PENGARUH PERSEN MASSA HASIL PEMBAKARAN SERBUK KAYU DAN AMPAS TEBU PADA MORTAR TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN SIFAT FISISNYA Sri Mulyati, Dahyunir Dahlan, Elvis Adril Laboratorium Material dan Struktur, Jurusan Fisika, FMIPA UNAND Email: sri_mulyati06@yahoo.co.id ABSTRAK Have conducted the research about the effect of mixing the ash of bagasse and combustion product of sawdust that has been finely milled to mortar strength. Both of materials was mixed at the time of molding mortar to sand as much as 0%, 5%, 10%, 15%, 20% and 25% by mass. The result of the research showed an increase of the compressive strength, tensile strength, and density and reduction of the porosity and water absorption along with increasing of mixture's variation of the ash of bagasse and combustion product of sawdust until achieve an optimum result. The optimum result in mixing the ash of bagasse is in mixture s variation 15%, whereas the optimum result of the combustion product of the sawdust is in mixture s variation 10%. Key words: mortar, baggasse, sawdust, compressive strength 1. Latar Belakang Kebutuhan perumahan, perhubungan dan industri berdampak pada peningkatan kebutuhan bahan-bahan pendukungnya. Salah satu yang meningkat tajam adalah kebutuhan terhadap produk mortar. Mortar disebut juga plesteran. Mortar dibuat dengan menggunakan pasir dan semen. Dalam pembuatan mortar harus mempunyai sifat fisis dan mekanis sesuai dengan standar, misalnya ASTM ( American Society for Testing and Materials ). Kegunaan plester adalah melapisi pasangan batu bata, batu kali maupun batu cetak (batako) agar permukaannya tidak mudah rusak dan kelihatan rapi dan bersih. Pekerjaan memplester juga dilakukan pada pasangan pondasi, pasangan tembok dinding
rumah, lantai batu bata, lisplang beton, dan sebagainya. Meskipun teknologi mortar telah terbukti kemampuannya, namun karena tuntutan konstruksi terhadap kekuatan, kelenturan dan keawetan maka teknologi ini dapat ditingkatkan efektifitas kinerjanya dengan pendekatan: perbaikan atas mutu mortar dan penggabungan teknologi pembuatan berbagai komposit. Sesuai dengan perkembangan teknologi, beberapa peneliti terus memperbaiki sifat-sifat mortar antara lain menambah serat ke dalam adukan yang disebut mortar serat, yaitu mortar yang dibuat dari campuran semen dengan agregat halus dengan bahan tambahan serat. Jenis serat yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat kurang baik dari mortar adalah baja, plastik, kaca, karbon, dan serat alamiah. Serbuk kayu penggergajian merupakan salah satu jenis partikel kayu yang bobotnya sangat ringan dalam keadaan kering dan mudah diterbangkan oleh angin. Dimana serbuk kayu itu sendiri dikenal sebagai limbah industri meubel yang banyak tertimbun dan cenderung menjadi sampah karena pemanfaatannya yang masih sedikit / relatif kecil, sehingga perlu ditangani secara serius. Selain itu, dewasa ini serbuk gergaji hanya dimanfaatkan untuk sebagian kecil kebutuhan saja. Misalnya sebagai bahan pembakaran batu bata. Pemanfaatan serbuk kayu menjadi alternatif baru untuk memperoleh beton serat karbon yang diperoleh dari pembakaran limbah serbuk kayu. Hasil pembakaran limbah serbuk kayu akan menghasilkan briket arang dan arang aktif yang mengandung karbon yang juga diharapkan dapat meningkatkan dan memperbaiki sifat mekanik dan sifat fisis beton yang jauh lebih baik dari beton yang tanpa bahan tambah tetapi tidak mengurangi mutu (Yusnita, 2009). Abu ampas tebu yang merupakan abu sisa pembakaran ampas tebu ( bagase) memiliki kandungan senyawa silika (SiO 2 ) yang juga merupakan bahan baku utama dari semen biasa (portland). Sebelumnya telah diadakan penelitian pemanfaatan abu ampas tebu dalam pembuatan beton (Rismawati, 2009) dan pada pembuatan keramik (Hanafi dan Nandang, 2010). Dari kedua penelitian tersebut ternyata mampu memperoleh campuran yang lebih kuat.
2. Teori Dasar a. Mortar Mortar adalah campuran semen, pasir dan air yang memiliki persentase yang berbeda. Mortar disebut juga plesteran. Kegunaan plester adalah melapisi pasangan batu bata, batu kali maupun batu cetak (batako) agar permukaannya tidak mudah rusak dan kelihatan rapi dan bersih. Pekerjaan memplester juga dilakukan pada pasangan pondasi, pasangan tembok dinding rumah, lantai batu bata, lisplang beton, dan sebagainya ( Daryanto, 1994 ). b. Pozzolan Pozzolan adalah bahan tambahan yang berasal dari alam atau batuan, yang sebagian besar terdiri dari unsur-unsur silika. Pozzolan sendiri tidak memiliki sifat semen. Tetapi dalam keadaan halus bereaksi dengan kapur bebas dan air menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air (Tjokrodimuldjo, 1996). Pozzolan dapat ditambahkan pada campuran adukan beton dan mortar untuk memperbaiki kelecekan (keenceran) dan membuat beton menjadi lebih kedap air (mengurangi permeabilitas). Pozzolan dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu : a. Pozzolan alam: yaitu bahan alam yang merupakan sedimentasi dari abu atau larva gunung yang mengandung silica aktif. b. Pozzolan buatan: jenis ini merupakan sisa pembakaran dari tungku, maupun pemanfaatan limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan proses pembakaran, seperti abu terbang ( Fly ash), silika fume dll (Gunawan, 2000). Pemakaian bahan pozzolan dalam beton atau mortar akan menghasilkan beton dan mortar yang lebih kedap air. Silika dalam jumlah tertentu dapat berperan sebagai pengisi antara partikel-partikel pembentuk material, sehingga dengan adanya silika maka porositas beton atau mortar akan menjadi lebih kecil dan selanjutnya kedapan beton dan mortar akan menjadi bertambah sehingga permeabilitas semakin kecil. Hal ini menyebabkan kekuatan material meningkat. Penggunaan silika secara berlebihan akan membawa dampak negatif yaitu dengan timbulnya reaksi alkali silika. Reaksi alkali silika merupakan reaksi antara kandungan silika aktif dalam pozzolan dan alkali silika dalam semen. Reaksi ini membentuk suatu gel alkali-alkali yang
menyelimuti butiran-butiran agregat. Gel tersebut dikelilingi oleh pasta semen dan akibatnya terjadi pemuaian, yang dapat mengakibatkan retak atau pecahnya pasta semen sehingga mortar menjadi rapuh (Herlina, 2005). Pembakaran ampas tebu ( bagase) akan menghasilkan abu ampas tebu yang memiliki kandungan senyawa silika (SiO 2 ) yang juga merupakan bahan baku utama dari semen biasa (portland). Komposisi tersebut menguntungkan bila bahan ini digunakan sebagai bahan pengisi pada pembuatan mortar. Sebelumnya telah diadakan penelitian pemanfaatan abu ampas tebu dalam pembuatan beton (Rismawati, 2009) dan pada pembuatan keramik (Hanafi dan Nandang, 2010). Dari kedua penelitian tersebut ternyata pemanfaatan abu ampas tebu sebagai bahan tambah mampu meningkatkan kekuatan sampel. Peningkatan kekuatan ini terjadi akibat penambahan abu ampas tebu pada sampel. Dimana abu ampas tebu memiliki kandungan senyawa silika (SiO 2 ) yang juga merupakan bahan baku utama dari semen portland. Partikel-partikel SiO 2 yang sangat halus memiliki luas permukaan interaksi yang tinggi. Partikel-partikel tersebut berinteraksi dengan bahan-bahan penyusun material. Semakin banyak partikel yang berinteraksi, semakin kuat pula material. Semakin banyak SiO 2 yang dimasukkan, kekuatan dari material juga bertambah sampai titik optimumnya dan kemudian turun. c. Komposit Material komposit merupakan suatu substansi yang tersusun dari kombinasi dua atau lebih material yang berbeda. Material baru ini diharapkan dapat memberikan sifat yang lebih baik dibandingkan dengan bahanbahan penyusunnya. Ada dua istilah material dalam komposit, yaitu matrik dan penguat. Fungsi utama matrik adalah melindungi komposit dari gangguan luar berupa tekanan, suhu dan sebagainya, mentransfer beban yang diterima komposit kepada penguat yang digunakan sehingga membuat material lebih lebih kuat, dan mengikat sehingga arah orientasinya stabil sesuai dengan yang diinginkan. Sedangkan penguat merupakan suatu material yang mempunyai sifat fisik khas yang bisa membuat kekuatan komposit bertambah. Jika diasumsikan bahwa partikel sebuah material adalah berbentuk bola atau mendekati bola, secara teori tidak mungkin
mengisi penuh ruang dengan partikel. Khusus untuk partikel yang berbentuk bulat, volum maksimum ruang yang dapat ditempati partikel sekitar 72% dan sisanya adalah ruang kosong antar partikel. Jika partikel-partikel penyusun material melakukan kontak dengan z tetangga terdekat dan tiap kontak menghasilkan gaya ikat rata-rata ε, maka gaya ikat total yang dialami tiap partikel adalah zε. Gaya ikat tersebut menentukan kekuatan mekanik material. Tetapi tidak mudah mengontrol penyusunan partikel dalam material. Tidak ada cara yang paling efektif untuk mengontrol penyusunan partikel agar teratur dengan struktur tertentu. Namun yang jelas penyusunan partikel-partikel akan melahirkan celah yang ukurannya lebih kecil daripada ukuran partikel. Dengan kenyataan ini akan menjadi sangat logis apabila celah antar partikelpartikel tersebut diisi dengan partikel yang ukurannya lebih kecil dari ukuran celah maka kontak yang dialami partikel material makin banyak. Kontak tidak hanya terjadi antar partikel material tetapi juga antara partikel material dengan partikel-partikel yang mengisi ruang kosong. Bahan yang biasa digunakan sebagai penguat adalah serat, baik serat alami maupun serat sintesis. Contoh serat alami adalah jerami, serat dari batang tanaman, serat daun, atau serat akar tanaman. Untuk serat sintesis, salah satu yang terkenal adalah serat karbon. Material dari serat karbon ini biasa yang digunakan pada komponen kapal terbang, helikopter, jembatan, terowongan, kaki palsu, dan yang terpopular adalah penggunaan bahan baku mobil balap F1. Tanpa karbon, ruang antar partikel penyusun material berupa ruang kosong. Gaya ikat yang terbentuk hanya gaya ikat antar partikel penyusun material. Dengan menambahkan sedikit karbon, partikelpartikel karbon mulai mengisi ruang antar partikel penyusun material. Akibatnya muncul ikatan baru yang bekerja pada material, yaitu ikatan antara partikel penyusun material dan ikatan antara partikel penyusun material dan partikel karbon. Jika karbon ditambah lebih lanjut maka makin banyak terbentuk ikatan antara partikel penyusun material dan partikel karbon sehingga kekuatan material makin meningkat. Jika karbon diperbanyak lagi maka mulai muncul ikatan antar partikel karbon itu sendiri. Karena karbon merupakan grafit maka ikatan antar partikel karbon cukup lemah. Dengan demikian
kehadiran ikatan antara partikel karbon akan memperlemah material (Abdullah, 2009). d. Tegangan-Tegangan Dasar Jika sebuah gaya dikenakan pada benda, maka benda tersebut akan mengalami perubahan panjang. Percobaan menunjukkan bahwa pertambahan panjang benda ( L) berbanding lurus dengan gaya berat atau gaya yang dikenakan benda. Hal ini pertama kali diamati oleh Robert Hooke (1635-1703) dapat dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut: = (1) F mewakili gaya, dan merupakan perubahan panjang benda dan K adalah tetapan kesebandingan. Bila benda lebih panjang dan memiliki luas penampang tertentu apabila digabungkan dengan persamaan 2.1 akan menghasilkan bentuk persamaan baru: =.. (2) dengan; = perubahan panjang F = gaya yang diberikan (N) L o = panjang mula-mula benda (m) A = Luas penampang (m 2 ) E = Modulus elastisitas (N/m 2 ) Nilai modulus elastisitas tergantung pada bahan benda. Dari persamaan (2) menunjukkan perubahan panjang benda berbanding lurus dengan hasil kali panjang benda L o dan gaya persatuan luas ( F/A) yang dikenakan pada benda. Secara umum gaya persatuan luas disebut tegangan (stress) yang mempunyai satuan N/m 2. Tegangan = = (3) Regangan di defenisikan sebagai perbandingan perubahan panjang terhadap panjang mula-mula: Regangan = perubahan panjang panjang mula mula = (4) Regangan merupakan perbandingan perubahan panjang benda, dan merupakan ukuran banyaknya benda mengalami deformasi (cacat). Persamaan (2) dapat ditulis menjadi: = = tegangan regangan (5) Dalam ilmu teknik tegangan didefenisikan sebagai tahanan (kekuatan) terhadap gaya-gaya luar, yang diukur dalam bentuk gaya yang ditimbulkan persatuan luas, biasanya satuan yang digunakan adalah N/m 2. Tegangan tarik adalah apabila sepasang gaya tarik aksial menarik suatu batang, dan akibatnya batang ini cendrung
menjadi meregang atau bertambah panjang, dan gaya tersebut dinamakan gaya tarik. = (6) Tegangan tekan adalah bila sepasang gaya aksial menekan suatu bidang dan akibatnya cendrung untuk memperpendek atau menekan benda tersebut. = (7) dengan; A = luas permukaan yang mendapat gaya (m 2 ) F = gaya yang dialami material (N) = tegangan tarik (N/m 2 ) P = tegangan tekan (N/m 2 ) 2. Eksperimen Penelitian ini dilakukan dengan dua tahap yaitu: a. Pembuatan sampel Pada tahap ini, mortar yang dibuat adalah mortar dengan campuran hasil pembakaran serbuk kayu dan mortar dengan campuran hasil pembakaran ampas tebu, masing-masing dengan pencampuran hasil pembakaran terhadap pasir sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%. Pasir, semen dan air dicampur dengan perbandingan 2,75 : 1 : 0,5. Kemudian hasil pembakaran serbuk kayu dan ampas tebu ditambahkan kedalam campuran tersebut, masing-masing dengan massa yang bervariasi, lalu diaduk dengan mixer hingga campuran menjadi homogen. Campuran dimasukkan kedalam cetakan kubus dengan ukuran 5cm x 5 cm x 5 cm yang telah diberi pelumas dan dibiarkan selama 24 jam. Setelah mortar berumur 24 jam cetakan dibuka dan dilanjutkan dengan perendaman selama 27 hari agar terjadi proses hidrasi antara semen dengan air. b. Pengujian sampel Pengujian sampel dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dan sifat fisisnya. Adapun pengujian yang dilakukan meliputi: uji kuat tekan, kuat tarik, densitas, porositas dan penyerapan air. 3. Hasil dan Diskusi a. Pengujian kuat tekan dan kuat tarik Hasil pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 1, 2, 3 dan 4: Kuat Tekan ( x 10 6 N/m 2 ) 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 24.0 26.0 28.0 32.8 22.0 16.0 0 5 10 15 20 25 30 Variasi Campuran Abu ampas Tebu ( % massa ) Gambar 1 Kuat tekan terhadap variasi campuran abu ampas tebu
Kuat Tarik ( x 10 6 N/m 2 ) 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1.0361.044 1.108 1.276 0.81 0.788 0 5 10 15 20 25 30 memiliki kandungan senyawa silika (SiO 2 ) yang juga merupakan bahan baku utama dari semen portland. Abu ampas tebu dapat berperan sebagai pengisi antara partikelpartikel pembentuk mortar, sehingga dengan adanya abu ampas tebu maka porositas Variasi Campuran Abu ampas Tebu (%massa) mortar akan menjadi lebih kecil dan Gambar 2 Kuat tarik terhadap variasi campuran abu ampas tebu selanjutnya kedapan mortar akan menjadi bertambah sehingga permeabilitas semakin kecil. Hal ini menyebabkan kekuatan mortar Berdasarkan Gambar 1 dan 2, kekuatan material semakin bertambah seiring dengan penambahan abu ampas tebu pada campuran mortar. Namun, peningkatan ini hanya sampai titik optimum yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran abu ampas tebu sebanyak 15% massa. Penambahan lebih lanjut jumlah abu ampas justru menurunkan kekuatan mortar. Titik terendah di dalam eksperimen yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 25% massa. Dengan demikian abu ampas tebu dengan variasi campuran 15% massa merupakan variasi campuran optimum. Jika digunakan abu ampas tebu melebihi variasi campuran tersebut maka akan menurunkan kekuatan mortar. Peningkatan kekuatan mortar ini terjadi akibat penambahan abu ampas tebu pada mortar. Dimana abu ampas tebu meningkat. Partikel-partikel SiO 2 pada abu ampas tebu yang sangat halus tersebut memiliki luas permukaan interaksi yang tinggi. Partikel-partikel tersebut berinteraksi dengan campuran pasir dan semen yang merupakan bahan baku utama dari mortar. Semakin banyak partikel yang berinteraksi, semakin kuat pula mortar. Semakin banyak ampas tebu yang dimasukkan, kekuatan dari material mortar juga bertambah sampai titik optimumnya dan kemudian turun. Penurunan ini timbul karena penggunaan silika secara berlebihan diatas 15%, akan membawa dampak negatif yaitu dengan timbulnya reaksi alkali silika. Reaksi alkali silika merupakan reaksi antara kandungan silika aktif dalam abu ampas tebu dan alkali silika dalam semen. Reaksi ini membentuk suatu gel alkali-alkali yang
menyelimuti butiran-butiran agregat. Gel tersebut dikelilingi oleh pasta semen dan akibatnya terjadi pemuaian, yang dapat mengakibatkan retak atau pecahnya pasta semen (Herlina, 2005). Kuat Tekan ( x 10 6 N/m 2 ) sehingga mortar menjadi rapuh. Gambar 3 Kuat Tekan Terhadap Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu Kuat Tarik ( x 10 6 N/m 2 ) 35 30 25 20 15 10 5 0 Gambar 4 Kuat Tarik Terhadap Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu Berdasarkan Gambar 3 dan 4, kekuatan material semakin bertambah seiring dengan penambahan hasil pembakaran serbuk kayu pada campuran mortar. 24 28 32 Namun, peningkatan ini hanya sampai titik tertentu, dimana penambahan 20 0 10 20 30 1.4 1.2 18 16 Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu (%massa) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1.04 1.084 1.192 1.036 0.800 0.752 0 10 20 30 Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu (% massa) lebih lanjut jumlah abu ampas justru menurunkan kekuatan mortar. Titik tertinggi dalam eksperimen yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 10% massa. Dan titik terendah di dalam eksperimen sebesar yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 25% massa. Dengan demikian hasil pembakaran serbuk kayu dengan variasi campuran 10% massa merupakan variasi campuran optimum. Jika digunakan abu ampas tebu melebihi variasi campuran tersebut maka akan menurunkan kekuatan mortar. Fenomena ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Tanpa hasil pembakaran serbuk kayu, pada mortar terdapat ruang kosong (porositas). Gaya ikat yang terbentuk hanya gaya ikat antar pasir dan semen. Dengan menambahkan sedikit hasil pembakaran serbuk kayu, partikel-partikel hasil pembakaran serbuk kayu mulai mengisi ruang kosong pada mortar. Akibatnya muncul ikatan baru yang bekerja pada mortar, yaitu ikatan antara campuran pasir dengan semen dan ikatan antara campuran pasir dengan semen dan partikel hasil pembakaran serbuk kayu. Jika hasil pembakaran serbuk kayu ditambah lebih lanjut maka makin banyak terbentuk ikatan antara campuran pasir
dengan semen dan partikel hasil pembakaran serbuk kayu sehingga kekuatan mortar makin meningkat. Jika hasil pembakaran serbuk kayu diperbanyak lagi maka mulai muncul ikatan antar hasil pembakaran serbuk kayu itu sendiri. Karena hasil pembakaran serbuk kayu mengandung banyak karbon dimana karbon merupakan grafit maka ikatan antar karbon cukup lemah, bahkan lebih lemah dari ikatan antar karbon dan mortar. Dengan demikian kehadiran ikatan antara karbonkarbon akan memperlemah kekuatan mortar. Penambahan karbon makin banyak menyebabkan jumlah ikatan antar karbon makin banyak sehingga mortar makin rapuh. Berdasarkan Gambar 5, densitas material semakin bertambah seiring dengan penambahan abu ampas tebu pada campuran mortar. Namun, peningkatan ini hanya sampai densitas tertinggi sebesar 1144 kg/m³, yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 15% massa. Penambahan lebih lanjut jumlah abu ampas justru menurunkan densitas mortar. Dan densitas terendah di dalam eksperimen sebesar 1080 kg/m³ yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 25% massa. Dengan demikian abu ampas tebu dengan variasi campuran 15 % merupakan variasi campuran optimum. (Abdullah, 2008). Penelitian dengan memvariasikan b. Densitas Penelitian dengan memvariasikan proporsi penambahan hasil pembakaran ampas tebu dari 0% massa - 25% massa diperoleh hasil densitas sebagai berikut: Densitas (kg/m³) 1150 1140 1130 1120 1110 1100 1090 1080 1070 1120 1104 1136 1144 1096 1080 0 10 20 30 Variasi Campuran Abu ampas Tebu (%massa) Gambar 5 Densitas Terhadap Variasi Campuran Abu Ampas Tebu proporsi penambahan hasil pembakaran serbuk kayu dari 0% massa - 25% massa diperoleh hasil pengujian densitas sebagai berikut: Densitas (kg/m³) 1150 1140 1130 1120 1110 1100 1090 1080 1070 1120 1130 1140 1100 Gambar 6 Densitas Terhadap Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu 1090 1080 0 5 10 15 20 25 30 Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu (%)
Berdasarkan Gambar 6, densitas material semakin bertambah seiring dengan penambahan hasil pembakaran serbuk kayu pada campuran mortar. Namun, peningkatan ini hanya sampai titik optimum sebesar 1140 gr/cm³, penambahan hasil pembakaran serbuk kayu lebih lanjut kedalam campuran mortar malah menurunkan densitas. Densitas tertinggi dalam eksperimen sebesar 1140 gr/cm³, yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran hasil pembakaran serbuk kayu sebanyak 10% massa. Dan densitas terendah di dalam eksperimen sebesar 1080 gr/cm³ yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran hasil pembakaran serbuk kayu sebanyak 25% massa. Dengan demikian hasil pembakaran serbuk kayu dengan variasi campuran 10% massa merupakan variasi campuran optimum. Hal ini berhubungan erat dengan hasil uji kuat tekannya semakin tinggi kuat tekan maka densitasnya semakin tinggi dan jika kuat tekan rendah maka densitas juga rendah. c. Porositas Penelitian dengan memvariasikan proporsi penambahan abu ampas tebu dari 0% massa - 25% massa diperoleh hasil porositas sebagai berikut: Porositas (%) 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Gambar 7 Grafik Porositas Terhadap Variasi Campuran Abu Ampas Tebu Berdasarkan Gambar 7, porositas mortar semakin berkurang seiring dengan penambahan abu ampas tebu pada campuran mortar. Namun, penurunan ini hanya sampai nilai porositas 1,6%, dimana penambahan lebih lanjut jumlah abu ampas justru menaikkankan porositas mortar. Porositas tertinggi dalam eksperimen sebesar 4,0% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 25%. Dan porositas terendah di dalam eksperimen sebesar 1,6% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 25%. Dengan demikian abu ampas tebu dengan variasi campuran 15 % merupakan variasi campuran optimum. Penelitian dengan memvariasikan proporsi penambahan hasil pembakaran serbuk kayu dari 0% massa - 25% massa diperoleh hasil pengujian porositas sebagai berikut: 2.8 2.4 2.0 1.6 3.2 4.0 0 5 10 15 20 25 30 Variasi Campuran Abu ampas Tebu (%massa)
Porositas (%) 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Gambar 8 Porositas Terhadap Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu Berdasarkan Gambar 8, porositas mortar semakin berkurang seiring dengan penambahan hasil pembakaran serbuk kayu pada campuran mortar. Namun, penurunan ini hanya 2.8 2.4 2.0 sampai titik tertentu, dimana penambahan lebih lanjut jumlah hasil pembakaran serbuk kayu justru menaikkankan porositas mortar. Porositas tertinggi dalam eksperimen sebesar 4,0% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran hasil pembakaran serbuk kayu sebanyak 25% massa. Dan porositas terendah di dalam eksperimen sebesar 2,0% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran hasil pembakaran serbuk kayu sebanyak 10% massa. Dengan demikian hasil pembakaran serbuk kayu dengan variasi campuran 10% massa merupakan variasi campuran optimum. Hal ini berhubungan erat dengan hasil uji kuat tekan dan tariknya semakin 3.2 3.6 4.0 0 10 20 30 Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu (%massa) tinggi porositas maka kuat tekan dan kuat tarik semakin rendah dan jika porositas rendah maka kuat tekan dan tarik semakin tinggi. d. Penyerapan Air Penelitian dengan memvariasikan proporsi penambahan abu ampas tebu dari 0% massa - 25% massa diperoleh hasil penyerapan air sebagai berikut: Penyerapan Air (%) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 2.52 2.14 1.77 1.40 2.92 2.94 0 5 10 15 20 25 30 Variasi Campuran Abu ampas Tebu (% massa) Gambar 9 Penyerapan Air Terhadap Variasi Campuran Abu Ampas Tebu Berdasarkan Gambar 9, penyerapan air mortar semakin berkurang seiring dengan penambahan abu ampas tebu pada campuran mortar. Namun, penurunan ini hanya sampai nilai penyerapan air 1,4% dan dimana penambahan lebih lanjut jumlah abu ampas justru menaikkankan penyerapan air mortar. penyerapan air tertinggi dalam eksperimen sebesar 2,94% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 25% massa. Dan penyerapan air
terendah di dalam eksperimen sebesar 1,4% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran ampas tebu sebanyak 15% massa. Dengan demikian abu ampas tebu dengan variasi campuran 15% massa merupakan variasi campuran optimum. Pada mortar dengan campuran abu ampas tebu melebihi 15% massa akan bersifat penyerapan air yang sangat tinggi dengan demikian kekuatan mortar akan semakin berkurang atau akan lebih mudah retak sehingga kekuatan tekan dan tariknya akan berkurang. Hal ini disebabkan karena penggunaan abu ampas tebu yang terlalu banyak akan menyebabkan mortar menjadi berongga. Penelitian dengan memvariasikan proporsi penambahan hasil pembakaran serbuk kayu dari 0% massa - 25% massa diperoleh hasil pengujian penyerapan air sebagai berikut: Penyerapan Air (%) 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 2.49 2.12 1.75 2.89 2.94 3.70 0 5 10 15 20 25 30 Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu (% massa) Berdasarkan Gambar 10, penyerapan air mortar semakin berkurang seiring dengan penambahan hasil pembakaran serbuk kayu pada campuran mortar. Namun, penurunan ini hanya sampai titik tertentu, dimana penambahan lebih lanjut jumlah hasil pembakaran serbuk kayu justru menaikkankan penyerapan air mortar. penyerapan air tertinggi dalam eksperimen sebesar 3,7% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran hasil pembakaran serbuk kayu sebanyak 25% massa. Dan penyerapan air terendah di dalam eksperimen sebesar 1,75% yaitu pada mortar yang menggunakan variasi campuran hasil pembakaran serbuk kayu sebanyak 10% massa. Dengan demikian hasil pembakaran serbuk kayu dengan variasi campuran 10% massa merupakan variasi campuran optimum. Pada mortar dengan campuran abu ampas tebu melebihi 10% massa akan bersifat penyerapan air yang sangat tinggi dengan demikian kekuatan mortar akan semakin berkurang atau akan lebih mudah retak sehingga kekuatan tekan dan tariknya akan berkurang. Hal ini disebabkan karena penggunaan hasil pembakaran serbuk kayu yang terlalu banyak akan menyebabkan mortar menjadi berongga. Gambar 10 Penyerapan Air Terhadap Variasi Campuran Hasil Pembakaran Serbuk Kayu
4. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan adanya peningkatan kekuatan tekan, kekuatan tarik dan densitas serta penurunan porositas dan penyerapan air seiring dengan peningkatan variasi campuran abu ampas tebu dan hasil pembakaran serbuk kayu sampai dicapai hasil optimum. Hasil optimum pada pencampuran abu ampas tebu yaitu pada variasi campuran 15% sedangkan hasil optimum pada pencampuran hasil pembakaran serbuk kayu yaitu pada variasi campuran 10%. 5. Daftar Pustaka Achmad. H. S, Nandang. A. R, 2010, Studi Pengaruh Bentuk Silika dari Abu Ampas Tebu terhadap Kekuatan Produk Keramik, Jurnal Kimia Indonesia, Vol. 5, No 1, 2010 : 35-38 Chu. K. Wang 1994, Desain Beton Bertulang, Jilid I, Edisi Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta. Daryanto, 1994, Pengetahuan Tekhnik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Daryanto, 1994, Kumpulan Gambar Teknik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Douglas. D, 1997, Fisika, Penerbit Erlangga, Edisi Keempat. Edward G. Nawi, 1998, Beton Bertulang, Penerbit PT. Refika Aditama, Bandung. Fengel. D, 1995, Kayu, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. George Winter, 1993, Perencanaan Struktur Beton Bertulang, Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Hadyawarman, dkk. 2008, Fabrikasi Material Nanokomposit Superkuat, Ringan dan Transparan Menggunakan Metode Simple Mixing. Jurnal Nanosains & Nanoteknologi. Vol 1, No 1, Februari 2008: 14-21. Herlina F, Silvia. Kajian Pemanfaatan Abu Sekam Padi untuk Stabilisasi Tanah dalam Sistem Pondasi di Tanah Ekspansi. Diakses tanggal 7 Januari 2009. Lawrence. H. V. Vlack, l989, Material Science and Engineering. Elemen McCormac, Jack. C, 2003, Desain Beton Bertulang, Jilid I, Edisi kelima, Erlangga, Jakarta. Mikrajudin Abdullah, dkk, 2009, Sintesis Keramik Berbasis Komposit Clay-Karbon dan Karakterisasi Kekuatan Mekaniknya Jurnal Nanosains & Nanoteknologi Vol. 2 No.2, Juli 2009: 83-89 Mulyono Tri, 2005, Teknologi Beton, Penerbit Andi,Yogyakarta. Murdock. J. L, Brook K. M, Stephanus Hendarto,1991, Bahan dan Praktek Beton, Edisi keempat, Erlangga. Pari. G, 2002, Teknologi Alternatif Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu, Makalah M. K. Falsafah Sains, Program Pascasarjana IPB, Bogor.
Rismawati, 2009, Pengaruh Penambahan Abu Ampas Tebu Terhadap Kekuatan Beton, Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Medan. Yusnita, 2009, Pengaruh konsentrasi abu serbuk kayu terhadap kuat tekan dan sifat fisis Beton, Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Medan.. Tjokrodimuldjo. K, 1996, Teknologi Beton, Nafigiri, Yogyakarta.