PEMANFAATAN LIMBAH PABRIK GULA (TETES TEBU) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON Ahmad Prima Syahnan1, M. Agung Putra Handana2, Johannes Tarigan3 1
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email :
[email protected] 2 Staff Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email :
[email protected] 3 Staff Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan Email :
[email protected] ABSTRAK
Seiring meningkatnya perindustrian di era globalisasi dan kemajuan teknologi yang terus berkembang. hal ini mengakibatkan munculnya benda-benda tak habis pakai (limbah) menumpuk. Salah satu limbah yang belum begitu banyak diteliti sebagai bahan dalam campuran beton yaitu tetes tebu (molase). Pada penelitian ini tetes tebu (molase) sebagai penambahan dari penggunaan semen dalam campuran beton. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penambahan kadar tetes tebu dari penggunaan semen terhadap waktu ikat semen, nilai slump, mutu kuat tekan beton dan kuat tarik belah beton. Komposisi penambahan kadar tetes tebu sebanyak 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, dan 1% dari penggunaan semen. Mutu beton yang direncanakan 20 MPa dan lamanya waktu perendaman 14 dan 28 hari. Dari pengujian kuat tekan beton pada sampel dengan berbagai variasi tetes tebu diperoleh kesimpulan bahwa kuat tekan yang optimal diperoleh pada penambahan tetes tebu pada variasi penambahan 0,25%. untuk kuat tarik belah diperoleh kuat tarik belah yang optimal pada penambahan tetes tebu 0,5%. Kata Kunci : tetes tebu, waktu ikat, kuat tekan beton, kuat tarik belah. ABSTRACT As the increasing of industry in this globalization era and the evolve of technology. It caused the appear of objects which is not consumable (waste) accumulates. One of the waste that has not been that much studied as a composition in concrete mixture is molase. In this study molase as the additional composition of cement in concrete mixture. This study was purposed to determine the extent of the molasses effect levels of cement to the setting time, slump test value, the concrete compressive strength quality and concrete split tensile strength. The adding composition of molasses are 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75%, and 1% from the use of cement. The planned quality of concrete is 20 MPa and the duration of immersion are 14 and 28 days. From the concrete compressive strength testing on samples with different variations of molasses we can obtained that the optimal compressive is on 0,25% addition of molasses. For concrete split tensile strength the optimal is on 0,5% addition of molasses.
Keywords: Molase, setting time, compressive strength, concrete split tensile strength 1. PENDAHULUAN Molase atau yang sering disebut tetes tebu adalah sisa dari kristalisasi gula yang berulang-ulang sehingga tidak memungkinkan lagi untuk diproses menjadi gula. Kebanyakan masyarakat memanfaatkan molase sebagai campuran ternak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sejauh penggunaan tetes tebu sebagai bahan tambah terhadap waktu ikat semen, nilai slump, mutu kuat tekan beton dan kuat tarik belah beton. Penelitian yang dilakukan meliputi pemeriksaan material, pengujian waktu ikat semen serta pengujian kuat tekan beton dan kuat tarik belah, penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 1.1 Bahan Penyusun Beton Semen Portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utama (ASTM C-150, 1985). Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, dan rapat, dimana agregat yang kecil berfungsi sebagai bahan pengisi celah yang ada di antara agregat berukuran besar (Nawy, 1998). Air harus selalu ada di dalam beton cair, tidak saja untuk hidrasi semen, tetapi juga untuk mengubahnya menjadi suatu pasta sehingga betonnya lecak (Nugraha dan Antoni, 2007). 1.2 Tetes Tebu (Molase) Tebu merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam di daerah yang memiliki iklim tropis. Di Indonesia, perkebunan tebu menempati luas areal ± 321 ribu hektar. Mengingat luasnya areal penanaman tebu yang dimiliki indonesia, maka semakin besar juga limbah yang dihasilkan dari pengolahan tebu tersebut. Menurut Risvan (2011) limbah yang diperoleh langsung pada berbagai tahap pengolahan tebu menjadi gula adalah pucuk tebu, ampas, blotong dan tetes. Tetes tebu adalah salah satu limbah pabrik gula. Tetes tebu merupakan sisa dari hasil kristalisasi gula yang berulang-ulang sehingga tidak memungkinkan lagi unuk diproses menjadi gula. Tetes tebu masih mengandung 50% sampai 60% gula. 2. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan beton adalah semen jenis OPC (Ordinary Portland Cement) atau tipe 1 produksi PT. Semen Padang, agregat halus diperoleh dari daerah Binjai, agregat kasar batu pecah (split), air bersih yang berasal dari PDAM Tirtanadi, serta tetes tebu
(molase). Bahan-bahan untuk campuran beton seperti agregat halus dan kasar terlebih dahulu dianalisa untuk memeriksa kelayakan bahan. Mutu rencana beton adalah f’c 20 MPa dengan benda uji silinder beton ϕ 15 cm dan tinggi 30 cm. Variasi penambahan tetes tebu yaitu 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75% dan 1% dari penggunaan semen. Pembuatan benda uji menggunakan metode Departemen Pekerjaan Umum yang berdasarkan SK SNI T-15-1990-03. Dari hasil perhitungan mix design diperoleh perbandingan campuran beton antara semen : pasir : kerikil : air = 1,00 : 1,87 : 2,80 : 0,48 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penetrasi (cm)
3.1 Waktu Ikat Semen 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
0% 0,25% 0,50% 0,75% 1% 0
30
60
90 120 150 180 210 240 270
Waktu Penetrasi (menit)
Gambar 1. Grafik waktu ikat semen dengan penambahan tetes tebu (molase) Dari grafik waktu ikat semen diperoleh hasil sebagai berikut, semakin banyak penambahan molase maka semakin lama waktu ikat awal dan waktu ikat akhirnya. Waktu ikat awal dan waktu ikat akhir terlama terdapat pada variasi penambahan tetes tebu 1%. 3.2 Nilai Slump
Nilai Slump (cm)
Pengaruh Persentase Tetes Tebu Terhadap 17 Workability Campuran Beton 18 15 15 12
12
13
10
9 6 3 0 0%
0,25%
0,5%
0,75%
1%
Persentase Penambahan Tetes Tebu
Gambar 2. Grafik nilai Slump
Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan meningkatnya persentase penambahan tetes tebu, maka nilai slump semakin naik, hal ini sesuai dengan sifat tetes tebu yang bersifat mengencerkan campuran beton. 3.3 Kuat Tekan Beton
Pengaruh Persentase Tetes Tebu terhadap Nilai Kuat Tekan Nilai Kuat Tekan (MPa)
35
31.9
30 25 20
22.42
28.14
29.44 25.09
22.74
15
10.42
10 6.95
5 0 0%
0.25% 0.50% 0.75% Persentase Tetes Tebu
Umur 14 Hari 9.55
Umur 28 Hari
3.94 1%
Gambar 3. Grafik kuat tekan beton terhadap variasi penambahan tetes tebu Dari grafik hasil pengujian kuat tekan beton diperoleh hasil bahwa pada umur 14 hari terjadi peningkatan kuat tekan beton pada variasi penambahan tetes tebu 0,25% dan 0,5% dibandingkan dengan beton normal. Begitu juga pada umur 28 hari terjadi peningkatan kuat tekan beton pada variasi penambahan tetes tebu 0,25% dan 0,5% dibandingkan dengan beton normal. 4.4 Kuat Tarik Belah Beton
Tegangan Rekah (MPa)
Pengaruh Persentase Tetes Tebu terhadap Nilai Kuat Tarik Belah 8 7 6 5 4 3 2 1 0
6.13
6.76
7.02
5.8 4.84
3.79
3.75
2.32
Umur 14 Hari Umur 28 Hari
2.4 1.47 0% 0,25% 0,50% 0,75% 1% Persentase Penambahan Tetes Tebu
Gambar 4. Grafik kuat tarik belah beton terhadap variasi penambahan tetes tebu
Dari hasil pengujian kuat tarik belah beton diperoleh hasil bahwa pada umur 14 hari terjadi peningkatan kuat tarik belah beton pada variasi penambahan tetes tebu 0,25% dan 0,5% dibandingkan dengan beton normal. Begitu juga pada umur 28 hari terjadi peningkatan kuat tarik belah beton pada variasi penambahan tetes tebu 0,25% dan 0,5% dibandingkan dengan beton normal. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian, analisa, dan pembahasan yang sudah dilaksanakan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Penambahan penggunaan tetes tebu (molase) pada campuran beton dapat meningkatkan nilai slump serta memperlambat waktu ikat awal dan waktu ikat akhir pada setiap penambahan variasi. 2. Pada pengujian kuat tekan beton, diperoleh kuat tekan beton optimal pada umur 14 dan 28 hari yaitu pada variasi penambahan 0.25%. 3. Pada pengujian kuat tarik belah beton, diperoleh kuat tarik belah beton optimal pada umur 14 dan 28 hari yaitu pada variasi penambahan 0. 5%. 5.2 Saran Setelah melihat hasil penelitian dan menyadari adanya kekurangan dalam penelitian ini, maka saran-saran yang dapat diberikan sebagai berikut : 1. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut tentang pemakaian bahan retarder dan hasilnya dibandingkan dengan pemakaian tetes tebu pada campuran beton 2. Penelitian selanjutnya perlu diteliti lebih lanjut tentang penggunaan variasi penambahan tetes tebu dengan rentang persentase 0%-0,5% untuk mendapatkan persentase yang optimal terhadap kekuatan beton.
DAFTAR PUSTAKA ASTM C150, Standart Spesification for Portland Cement. (1985). Annual Books of ASTM Standards. Philadelphia-USA. Departemen Pekerjaan Umum. (1991). Tata Cara Rencana Pembuatan Campuran Beton Normal, SK SNI T-15-1990-03. Bandung. Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan LPBM. Nawy, E. G. (1998). Beton Bertulang (Suatu Pendekatan Dasar). Bandung. Refika Aditama Nugraha, P., dan Antoni. (2007). Teknologi Beton. Yogyakarta. ANDI. Risvank.2011.Disversifikasi Produk Pabrik Gula. www.risvank.com. 22 Maret 2013. Syahnan, Ahmad Prima. (2014). Pemanfaatan Limbah Pabrik Gula (Tetes Tebu) sebagai Bahan Tambah dalam Campuran Beton. Medan. Universitas Sumatera Utara.
