LAPORAN HASIL PENELITIAN DOSEN
PENGGUNAAN CANGKANG KELAPA SAWIT UNTUK BATA BETON RINGAN
TIM PENELITI DEVI OKTARINA, S.T., M.T NIDN : 0225127503 NATALINA, S.T., M.T NIDN : 0225127503
DIBIAYAI DIPA KOPERTIS WILAYAH II NO. 023.04.2.41532/2013 TANGGAL 05 DESEMBER 2013
FAKULTAS TEKNIK/JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS MALAHAYATI 2013
HALAMAN PENGESAHAN PENELITIAN DOSEN PEMULA
Bandar Lampung, 27 Maret 2013 Mengetahui, Dekan/Ketua
Ketua Peneliti,
Weka Indra Dharmawan, S.T., M.T
Devi Oktarina, S.T., M.T
ABSTRAK Berkembangnya industri minyak kelapa sawit menyebabkan meningkatnya limbah cangakang kelapa sawit yang merupakan salah satu limbah pengolahan minyak kelapa sawit yang cukup besar, yaitu mencapai 60% dari produksi minyak. Limbah cangkang kelapa sawit dalam penelitian ini dimanfaatkan untuk campuran bata beton sebagai bahan bangunan berupa dinding dengan menggunakan beton ringan. Dalam pembuatan dinding untuk stuktur bangunan biasa digunakan batu bata merah yang terbuat dari tanah pertanian yang sudah langka. Proses pembuatannya juga tidak memerlukan proses pembakaran sebagaimana halnya pada proses pembuatan batu bata. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kuat tekan bata beton dengan menggunakan tambahan cangkang kelapa sawit dengan presentase penambahan 0 %, 3 %, 6 %, 9 %, 12 % dari kebutuhan pasir. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan membuat benda uji berupa balok dengan ukuran 40 cm x 10 cm x 20 cm untuk uji penyerapan air dan uji kuat tekan. Masing-masing variasi berjumlah 3 buah. Rancangan penelitian pada bata beton ringan akan dibuat benda uji dengan perbandingan campuran 1Pc : 7Ps, dimana campuran ini akan diberi tambahan cangkang kelapa sawit sebagai bahan tambah dengan mengurangi jumlah persentase dari berat pasir. Hasil pengujian untuk kuat tekan bata beton ringan CKS persentase CKS 3%, dan 6% mengalami peningkatan dari bata beton normal sebesar 9,49% dan 18,64%. Persentase CKS 9% kuat tekannya sama dengan kuat tekan bata beton normal dan untuk persentase CKS 12 % kuat tekannya mengalami penurunan sebesar 34,58%. Berdasarkan SNI 03-0349-1989 bata beton normal/non CKS dan bata beton dengan persentase CKS 9% dan kuat tekannya sebaesar 25,09 kg/cm2 termasuk tingkat mutu bata beton pejal IV. Bata beton persentase CKS 3% dan CKS 6% yang kuat tekannya sebesar 27,47 kg/cm2 dan 29,76 kg/cm2 melampaui kuat tekan tingkat mutu bata beton pejal IV. Untuk standar PUBI 1989 bata beton normal/non CKS dan bata beton dengan persentase CKS 9% dan kuat tekannya sebaesar 25,09 kg/cm2 termasuk tingkat mutu bata beton pejal A1. Bata beton persentase CKS 3% dan CKS 6% yang kuat tekannya sebesar 27,47 kg/cm2 dan 29,76 kg/cm2 melampaui kuat tekan tingkat mutu bata beton pejal A1. Kata kunci : bata beton ringan, cangkang kelapa sawit (CKS), kuat tekan dan penyerapan air
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penelitian ini dapat terselesaikan. Penelitian ini merupakan penelitian dosen muda yang dibiayai oleh DIPA Kopertis Wilayah II No. 023.04.2.41532/2013 tanggal 05 Desember 2013. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah cangkang kelapa sawit (CKS) yang banyak terdapat di PTPN VII Rejosari Natar Lampung Selatan. Limbah cangkang kelapa sawit (CKS) digunakan sebagai campuran dalam pembuatan bata beton ringan dengan persentase tertentu. Penelitian ini berjudul : “Penggunaan Cangkang Kelapa Sawit Untuk Bata Beton Ringan”. Peneliti menyadari akan keterbatasan pengetahuan, kemampuan, pengalaman dan waktu sehingga Peneliti ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka, dengan segenap hati dan sikap terbuka Peneliti menerima segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penelitian ini.
Bandar Lampung, November 2013
Peneliti,
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... ………………………………………………………..
i
HALAMAN PENGESAHAN…..…………………………………………….
iii
ABSTRAK …………………………………………………………………….
v
PRAKARTA …………………………………………………………………..
vi
DAFTAR ISI …………………………………………………………………. DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………
1
DAFTAR TABEL …………………………………………………………….
2
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………...…………………..
3
BAB I. PENDAHULUAN
3
1.1. Latar Belakang................................................................................
3
1.2. Rumusan Masalah...........................................................................
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Beton Ringan.............. .....................................................................
5
2.2. Bata Beton........................................................................................
9
2.3. Bahan-bahan Penyusun Bata Beton..................................................
10
2.4. Klasifikasi Bata Beton......................................................................
10
2.5. Pengujian Kuat Tekan dan Penyerapan Air Bata Beton ..…………
17
2.6. Dinding ……………………………………………………………
20
BAB III. TUJUAN DAN MENFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan Penelitian..............................................................................
23
3.2. Manfaat Penelitian............................................................................
24
BAB IV. METODE PENELITIAN
24
4.1. Jenis Penelitian.................................................................................
24
4.2. Desain Penelitian..............................................................................
25
4.3. Bahan yang Digunakan…….............................................................
25
4.4. Alat yang Digunakan …….………………………………………..
26
4.5. Tahapan Penelitian …...…………………………………………… BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
31
5.1. Hasil Penelitian............ ....................................................................
34
5.2. Pembahasan............... ......................................................................
38
BAB VI. SIMPULAN DAN SARAN
42
6.1. Kesimpulan ...................................................................................... 7.2. Saran ................................................................................................ DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
43
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Latar belakang penelitian ini karena berkembangnya industri minyak kelapa sawit menyebabkan meningkatnya limbah cangakang kelapa sawit yang merupakan salah satu limbah pengolahan minyak kelapa sawit yang cukup besar, yaitu mencapai 60% dari produksi minyak. Limbah cangkang kelapa sawit dalam penelitian ini dimanfaatkan untuk campuran bata beton sebagai bahan bangunan berupa dinding dengan menggunakan beton ringan. Dalam pembuatan dinding untuk stuktur bangunan biasa digunakan batu bata merah yang terbuat dari tanah pertanian yang sudah langka. Namun pada saat ini proses pembuatan batu bata yang begitu banyak dapat berdampak merusak lingkungan, karena bahan baku yang digunakan adalah tanah liat yang mayoritasnya diambil dari lahan pertanian atau perbukitan. Selain batu bata, ada juga bata beton yang berfungsi sebagai bahan pengisi dinding. Pada saat ini bata beton sangat banyak digunakan sebagai pengganti batu bata. Hal ini dikarenakan bata beton lebih cepat dalam proses pembuatan dan pengerjaannya untuk pengisi dinding dibandingkan dengan batu bata. Bata beton termasuk dalam jenis bata beton yang terbuat dari pencampuran agregat halus (pasir), bahan perekat hidrolis (semen) dan air. Proses pembuatannya juga tidak memerlukan proses pembakaran sebagaimana halnya pada proses pembuatan batu bata. Bata beton juga ada beberapa macam bentuk dan ukuran, yaitu bata beton berlubang (hollow block) dan bata beton tidak berlubang (solid block). Pada penelitian ini bata beton akan dikombinasikan dengan limbah cangkang kelapa sawit sebagai bahan tembahannya. Cangkang kelapa sawit mempunyai komposisi arang yang sangat tinggi. Selain itu cangkang kelapa sawit memliki struktur yang lebih keras dibanding tempurung kelapa biasa. 1.2.
Rumusan Masalah Dengan berlimpahnya jumlah limbah cangkang kelapa sawit (CKS) hasil produksi
minyak kelapa sawit maka perlu dimanfaatkan untuk bahan campuran bata beton ringan, sehingga dapat mengurangi dampak lingkungan dari limbah cangkang kelapa sawit tersebut.
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Beton Ringan Beton ringan merupakan beton yang memiliki berat jenis (density) lebih ringan
dari pada beton pada umumnya, tidak seperti beton normal yang relatif cukup berat dengan berat jenis 2,4 atau berat 2400 kg/m3. Pada umumnya berat beton ringan berkisar antara 600 – 1600 kg/m3, serta berat beton ringan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Karena itu keunggulan beton ringan utamanya ada pada berat, sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi (high rise building) akan dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada perhitungan pondasi. Beton ringan diperoleh dengan cara penambahan pori-pori udara kedalam campuran beton. Oleh karena itu pembuatan beton ringan dapat dilakukan dengan cara-cara berikut: a.
Dengan membuat gelembung-gelembung gas/udara dalam adukan semen.
Dengan demikian akan terjadi banyak pori-pori udara didalam betonnya. Bahan tambahann khusus (pembentuk gelembung uadar adalam beton) ditambahkan kedalam semen dan akan timbul gelembung-gelembung udara. b.
Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat bakar dan batu apung.
Dengan demikian beton yang terjadipun akan lebih rigan daripada beton normal. c.
Pembuatan beton tidak menggunakan butir-butir agregat halus. Dengan demikian
beton ini disebut “beton non-pasir” dan hanya dibuat dari semen dan agregat kasar saja (dengan butir maksimum agregat kasar sebesar 20mm atau 10mm). Beton ini mempunyai pori-pori yang hanya berisi udara. 2.2.
Bata Beton Bata beton adalah bata yang dibuat dari campuran bahan perekat hidrolis
ditambah dengan agregat halus dan air dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya dan mempunyai luas penampang lubang lebih dari 25% penampang batanya dan isi lubang lebih dari 25% isi batanya (PUBI, 1982:26). Menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia (PUBI 1982) yang dimaksud dengan bata beton pejal adalah bata beton yang mempunyai luas penampang pejal 75% atau lebih dari luas penampang seluruhnya, dan mempunyai
volume pejal lebih dari 75% volume seluruhnya. Sedangkan menurut SII No. 0248 – 80, yang dimaksud bata beton adalah suatu unsur bahan bangunan yang berbentuk bata yang dibuat dari campuran bahan perekat hidrolis atau sejenisnya, campuran trass, kapur, dan air atau dengan bahan tambah lainnya yang tidak merugikan sifat beton. Menurut bentuknya bata beton dibagi menjadi dua macam yaitu bata beton pejal dan bata beton berlubang. Bata beton dikatakan pejal bila bata beton memiliki penampang pejal 75% atau lebih luas dari penampang seluruhnya, dan memiliki volume pejal 75% volume seluruhnya. Bata beton secara umum dibagi menjadi 6 type, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Tipe-tipe bata beton Keterangan :
a. Type A
: Ukuran 20.20.40 cm3 berlubang untuk tembok/dinding pemikul
dengan tebal 20 cm. b.Type B
: Ukuran 20.20.40 cm3 berlubang untuk tembok/dinding tebal 20 cm
sebagai penutup pada sudut-sudut dan pertemuan-pertemuan. c.Type C
: Ukuran 10.20.40 cm3 berlubang dipergunakan sebagai penutup
dinding pengisi dengan tebal 10 cm. d.Type D
: Ukuran 10.20.40 cm3 berlubang sebagai dinding pengisi pemisah
dengan tebal 10 cm. e.Type E
: Ukuran 10.20.40 cm3 tidak berlubang untuk tembok-tembok setebal
10 cm. Dipergunakan untuk dinding pengisi atau pemikul sebagai hubungan sudut – sudut dan pertemuan-pertemuan. Type F : Ukuran 8.20.40 cm3 tidak berlubang sebagai dinding pengisi. Di Indonesia terdapat bermacam-macam jenis bata beton yang sesuai dengan bahan penyusunnya. Jenis bata beton yang ada dapat diklarifikasikan sebagai berikut : a. Bata cetak beton Dibuat dari campuran semen portland dan pasir atau kerikil. b. Batu cetak tras kapur Dibuat dari campuran kapur padam dan tras. c. Batu cetak tanah stabilitasi. Terdiri dari batu cetak semen + tanah (solid cement) dan batu cetak kapur + tanah (line stabilized soil) d. Batu cetak kapur pasir Dibuat dari campuran kapur padam + pasir kwarsa, dimanpatkan dan dikeraskan dengan tekanan uap tinggi. 2.3.
Bahan - Bahan Penyusun Bata beton a. Semen Semen Portland adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang
dihasilkan dengan menghaluskan klinker (bahan ini terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis), dengan batu gibs sebagai bahan tambahan. Fungsi semen portland adalah sebagai perekat butir-butir agregat sehingga terjadi suatu massa yang padat. Semen porland dibuat dengan memanaskan suatu campuran yang terdiri dari bahan-bahan yang mengandung kapur, silika, alumina, oksida, besi, dan
oksida-oksida lain secara baik dan merata (Wuryati Samekto dan Candra Rahmadiyanto, 2001:1). Didalam semen terdapat senyawa yang kompleks yang lazim disebut sebagai senyawa semen atau mineral klinker, seperti Tabel 2.1. berikut : Tabel 2.1. Kandungan Senyawa dan Mineral Mineral – mineral klinker
Rumus kimia
Rumus Singkatan
Kadar rata - rata (%)
Trikalsium Silikat Dikalsium Silikat Trikalsium Aliuminat Tetrakalsium Alumina Ferit Kapur Bebas Gips
3 CaO. SiO2 2 CaO. SiO2 3 CaO. Al2O3 CaO.Al2O3.Fe2O3 CaO CaCo4
C3S C2S C3A C4AF -
45 - 70 15 - 35 0 - 15 3 - 15 ≤1 ≤3
Sumber : Teknologi Beton, Wuryati S dan Candra R, 2001. b. Pasir Pasir atau agregat halus adalah agregat langsung dari alam yang berupa butiran– butiran mineral keras yang bentuknya mendekati bulat dan ukuran butirannya sebagian besar terletak antara 0,075-5 mm, dan kadar bagian yang ukurannya lebih kecil dari 0,063 mm tidak lebih dari 5%, (PUBI 1982). Pasir merupakan hasil penghancuran oleh alam dari batuan induknya, dan terdapat dekat atau sering kali jauh dari asalnya karena terbawa oleh arus air atau angin, dan mengendap di suatu tempat. c. Air Air merupakan salah satu unsur penting sebagai bahan penyusun bata beton. Agar kestabilan dan kekuatan campuran bata beton terpenuhi, maka salah satu cara adalah dengan meninjau atau menetapkan faktor air semen (f.a.s) yang digunakan dalam adukan. Air berfungsi untuk reaksi semen memulai pengikatan serta menjadi pelumas antara butir-butir agregat agar dapat mudah dikerjakan dan di padatkan. Untuk bereaksi dengan semen, air yang diperlukan hanya sekitar 25% berat semen saja, namun dalam kenyataannya nilai faktor air semen (fas) yang dipakai sulit kurang 0,35. Kelebihan air yang dipakai sebagai pelumas ini tidak boleh terlalu banyak karena kekuatan beton akan rendah. Faktor air semen merupakan konstanta pembanding antara jumlah air bebas dan berat semen. Semakin kecil nilai faktor air semen dalam
adukan maka tingkat kekentalan adukan semakin tinggi. Hal ini menyebabkan sifat adukan tidak mudah untuk dikerjakan, sifat susut adukan menjadi kecil dan tingkat kekuatan tekan adukan semakin tinggi. Pengunaan air dalam campuran bata beton sebaiknya memenuhi syarat yang tercantum dalam PUBI 1982 sebagai berikut : 1)
Air harus bersih, tidak mengandung lumpur, minyak, dan benda terapung lainnya lebih dari 2 gram per liter.
2)
Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan merusak beton (asam– asam,zat organik dsb) lebih dari 15 gram per liter.
3)
Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram per liter Air perawatan dapat menggunakan air yang dipakai untuk pengadukan, tetapi
harus yang tidak menimbulkan noda atau endapan yang merusak warna permukaan. 2.4.
Cangkang Kelapa Sawit Kelapa sawit merupakan tumbuhan tropis yang diperkirakan berasal dari Nigeria
(Afrika Barat) karena pertama kali ditemukan di hutan belantara negara tersebut. Kelapa sawit pertama masuk ke Indonesia pada tahun 1848, dibawa dari Mauritius dan Amsterdam oleh seorang warga Belanda. Bibit kelapa sawit yang berasal dari kedua tempat tersebut masing-masing berjumlah dua batang dan pada tahun itu juga ditanam di Kebun Raya Bogor. hingga saat ini dua dari empat pohon tersebut masih hidup dan diyakini sebagai nenek moyang kelapa sawit yang ada di Asia Tenggara (Hadi,Mustafa,2004). Cangkang kelapa sawit merupakan salah satu limbah pengolahan minyak kelapa sawit yang cukup besar, yaitu mencapai 60% dari produksi minyak. Prinsip pemisahan biji dari cangkangnya adalah karena adanya perbedaan berat jenis antara inti dan cangkang. Caranya adalah dengan mengapungkan biji-biji yang telah dipecahkan dalam larutan lempung yang mempunyai berat jenis 1,16. Dalam keadaan ini inti kelapa sawit akan mengapung dalam larutan dan cangkang akan mengendap di dasar. Inti dan cangkang diambil secara terpisah kemudian dicuci sampai bersih. Alat yang digunakan untuk memisahkan inti dari cangkangnya disebut hydrocyclone separator.Inti buah dimasukkan ke oven dan dikeringkan pada suhu 80 C. Kandungan yang dimiliki oleh Cangkang Kelapa Sawit dapat dilihat pada Tabel 2.2. dibawah ini.
Tabel. 2.2. Kandungan Cangkang Kelapa Sawit No Komponen 1 Selulosa 2 Hemiselulosa 3 Lignin 4 Abu 5 Komponen akstraktif 6 Uronat anhidrat 7 Nitrogen 8 Air Sumber : eki.riana blogs 2.5.
Persentase 26.6 % 27.7 % 29.4 % 0.6 % 4.2 % 3.5 % 0.1 % 8.0 %
Pengujian Kuat Tekan dan Penyerapan Air Bata Beton Pengujian bata beton pada penelitian ini berdasarkan dari ketentuan SNI 03–
0349–1989. Berdasarkan SNI 03–0349–1989 pengujian menggunakan langkah– langkah sebagai berikut : 1.
Pengukuran benda uji Untuk mengetahui ukuran contoh, di gunakan 5 (lima) variabel benda uji yang
utuh. Alat ukur yang digunakan adalah kaliper / mistar sorong yang dapat mengukur teliti sampai 1 mm, setiap pengukuran panjang, lebar, tebal bata beton, dilakukan paling sedikit 3 (tiga) kali pada tempat yang berbeda-beda, kemudian dihitung harga rata–rata dari ketiga pengukuran tersebut. Harga pengukuran dari 5 (lima) variabel benda uji, dilaporkan mengenai ukuran rata–rata dan penyimpangannya. 2.
Untuk pengujian kuat tekan dipakai 5 variabel benda uji dengan masing-
masing 3 buah benda uji yang sudah di uji ukurannya. Pengujian kuat tekan melalui langkah-langkah sebagai berikut : a.
Meratakan/menerapkan bidang tekan Bahan penerapan dibuat dari 1 adukan semen Portland ditambah 1 atau 2
bagian pasir halus lolos ayakan 0,3 mm. bidang tekan benda uji (2 bagian) diterap dengan adukan semen sedemikian rupa sehingga terdapat bidang yang rata dan sejajar satu dengan lainnya. Tebal dari lapisan penerap kurang lebih 3 mm. benda uji ditentukan kuat tekannya apabila pengerasan lapisan penerap sedikitnya telah berumur 3 hari. b.
Penentuan kuat tekan
Arah tekanan pada bidang tekan benda uji disesuaikan dengan arah tekanan beban didalam pemakaian. Benda uji dibuat dalam bentuk kubus dan benda uji yang telah siap ditentukan kuat tekannya dengan mesin tekan yang dapat diatur kecepatan penekanannya. Kecepatan penekanan dari mulai member beban sampai benda uji diatur sehingga tidak kurang dari 1 menit dan tidak lebih dari 2 menit. Kuat tekan benda uji dihitung dengan membagi beban maksimum (pada waktu benda hancur), dengan luas bidang tekan bruto, dinyatakan dalam kg/cm 2. Kuat tekan tadi dilaporkan masing-masing untuk setiap benda uji dan juga harga rata-rata dari 5 variabel benda uji dengan maing-masing 3 buah benda uji. KuatTekan
( f ')
P A
Keterangan
c.
.......... .......... .......... ......
: f’
= Kuat tekan bata beton
P
= Beban Tekan
(N)
A
= Luas Penampang
(cm2)
2 .1
(MPa)
Penyerapan air Untuk pengujian penyerapan air, dipakai 5 variabel benda uji dengan masing-
masing 3 buah benda uji dalam keadaan utuh. Alat yang dipakai dalam pengujian ini : timbangan yang dapat menimbang teliti sampai 0,5 persen dari berat benda uji dan dapur pengeringan/oven yang dapat mencapai suhu kurang lebih 1050 C. Langkah pengujian penyerapan sebagai berikut : Benda uji dalam keadaan seutuhnya direndam dalam keadaan bersih, suhu ruangan selama 24 jam. Kemudian benda uji diangkat dan air sisanya dibiarkan meniris kurang lebih selama 1 menit, lalu benda-benda uji diseka permukaannya dengan kain basah, untuk menyeka kelebihan air yang masih tertinggal. Benda uji kemudian ditimbang (A). Setelah itu benda uji coba dikeringkan di dalam dapur pengeringan pada suhu kurang lebih 1050 C, sampai beratnya pada 2 kali penimbangan tidak berselisih lebih dari 0,2% dari penimbangan yang terdahulu. Selisih penimbangan (A) dan (B) adalah jumlah penyerapan air, dan harus dihitung berdasarkan persen berat. Penyerapan air =
A B x 100 % B
............................................... 2.2
Laporkan hasil rata–rata dari 5 (lima) variabel benda uji tersebut. Bata beton harus memenuhi syarat-syarat fisis sesuai dengan Tabel 2.3. dibawah ini Tabel 2.3. Syarat-syarat Fisis Bata Beton
Tingkat Mutu Bata Beton Pejal Syarat Fisis
Satuan
Tingkat Mutu Bata Beton Berlobang
I II III IV I II III IV Kuat Tekan Bruto* 2 kg/cm 100 70 40 25 70 50 35 20 rata-rata min. Kuat Tekan bruto masing-masing benda kg/cm2 90 65 35 21 65 45 30 17 uji Penyerapan Air rata% 25 35 25 35 rata Keterangan : Kuat tekan bruto adalah tekan keseluruhan pada waktu benda coba pecah, dibagi dengan luas ukuran nyata dari bata termasuk luas lubang serta cekungan tepi. Sumber : SNI 03-0349-1989.
BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
3.1.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah cangkang kelapa sawit
untuk digunakan sebagai bahan bangunan yaitu bahan campuran pembuatan bata beton ringan. 3.2.
Manfaat Penelitian Dengan dilakukannya penelitian ini diharapkan limbah cangkang kelapa sawit
dapat dibuat bata beton ringan, sehingga dapat mengurangi persentase dan biaya penggunaan agregat halus (pasir) dalam campuran bata beton ringan.
BAB IV. METODE PENELITIAN
4.1. Tipe dan Rancangan Penelitian Tipe penelitian bata beton ringan dengan campuran cangkang kelapa sawit (CKS) dalam penelitian ini adalah penelitian eksprimen, dimana untuk mendapatkan data – data dan hasil penelitian maka dilakukan pengujian dan penelitian di laboratorium. Rancangan penelitian pada bata beton ringan akan dibuat benda uji dengan perbandingan campuran 1Pc : 7Ps, dimana campuran ini akan diberi tambahan cangkang kelapa sawit sebagai bahan tambah dengan mengurangi jumlah persentase dari berat pasir. Pembuatan benda uji dan prosedur pengujian kualitas sesuai dengan yang telah ditentukan dalam Standar Nasional Indonesia (SNI 03-0349-1989). Berdasarkan cara pengujian untuk kuat tekan bata beton dipakai 5 variabel benda uji dengan masing-masing 3 buah benda uji dalam bentuk balok. Dimana komposisi yang akan direncanakan dalam penelitian ini adalah : 1. Bata beton ringan dengan menggunakan campuran 1Pc : 7Ps 2. Bata beton ringan dengan menggunakan campuran 1Pc : 2.1Ps : 3% CKS 3. Bata beton ringan dengan menggunakan campuran 1Pc : 4.2Ps : 6% CKS 4. Bata beton ringan dengan menggunakan campuran 1Pc : 6.3Ps : 9% CKS 5. Bata beton ringan dengan menggunakan campuran 1Pc : 8.4Ps : 12% CKS Keterangan
:
Pc
: Portland cement
Ps
: Pasir
CKS
: Cangkang Kelapa Sawit Jumlah benda uji bata beton ringan yang dicampur cangkang kelapa sawit
dapat dilihat pada Tabel 4.1. beikut :
Tabel 4.1. Jumlah Benda Uji Kode Benda Uji
Jenis Bata Beton
Kadar Persentase
Jumlah Benda (buah)
Cangkang Kelapa Sawit (%) CKS 0 CKS 1 CKS 2 CKS 3 CKS 4
Type 1 Type 2 Type 3 Type 4 Type 5
0 3 6 9 12 Jumlah Total
Kuat Tekan (28 hari) 3 3 3 3 3 15
Penyerapan Air 3 3 3 3 3 15
Sumber : Data Primer Bahan yang digunakan dalam melakukan penelitian ini adalah : 1. Semen Portland Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen portland type I merk Semen Padang dalam kemasan 50 kg / zak yang diperoleh dari toko dalam keadaan baik dan tertutup rapat. 2. Agregat Halus Pasir yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir yang berasal dari quarry Gunung Sugih. Gradasi yang digunakan lolos saringan ukuran 4,8 mm. 3. Air Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air yang bebas dari unsur – unsur kimia dan memenuhi syarat untuk konsumsi minum. 4. Cangkang kelapa sawit Cangkang kelapa sawit yang digunakan dalam penelitian ini adalah cangkang kelapa sawit yang ukuran maksimumnya 2 cm dan berasal dari PTPN VII Rejosari Natar Lampung Selatan. Pada penelitian ini, cangkang kelapa sawit berfungsi sebagai bahan pengganti dari pasir. Tahapan penelitian Penggunaan Cangkang Kelapa Sawit untuk Bata Beton Ringan dapat dilihat pada Gambar 4.1. dibawah ini.
Mulai
Penyediaan Bahan
Agregat Halus
Cangkang Kelapa Sawit
Air
Jenis Pengujian :
Tidak
-
Uji gradasi agregat halus
-
Uji berat jenis dan penyerapan air
-
Uji kadar lumpur agregat halus
-
Uji berat volume agregat halus
Sesuai dengan standar SNI ? Ya Pembuatan Benda Uji Perawatan Pengujian Benda Uji Pendataan dan Analisa Perhitungan Hasil Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 4.1. Diagram Tahapan Penelitian
Semen PC
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
5.1.
Mutu Bahan dan Kebutuhan Bahan
a. Semen Semen Portland yang digunakan dalam pengujian ini adalah semen tipe 1 dengan merk Semen Padang dengan kapasitas per zaknya 50 kg. Pengujian dilakukan secara visualisasi dengan pengamatan langsung apakah terjadi kerusakan/kebocoran pada pembungkus semen tersebut atau tidak, karena kerusakan/kebocoran pada pembungkus semen dapat menyebabkan terjadinya kerusakan/pengaruh terhadap butiran halus semen. Hasil pemeriksaan butiran menunjukkan bahwa semen dalam kantong masih baik dalam arti belum terjadi penggumpalan. b. Air Air yang ada di laboratorium pembuatan bata beton ini telah memenuhi persyaratan fisik karena digunakan untuk kebutuhan dilaboratorium yang berarti secara kimiwi air tersebut tidak mengandung bahan-bahan kimia yang dapat merusak dan mangganggu kekuatan pada bata beton tersebut. Dan apabila dicek secara fisik warnanya bening dan bersih tampak tidak ada kotoran maupun kandungan lumpur, sehingga dapat digunakan untuk pembuatan bata beton. c. Agregat halus Pengujian agregat halus pada penelitian ini meliputi pengujian berat jenis dan penyerapan agregat halus, pengujian kadar lumpur, pengujian berat volume agregat halus dan pengujian gradasi agregat halus. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.1. berikut ini :
Tabel 5.1. Hasil Pengujian Agregat Halus
No
Jenis Pengujian
Hasil Pengujian
Standar
1
Penyerapan agregat halus
1,6 %
2
Berat jenis (SSD) agregat halus
2,717
4
Berat volume agregat halus Gembur Padat MHB agregat halus
2147,95 kg/cm3 2292,47 kg/cm3 2,74
1,50 – 3,80
5
Kadar lumpur agregat halus
3,4 %
<5%
0,85 %
0 – 20 %
3
6
Kadar air agregat halus Sumber : Hasil Penelitian
Agregat normal 2,50 – 2,70
d. Cangkang Kelapa Sawit (CKS) Pengujian Cangkang Kelapa Sawit (CKS) pada penelitian ini meliputi pengujian berat jenis dan penyerapan, pengujian kadar lumpur, pengujian berat volume dan pengujian gradasi. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.2. berikut ini : Tabel 5.2. Hasil Pengujian Cangkang Kelapa Sawit (CKS) No
Jenis Pengujian
Hasil Pengujian
Standar
1
Penyerapan CKS
1,2 %
2
Berat jenis (SSD) CKS
2,580
3
4
Berat volume CKS Gembur Padat MHB CKS
772,350 kg/cm3 789,375 kg/cm3 5,88
5,00 – 8,00
5
Kadar lumpur CKS
3,2 %
<1%
6
Kadar air CKS Sumber : Hasil Penelitian
4,754 %
0 – 20 %
Agregat normal 2,50 – 2,70
Kebutuhan Bahan Bata Beton Proses pembuatan benda uji dimulai dengan menghitung kebutuhan berat bahan yang diperlukan, yaitu : Semem Portland, Agregat Halus (Pasir), Cangkang Kelapa Sawit (CKS) serta kebutuhan air. Untuk menghitung jumlah kebutuhan tiap-tiap bahan, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap berat jenis (BJ) tiap-tiap bahan tersebut. Berikut adalah berat jenis masing-masing bahan setelah dilakukan pemeriksaan di laboratorium. a. Berat jenis semen
: 3,00 gr/cm3
b. Berat jenis pasir
: 2,71 gr/cm3
c. Berat jenis CKS
: 2.56 gr/cm3
Kebutuhan bahan untuk 1 (satu) buah bata beton diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut : Volume
: panjang x tinggi x lebar
Volume bata beton
: 40 x 10 x 20 = 8000 cm3
Volume semen Portland
: 1/8 x 8000
= 1000 cm3
Volume agregat halus/pasir
: 7/8 x 8000
= 7000 cm3
Berat
: volume x berat jenis
Berat semen Portland
: 1000 cm3 x 3,00 gr/cm3
= 3000 gr
Berat agregat halus/pasir
: 7000 cm3 x 2,71 gr/cm3
= 18970 gr
Berat CKS
: 3 % : 3/100 x 18970
= 569,1 gr
6 % : 6/100 x 18970
= 1138,2 gr
9 % : 9/100 x 18970
= 1707,3 gr
12 % : 12/100 x 18970
= 2276,4 gr
Kebutuhan dari masing-masing bahan menurut persentase perbandingan berat bahan terlihat pada Tabel 5.3. berikut : Tabel 5.3. Hasil analisa kebutuhan bahan
Komposisi campuran 1Pc : 7.0Ps : 0% CKS
Berat bahan per benda uji (gr) Semen Pasir CKS (gr) (gr) (gr) 3000 18970,0 0
1Pc : 0.21Ps : 3% CKS
3000
18400,9
569,1
1Pc : 0.42Ps : 6% CKS
3000
17831,8
3000 1Pc : 0.63Ps : 9% CKS 3000 1Pc : 0.84Ps : 12% CKS Sumber : Hasil Perhitungan Penelitian
17262,7 16693,6
1138,2 1707,3
5.2.
Pengujian Bata Beton
Pengujian Visual
2276,4
Dari pemeriksaan tampak luar bata beton diperoleh data seperti pada Tabel 5.4 berikut : Tabel 5.4. Hasil Pemeriksaan Visual Perbandingan Berat Bahan Uraian
1Pc : 7.0Ps : 0% CKS
1Pc : 0.21Ps : 3% CKS
1Pc : 0.42Ps : 6% CKS
1Pc : 0.63Ps : 9% CKS
1Pc : 0.84Ps : 12% CKS
Rata
Rata
Rata
Rata
Rata
b. Keretakan
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
Tidak Retak
c. Kehalusan
Halus Tidak Berongga
Halus Tidak Berongga
Halus Tidak Berongga
Halus Tidak Berongga
Tidak Retak Agak Kasar Tidak Berongga
Siku Tajam Kuat
Siku Tajam Kuat
Siku Tajam Kuat
Siku Tajam Kuat
Siku Tajam Kuat
1. Bidangbidang a. Kerataan
d. Rongga 2. Rusukrusuk a. Kesikuan b. Ketajaman c. Kekuatan
Sumber : Hasil Penelitian Pengujian Kuat Tekan Kuat tekan bata beton akan bertambah dengan bertambahnya umur dari bata beton. Oleh karena itu sebagai standar kekuatan bata beton, ditetapkan bata beton pada umur 28 hari, sesuai dengan ketentuan didalam PUBI-1982 bahwa bata beton harus berumur 1 (satu) bulan sebelum dapat dipakai. Dalam pengujian bata beton dibuat dengan dimensi 40cm x 10cm x 20cm. Kuat tekan dapat dihitung dengan Persamaan 2.1. dan hasil pengujian seperti terlihat pada Tabel 5.5. berikut :
Tabel 5.5. Kuat Tekan Bata Beton Ringan CKS Umur 28 Hari Komposisi
No.
Luas
Bobot
Kuat
Rerata
Persentase
Campuran
Benda Uji
Benda (cm2)
1
400
102
26.02
2
400
95
24.23
400 400 1 1Pc : 0.21Ps : 400 2 3% CKS 400 3 400 1 1Pc : 0.42Ps : 400 2 6% CKS 400 3 400 1 1Pc : 0.63Ps : 400 2 9% CKS 400 3 400 1 1Pc : 0.84Ps : 400 2 12% CKS 400 3 Sumber : Hasil Penelitian
98 115 98 110 125 105 120 105 100 90 70 55 68
25.00 29.34 25.00 28.06 31.89 26.79 30.61 26.79 25.51 22.96 17.86 14.03 17.35
1Pc : 7.0Ps : 0% CKS
3
Peningkatan (%)
Hancur Tekan (kN) (kg/cm2) 25.09
0.00
27.47
9.49
29.76
18.64
25.09
0.00
16.41
-34.58
Kuat Tekan Bata Beton Ringan CKS 30.00 25.00 20.00 Kuat Tekan 15.00 (kg/cm2) 10.00
Kuat Tekan
5.00 0.00 0%
3%
6%
9%
12%
Persentase CKS (%)
Gambar 5.1. Diagram Batang Kuat Tekan Bata Beton
Pengujian Penyerapan Air
