21 BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG MASALAH Dewasa ini pertumbuhan dan perkembangan industri konstruksi di Indonesia cukup pesat. Hampir 70% material yang digunakan dalam pekerjaan konstruksi adalah beton (concrete) yang dipadukan dengan baja (composite) atau jenis lainnya (Tri Mulyono, 2005). Beton banyak digunakan karena keunggulankeunggulannya antara lain kuat tekan beton tinggi, mudah dalam perawatan, mudah dalam pembentukan, serta mudah mendapatkan bahan susun. Salah satu pemakaian beton adalah untuk perumahan. Akhir-akhir ini beton sangat umum dan telah dibuktikan oleh waktu sebagai bahan dinding yang tahan gempa. Salah satu jenis beton adalah batako. Batako mempunyai sifat-sifat panas dan ketebalan total yang lebih baik dari pada beton padat. Batako dapat disusun 5 kali lebih cepat dan cukup kuat untuk semua penggunaan yang biasanya menggunakan batu bata (Eliatun, 2008). Dinding yang dibuat dari batako mempunyai keunggulan dalam hal meredam panas dan suara. Semakin banyak produksi beton, semakin ramah lingkungan dari pada produksi bata tanah liat karena tidak harus dibakar.( Claudia Müller dkk., 2006 ) Banyaknya jumlah penggunaan beton dalam konstruksi tersebut mengakibatkan peningkatan kebutuhan material beton, sehingga memicu penambangan batuan sebagai salah satu bahan pembentuk beton secara besar-besaran. Hal ini menyebabkan turunnya jumlah sumber alam yang tersedia untuk keperluan pembetonan dan perusakan lingkungan. Selama ini berbagai penelitian sudah dilakukan tetapi masih belum ditemukan alternatif teknik konstruksi yang effisien serta penyediaan bahan bangunan dalam
22 jumlah besar dan ekonomis. Hal tersebut dapat memberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan limbah-limbah industri dan konstruksi yang dibiarkan begitu saja. Limbah industri untuk bahan campuran beton ternyata mampu meningkatkan daya kuat tekan (Simanjuntak, P., 2000). Bahan tambah tersebut dapat berupa abu terbang (fly ash), pozolan, dan kulit kerang. Bahan-bahan yang ditambahkan pada saat atau selama pencampuran berlangsung, berfungsi mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu dan menghemat biaya. Produksi abu terbang batubara (fly ash) di dunia pada tahun 2000 diperkirakan berjumlah 349 milyar ton (Wang.S., dkk., 2006). Penyumbang produksi abu terbang batubara terbesar adalah sektor pembangkit listrik. Produksi abu terbang dari pembangkit listrik di Indonesia terus meningkat, pada tahun 2000 jumlahnya mencapai 1,66 milyar ton dan diperkirakan mencapai 2 milyar ton pada tahun 2006 (Indonesia Power, 2002). PLTU Labuhan Angin Kabupaten Tapanuli Tengah yang sementara berkapasitas 2 x 115 MW setiap harinya menghasilkan limbah abu terbang mencapai 85 ton. Selama ini manfaat limbah padat tersebut belum optimal. Limbah ini hanya dimanfaatkan untuk menimbun areal di sekitar pabrik (landfill). Apabila keadaan ini dibiarkan terus menerus maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan untuk penimbunan limbah sehingga memungkinkan terjadinya pencemaran lingkungan. Dengan demikian diperlukan upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut. Salah satu alternatif mengatasi jumlah limbah tersebut peneliti melakukan daur ulang limbah abu terbang menjadi bahan campuran pembuatan beton batako. Limbah konstruksi berupa limbah beton hasil bongkaran renovasi gedung dan sisa pembangunan perlu dibuang, sehingga menimbulkan limbah padat. Pembuangan limbah tersebut memerlukan biaya dan membutuhkan tempat pembuangan. Pembuangan limbah padat seperti ini pada dasarnya dapat mengurangi kesuburan tanah. Selain itu, pantai barat Sumatera (tempat peneliti berdomisili) merupakan daerah yang rawan gempa bumi. Gempa Aceh (2004), gempa Nias (2005) dan
23 gempa di Sumatera Barat (2009) selalu mengakibatkan runtuhnya bangunanbangunan. Sementara ini limbah konstruksi berupa limbah beton hasil reruntuhan tidak termanfaatkan, justru dibuang ke lokasi lain sehingga menambah beban biaya. Salah satu alternatif untuk mengatasi dan memanfaatkan limbah konstruksi ini peneliti melakukan daur ulang limbah beton sebagai pengganti agregat dalam pembuatan beton baru. Limbah pabrik sering menjadi sumber pencemaran yang dapat mengganggu aktivitas dan kesehatan masyarakat di lingkungan sekitar pabrik. Selama ini pemanfaatan limbah padat industri khususnya limbah sisa pembakaran batubara dan limbah kulit kerang serta limbah konstruksi belum optimal. Bahan bahan limbah di sekitar lingkungan dapat dimanfaatkan sebagai bahan tambahan dalam campuran beton. Hal tersebut dapat memberikan alternatif untuk memanfaatkan limbah limbah yang tidak bermanfaat, seperti debu sisa pembakaran batubara, kulit kerang dan limbah beton. Fly ash atau silica fume sering digunakan untuk menghasilkan beton mutu tinggi (Syarif Hidayat, 2009). Serbuk kulit kerang mengandung senyawa kimia yang bersifat pozzolan yaitu mengandung zat kapur (CaO), alumina dan senyawa silika sehingga sesuai digunakan sebagai bahan baku beton (Shinta Marito Siregar, 2009). Sedangkan limbah konstruksi berupa limbah beton dapat dijadikan sebagai agregat baru dalam pembuatan beton. Dengan optimalisasi pemanfaatan limbah abu terbang batubara, kulit kerang dan limbah beton ini diharapkan akan dapat mengurangi limbah yang mencemari lingkungan dan memberi nilai tambah tersendiri. Dalam penelitian ini abu terbang sisa pembakaran batubara dan kulit kerang sebagai bahan baku utama substitusi semen dalam pembuatan beton dan limbag beton berupa puing reruntuhan bangunan sebagai pengganti agregat, sehingga diharapkan dapat tercipta beton berkualitas tinggi dengan biaya operasional yang murah. Abu terbang batubara diperoleh dari sisa pembakaran batubara pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) Labuhan Angin di Kabupaten Tapanuli Tengah,
24 Sumatera Utara yang selama ini hanya ditumpuk menggunung tidak termanfaatkan di landfill. Sedangkan kulit kerang sangat mudah diperoleh dari sisa penjualan kerang rebus dan lingkungan sekitar pantai barat Sumatera di Kabupaten Tapanuli Tengah, Sumatera Utara, yang saat ini untuk jenis kerang tertentu hanya dimanfaatkan sebagai bahan dekorasi atau hiasan rumah. Sedangkan limbah beton mudah diperoleh dari hasil renovasi gedung dan sisa pembangunan. 1.2. RUMUSAN MASALAH Yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah abu terbang batubara dan kulit kerang dapat digunakan sebagai bahan substitusi semen dalam pembuatan beton batako? 2. Apakah limbah konstruksi beton dapat digunakan sebagai bahan pengganti pasir dalam pembuatan beton batako? 3. Bagaimana karakteristik pengaruh pemberian debu batubara dan kulit kerang sebagai substitusi semen serta limbah beton sebagai pengganti agregat pasir dalam pembuatan beton batako? 1.3. TUJUAN PENELITIAN Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Memanfaatkan abu terbang batubara dan kulit kerang sebagai bahan substitusi semen pada pembuatan bata beton. 2. Memanfaatkan limbah beton sebagai pengganti pasir dalam pembuatan bata beton. 3. Mengadakan Uji Karakteristik bata beton setelah diberi campuran debu batubara, kulit kerang dan limbah beton. 1.4. MANFAAT PENELITIAN 1. Penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi tentang debu batubara dan kulit kerang sebagai alternetif bahan substitusi semen serta limbah beton sebagai pengganti pasir dalam pembuatan bata beton.
25 2. Menghasilkan bata beton dengan bahan baku berbasis limbah yang kualitasnya tidak dibawah kualitas batako yang sudah beredar di pasaran dengan harga yang ekonomis. 3. Memberi masukan bagi masyarakat dalam pemanfaatan limbah untuk menghasilkan produk alternatif sehingga memiliki nilai lebih dan mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. 1.5. PEMBATASAN MASALAH 1. Abu terbang batubara pada penelitian ini adalah abu terbang kelas C yang diperoleh dari limbah pembakaran batubara yang berfungsi sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) Labuhan Angin yang terletak di Desa Labuhan Angin, Kecamatan Mela - Tapian Nauli, Kabupaten Tapanuli Tengah, Provinsi Sumatera Utara. 2. Kulit kerang diperoleh dari limbah penjualan kerang rebus dan lingkungan masyarakat pesisir pantai barat Sumatera yaitu Sibolga Tapanuli Tengah. Kulit kerang ini dipanas sampai pada temperature 500 0 C dan lolos ayakan 200 mesh. 3. Limbah beton bangunan diperoleh dari hasil pembongkaran renovasi Fakultas Kedokteran USU berupa campuran bata merah, mortar dan pasta semen kering dan pembangunan Masjid Ar Raudah Kampung Susuk V Jalan Abdul Hakim No. Padang Bulan Medan berupa mortar kering. 4. Semen yang digunakan adalah semen Padang jenis semen Portland type I (PCC) mengacu pada SNI 15-2049-2004. 5. Air yang digunakan dalam adonan bata beton adalah air dari PDAM. 6. Untuk mengetahui kandungan unsur-unsur dalam abu terbang batubara menggunakan metode AAS dan Gravimetric di laboratorium Sucofindo Padang.. 7. Pengujian agregat setelah digiling dan diayak meliputi uji empat macam uji yaitu uji ayakan, uji kandungan agregat dan kotoran dengan metode test tangan dan tabung, uji serapan air dan uji kadar air agregat.
26 8. Proporsi campuran bahan baku dalam pembuatan batako adalah semen : pasir = 1 : 4 dengan harga fas = 0,4 sesuai dengan SK.SNI.T. 15. 1990 9. Bahan substitusi semen dari campuran abu terbang batubara dan serbuk kulit kerang maksimum 25 % berat semen dengan kenaikan setiap 2,5%. Sedangkan perbandingan berat abu terbang batubara dan serbuk kulit kerang sebagai bahan substitusi semen adalah 1 : 1 dan 2 : 1. 10. Komposisi limbah beton sebagai pengganti pasir adalah 25%, 50%, 75% dan 100% 11. Pengujian Karakteristik sampel dilakukan setelah pematangan 28 hari dengan jenis-jenis pengamatan dan pengukuran fisis (densitas, porositas dan daya serap air), uji mekanik (kuat tekan, kuat patah, dan kuat impak).