penelitian Meningkatkan nilai jual lumpur Lapindo yaitu dengan cara dimanfaatkan sebagai bahan tambahan paving Menekan harga paving dengan menjadi lebih ekonomis dan mutu tetap terjaga
PRINSIP DAN ALAT PEMBUATAN Konvensional Mekanik
Kekuatan Fisik Paving Block Mutu Kegunaan Kuat Tekan (Kg/cm 2 ) Ketahanan Aus (mm/menit) Penyerapan Air Rata-Rata Maks Rerata Min Rerata Min (%) A Perkerasan jalan 400 350 0,009 0,103 3 B Tempat parkir mobil 200 170 0,130 1,149 6 C Pejalan kaki 150 125 0,16 1,184 8 D Taman kota 100 85 0,219 0,251 10 SUMBER : SNI 03-0691-1996
Tabel Analisis Kandungan Lumpur Lapindo No Komponen Kadar % berat 1 SiO 2 53,08 2 AI 2 O 3 18,27 3 Fe 2 O 3 5,60 4 TiO 2 0,57 5 CaO 2,07 6 MgO 2,89 7 Na 2 O 2,97 8 K 2 O 1,44 9 Hilang pijar 10,15 10 SO 3 2,96 Sumber : Departemen Perindustrian Badan Penilitian dan Pengembangan Industri
Tabel Analisis Kandungan Fly Ash
Menurut ASTM C618, fly ash dibagi menjadi dua kelas, yaitu : Fly Ash Kelas C : Fly ash yang mengandung CaO di atas 10% yang dihasilkan dari pembakaran lignite atau sub-bitumen batubara (batubara muda/subbitumminous). Fly Ash Kelas F : Fly ash yang mengandung CaO lebih kecil dari 10% yang dihasilkan dari pembakaran anthracite atau bitumen batubara (bitumminous).
Kadar Fly Ash Kelas C Kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 50%. Kadar CaO > 10% (ASTM 20%, CSA menetapkan angka 8-20% untuk tipe CI dan di atas 20% untuk CH ) Kadar karbon (C) sekitar 2%
Kadar Fly Ash Kelas F Kadar (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3) > 70%. Kadar CaO < 10% (ASTM 20%, CSA 8%) Kadar karbon (C) berkisar antara 5% -10%
Sifat Mekanik Sifat Kuat Tekan Kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure) Kuat Patah Sifat Keausan Agregat Rusaknya permukaan padatan, umumnya melibatkan kehilangan material yang progesif akibat adanya gesekan (friksi) antar permukaan padatan
Sifat Fisis Berat Jenis ukuran kepadatan dari suatu material atau sering didefinisikan sebagai perbandingan antara massa (m) dengan volume (v). Daya Serap Air Prosentase perbandingan antara selisih massa basah dengan massa kering.
Bahan yang digunakan Semen Fly ash Pasir Lumpur Lapindo Batu split Pengikat Agregat
variabel semen fly ash Variabel Komposisi pasir batu split lusi 1 3,6 0,4 8 10 2 2 2 3,6 0,4 6 10 4 2 3 3,6 0,4 4 10 6 2 4 3,2 0,8 8 10 2 2 5 3,2 0,8 6 10 4 2 6 3,2 0,8 4 10 6 2 7 2,8 1,2 8 10 2 2 8 2,8 1,2 6 10 4 2 9 2,8 1,2 4 10 6 2 Keterangan : *satuan dalam kg ** satu variabel untuk 8 paving air
ANALISA KADAR AIR TIAP BAHAN Kadar air = W1 W2 100% Dimana : W1 = berat yang hilang, gram W2 = berat bahan, gram
PROSES PEMBUATAN PAVING
Serangkaian Alat Pembuatan Paving (Multi Block)
UJI KUAT TEKAN
Hasil Percobaan Bahan Kadar Air Semen 3,33 % Fly Ash 0 % Batu split 1,67 % Pasir 1,67 % Lumpur Lapindo 11,67 % Prosentase Total 18,34 %
Karakteristik fisik paving Tipe paving Warna Panjang Lebar Tebal Segi Empat Abu-abu 21 cm 10,5 cm 6 cm Luas 220,5 cm 2 Faktor Ketebalan 1,06
Hasil Uji Kuat Tekan Umur 7 Hari Variabel Berat (kg) Tekanan Hancur (ton) Tegangan Hancur (kg/cm 2 ) 1 2,8 25 120,18 2 2,8 26 124,988 3 2,6 25 120,181 4 2,7 23 110,566 5 2,5 21 100,95 6 3 23 110,566 7 2,7 19 91,338 8 2,6 19 91,338 9 2,7 21 100,95
Hasil Uji Kuat Tekan Umur 14 Hari Variabel Berat (kg) Tekanan Hancur (ton) Tegangan Hancur (kg/cm 2 ) 1 2,7 27 129,796 2 2,7 27 129,796 3 2,6 27 129,796 4 2,7 25 120,18 5 2,7 22 105,760 6 2,7 23 110,566 7 2,6 23 110,566 8 2,8 26 124,988 9 2,8 26 124,988
Hasil Uji Kuat Tekan Umur 28 Hari Variabel Berat (kg) Tekanan Hancur (ton) Tegangan Hancur (kg/cm 2 ) 1 2,7 26 124,988 2 2,8 28 134,603 3 2,6 27 129,796 4 2,6 24 115,374 5 2,7 23 110,566 6 2,7 24 115,374 7 2,7 21 100,952 8 2,7 24 115,374 9 2,8 23 110,566
Grafik Kuat Tekan Vs Waktu Pengerasan 132 136 130 129,796 134 134,603 Kuat Tekan (kg/cm2) 128 126 124 122 120 118 120,18 124,988 Kuat Tekan (kg/cm2) 132 130 128 126 124 124,988 129,796 116 122 114 7 14 28 Waktu (Hari) Variabel 1 Kuat Tekan (kg/cm2) 132 130 128 126 124 122 120 118 116 114 120,181 120 7 14 28 129,796 129,796 7 14 28 Waktu (Hari) Variabel 3 Waktu (Hari) Variabel 2
122 112 Kuat Tekan (kg/cm2) 120 118 116 114 112 110 108 110,566 120,18 115,374 Kuat Tekan (kg/cm2) 110 108 106 104 102 100 106 98 104 96 7 14 28 7 14 28 Waktu (Hari) Waktu (Hari) Variabel 4 Variabel 5 116 115 115,374 Kuat Tekan (kg/cm2) 114 113 112 111 110 109 108 110,566 110,566 7 14 28 Waktu (Hari) Variabel 6
115 110 110,566 130 125 120 124,988 Kuat Tekan (kg/cm2) 105 100 95 90 85 91,338 100,952 Kuat Tekan (kg/cm2) 115 110 105 100 95 90 85 91,338 115,374 80 80 7 14 28 7 14 28 Waktu (Hari) Waktu (Hari) Variabel 7 Variabel 8 130 Kuat Tekan (kg/cm2) 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 124,988 100,95 7 14 28 Waktu (Hari) Variabel 9 110,566
140 Grafik Pengaruh Lumpur Lapindo terhadap Kuat Tekan 125 135 134,603 120 120,18 Kuat Tekan (kg/cm2) 130 125 120 129,796 129,796 129,796 124,988 124,988 120,18 120,181 hari 7 hari 14 hari 28 Kuat Tekan (kg/cm2) 115 110 105 100 115,374 110,566 110,566 105,76 100,95 115,374 110,566 hari 7 hari 14 hari 28 115 95 110 90 10 20 30 10 20 30 Kandungan Lumpur Lapindo (%) Kandungan Lumpur Lapindo (%) Pada Fly Ash 10% Pada Fly Ash 20% Kuat Tekan (kg/cm2) 130 125 124,988 124,988 120 115 115,374 110 110,566 110,566 105 hari 7 100 100,952 100,95 hari 14 95 90 91,338 91,338 hari 28 85 80 10 20 Kandungan Lumpur Lapindo (%) 30 Pada Fly Ash 30%
135 Grafik Pengaruh Fly Ash terhadap Kuat Tekan 140 Kuat Tekan (kg/cm2) 130 125 120 115 110 105 100 95 90 129,796 hari 7 124,988 hari 14 120,18 120,18 hari 28 115,374 110,566 110,566 100,952 91,338 10 20 30 Kandungan Fly Ash (%) Kuat Tekan (kg/cm2) 130 120 110 100 90 80 134,603 129,796 124,988 110,566 105,76 100,95 10 20 30 Kandungan Fly Ash (%) Pada Lumpur Lapindo 10% Pada Lumpur Lapindo 20% 124,988 115,374 91,338 hari 7 hari 14 hari 28 140 135 Kuat Tekan (kg/cm2) 130 125 120 115 110 105 100 129,796 120,181 115,374 110,566 124,988 110,566 100,95 hari 7 hari 14 hari 28 95 90 10 20 30 Kandungan Fly Ash (%) Pada Lumpur Lapindo 30%
Hasil Pengujian Serapan Air Variabel Berat Awal (kg) Berat Akhir (kg) Serapan Air (%) 1 2,8 2,94 5 2 2,8 2,96 5,71 3 2,7 2,9 7,41 4 2,7 2,84 5,19 5 2,6 2,77 6,54 6 2,9 3,13 7,93 7 2,7 2,87 6,3 8 2,6 2,78 6,92 9 2,7 2,91 7,78
8 7 Grafik Pengaruh Lumpur Lapindo (%) terhadap Serapan Air (%) 9 7,41 8 7,93 Serapan Air (%) 6 5 4 3 5 5,71 fly ash 10% Serapan Air (%) 7 6 5 4 3 5,19 6,54 fly ash 20% 2 2 1 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Kandungan Lumpur Lapindo (%) Kandungan Lumpur Lapindo (%) 9 8 7,78 Serapan Air (%) 7 6 5 4 6,30 6,92 fly ash 30% 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Kandungan Lumpur Lapindo (%)
7 Grafik Pengaruh Fly Ash (%) terhadap Serapan Air (%) 8 Serapan Air (%) 6 5 4 3 2 1 0 5 5,19 6,30 0 5 10 15 20 25 30 35 Kandungan Fly Ash (%) 8 Lumpur Lapindo 10% Serapan Air (%) 7 6 5 4 3 2 1 0 5,71 6,54 6,92 Lumpur Lapindo 20% 0 5 10 15 20 25 30 35 Kandungan Fly Ash (%) 7,9 7,93 Serapan Air (%) 7,8 7,7 7,6 7,78 Lumpur Lapindo 30% 7,5 7,4 7,41 7,3 0 5 10 15 20 25 30 35 Kandungan Fly Ash (%)
variable cost No. A Kebutuhan Bahan baku dan pelengkap Kuantitas (1000 paving/hari) Harga (Rp/satuan) Total biaya (Rp) 1. Semen Portland Gresik 450 kg Rp. 53.000,-/40kg Rp. 596.250,- 2. Pasir 625 liter Rp.1.300.000,-/6000L Rp.135.417,- 3. Batu split 520 liter Rp.1.250.000,-/6000L Rp. 108.333,- 4. Fly Ash 50 kg Rp. 10.000,-/25kg Rp. 20.000,- 5. Lumpur Sidoarjo 4 kg - - B Utilitas 6. Listrik pompa 5,2 kwh Rp. 1.342,-/kWh Rp. 6.978,4,- 7. Listrik alat cetak 21 kwh Rp. 1.342,-/kWh Rp. 225.456,- C Gaji Karyawan 8. Gaji 4 Rp. 40.000,- Rp. 40.000,- 9. Uang makan 4 Rp. 10.000,- Rp. 10.000,- 10. Uang transport 4 Rp. 5.000,- Rp. 5.000,- Total Rp. 1.312.434,-
fixed flow No. Kebutuan Kuantitas Harga / satuan Total biaya A Peralatan 1. Alat cetak paving 1 unit Rp. 195.000.000,- Rp. 195.000.000,- 2. Palet 300 buah Rp. 75.000,- Rp. 22.500.000,- 3. Sekop 30 buah Rp. 50.000,- Rp. 1.500.000,- 4. Cangkul 30 buah Rp. 25.000,- Rp. 750.000,- 5. Cetok 30 buah Rp. 8.000,- Rp. 240.000,- 6. Alat pengayak 30 buah Rp. 20.000,- Rp. 600.000,- 7. Ember 100 buah Rp. 15.000,- Rp.1.500.000,- B Biaya lahan/ rumah produksi 8. Sewa rumah 10 tahun Rp 9.000.000 Rp. 90.000.000,- C 9. Perawatan & perbaikan Pemeliharaan preventive 10 tahun Rp. 2.000.000 Rp. 20.000.000,- D Transportasi 10. Mobil tepak (colt) 2 unit Rp.90.000.000,- Rp.180.000.000,- Total Rp. 512.090.000,00
Produksi paving per hari = 1000 buah Harga pokok produksi (HPP) = Rp. 168.842.316,00/ 300.000 paving = Rp. 562,8- / paving Harga per biji = Rp. 900,- Laba per biji = Rp. 900,- - Rp. 562,- = Rp. 337,- / paving
Kurva BEP 10 Tahun 3E+09 2,5E+09 2E+09 1,5E+09 Total Biaya Pendapatan Total 1E+09 500000000 0
Kurva BEP per skala 36 bulan 1E+09 900000000 800000000 Series1 700000000 600000000 Series2 500000000 400000000 300000000 200000000 100000000 0 75000 150000 225000 300000 375000 450000 525000 600000 675000 750000 825000 900000 975000
Kesimpulan Komposisi terbaik yang bisa digunakan pada paving ada variabel ke 2 yaitu dengan campuran 3,6 kg semen, 0,4kg fly ash, 8 kg pasir, 8 kg batu split, 4kg lumpur lapindo, dan 2 kg air dengan kuat tekan 134,603 kg/cm 2 Hasil uji resapan paving block menunjukkan bahwa variabel 1 (10% lumpur Lapindo dan 10% fly ash) merupakan komposisi optimal karena mempunyai resapan paling sedikit yaitu 5%. Paving dijual dengan harga Rp. 900,- dengan pengembalian biaya investasi selama 3 tahun