PENGARUH PERBEDAAN FORMULASI TERHADAP KUAT TEKAN BATAKO ARANG CANGKANG KELAPA SAWIT Koryando1, Armada2, Alamsyah3 Mahasiswa1, Dosen2,3 Jurusan Teknik Sipil email :
[email protected],
[email protected],
[email protected]
ABSTRACT Lightweight concrete or block represent substance consisted of the cement, fine aggregate and water. Concrete earn also given the substance add the goodness substance add the chemistry and also non chemistry of certain comparison. Onther coarse aggregate and refine also can be changed with the dissimilar subsrance which characteristic assumed able to become the substance of aggregate substitution. The final project cheeks how the nature physycal of charcoal palm eggshell and a influence of charcoal palm eggshell as substitution fine aggregate to content weight block and the strength of block pressure. The producing block using charcoal palm eggshell is made with formulation 1 : 4 by replacing the volume of some fine aggregate (sand) with charcoal palm eggsell as 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and made sample with a pressure used sondir P max 600 kg/cm2. In this research show that the rate irrigate the charcoal palm eggshell alf equal to 2,5991 %, weight of charcoal palm eggshel alf equal to 686,242 Kg/m3, bulk specific gravity of condition SDD equal to 1,163. The result of block pressure indicate with charcoal percentage 0%, 10%, 20% value pressure is lower than charcoal percentage addition 30%, 40%, 50%. The approximately of block sample including 3rd class with maximum pressure value 5,60 MPa and the content weight proggresively more charcoal have addition therefore it more light. Then it can be concluded that with the fine aggregate charcoal palm eggsell alf add in the purpose of lightweight concrete or block casting can be reached.
Key word : Block, Substitution Substance, The charcoal of palm eggshell, Pressure.
PENDAHULUAN Sejauh ini limbah cangkang kelapa sawit belum dimanfaatkan dengan maksimal, sebagian digunakan untuk bahan bakar, bahan baku arang sawit dan sewaktu-waktu digunakan sebagai pengganti agregat kasar sementara, dalam dunia konstruksi terdapat berbagai hal yang dapat dikembangkan salah satunya adalah pengembangan beton ringan dengan bahan utamanya adalah arang cangkang sawit. Beton ringan dibuat untuk menggantikan batu bata sebagai bahan konstruksi, karena pembuatan batu bata menggunakan bahan dari alam yang akan berdampak buruk terhadap lingkungan. Kekuatan beton ringan sangat tergantung pada komposisi, dan kekuatan dari masing-masing material pembentuknya. Selain itu, metode pekerjaan dan perawatan juga menjadi faktor lain dalam menentukan kekuatan beton ringan. Untuk mendapatkan formulasi campuran dapat dilakukan dengan pendekatan menggunakan menggunakan metode perbandingan volume campuran dengan karakteristik kuat tekan tertentu. Dengan pendekatan perbendingan formulasi yang berbeda diduga akan menghasilkan kuat tekan
beton ringan cangkang sawit yang berbeda pula. Oleh sebab itu penulis tertarik untuk mempergunakan arang cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengisi dalam pembuatan batako berbentuk silinder dengan berbagai formulasi campuran yang berbeda, sehingga dapat diketahui bagaimana pengaruh perbedaan formulasi tersebut terhadap kuat tekan dan berat isi batako yang dibuat. Identifikasi Masalah Dibawah ini dapat dirumuskan beberapa masalah yang dihadapi antara lain : a. Bagaimana sifat fisik arang cangkang kelapa sawit ? b. Bagaimana pengaruh formulasi campuran batako arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 terhadap kuat tekan ? c. Berapa kuat tekan yang dicapai dengan pendekatan formulasi perbandingan volume 1 : 4 ? d. Bagaimana pengaruh formulasi campuran batako arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 terhadap berat isi ?
57, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm. 57 - 62
Batasan Masalah Dalam penelitian ini, batasan masalah teknis adalah sebagai berikut : a. Cangkang sawit yang digunakan berasal dari pabrik sawit Dumai. b. Cangkang sawit yang digunakan dalam bentuk arang sisa pembakaran. c. Formulasi campuran ditentukan dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 yang selanjutnya volume pasir di gantikan dengan volume arang sesuai formulasi yang direncanakan. d. Pengujian ditinjau saat benda uji ber umur 7 dan 28 hari dengan jumlah 3 sampel untuk masing-masing umur se suai persentase pasir yang digunakan. e. Metode pemadatan dilakukan dengan cara ditekan dengan menggunakan son dir hidrolik P max 600 kg/cm2. f. Semen yang digunakan adalah semen tipe 1 Bosowa karena harganya yang ekonomis serta mudah diperoleh di pasaran g. Pasir yang digunakan adalah pasir Sei. Injap yang berasal dari Rupat. Tujuan Penelitian Adapun tujuan penelitian yang ingin dica pai dari pengujian ini adalah: a. Mengetahui sifat fisik arang cangkang sawit yang berasal dari pabrik sawit Dumai. b. Mengetahui pengaruh formulasi cam puran batako arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1 : 4 terhadap kuat tekan deng an variasi persentase penggantian volu me agregat dengan arang 0%, 10%, 20%, 30%,40% dan 50%. c. Mengetahui kuat tekan yang dicapai oleh masing-masing formulasi. d. Mengetahui pengaruh variasi formulasi campuran batako arang cangkang kela pa sawit terhadap berat isi. Manfaat Penelitian Dari penulisan penelitian ini, penulis dapat memberikan manfaat antara lain : a. Memberikan gambaran sifat-sifat fisik arang cangkang sawit berkenaan dengan
penggunaaannya sebagai bahan bangu nan. b. Memberikan alternatif bahan bangunan yang memanfaatkan limbah pengola han kelapa sawit. c. Menambah pemahaman bagi peneliti atau penulis tentang pengujian materi al. d. Dapat dijadikan sebagai referensi ten tang penggunaan limbah cangkang sa wit sebagai bahan bangunan. TINJAUAN PUSTAKA Bahan Penyusun Batako Dalam pembuatan batako pada umumnya bahan yang digunakan adalah pasir, semen dan air. Berikut ini akan dijelaskan sekilas mengenai bahan-bahan yang digunakan da lam pembuatan batako. Semen Tipe 1 Peraturan Beton Indonesia (1971) menje laskan bahwa Semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif dan sifat kohesif yang digunakan sebagai bahan pengikat (bonding material) yang dipakai bersa ma dengan batu kerikil, pasir dan air. Portland semen merupakan bahan utama atau komponen beton terpenting yang ber fungsi sebagai bahan pengikat anorganik dengan bantuan air dan mengeras secara hidrolik. Semen portland yang digunakan sebagai bahan struktur harus mempunyai kualitas yang sesuai dengan ketepatan agar berfungsi secara efektif. Pemeriksaan dila kukan terhadap yang masih berbentuk ke ring, pasta semen yang masih keras dan beton yang dibuat darinya. Sifat kimia ya ng perlu mendapat perhatian adalah kese garan semen itu sendiri. Semakin sedikit kehilangan berat berarti semakin sedikit kesegaran semen. Dalam keadaan normal kehilangan berat sebesar 2% dan maksi mum kehilangan yang diijinkan 3%. Kehi langan berat terjadi karena adanya kelem baban dan karbondioksida dalam bentuk kapur bebas atau magnesium yang meng uap .
58, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm. 58 - 62
Pasir Pasir merupakan bahan pengisi yang di gunakan dengan semen untuk membuat adukan. Selain itu juga pasir berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan kekerasan pada batako atau produk bahan bangunan campuran semen lainnya (PBI,1971). Pada pembuatan batako ring an ini digunakan pasir yang lolos aya kan kurang dari 5 mm (ASTM E 11-70) dan harus bermutu baik yaitu pasir yang bebas dari lumpur, tanah liat, zat organik, garam florida dan garam sulfat. Selain itu juga pasir harus bersifat keras, kekal dan mempunyai susunan butir (gradasi) yang baik. Menurut Persyaratan Bangunan In donesia agregat halus sebagai campuran untuk pembuatan beton bertulang harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Pasir harus terdiri dari butir-butir halus dan keras. 2. Pasir harus mempunyai kekerasan yang sama. 3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%, apabila lebih dari 5% maka agregat tersebut harus dicuci dulu sebelum digunakan. Adapun yang dimaksud lumpur adalah bagian butir yang Melewati ayakan 0,063 mm. 4. Pasir harus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. 5. Pasir harus tidak mudah terpengaruh oleh perubahan cuaca (Wijanarko, W, 2008) Air Air yang digunakan sebagai campuran ba han bangunan, harus berupa air bersih dan tidak mengandung bahan-bahan yang da pat menurunkan kualitas batako. Menurut PBI ( 1971) persyaratan dari air yang di gunakan sebagai campuran bahan bangu nan adalah sebagai berikut: a. Air untuk pembuatan dan perawatan beton tiak boleh mengandung minyak, asam alkali, garam-garam, bahan-ba han organik atau bahan lain yang dapat merusak dari pada beton. b. Apabila dipandang perlu maka contoh
air dapat dibawa ke Laboratorium Pe nyelidikan Bahan untuk mendapatkan pengujian sebagaimana yang diper syaratkan. b. Jumlah air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan uku ran berat dan harus dilakukan dengan tepat. Air yang digunakan untuk proses pem buatan beton yang paling baik adalah air bersih yang memenuhi syarat air minum. Jika dipergunakan air yang tidak baik ma ka kekuatan beton akan berkurang. Air yang digunakan dalam proses pembuatan beton jika terlalu sedikit maka akan me nyebabkan beton akan sulit dikerjakan, te tapi jika air yang digunakan terlalu ban yak maka kekuatan beton akan berkurang dan terjadi penyusutan setelah beton me ngeras. (Wijanarko, W. 2008) Pengujian Kuat Tekan Batako Kuat tekan suatu bahan merupakan per bandingan besarnya beban maksimum ya ng dapat ditahan beban dengan luas pena mpang bahan yang mengalami gaya ter sebut. Untuk pengukuran kuat tekan bata ko mengacu pada standar ASTMC-133-97 dan dihitung dengan persamaan berikut : .....................................(1) σ= Fmax A Dimana : σ = Kuat Tekan (N /m2 Fmax = Beban yang diberikan (N) A = Luas penampang yang terkena penekanan gaya Berdasarkan SNI-03-0349-1989, persyara tan kuat tekan minimum batako sebagai bahan bangunan dinding dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel.1 Kuat tekan batako KUAT TEKAN MUTU MINIMUM (MPA) I 9,3 II 6,7 III 3,7 IV 2 Sumber:SNI-03-0349-1989
59, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm. 59 - 62
6. Mistar atau Penggaris 7. Mesin Penggaduk (Concrete Mixer) menggunakan tenaga listrik. Bahan Baku Bahan baku yang dipergunakan untuk pe8. Mould/cetakan berbentuk selinder 9. Sondir Hidrolik P max 600 kg/cm2. ngujian beton ringan antara lain : 1. Semen type I Bosowa (Portland Jumlah Sampel cement). Berdasarkan formulasi 1:4 persentase arang 2. Limbah kelapa sawit (Arang cangkang cangkang kelapa sawit yang digunakan 0%, sawit) 10%, 20%, 30%, 40%, 50% dengan umur 3. Air sampel 7 hari dan 28 hari. Untuk jumlah 4. Pasir Rupat ( sungai Injap) sampel keseluruhan dalam pengujian ini adalah 36 sampel. Benda Uji Benda uji yang digunakan selinder ukuran Rencana Campuran Ø15 x 30 cm. Rencana campuran digunakan yaitu dengan perbandingan volume pasir 1:4 dengan mePeralatan 1. Timbangan digital. nambahkan arang cangkang kelapa sawit. 2. Saringan atau Ayakan Volume pasir digantikan dengan volume 3. Ember arang cangkang sawit sesuai persentase pa 4. Oven sir yang digunakan berdasarkan studi li 5. Talam baja teratur (Laksono D.W, 2009). Diagram alir pelaksanaan penelitan Penelitian Gambar 1. Bagan Alir METODE PENELITIAN
60, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm. 60 - 62
Pencampuran Batako Untuk membuat suatu campuran beton, ma ka semua data sangat diperlukan untuk mendapatkan kekuatan batako sesuai yang direncanakan. Dari hasil tersebut didapat berapa komposisi yang dibutuhkan dari tiap-tiap jenis material seperti semen, ag regat halus, dan air. Dari jumlah itu di buatlah suatu campuran dengan mengga bungkan semua jenis material menjadi satu kesatuan dengan bantuan mesin pengaduk (molen). Pembuatan benda uji dibuat sesuai dengan kapasitas molen dan juga cetakan yang ada. Pada penelitian ini, pembuatan benda uji dilakukan sebanyak dua kali pen campuran.
Pembuatan Benda Uji Setelah pencampuran dilakukan sudah ter capai maka langsung dilakukan pembuatan benda uji pada cetakan yang telah dise diakan. Adapun langkah-langkah pembua tan benda uji adalah sebagai berikut : 1. Tuang adukan ke dalam gerobak soro ng dan dibawa ke tempat pemadatan serta pencetakan sampel. 2. Untuk melakukan pemadatan sampel, terlebih dahulu adalah kondisikan alat sondir dalam kondisi baik. Atur semua alat sondir tersebut sehingga siap untuk dipakai 3. Sebelum sampel di masukkan ke dalam mould dan juga ditekan terlebih dahulu timbang berat awal sampel. 4. Selanjutnya tekan sampel dengan ban tuan besi padu, plat kayu dan plat besi, masukkan plat kayu dan dilapisi plat besi kemudian masukkan besi padu ke dalam sondir, tekan sampel sehingga mencapai kuat tekan maksimum 300 kg/cm2. 5. Sampel yang selesai di tekan ratakan permukaan sampel dengan mengguna kan besi perata. Perawatan (Curing) Benda uji dibuka dari cetakan setelah satu hari (24 jam). Seterusnya dilakukan pera watan batako dengan cara dilakukan pe nyimpanan yang tidak secara langsung ter
kena sinar matahari. Perawatan batako di maksud agar proses pengerasan semen, pa sir,arang cangkang sawit berlangsung deng an sempurna. Perawatan beton dilakukan di Laboratorium Uji Bahan Politeknik Negeri Bengkalis. Pengujian Berat Isi Batako (SNI 03 1973-1990) Metode ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pengujian untuk menentukan berat isi batako. Tujuan pengujian ini untuk mem peroleh angka yang benar dari berat isi ba tako. Pengujian berat isi batako dimaksud untuk mengetahui berat isi rata-rata yang dimiliki oleh masing-masing benda uji. Pe ngujian ini dilakukan pada selinder batako yang telah dirawat sesuai umurnya. Pengujian Kuat Tekan Batako (SNI 03-1974-1990) Pengujian kuat tekan batako dimaksud un tuk mengetahui nilai kuat tekan batako melalui benda uji selinder batako, dengan umur pengujian,7 hari dan 28 hari. Kuat tekan batako adalah nilai yang ditunjukkan dengan cara menekan benda uji batako me lalui alat tekan. Besarnya kuat tekan batako ini menunjukan baik tidaknya mutu pelak sanaan batako. Apabila mutu pelaksanaan batako tepat dan benar maka akan didapat mutu batako sesuai dengan yang diingin kan. pada mesin kuat tekan batako akan di dapatkan, kemudian besarnya beban hancur ini dibagi dengan luasan permukaan benda uji yang tertekan maka akan didapatkan besarnya tegangan tekan batako. Dengan kata lain kuat tekan batako adalah beban persatuan luas yang menyebabkan batako hancur. HASIL PENELITIAN DAN ANALISA Hasil Penelitian Dari hasil penelitian dan analisa didapat pe ngaruh penambahan arang cangkang kelapa sawit yaitu semakin banyak persentase ara ng yang ditambahkan maka semakin ringan berat isi batako. Sedangkan pengaruh per sentase penambahan arang terhadap kuat
61, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm. 61 - 62
tekan batako adalah Pada sampel dengan kadar 0% arang cangkang sawit kuat tekan sampel adalah 4,01 Mpa (mutu III), kemudian kuat tekan sampel batako menurun pada kadar penambahan 10% arang adalah 3,52 Mpa (mutu IV) dan 20% arang adalah 3,76 Mpa (mutu III). Pada kadar penambahan arang sebanyak 30%,40% dan 50% kuat tekan sampel batako meningkat tinggi hingga kuat tekan maksimal 5,60 Mpa (mutu III). Rata-rata kuat tekan sampel batako termasuk pada mutu III hal ini kemungkinan disebabkan karena sampel pada umur 28 hari kondisinya sudah kering dan mengeras sehingga kuat tekan sampel bertambah.
3.
KESIMPULAN Dari hasil analisa dan pembahasan yang dilakukan oleh penulis berdasarkan data pengujian di Laboratorium Uji Bahan Politeknik Bengkalis maka penulis mengambil kesimpulan diantaranya : 1. Dari pengujian propertis material didapatkan data sifat fisik arang , yaitu: a. Berat volume arang adalah 686,242 kg/m3 b. Rata-rata kadar air arang adalah 2,5991 % c. Rata-rata berat jenis arang adalah 1,164 dan water absorption adalah 1,802 % d. Rata-rata kadar lumpur arang adalah 4,82%. e. Analisa saringan didapat MHB arang adalah 3,879. 2. Pengaruh formulasi campuran beton ringan arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1:4 terhadap kuat tekan adalah Pada kadar 0% arang cangkang sawit kuat tekan rata sampel adalah 4,01 MPa, kemudian pada kadar penambahan arang
4.
cangkang sawit 10% dan 20% kuat tekannya cenderung menurun dibawah kuat tekan sampel 0% arang cangkang sawit. Pada kadar penambahan arang 30%, 40% dan 50% arang cangkang sawit kuat tekan sampel cenderung meningkat diatas kuat tekan sampel 0% arang cangkang sawit. Pada kadar penambahan arang 30%, 40% dan 50% arang cangkang sawit kuat tekan sampel cenderung meningkat diatas kuat tekan sampel 0% arang cangkang sawit sehingga mencapai kuat tekan maksimal 5,60 Mpa. Kuat tekan maksimum yang dicapai terdapat pada persentase penambahan arang 50% pada umur 28 hari dengan kuat tekan 5,60 MPa dan rata-rata kuat tekan sampel batako termasuk pada mutu III beton ringan sebagai bahan konstruksi. Pengaruh formulasi campuran beton ringan arang cangkang kelapa sawit dengan pendekatan perbandingan volume 1:4 terhadap berat isi adalah semakin banyak persentase arang didalam batako maka semakin ringan berat isi pada batako.
DAFTAR PUSTAKA Laksono, D.W (2009) pengaruh penggantian sebagian agregat pasir terhadap karakteristik dan kuat tekan batako dengan metode pressing”, Skripsi, Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Wijarnarko, W (2008) Metode Penelitian Jerami Padi Sebagai Bahan Pengisian, Erlangga, Bandung.
62, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm. 62 - 62