PEMANFAATAN LIMBAH SLUDGE KERTAS PT. ADIPRIMA SURAPRINTA PADA PEMBUATAN PANEL DINDING Aan Fauzi Ferry Indraharja Mahasiswa D3 Teknik Sipil FTSP - ITS Email:
[email protected] Estutie Maulani Dosen Diploma Teknik Sipil, FTSP – ITS ABSTRAK Limbah yang dipakai dalam penelitian ini adalah limbah industri pengolahan kertas PT. Adiprima Suraprinta yang berupa sludge dan perharinya mencapai ±350 ton yang terdiri dari 10% air, sedangkan limbah fly ash dihasilkan dari sisa pembakaran batu bara oleh industri pembangkit listrik PT. Prima Electric Power. Limbah sludge kertas dan fly ash dapat dijadikan bahan tambah campuran untuk pembuatan panel dinding. Penambahan sludge pada pembuatan panel dinding diharapkan dapat mengurangi penggunaan pasir sedangkan penggunaan fly ash diharapkan dapat mengurangi penggunaan semen. Untuk membuat panel dinding langkah awal yang dilakukan adalah pengambilan bahan baku yaitu Portland Cement (PC), pasir (Ps), sludge kertas (Slg),dan fly ash (Fa). Bahan-bahan tersebut dilakukan uji kimia dan uji fisik. Dilanjutkan dengan merencanakan komposisi campuran dengan prosentase bahan tambah sludge (25%, 30%, 35%) dari pasir serta (10%, 20%) fly ash dari PC. Kemudian dilakukan pembuatan dan uji tekan umur 7, 14 dan 28 hari terhadap benda uji mortar dari komposisi yang direncanakan dengan tujuan mencari komposisi optimal. Setelah itu dibuat benda uji balok (50cm x 10cm x 10cm) untuk mendapatkan kuat lentur dan dibuat benda uji silinder (D = 15cm dan t = 30cm) untuk mendapatkan nilai modulus elastisitas dari komposisi optimal untuk mendapatkan ketebalan elemen dinding, kemudian diaplikasikan pada elemen dinding dengan ukuran 150cm x 50cm x 5cm. Dari hasil evaluasi ternyata komposisi 19 (0,9 PC : 0,1 Fa : 3,9 Ps : 2,1 Slg) mempunyai kuat tekan benda uji mortar umur 28 hari sebesar 33,33 kg/cm2 berarti 33,32% lebih tinggi dari yang direncanakan (25 kg/cm2). Nilai modulus elastisitasnya sebesar 29858,5 kg/cm2, dari hasil uji modulus elastisitas didapatkan ketebalan elemen dinding 5 cm. Sedangkan dari hasil uji kuat lentur balok didapatkan nilai tegangan lentur balok sebesar 8,60 kg/cm2. Sehingga komposisi 19 dapat digunakan pada campuran panel dinding. Kata kunci: Sludge, Fly Ash, Panel Dinding
1. PENDAHULUAN Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk kebutuhan sandang, pangan, dan papan juga semakin meningkat. Produktivitas akan pemenuhan kebutuhan hidup khususnya untuk tempat tinggal juga semakin bervariasi. Perumahan dan permukiman selain merupakan salah satu dasar kebutuhan manusia juga mempunyai fungsi yang strategis sebagai pusat pendidikan keluarga dan pembinaan generasi muda. Terwujudnya kesejahteraan
ISBN No.978-979-18342-0-9
rakyat dapat ditandai melalui pemenuhan kebutuhan permukiman dan perumahan yang layak. Hal ini mendorong minat manusia untuk menentukan pilihan kualitas rumah yang ditinjau dari segi kekuatan dan ekonomis menurut kemampuannya. Sekarang ini kemajuan pembangunan juga menentukan munculnya inovasi-inovasi baru tentang komponen bangunan. Saat ini komponen bangunan seperti panel dinding untuk rumah sederhana juga sudah banyak dikembangkan. Ditinjau nilai ekonomis
B-113
Aan Fauzi, Ferry Indraharja, & Estutie Maulani
karakteristik bahan panel dinding mempunyai kemudahan pemasangan sehingga waktu pembangunan dapat lebih cepat. Panel dinding dapat dibuat dari campuran semen, agregat, dan air (beton). Disamping bahan-bahan tersebut, dapat juga diberi bahan tambahan untuk mendapatkan beton dengan mutu dan sifat-sifat tertentu. Demikian pesatnyanya pengetahuan tentang beton, sehingga saat ini telah banyak dilakukan penelitian tentang beton dengan menggunakan material-material baru, perlakuan-perlakuan tertentu ataupun bahan-bahan tambahan lainnya. Bahanbahan tambahan tersebut dapat juga digunakan sebagai campuran pada pembuatan panel dinding antara lain seperti limbah padat pabrik kertas (sludge) dan limbah hasil pembakaran batu bara (fly ash). Limbah padat sludge dihasilkan dari pengolahan kertas oleh PT. Adiprima Suraprinta dengan produksi limbah perharinya mencapai 71 truk/hari atau setara dengan 350 ton yang terdiri dari 70% air sedangkan limbah fly ash dihasilkan oleh PT. Prima Electric Power. Berdasarkan permasalahan diatas maka timbul pemikiran untuk membuat inovasi baru tentang campuran panel dinding. Salah satu alternatifnya yaitu pembuatan panel dinding untuk rumah sederhana dengan campuran semen portland, fly ash, pasir, dan sludge. Penggunaan limbah sludge dan fly ash sesuai fungsinya diharapkan dapat mengurangi permasalahan tentang penanganan limbah, dapat mengurangi bahan dasar pembuat beton, dan diharapkan produknya menjadi lebih ekonomis serta limbah tersebut mempunyai bahan yang nilai jualnya tinggi. Dalam penelitian ini dapat diambil manfaat untuk menangani limbah serta memberikan produk baru dalam pembuatan panel dinding dengan campuran semen portland, fly ash, pasir, dan sludge. Diharapkan produk tersebut juga dapat dinikmati oleh masyarakat umum sebagai komponen bangunan rumah pada khususnya RSS (Rumah Sehat Sederhana). 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sludge Sejak tahun 1980-an industri pulp dan kertas terus tumbuh dan berkembang sesuai dengan kebutuhan masyarakat akan
ISBN No. 978-979-18342-0-9
berbagai jenis kertas. Pulp adalah hasil pemisahan serat dari bahan baku berserat (kayu maupun non kayu) melalui berbagai proses pembuatannya (mekanis, semikimia, kimia). Pulp terdiri dari serat-serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan baku kertas (http://id.wikipedia.org/wiki/Pulp). Kemajuan teknologi dalam industri pulp dan kertas yang semakin pesat disamping berdampak positif pada pertumbuhan ekonomi, yakni antara lain menambah devisa negara dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat, juga memiliki dampak negatif yaitu masalah pengolahan limbah dan terjadinya eksploitasi sumber daya alam (SDA) yang berlebihan. Industri pulp dan kertas merupakan industri penghasil limbah padat dengan kuantitas cukup besar (sumber, PT. Adiprima Suraprinta dengan jumlah produksi limbah sludge + 350 ton per hari yang terdiri dari 70% air). Kontributor terbesar dari limbah padat pabrik kertas adalah sludge (lumpur) yang berasal dari instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Selama ini hampir sebagian besar limbah padat tersebut lebih banyak digunakan sebagai tanah urugan disekitar pabrik. Limbah padat ini (sludge) mengandung bahan yang berserat tinggi serta sisa-sisa bahan pengisi termasuk logam, adanya kandungan logam tersebut memungkinkan limbah padat tersebut dapat berfungsi sebagai agregat (Ir. Didik Bambang Supriyadi, MT, 2006). 2.2. Fly Ash Fly ash atau abu terbang adalah hasil dari proses pembakaran batu bara, berupa butiran halus,ringan, bundar, tidak porous dan bersifat pozolanik. Proses terjadinya fly ash adalah dari batu bara yang dihancurkan sampai berupa serbuk, serbuk batu bara tersebut dimasukkan ke dalam tungku pembakaran, sisa pembakaran yang ada diantaranya abu dasar (bottom ash) 20% dan abu terbang (fly ash) 80%. Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan di Puslitbang Pemukiman (Hidayat Y.S dkk,tahun 1987 ”Pemanfaatan Abu Terbang untuk Pekerjaan Beton”) ternyata abu terbang dapat digunakan sebagai bahan pengganti sebagian semen. Dalam pekerjaan beton abu terbang yang digunakan untuk mengganti sebagian semen optimum 20%
B-114
Pemanfaatan Limbah Sludge Kertas PT. Adiprima Suraprinta Pada Pembuatan Panel Dinding
Berdasarkan jenis batu bara yang digunakan sebagai bahan bakar, abu terbang dapat dibagi dalam dua kelas yaitu: • Kelas F, abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran batu bara jenis antrasit pada suhu 15600 C; abu terbang ini mempunyai sifat pozolan. • Kelas C, abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran ligmit atau batu bara dengan kadar carbon + 60 % (sub bituminous); abu terbang ini mempunyai sifat pozolan dan sifat menyerupai semen dengan kadar kapur di atas 2.3. Pasir Penggunaan pasir sebagai agregat halus untuk membuat campuran panel dinding harus dipilih dengan kualifikasi yang baik, ciri agregat halus yang baik adalah sesuai dengan persyaratan yang ada dalam Peraturan Beton Indonesia tahun 1971: 1. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron (0,074) maksimum 5%. 2. Kadar organik yang terkandung ditentukan dengan mencampur pasir (agregat halus) dengan larutan Natrium Sulfat (NaSO4) 3%, jika dibandingkan dengan warna standar/pembanding tidak lebih tua dari warna standar. 3. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang ditentukan dalam PBI-1971 pasal 3.5 ayat 1 harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : • Sisa diatas ayakan 4 mm minimum 2% berat. • Sisa diatas ayakan 1 mm minimum 10% • Sisa diatas ayakan 0.25 mm berkisar antara 80% dan 90% 2.4. Semen Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air. Semen memegang peranan penting dalam pembuatan beton karena akan menentukan karakteristik dari beton itu sendiri. 2.5. Air Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang digunakan sebagai campuran beton adalah yang terbebas dari
ISBN No. 978-979-18342-0-9
senyawa – senyawa berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula, atau bahan kimia lainnya. Perbandingan jumlah air dengan semen yang biasa disebut Faktor Air Semen (Fas ) penting unutk diperhatikan. Jika air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton. 2.6. Panel dinding Campuran beton yang terdiri dari semen Portland, pasir, dan air dapat dibuat sebagai bahan dinding. Pengertian campuran beton itu sendiri adalah campuran bahan perekat hidrolis (semen), air, dan agregat dengan atau tanpa bahan tambah lainnya yang tidak dapat merugikan sifat beton tersebut. Dalam penelitian ini dicoba untuk menambahkan sludge sebagai bahan pengisi tambahan untuk mengurangi penggunaan pasir sebagai agregat alami. Sedangkan penambahan fly ash dimaksudkan untuk mengurangi pemakaian semen portland (PC) dan juga mempercepat proses pengerasan pada beton. Pada penelitian yang dilakukan ini terdapat pemodelan panel dinding beton dengan campuran sludge dan fly ash. Pemodelan bahan campuran dinding tersebut diharapkan menghasilkan kuat tekan sesuai syarat ASTM C.496 dan SII 0285-80.
3. METODE PENELITIAN 3.1. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. semen portland 2. sludge kertas diambil dari limbah pengolahan kertas. Sludge dikeringkan, dihaluskan, dan diayak untuk menghasilkan ukuran butir 40 mesh 3. fly ash diambil dari limbah pembakaran batu bara 4. Pasir sesuai dengan grading zone 2 5. Air PDAM 3.2. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Mesin pengaduk dan alat pemadat
B-115
Aan Fauzi, Ferry Indraharja, & Estutie Maulani
2. Alat cetak mortar 5cm x 5cm x 5cm 3. Alat cetak silinder D=15 cm; t=30 cm 4. Alat cetak panel dinding (150 cm x 50 cm x 5 cm) 5. Mesin uji tekan dan lentur dan alatalat bantu lain 3.3. Rancangan Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan melakukan pengujian sifat fisik dan kimia bahan baku dan membuat benda uji mortar 5cm x 5cm x 5cm dari beberapa variasi komposisi campuran sebagai berikut : 1. Campuran 1 : 5 dan 1 : 6 2. Sludge kertas 25%, 30% dan 35% 3. Fly ash 0%, 10% dan 20% 4. Faktor air semen 0,8 lalu diuji kuat tekannya untuk mendapatkan komposisi terpilih, membuat benda uji silinder ukuran D=15cm,t=30cm untuk mendapatkan nilai modulus elastisitas dari komposisi terpilih dan digunakan untuk menentukan ketebalan elemen dinding, membuat panel dinding dari komposisi terpilih dengan ukuran 150cm x 50cm x tebal cm lalu diuji kuat lenturnya. 3.4. Cara Kerja Benda uji mortar dibuat dengan cara mencampurkan semen, fly ash, pasir, sludge dari beberapa variasi komposisi dan faktor air semen (fas) yang ditentukan. Setelah campuran homogen, dimasukkan ke dalam cetakan mortar ukuran 5cm x 5cm x 5cm dengan setiap 1/2 bagian dirojok sebanyak 32 kali. Biarkan selama ±1menit lalu cetakan dilepas. Untuk perawatannya dengan cara membasahi permukaan mortar. Benda uji silinder dibuat dengan cara mencampurkan semen, fly ash, pasir, sludge, dan fas dari komposisi terpilih. Semen, fly ash, pasir, dan sludge dimasukkan kedalam mesin pengaduk lalu mesin dinyalakan sampai campuran homogen. Setelah homogen, mesin dimatikan kemudian ditambah dengan fas, mesin dinyalakan kembali sampai campuran homogen. Setelah campuran homogen, dimasukkan kedalam cetakan silinder ukuran D=15cm dan t=30cm dengan setiap 1/3 bagian dirojok sebanyak 25 kali. Setelah 3 hari, cetakan silinder dilepas lalu direndam kedalam air untuk perawatan.
ISBN No. 978-979-18342-0-9
Benda uji panel dinding dibuat dengan cara memasukkan semen, fly ash, pasir, dan sludge kedalam mesin pengaduk lalu aduk sampai homogen. Setelah homogen, ditambahkan dengan fas lalu diaduk kembali sampai homogen. Setelah homogen, campuran dimasukkan kedalam cetakan panel ukuran 150cm x 50cm x 5cm. Untuk perawatan dengan cara ditutup dengan karung goni basah. 3.5. Metode pengujian Pengujian kuat tekan mortar dilakukan pada umur 7, 14, 28 hari untuk mendapatkan komposisi terpilih. Pengujian kuat tekan dan modulus elastisitas silinder dilakukan pada umur 28 hari dari komposisi terpilih. Pengujian kuat lentur elemen dinding dilakukan pada umur 28 hari untuk mendapatkan komposisi terpilih. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.5. Hasil uji bahan dasar Data hasil pengujian pasir, sludge, fly ash dapat dilihat pada tabel dibawah ini : TABEL 1 UJI FISIK PASIR Jenis Pengujian Hasil Uji Standar Berat Jenis 2,62 Kadar Lumpur 3,64 % <5% SII 0052-80 Kuning Kadar Zat Organik SII 0077-75 bening Air resapan 2,77 % Kelembaban 0,76 % Kehalusan 3,62 Berat Volume 1,32 Lepas gr/cc Analisa ayakan : lewat komulatif (%) Ukuran ayakan (%) (mm) 4,76 1,86 2,38 4,74 1,19 12,73 0,59 35,5 SK. SNI T-150,297 29,2 1990-03 0,149 10,86 0 6,1 Total 100
Dari tabel 1 di atas dapat dikatakan bahwa pasir yang digunakan dapat memenuhi syarat SII 0052-80 karena kadar lumpur lebih kecil dari 5% dan kadar zat organiknya kuning bening. Dari analisa ayakan pasir yang digunakan termasuk zone 2.
B-116
Pemanfaatan Limbah Sludge Kertas PT. Adiprima Suraprinta Pada Pembuatan Panel Dinding
TABEL 2 UJI KIMIA SLUDGE Jenis Pengujian Hasil Uji Standar (mg/L) Arsenik (As) 0,002 5,0 Barium (Ba) 0,222 100,0 Cadmium (Cd) 0,004 1,0 Chromium (Cr) 0,007 5,0 Cooper (Cu) 0,006 10,0 Kep.04/Bap Lead (Pb) 0,04 5,0 eda Mercury (Hg) 0,0002 0,2 /09/1999 Selenium (Se) 0,002 1,0 Silver (Ag) 0,01 5,0 Zinc (Zn) 0,03 50,0 TABEL 3 UJI FISIK SLUDGE Jenis Pengujian
Hasil Uji
Berat Jenis Berat Volume
1,67 0.57 gr/cc
Diameter Butiran
Lolos ayakan No. 08 (2,36 mm)
Standar
TABEL 5 UJI FISIK FLY ASH Jenis Pengujian Berat Jenis Berat Volume Kehalusan
5%
Sulfur Trioksida (SO3)
1,52%
1,5%
Na2O
0,77%
Ada
SII 0013-81
TABEL 6 HASIL UJI KUAT TEKAN KOMPOSISI CAMPURAN 1 : 5 UMUR 28 HARI
Kode komposisi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Standar SiO3+Fe2O3 + Al2O3 =70%
23,01%
Lolos ayakan No.230(0,053mm) 56,9 %
Tidak Syarat
4.2. Hasil uji mortar Data hasil pengujian benda uji mortar dapat dilihat dari tabel dan grafik dibawah ini :
Tidak Ada Syarat
Aluminium Oksida (Al2O3)
Standar
2,49 0.70 gr/cc
Dari hasil uji fisik yang tercantum pada table 5 didapat berat jenis Fly ash 2,49 dan berat volume 0,70 gr/cc. Kehalusan Fly ash memenuhi SII 0013-81 dimana lolos ayakan No. 230 (0,053mm) 56,9 %.
Berdasarkan hasil uji kimia yang tercantum pada tabel 2, limbah sludge kertas PT. Adiprima Suraprinta memenuhi batas maksimal kandungan zat berbahaya pada limbah sesuai dengan Kep.04/Bapeda/09/ 1999. Sehingga limbah sludge kertas dapat dipakai sebagai bahan tambahan campuran beton. TABEL 4 UJI KIMIA FLY ASH Jenis Pengujian Hasil Uji Silikat (SiO3) 55,97% Besi Oksida (Fe2O3) 10,30%
Hasil Uji
Sludge (%) 0 25
30
35
Fly Ash (%) 0 0 10 20 0 10 20 0 10 20
Kuat Tekan 2
(kg/cm ) 76,00 46,67 42,67 37,33 40,00 37,33 36,00 38,67 36,00 34,67
Dari hasil uji kimia yang tercantum pada tabel 4, dapat dikatan bahwa Fly ash dapat digunakan sebagai bahan pengganti sebagian semen, karena kandungan kimia Fly ash memenuhi syarat SK SNI S-15-1990-F jumlah kandungan silikat, besi oksida dan aluminium lebih besar dari 70% (SiO3+Fe2O3+Al 2O3 =70%) Grafik 1 : Analisa kuat tekan komposis campuran 1 : 5 umur 28 hari
Dari tabel dan grafik di atas dapat dikatakan bahwa kekuatan tekan mortar pada komposisi campuran 1 : 5 dipengaruhi oleh
ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-117
Aan Fauzi, Ferry Indraharja, & Estutie Maulani
jumlah sludge dan fly ash yang digunakan (komposisi campuran). Jumlah sludge dan fly ash yang digunakan berbanding terbalik dengan kuat tekan mortar, ini berarti semakin banyak pemakaian sludge dan fly ash semakin turun kuat tekannya. Kuat tekan rata-rata yang disyaratkan untuk panel dinidng ini sebesar 25 kg/cm2. Jadi dalam hal ini untuk campuran 1 : 5 komposisi 1 s/d 10 dapat memenuhi syarat. Nilai kuat tekan terendah pada komposisi 10 sebesar 34,67 kg/cm2 masih lebih tinggi 38,68% dari kuat tekan yang disyaratkan sebesar 25 kg/cm2.
pemakaian sludge dan fly ash semakin turun kuat tekannya. Pada komposisi 20 nilai kuat tekannya lebih rendah dari yang disyaratkan sedangkan pada komposisi 19 nilai kuat tekannya sebesar 33,33 kg/cm2 lebih tinggi 33,32% dari kuat tekan yang disyaratkan. Hasil uji penyerapan air untuk komposisi campuran 1 : 5 dan 1 : 6 diberikan pada grafik 3 dan 4. Grafik 3 memperlihatkan bahwa penambahan sludge dalam adonan mengakibatkan mortar mengalami kenaikan persen penyerapan airnya. Semakin besar penambahan sludge semakin besar nilai penyerapan airnya.
TABEL 7 HASIL UJI KUAT TEKAN KOMPOSISI CAMPURAN 1 : 6 UMUR 28 HARI
Kode komposisi 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Sludge (%) 0 25
30
35
Fly Ash (%) 0 0 10 20 0 10 20 0 10 20
Kuat Tekan (kg/cm2) 70,67 45,33 41,33 37,33 40,00 38,67 36,00 37,33 33,33 24,00
Grafik 3 : Analisa resapan komposisi campuran 1: 5 umur 60 hari
Dari grafik 3 dapat dilihat, dengan komposisi campuran semen : agregat = 1 : 5, maka semua persen sludge (25%, 30%, 35%) yang dapat disubstitusikan sebagai agregat pengganti pasir memenuhi syarat uji penyerapan air nilainya dibawah 25% (nilai tertinggi pada komposisi 10 dengan 35% sludge dan 20% fly ash sebesar 11,96%)
Grafik 2 : Analisa kuat tekan komposisi campuran 1: 5 umur 28 hari
Dari tabel dan garfik diatas juga dapat dilihat, kuat tekan mortar 1 : 6 dipengaruhi juga oleh jumlah sludge dan fly ash yang digunakan (komposisi campuran). Jumlah sludge dan fly ash yang digunakan berbanding terbalik dengan kuat tekan mortar, ini berarti semakin banyak
ISBN No. 978-979-18342-0-9
Grafik 4 : Analisa resapan komposisi campuran 1: 5 umur 60 hari
Dari grafik 4 dapat dilihat, dengan komposisi campuran semen : agregat = 1 : 6, maka semua persen sludge (25%, 30%, 35%) yang dapat disubstitusikan sebagai agregat pengganti pasir memenuhi syarat uji
B-118
Pemanfaatan Limbah Sludge Kertas PT. Adiprima Suraprinta Pada Pembuatan Panel Dinding
penyerapan air nilainya dibawah 25% (nilai tertinggi pada komposisi 20 dengan 35% sludge dan 20% fly ash sebesar 18,74% ). Dari analisa mortar ukuran 5cm x 5cm x 5cm pada campuran 1 : 5 dan 1 : 6 dapat dikatakan bahwa campuran 19 yang terdiri dari 0,9 PC : 0,1 fly ash : 3,9 pasir : 2,1 sludge merupakan campuran optimal karena dilihat dari nilai kuat tekan (umur 28 hari) yang lebih besar 25% dari kuat tekan rencana dan dilihat dari pemakaian material yang lebih hemat dari campuran dinding beton yang memakai PC dan pasir. Sehingga dari campuran 19 dapat dibuat benda uji silinder (ukuran d = 15cm, t = 30cm) untuk mengetahui nilai kuat tekan silinder dan modulus elastisitas serta. Dari nilai modulus elastisitas silinder, didapatkan ketebalan elemen dinding. Setelah ketebalan elemen dinding diketahui maka diaplikasikan dengan membuat benda uji elemen dinding.
t3 =
t 3 = 10,57
t = 3 10,57 t = 2,197 ≈ 2,2cm Dipakai tebal elemen dinding = 5 cm. Selanjutnya dibuat benda uji elemen dinding ukuran 150cm x 50cm x 5cm. 4.4. Hasil Uji Panel Dinding Hasil pengujian panel dinding dapat dilihat dari tabel berikut : TABEL 9 HASIL UJI KUAT LENTUR ELEMEN DINDING UMUR 28 HARI DARI KOMPOSISI 19 Satuan Nilai
4.3. Hasil Uji Silinder Hasil pengujian kuat tekan silinder dapat dilihat dari tabel berikut ini : TABEL 8 HASIL UJI KUAT TEKAN SLINDER UMUR 28 HARI DARI KOMPOSISI 19 Benda Uji
beban hancur (kg)
Kuat Tekan (kg/cm 2)
19
a
7000
39,61
( 25% Sludge; 10% Fly Ash )
b
6500
36,78
c
7500
42,44
Komposisi
5 q × L4 × 384 E × I 5 q × L4 ∆l = × 384 E × 1 × 50 × t 3 4 5 0,4 × 150 12 ∆l = × 384 29858,52 × 1 × 50 × t 3 12
ISBN No. 978-979-18342-0-9
Panjang Elemen Dinding
L
Cm
150
Lebar Elemen Dinding
B
Cm
50
Tebal Elemen Dinding
T
Cm
5
Beban Lentur Maksimal
P
Kg
31,61
W
Cm3
208,33
Momen Perlawanan Penampang Kuat Tekan Rata-rata (kg/cm2)
39,61
Dari tabel 8 diatas dapat dikatakan bahwa kuat tekan rata-rata silinder umur 28 hari pada komposisi 19 masih lebih besar 58,44% dari kuat tekan rencana. Nilai modulus elastisitas silinder sebesar 29858,52 kg/cm2 yang didapatkan dari pengujian dan beban angin maksimal = 40 kg/m2 (PBBI) dipakai untuk mencari ketebalan elemen dinding dengan cara sebagai berikut :
∆l =
5 0,4 × 150 4 × 384 29858,52 × 1 × 50 × 2 12
Jarak Perletakan
Lo
Cm
140
Momen Lentur
M
Kg cm
1106,35
Tegangan Lentur
σlt
Kg/cm2
5,31
Dari tabel 9 diatas dapat dikatakan bahwa beban hancur maksimal yang dapat diterima elemen dinding sebesar 31,61 kg, berarti elemen dinding mampu menahan beban sebesar 42,15 kg/m2 > 40 kg/cm2(beban rencana/beban angin) dan mempunyai nilai tegangan lentur sebesar 5,31 kg/cm2. 5. KESIMPULAN 1. Bahan baku fly ash dan sludge dapat digunakan sebagai campuran pada pembuatan panel dinding. 2. Hasil uji kuat tekan mortar umur 28 hari pada komposisi 19 merupakan komposisi optimal karena mempunyai kuat tekan sebesar 33,33 kg/cm2 dan lebih besar 33,33% dari kuat tekan rencana sebesar 25 kg/cm2. 3. Dari uji modulus elastisitas silinder sebesar 29858,52 kg/cm2 dapat dipakai
B-119
Aan Fauzi, Ferry Indraharja, & Estutie Maulani
untuk mencari ketebalan elemen dinding. Sehingga dari perhitungan, diambil nilai ketebalan elemen dinding sebesar 5 cm. 4. Hasil uji kuat lentur elemen dinding pada umur 28 hari dengan komposisi 19 mampu menahan beban sebesar 42,15 kg/m2 > 40 kg/cm2 (beban rencana/beban angin) dan mempunyai nilai tegangan lentur sebesar 5,31 kg/cm2. 6. DAFTAR PUSTAKA 1. Mulyono, Tri Ir, MT, (2004) Teknologi Beton, Yogyakarta : Andi 2. AH, Andriati, Aan Sugiarto, dan Sunarya Suritman, (2004) Pemanfaatan Limbah Industri Untuk Panel Beton Ringan Berlubang, Puslitbang Pemukiman, Badan Litbang PU, Dep. Pekerjaan Umum. Jurnal Penelitian Permukiman Vol. 20 No. 2.2004. 33-40 3. Supriyadi, Bambang Didik, (2006) Pemanfaatan Limbah Padat (sludge) Pabrik Kertas Sebagai Bata Beton (Batako) Untuk Mereduksi Kuantitas Limbah. FTSP ITS, Teknik Lingkungan, Surabaya. 4. ASTM C 330-89 ( Standart Spesifikasi Beton Dengan Agregat Ringan ) 5. ASTM C 496-90 ( Standart Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Speciment ) 6. SK SNI - 09-1993-03 (Tata Cara Rencana Pembuatan campuran Pembuatan Beton) 7. SII 0052-80 (Mutu dan Cara Uji Agregat) 8. SK SNI S - 15 - 1990 - F (Spesifikasi Abu terbang Sebagai Bahan Tambahan untuk Campuran Beton)
ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-120
