Pemanfaatan Limbah Botol Plastik Sebagai Bahan Eco Plafie Economic Plastic Fiber Paving Block Yang Berkonsep Ramah Lingkungan Dengan Uji Tekan Uji Kejut Dan Serapan Air

PEMANFAATAN LIMBAH BOTOL PLASTIK SEBAGAI BAHAN ECO BAHAN ECO PLAFIE (ECONOMIC PLASTIC PLASTIC FIBER) PAVING BLOCK YANG BERKONSEP RAMAH LINGKUNGAN DENGAN UJI TEKAN, UJI KEJUT DAN SERAPAN AIR

TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian penyelesaian Pendidikan sarjana teknik sipil

Oleh : ARIF FRASMAN SIBUEA 08 0404 151

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Konstruksi perkerasan dengan paving merupakan konstruksi yang ramah lingkungan karena paving sangat baik dalam membantu konservasi air tanah, disamping pelaksanaannya yang lebih cepat, mudah dalam pemasangan dan pemeliharaan. Disamping Kuat tekan merupakan salah satu sifat utama paving block , kuat impact merupakan salah satu indikator untuk mengetahui seberapa besar beban kejut yang mampu ditahan oleh suatu material pavemen dalam hal ini paving block . Semakin tinggi kuat impactnya maka durabilitasnya semakin baik (Arumi, 2012). Khusunya untuk areal pelabuhan peti kemas dimana paving sering mendapat beban impact yang yang besar dan berulang-ulang. Penambahan fly ash dan serat plastik (polyethylene terephtalate) pada campuran bahan pembentuk paving block merupakan merupakan salah satu alternatif jawaban yang diharapkan mampu memenuhi pemecahan masalah tersebut. Dalam penelitian ini menggunakan bahan tambah abu batu 30% dari berat semen, serat plastik konsentrasi 0,25%, 0,5% ,0,75%, 1% volume. Perbandingan semen dan pasir adalah adala h 1 : 6 dengan faktor air semen 0,50. Pengujian dilakukan berdasarkan ASTM C39-86 untuk uji tekan 28 hari, ketahanan kejut umur 28 hari berdasarkan ACI 544.2R-89, uji serapan air berdasarkan ASTM C 20-00. Berdasarkan hasil penelitian penambahan abu batu dan serat plastik dapat meningkatkan kuat tekan dan ketahanan kejut paving. Peningkatan kuat tekan optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% volume dengan peningkatan 42,23% dari paving normal. Hasil pengujian ketahanan kejut optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% dimana paving mampu menyerap energy sebesar 1122,388 joule dibandingkan paving normal hanya mampu menyerap energy 297,980 joule atau, mampu menyerap energy 3,78 kali lebih baik dari paving normal. Dari hasil pengujian serapan air terjadi penurunan daya serap air paving dari 0% -1%. Dimana paving pada variasi penambahan serat palstik 1% hanya mampu meyerap air 3,27% dibandingkan paving normal dengan daya serap air 6,27 %. Paving block dengan dengan serat plastik sangat baik dimanfaatkan pada area pelabuhan, pabrik maupun lokasi lain yang sering ser ing mengalami beban impact yang besar dan berulang, dan sangat baik digunakan dalam hal membantu konservasi air tanah.

terep thalate, kuat kejut Kata kunci : paving block , abu batu dan serat polyethylene terepthalate


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena limpahan kasih karunia-Nya maka penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul : “Pemanfaatan Limbah Botol Plastik Sebagai Bahan Eco Plafie (Economic Plastic Fiber) Paving Block Yang Berkonsep Ramah Lingkungan Dengan Uji Tekan, Uji Kejut dan Serapan Air ”.

Tugas akhir ini ditulis dan disusun sedemikian rupa sebagai syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi Struktur pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih memiliki kekurangan dan jauh dari sempurna karena keterbatasan pengetahuan penulis. Sehingga untuk penyempurnaannya maka penulis mengharapkan saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta dari rekan-rekan mahasiswa. Penulis juga menyadari tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan semangat dari berbagai pihak tugas akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik. Sehingga dengan ini saya mengucapkan terimahkasih kepada : 1.

Bapak Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Jurusan Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara

2.

Bapak Ir.Syahrizal,MT selaku Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

3.

Bapak Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan, selaku dosen pembingbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.


4.

Bapak Ir. Daniel Terumbi, MT, selaku dosen wali sekaligus dosen pengajar selama saya menempuh studi.

5.

Bapak/Ibu dosen pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

6.

Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dalam kemudahan penyelesaian administrasi

7.

Kedua orang tua ku terkasih, Patiar Sibuea dan Riana Butar-butar yang telah mengasihi aku dengan segenap hati dan yang telah membentuk aku dengan nasehat dan kasihnya hingga saat ini. Kepada saudara/i ku, bere ku, yang ku banggakan yang memberi dorongan/semangat hingga tugas akhir ini terselesaikan. Kepada bang Rickson Sibuea, ST yang telah sedia membantu dalam mencari lokasi penelitian.

8.

Kepada pimpinan perusahaan Home Industry paving Block Hery :Bapak M. Nababan beserta pegawainya, yang telah memberi kan tempat bagi saya untuk melakukan penelitian dan bimbingannya.

9.

Rekan-rekan mahasiswa/i Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara angkatan 08 khususnya : Sadvent, Sumandro, Nurul, Rosiva, Dapot, Luhut, Jefry, Deyva, Frengki, Frengki, Itin, David, Jaya, Muti, Muti, Jun, Pardi, Astri, Tryana, Evi, Putri, Ester, Rumanto, Yoona, Yazid dan juga asisten Lab Beton Universitas Sumatera Utara. Tak terkecuali anak Ampara 409 : Amang, Bang Maruhum, Bang Marth, Bang Samuel, Bang Nando, Fransisco, Rudy, Sabden, Trywan, Albert, Erik yang telah membantu tugas akhir ini.


10. Rekan –rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara dari seluruh angkatan yang telah banyak membantu baik dalam perkuliahan maupun member masukan dalam tugas tugas akhir ini. Dengan kesadaran dalam keterbatasan dari ketidak-sempurnaan bahwa tugas akhir ini tidak luput dari kesalahan baik dalam penulisan atau penyusunnya, maka dengan hati yang tulus mengucapkan maaf. Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini berguna bagi semua pihak yang yang memerlukan.

Medan, Februari 2013

Arif Frasman Sibuea 08 0404 151


DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK

......................................................................................................

i

KATA PENGANTAR…………………………………………………………..

ii

DAFTAR ISI……………………………………………………………………..

v

DAFTAR TABEL ……………………………………………………………….

viii

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………

ix

DAFTAR NOTASI ………………………………………………………………

x

DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………………..

xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1

L atar Belakang …………………………………………………….

1.2

1

P erumusan Masalah ……………………………………………….

1.3

3

T ujuan Penelitian ………………………………………………….

1.4

4

B atasan Masalah

…………………………………………………..

1.5

4

M etodologi Penelitian

1.6

……………………………………………..

5 M

anfaat Penelitian ………………………………………………….

6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA


2.1

T injauan Umum ……………………………………………………

2.2

7

T eori Tentang Bahan Bangunan Berbasis Semen …………………

2.3

7

T eori Tentang Paving Block ………………………………………. 2.3.1

8

K egunaan Dan Keuntungan Paving Block …………………

2.3.2

8

K lasifikasi Paving Block …………………………………..

2.3.3

10

S tandar Mutu Paving Block ……………………………….

2.3.4

12

M etode Pembuatan Paving Block Di Masyarakat

2.4

…………

14

B ahan Tambah (Admixture) ……………………………………….

2.5

17

M aterial Paving Block ……………………………………………… 2.5.1

S emen Portland (PC) ………………………………………

2.5.2

19

A gregat Halus

2.5.3

19

……………………………………………..

22

A ir ………………………………………………………….

24


2.6

P enambahan Serat (fiber) Terhadap Beton ………………………..

2.7

25

P olyethylene Terephtalate ( PET) ………………………………….

2.8

27

K etahanan Kejut (Impact Resistance) ……………………………..

2.9

29

P enelitian Sejenis Yang pernah Dilakukan

……………………….

33

BAB III METODE PENELITIAN

3.1

U mum ………………………………………………………………

3.2

P eralatan ……………………………………………………………

3.3

3.3.1

38

P erencanaan Campuran Paving Block (Mix Design) ………………

42

P enyediaan Bahan Penyusun Paving Block ……………………….

3.6

38

P engujian Agregat Halus …………………………………...

3.5

37

B ahan-bahan Penyusun Paving Block …………………………….

3.4

35

42

P embuatan Paving Block …………………………………………..

43


3.7

P engujian Kuat Tekan Paving Block ………………………………

3.8

44

P Paving Block ………………………… engujian Ketahanan Kejut Paving Block

3.9

45

P engujian Serapan Air Paving Block ………………………………

49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

K uat Tekan Paving Block …………………………………………...

4.2

50

K etahanan Kejut Paving Block …………………………………….

4.3

53

S erapan Air Paving Block ………………………………………….

4.4

56

P erhitungan Biaya Produksi Eco Plafie Paving ……………………

61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

K esimpulan …………………………………………………………

5.2

66

S aran ………………………………………………………………..

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………

68 69


DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bentuk Paving Block ………………………………………………. ……………………………………………….

11

Gambar 2.2 Pola Pemasangan Paving Block …………………………………… ……………………………………

13

Gambar 2.3 Alat Cetak Paving Manual…………………………………………

14

Gambar 2.4 Mesin Press Vibrasi Paving ……………………………………..

15

Gambar 2.5 Mesin Hidrolik Paving Block ……………………………………..

16


Gambar 2.6 Rumus Molekul PET………………………………………………

26

Gambar 2.7 Logo PET ………………………………………………………….

27

Gambar 3.1 Alur Penelitian Paving …………………………………………….

36

Gambar 3.2 Detail Uji Kejut Beton Berdasrkan ASTM D 1557………………..

46

Gambar 3.3 Uji Ketahanan Kejut Menurut Erwin Rommel 2007……………….

47

Gambar 3.4 Detail Prototype Uji Kejut Paving Block ………………………….

48

Gambar 3.2 Alat Pengujian Ketahanan Kejut Paving Block …………………… ……………………

50

Grafik 4.1

Kuat Tekan Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET ……………..

51

Grafik 4.2

Ketahanan Kejut Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET………..

54

Grafik 4.3

Serapan Air Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET …………….

57

DAFTAR TABEL

………………………… 7 Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Paving Block ………………………… ………………………………………… Tabel 2.1 Kekuatan Fisik Paving Block …………………………………………

13

Tabel 2.3 Keuntungan Dan Kerugian Metode Mekanis

Dan Metode Konvensional……………………………………………

17

Tabel 2.4 Kandungan Kimia Fly Ash Berdasarkan ASTM C.618-95:305………

19


Tabel 2.5 Persentase Komposisi Semen Portland………………………………..

21

Tabel 2.6 Susunan Gradasi Untuk Agregat Halus……………………………….

22

Tabel 2.7 Karakteristik Serat Nylon ……………………………………………..

26

……………………………. Tabel 3.1 Kebutuhan Bahan Pembentuk Paving Block …………………………….

43

Tabel 4.1 Kuat Tekan Rata-rata Paving Block ………………………………….. …………………………………..

50

Tabel 4.2 Ketahanan Kejut Rata-rata Paving Block …………………………….. ……………………………..

53

Tabel 4.3 Serapan Air Rata-rata Paving Block ………………………………….. …………………………………..

56

DAFTAR NOTASI

PET

: polyethylene terephtalate

SSD

: saturated surface dry

n

: jumlah pukulan

EP

: energy potensial (joule)

mh

: berat palu (kg)


2

g

: percepatan gravitasi (m/s )

h

: ketinggian (m)

EK

: energy mekanik (joule)

V

: kecepatan palu (m/s )

EM

: energy mekanik (joule)

FM

: modulus kehalusan

f’c

: kuat tekan (kg/cm2)

P

: beban tekan (kg)

A

: luas permukaan benda uji (cm2)

WA

: serapan air (kg)

Mk

: massa sampel kering (kg)

Mj

: massa sampel basah (kg)

2

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I

Pemeriksaan Bahan Pada Agregat Halus

Lampiran II

Pengujian Kuat Tekan, Ketahanan Kejut Dan Serapan Air

Lampiran III

Dokumentasi


ABSTRAK

Konstruksi perkerasan dengan paving merupakan konstruksi yang ramah lingkungan karena paving sangat baik dalam membantu konservasi air tanah, disamping pelaksanaannya yang lebih cepat, mudah dalam pemasangan dan pemeliharaan. Disamping Kuat tekan merupakan salah satu sifat utama paving block , kuat impact merupakan salah satu indikator untuk mengetahui seberapa besar beban kejut yang mampu ditahan oleh suatu material pavemen dalam hal ini paving block . Semakin tinggi kuat impactnya maka durabilitasnya semakin baik (Arumi, 2012). Khusunya untuk areal pelabuhan peti kemas dimana paving sering mendapat beban impact yang yang besar dan berulang-ulang. Penambahan fly ash dan serat plastik (polyethylene terephtalate) pada campuran bahan pembentuk paving block merupakan merupakan salah satu alternatif jawaban yang diharapkan mampu memenuhi pemecahan masalah tersebut. Dalam penelitian ini menggunakan bahan tambah abu batu 30% dari berat semen, serat plastik konsentrasi 0,25%, 0,5% ,0,75%, 1% volume. Perbandingan semen dan pasir adalah adala h 1 : 6 dengan faktor air semen 0,50. Pengujian dilakukan berdasarkan ASTM C39-86 untuk uji tekan 28 hari, ketahanan kejut umur 28 hari berdasarkan ACI 544.2R-89, uji serapan air berdasarkan ASTM C 20-00. Berdasarkan hasil penelitian penambahan abu batu dan serat plastik dapat meningkatkan kuat tekan dan ketahanan kejut paving. Peningkatan kuat tekan optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% volume dengan peningkatan 42,23% dari paving normal. Hasil pengujian ketahanan kejut optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% dimana paving mampu menyerap energy sebesar 1122,388 joule dibandingkan paving normal hanya mampu menyerap energy 297,980 joule atau, mampu menyerap energy 3,78 kali lebih baik dari paving normal. Dari hasil pengujian serapan air terjadi penurunan daya serap air paving dari 0% -1%. Dimana paving pada variasi penambahan serat palstik 1% hanya mampu meyerap air 3,27% dibandingkan paving normal dengan daya serap air 6,27 %. Paving block dengan dengan serat plastik sangat baik dimanfaatkan pada area pelabuhan, pabrik maupun lokasi lain yang sering ser ing mengalami beban impact yang besar dan berulang, dan sangat baik digunakan dalam hal membantu konservasi air tanah.

terep thalate, kuat kejut Kata kunci : paving block , abu batu dan serat polyethylene terepthalate


BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

merupakan salah satu bahan bangunan yang digunakan sebagai Paving block merupakan lapisan atas struktur jalan selain aspal atau beton. Sekarang ini, banyak konsumen lebih memilih paving block dibandingkan perkerasan lain seperti dak beton maupun aspal. Meningkatnya minat konsumen terhadap paving karena konstruksi


perkerasan dengan paving merupakan konstruksi yang ramah lingkungan dimana paving sangat baik dalam membantu konservasi air tanah, pelaksanaanya yang

lebih cepat, mudah dalam pemasangan dan pemeliharaan, memiliki aneka ragam bentuk yang menambah nilai nilai estetika, serta harganya yang mudah dijangkau. Paving block adalah komposisi bahan bangunan yang terbuat dari campuran

semen portland atau bahan perekat sejenis, air dan agregat halus dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu dari pada beton tersebut (SK.SNI S-04-1989-F,DPU). Keberadaan paving dapat dijumpai di trotoar, area bermain / taman, jalan lingkungan perumahan dan tidak tertutup kemungkinannya digunakan pada daerah pelabuhan. Hal itu terbukti, hampir di berbagai tempat seperti daerah parkiran, trotoar, di Universitas Sumatera Utara menggunakan paving block. block. Akan tetapi, tingginya permintaan konsumen terhadap paving tidak diimbangi dengan ketersediaan kualitas yang memadai baik dari segi kekuatan, umur pakai, dan durability paving . Banyak paving yang dijumpai pada permukaan jalan mengalami retak-retak, mudah patah, banyak ditumbuhi oleh lumut, karena paving bersifat getas. Hal ini disebabkan oleh mutu bahan yang tidak sesuai,

gerusan air hujan, komposisi bahan yang tidak sesuai dengan standart, perbedaan tingkat pemadatan (pressing) paving, bahkan beban kejut (impact resistance) yang sangat besar dari lintasan roda kendaraan. Paving block harus memiliki kuat tekan yang tinggi untuk mampu menahan

beban kendaraan diatasnya, tahan terhadap gerusan air hujan agar paving tidak getas dan memiliki ketahanan kejut yang tinggi untuk menahan gaya atraksi


kendaraan (pengereman) secara tiba-tiba yang mampu membuat paving cepat aus khusunya untuk area kusus seperti area pelabuhan peti kemas, dimana sering terjadi beban kejut yang berulang-ulang. ber ulang-ulang. Beberapa peneliti terdahulu telah menggunakan berbagai cara dalam meningkatkan kualitas paving. Salah satunya dengan menambahkan pozzoland berupa abu batu dan penambahan penambahan serat berupa serat baja, serat plastik, serat alami. ala mi. Penelitian paving block dengan dengan menggunakan fly ash 5% volume, serat plastik (polyethylene terephtalate) 0,25% volume diperoleh kuat kejut paving 270 joule

pada kondisi retak (first crack), 945 joule kondsi runtuh (failure) atau 3,5 kali lebih baik dari paving normal (dwicahyani arum,dkk,2012). Penelitian paving block dengan menggunakan fly ash 0%; 10%; 20%; 30%; 40%; 50% berat semen dihasilkan kuat tekan berturut - turut 19,82 Mpa; 26,63 Mpa; 31,43 Mpa; 35,73 Mpa; 29,69Mpa; 23,77Mpa (Sutarno dan Sukardi, 2008).

Meningkatnya kuat kejut paving dengan menambahkan serat plastik (polyethylene terephtalate) pada bahan campuran paving block ,dapat dikatakan

plastik (polyethylene terephtalate) sebagai bahan eco plafie (economic plastic fiber ) yang berkonsep ramah lingkungan dengan cara pengolahan plastik yang

ramah lingkungan konsep 3R (Reduce, Recycling, Reuse) (dwicahyani arumi, dkk, 2012). Pada kesempatan ini akan dilakukan suatu usaha untuk menghasilkan paving block dengan kuat tekan yang tinggi, ketahanan kejut yang tinggi dengan


menambahkan serat plastik PET (Polyethylene Terephtalate) dan bahan tambah berupa abu batu terhadap ter hadap campuran bahan pembentuk paving block . Penambahan serat plastik PET sebesar 0,25% ,0,5%, 0,75%, 1% dari volume dan abu batu 30 % dari berat semen. 1.2 Perumusan masalah

Keberadaan limbah botol plastik berlogo PET di lingkungan masyarakat sangat menggangu lingkungan sekitarnya karena plastik sukar diuraikan oleh tanah. Berbagai cara telah diusahakan agar limbah plastik memiliki manfaat bagi manusia, dengan cara mendaur ulang plastik bahkan menggunakannya dalam campuran bahan bangunan. Salah satu yang akan dibahas pada penulisan ini adalah pemanfaatan limbah plastik berlogo PET dengan cara merubah bentuknya, sebagai bahan campuran pembentuk paving block . Namun berapa komposisi optimum limbah botol plastik (polyethylene terephtalate) pada pembuatan paving ini dapat meningkatkan kuat tekan dan kuat kejutnya? Bagaimana terhadap block ini sisi ekonomis paving? 1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yakni : Untuk

mengetahui

perilaku

mekanik

dan

fisis paving

block yang

menggunakan fly ash dan serat plastik (polyethylene terephtalate) sebagai bahan tambah dalam campuran pembentuk paving block dan membandingkannya terhadap paving block normal. Perilaku mekanik yang diteliti meliputi : kuat tekan, kuat kejut dan perilaku fisis meliputi : daya serap air.


1.4 Batasan Masalah

Untuk membatasi permasalahan yang diteliti agar penelitian dapat terarah sesuai tujuan yang diharapkan, maka digunakan anggapan dasar dan batasan masalah sebagai berikut ini.

•

Plastik yang digunakan berupa poly ethylene terephtalate terephtalate yang berlogo 1 dan fly ash dari PT. ADHI KARYA

•

Perbandingan campuran semen : pasir : fas , 1 : 6 : 0,5

•

Direncanakan paving dengan mutu > K -125 Kg/cm 2

•

Pada pembuatan benda uji variasi serat poly ethylene ethylene terephtalate terephtalate 0%, 0,25 %, 0,5%, 0,75 %, 1,0% terhadap volume dan fly ash 30 % dari berat semen.

•

Menggunakan cetakan paving block berbentuk segienam dengan ukuran 11 x 6,5 cm untuk kuat kejut, kuat tekan dan 9 x 6,5 cm untuk serapan air.

•

Serat plastik ( poly poly ethylene ethylene terephtalate) terephtalate) disimpul dengan panjang 4 cm,

•

Benda uji berjumlah 4 buah untuk setiap variasi serat poly terephtalate. terephtalate.

•

Perawatan ( quring ) dengan perendaman di air selama 28 hari dan di uji pada umur 28 hari.

1.5 Metodologi penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian eksperimental di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil


Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun tahap – tahap pelaksanaan dalam penelitian sebagai berikut : 1.

Penyediaan bahan penyusun paving : semen, pasir, fly ash, serat plastik PET

2.

Pemeriksaan bahan penyusun paving. •

Analisa ayakan agregat halus

•

Pemeriksaan berat jenis, absorbsi agregat halus

•

Pemeriksaan berat isi agregat halus

•

Pemeriksaan kadar lumpur ( pencucian agregat halus lewat ayakan no. 30)

•

Pemeriksaan kadar liat (clay clump) pada agregat halus

•

Pemeriksaan kandungan organic (colorimetric test) pada agregat halus

3. Mix design design (perancangan campuran)\ Penimbangan / penakaran bahan penyusun paving . 4.

Pengujian Kuat Tekan, Kuat kejut dan Serapan air paving dengan menggunakan benda uji segienam.

Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Paving Block Block

Fas

Fly ash

Variasi

Kuat

Kuat

Serapan

serat

kejut

tekan

air

4

4

5

Jumlah

plastik 0.5

0%

0%

13


0.5

30 %

0.25 %

4

4

5

13

0.5

30 %

0.50 %

4

4

5

13

0.5

30 %

0.75 %

4

4

5

13

0.5

30%

1 .0%

4

4

5

13 65

∑

1.6 Manfaat Penelitian •

Dari hasil penelitian ini kiranya dapat kita jadikan suatu acuan bahwa penggunaan fly ash, serat poly ethylene terephtalate sebagai komponen pembentuk paving yang

merupakan

suatu

pilhan

yang

patut

dipertimbangkan untuk mengubah sifat paving sesuai yang diinginkan. •

Penggunaan serat poly ethylene terephtalate pada paving dapat menjadi solusi dalam meningkatkan kuat kejut, kuat tekan.

•

Mengurangi volume dan efek pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh limbah plastik khususnya botol minuman ringan ri ngan berlogo PET. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum

Mulai tahap perencanaan hingga tahap analisis, penelitian dilaksanakan berdasarkan sumber yang berkaitan dengan topik yang dipilih, yaitu penelitian tentang Pemanfaatan Limbah Botol Plastik sebagai Bahan Eco plafie (economic


plastic fiber) yang berkonsep Ramah Lingkungan dengan Uji tekan ,Uji kejut dan

Serapan air. Materi yang dibahas antara lain :

•

Bahan bangunan berbasis semen dan teori tentang paving block.

•

Material paving block , Serat plastik ( Polyethylene Terepthalate ) dan Bahan tambah ( admixture ), Perawatan paving block

•

Metode pembuatan paving block di di masyarakat.

•

Pengujian kuat tekan , kuat kejut, serapan air

•

Penelitian sejenis yang pernah dilakukan

2.2 Teori Tentang Bahan Bangunan Berbasis Semen

Bahan bangunan berbasis semen di antaranya adalah : •

Mortar,

yaitu

didefenisikan

sebagai

bahan

yang

diperoleh

dari

mencampurkan agregat halus, semen portland dan air (SNI 03-0691-1996) •

Beton, yaitu didefenisiskan sebagai bahan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air ( PBI, 1971).

•

Paving block , yaitu didefenisikan sebagai suatu komposisi bahan

bangunan yang terbuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air, dan agregat (abu batu/ pasir) dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya ( SNI 03-0691-1996). Paving block digunakan pada perkerasan jalan.

2.3 Teori Tentang Paving Block


paving block ) merupakan salah satu jenis beton non structural Bata beton ( paving

yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan jalan, pelataran parkir, trotoar, taman, dan keperluan lainnya. Paving block mulai dikenal dan dipakai di Indonesia terhitung sejak tahun 1997/1998, dimulai dengan pemasangan trotoar di Jalan Thamrin dan untuk terminal bis Pulogadung, keduanya di Jakarta. Paving block dapat berwarna seperti aslinya atau diberi zat warna pada komposisinya dan digunakan untuk lantai baik didalam maupun diluar bangunan. 2.3.1 Kegunaan dan Keuntungan Paving Block

Keberadaan paving block bisa bisa menggantikan aspal dan pelat beton, dengan banyak keuntungan yang dimilikinya. Paving block mempunyai mempunyai banyak kegunaan diantaranya sebagai lapisan perkerasan lapangan terbang, terminal bis, parkir mobil , pejalan kaki, taman kota dan tempat bermain. Penggunaan paving block memiliki memiliki beberapa keuntungan, antara lain : •

Dapat diproduksi secara manual

•

Dapat diaplikasikan pada pembangunan jalan dengan tanpa memerlukan keahlian khusus.

•

Pada kondisi pembebanan yang normal paving block dapat digunakan selama masa-masa pelayanan dan paving block tidak tidak mudah rusak

•

Paving block lebih mudah dihamparkan dan langsung bisa digunakan

tanpa harus menunggu pengerasan seperti pada beton. •

Tidak

menimbulkan

kebisingan

dan

gangguan

debu

pada

saat

pengerjaannya.


•

menghasilkan sampah konstruksi lebih sedikit dibandingkan Paving block menghasilkan penggunaan pelat beton.

•

Adanya pori-pori pada paving block meminimalisasi meminimalisasi aliran permukaan dan memperbanyak infiltrasi dalam tanah.

•

Perkerasan dengan paving block mampu menurunkan hidrokarbon dan menahan logam berat.

•

Paving block memiliki nilai estetika yang unik terutama jika didesain

dengan pola dan warna yang indah i ndah . •

Perbandingan harganya lebih rendah dibanding dengan jenis perkerasan konvensional yang lain.

•

Pemasangannya cukup mudah dan biaya perawatannya pun murah.

Kelemahan Paving Block : : •

Mudah bergelombang bila pondasinya tidak kuat dan kurang nyaman dengan kendaraan yang berkecepatan tinggi. Sehingga perkerasan paving block hanya cocok untuk mengendalikan kecepatan kendaraan di

lingkungan pemukiman dan perkotaan yang padat.

2.3.2 Klasifikasi Paving Block

Berdasarkan SK SNI T – 04 – 1990 – F , klasifikasi paving block (blok (blok beton) didasarkan atas bentuk, tebal, kekuatan, dan dan warna. Klasifikasi tersebut antara antara lain : 1. Klasifikasi berdasarkan bentuk


Bentuk paving block secara secara garis besar terbagi atas dua macam, yaitu : a. Paving block bentuk bentuk segi empat b. Paving block bentuk bentuk segi banyak

Gambar 2.1 Bentuk Paving Block

Pola pemasangan sebaiknya disesuaikan dengan tujuan penggunaanya. Pola yang umum dipergunakan ialah susun bata ( stretcher ), anyaman tikar ( basket weave ), dan tulang ikan ( herring bone ). Untuk perkerasan jalan diutamakan pola

tulang ikan karena mempunyai kuncian yang baik. Dalam proses pemasangannya, paving block harus berpinggul dan pada tepi susunan paving block biasanya

ditutup dengan pasak yang berbentuk topi uskup.


Pola Anyaman Tikar Penguncian Sedang

Pola Tulang Ikan 45º Penguncian Paling Baik

Pola Tulang Ikan 90º Penguncian Paling Baik

Pola Susun Bata Penguncian Paling Rendah Gambar 2.2 Pola Pemasangan Paving Block

2. Klasifikasi berdasarkan ketebalan Ketebalan paving block ada ada tiga macam, yaitu : a. Paving block dengan dengan ketebalan 60 mm b. Paving block dengan ketebalan 80 mm c. Paving block dengan dengan ketebalan 100 mm


Pemilihan bentuk dan ketebalan dalam pemakaian harus disesuaikan dengan rencana penggunaanya dan kuat tekan paving block tersebut juga harus diperhatikan. 3. Klasifikasi berdasarkan kekuatan a. Paving block dengan dengan mutu beton f’c 37,35 MPA b. Paving block dengan dengan mutu beton f’c 27,0 MPA 4. Klasifikasi berdasarkan warna Warna yang tersedia dipasaran antara lain abu-abu, hitam, dan merah. Paving block yang berwarna kecuali untuk menambah keindahan juga

dapat digunakan untuk member batas pada perkerasan seperti tempat parkir, tali air, dan lain-lain.

2.3.3 Standar Mutu Paving Block

Standar mutu yang harus dipenuhi paving block untuk untuk lantai menurut SNI 03 – 0691 – 1996 adalah sebagai berikut : 1.

Sifat tampak paving block untuk lantai harus mempunyai bentuk yang sempurna, tidak terdapat retak – retak dan cacat, bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan jari tangan.

2.

Bentuk dan ukuran paving block untuk lantai tergantung dari persetujuan antara pemakai dan produsen. Setiap produsen memberikan penjelasan tertulis dalam leaflet mengenai bentuk, ukuran, dan konstruksi pemasangan paving block untuk untuk lantai.


3.

Penyimpangan tebal paving block untuk lantai diperkenankan kurang lebih 3 mm.

4.

untuk lantai harus mempunyai kekuatan fisik sebagai Paving block untuk berikut :

Tabel 2.1 Kekuataan Fisik Paving Block

Kuat Tekan Mutu

2

Kegunaan

( kg / cm )

Ketahanan Aus

Penyerapan

( mm/ menit)

Air

Rata-

rata

Maks

(%)

Rata 2

Min

Rata 2

Min

400

350

0,0090

0,103

3

parkir 200

170

0,1300

1,149

6

A

Perkerasan jalan

B

Tempat mobil

C

Pejalan kaki

150

125

0,1600

1,184

8

D

Taman Kota

100

85

0,2190

0,251

10

Sumber : SNI 03 - 0691 – 1996

5. Paving block untuk untuk lantai apabila diuji dengan natrium sulfat tidak boleh cacat, dan kehilangan berat yang diperbolehkan maksimum 1 %.

2.3.4 Metode pembuatan Paving Block di masyarakat

Cara pembuatan paving block yang biasanya digunakan dalam masyarakat dapat diklasifikasikan menjadi dua metode, yaitu : 1. Metode Konvensional Konvensional


Metode ini adalah metode yang paling banyak digunakan oleh masyarakat kita dan lebih dikenal dengan metode gablokan. Pembuatan paving block cara konvensional dilakukan dengan menggunakan alat gablokan dengan beban pemadatan yang berpengaruh terhadap tenaga orang yang mengerjakan. Metode ini banyak digunakan oleh masyarakat sebagai industry rumah tangga karena selain alat yang digunakan sederhana, juga mudah dalam proses pembuatannya sehingga dapat dilakukan oleh siapa saja. Proses produksi ini menghasilkan paving block K-50 s/d K-100.Selain itu tingkat abrasi paving manual masih cukup tinggi baik karena goresan, hujan dan tempaan panas.

Gambar 2.3 Alat Cetak Paving Manual 2. Metode Mekanis

Metode mekanis didalam masyarakat biasa disebut metode press. Metode ini masih jarang digunakan karena untuk pembuatan paving block dengan metode mekanis membutuhkan alat yang harganya relatif mahal. Metode mekanis ini biasanya digunakan oleh pabrik dengan s kala industry sedang atau besar. Metode mekanis ada dua yakni :

•

Metode Vibrator


Proses produksi dengan cara ini biasanya menghasilkan paving dengan mutu K-150 s/d K-225. Adapun penggunaanya sebaiknya untuk pedestrian dan lahan parkir yang tidak terlalu luas dengan beban yang terlalu berat.

Gambar 2.4 Mesin Press Vibrasi Paving

•

Metode Hidrolik

Proses produksi dengan mesin hidrolik menghasilkan paving block dengan mutu K-225 ke atas.Adapun penggunaanya dapat diaplikasikan pada semua tempat, baik untuk pedestrian maupun parkiran yang luas dengan beban yang cukup berat. Untuk hasil akhir dan penggunaan jangka panjang disarankan menggunakan paving press hidrolik. Karakter paving block tidak sama dengan keramik. Paving block lebih lebih kasar, adakalanya bentuknya tidak terlalu mirip satu sama lainnya, sedangkan keramik lebih halus dan bentuknya hampir mulus semua. Jangan melihat bentuk fisiknya saja tetapi lihatlah setelah terpasang.


Gunakan paving block pada area-area strategis seperti pedestrian/jogging track, jalan lingkungan perumahan, area parkir gedung/ruko/rumas sakit, halaman rumah dan lain-lain. Dengan menggunakan paving block sebagai penutup permukaan bumi berarti memberikan celah air untuk masuk sehingga kadar air dibawahnya masih bagus. Selain itu dengan paving block kita bisa membuat berbagai macam variasi pemasangan yang dapat disesuaikan dengan keinginan kita, dan tentunya dengan perawatan yang lebih mudah dan lebih murah.

Gambar 2.5 Mesin Hidrolik Paving Block

Dari metode pembuatan paving block diatas, terdapat kelebihan dan kekurangan dari tiap metode yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 2.3 Keuntungan Dan Kerugian Metode Mekanis Dan Metode Konvensional Metode

Keuntungan

Kerugian


Konvensional

•

Dapat dilakukan oleh pemodal kecil

•

Alat cetak relative murah

•

Dapat dilakukan dimana dan oleh

•

Kuat tekan umumnya rendah dan tidak stabil

•

Dalam

sekali

cetak

hanya satu buah paving

siapa saja ( home industry) •

Tidak dapat diproduksi secara massal

Mekanis

•

Kuat tekan yang dihasilkan relative

•

stabil sesuai mix design •

Dalam sekali cetak, lebih dari satu

oleh pemodal besar •

paving tergantung jumlah alat cetak •

Dapat diproduksi secara massal

Hanya bisa dilakukan

Alat

cetak

relative

mahal •

Tidak dapat dilakukan disembarang tempat ( home industry)

Hery” Sumber : Studi lapangan, 2012 di” Home Industry Paving Block Hery” 2.4 Bahan Tambah ( Admixture)

Penambahan bahan tambah dalam sebuah campuran beton atau mortar sebaiknya tidak mengubah komposisi yang besar dari bahan lainnya, karena penggunaan bahan tambah ini cenderung merupakan pengganti atau at au subsitusi dari dalam campuran beton itu sendiri sehingga kecenderungan perubahan komposisi dalam berat atau volume tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan komposisi awal beton tanpa bahan tambah (Tri Mulyono, 2004). Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton / mortar, dapat dibedakan menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi ( chemical admixture ) dan bahan


tambah yang bersifat mineral (additive). Bahan tambah admixture ditambahkan saat pengadukan dan atau saat pelaksanaan pengecoran ( placing), sedangkan bahan tambah additive ditambahkan saat pengadukan dilaksanakan. Bahan tambah additive merupakan bahan tambah yang lebih banyak bersifat penyemenan jadi bahan tambah additive lebih banyak digunakan untuk perbaikan kinerja kekuatannya.

•

Abu terbang batu bara ( fly ash)

Penelitian ini menggunakan abu terbang batu bara ( fly ash ) sebagai bahan tambah dalam meningkatkan kuat tekan paving block. Fly ash yang digunakan untuk penelitian ini adalah fly ash dari PT ADHI KARYA. Menurut ASTM C.618 ( ASTM, 1995: 304) abu terbang (fly ash) didefenisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batubara atau bubuk batu bara. Fly ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang yang normal yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit antra sit atau batubara bitomius dan abu terbang te rbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite atau subbitumeus. Abu terbang kelas C kemungkinan mengandung kapur (lime) lebih dari 10% beratnya.Abu terbang sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tapi dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silica yang dikandung oleh abu terbang akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat. Tabel 2.4 Kandungan Kimia Fly Ash Berdasarkan ASTM C. 618 -95 : 305

Senyawa Kimia

Jenis F

Jenis C


OksidaSilika(SiO2) + Oksida Alumina (Al 2O3) + 70

50

Oksida Besi (Fe2O3), minimum% Trioksida Sulfur ( SO 3), maksimum %

5.0

5.0

Kadar Air, maksimum %

3.0

3.0

Kehilangan Panas, maksimum %

6.0

6.0

Penggunaan sampai dengan 12% masih diijinkan jika ada perbaikan kinerja atau hasil test laboratorium menunjukkan demikian

2.5 Material Paving Block

Material penyusun pada paving block yang akan digunakan antara lain semen Portland ( PC), agregat halus dan air. 2.5.1 Semen Portland ( PC )

Semen merupakan bahan hidrolik campuran yang kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air. ai r. Agregat tidak memainkan peranan penting dalam reaksi re aksi kimia tersebut, tetapi berfungsi sebagai bahan pengisi yang dapat mencegah perubahan-perubahan volume beton setelah s etelah pengadukan selesai dan memperbaiki keawetan beton yang dihasilkan. Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur ( CaO), silica ( SiO3), alumina ( Al2O3), sedikit magnesia ( MgO), dan terkadang sedikit alkali ( Tri

Mulyono 2003). Bahan-bahan ini membentuk senyawa-senyawa kimia utama yang menyusun semen Portland yaitu : a. Trikalsium Silikat ( ( C3S )


Senyawa ini cepat bereaksi dan menghasilkan panas jika terkena air. Panas tersebut akan mempengaruhi kecepatan mengeras sebelum hari ke – 14. b. Dikalsium Silikat ( ( C2S) Senyawa ini lebih lambat bereaksi dengan air dan hanya berpengaruh terhadap semen setelah umur 7 hari. c. Trikalsium Aluminat ( ( C3A) Senyawa ini bereaksi secara cepat, memberikan kekuatan awal yang sangat cepat pada 24 jam pertama. d. Tetrakalsium Aluminoferrit ( ( C4AF) Senyawa ini kurang berpengaruh terhadap kekerasan semen atau beton sehingga konntribusinya dalam peningkatan kekuatan beton kecil.

Tabel 2.5 Persentase Komposisi Semen Portland

Komposisi dalam persen ( % )

C 3S

C2S

C3A

C4AF

Karakteristik

CaSO4

CaO

MgO

Umum


49

Tipe I, Normal

25

12

8

2,9

0,8

2,4

Semen

untuk

semua tujuan

II, 46

Tipe

29

6

12

2,8

0,6

3

Relatif

sedikit

pelepasan

Modifikasi

panas, digunakan untuk

struktur

besar

III, 56

Tipe Kekuatan

15

12

8

3,9

1,4

2,6

Mencapai kekuatan awal

Awal

yang

Tinggi

pada

tinggi umur

3

hari

Tipe IV, Panas 30

46

5

13

2,9

0,3

2,7

Dipakai

pada

bendungan

Hidrasi Rendah

beton

Tipe

V,

Tahan

43

36

4

Sulfat

12

2,7

0,4

1,6

Dipakai

pada

struktur

yang

diekspose terhadap sulfat

Sumber : ( Nawyi, 1985 : 11 ) 2.5.2 Agregat Halus

Agregat halus merupakan pengisi yang berupa pasir. Ukurannya bervariasi antara ukuran No. 4 dan No. 100 saringan standar amerika. Agregat halus yang


baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan No. 100 atau bahan-bahan lain yang yang dapat merusak campuran beton. Adapun syarat-syarat untuk agregat halus berdasarkan ASTM C. 33 adalah 1.

Modulus Kehalusan butiran 2,3 sampai 3,1

2.

Susunan gradasi harus memenuhi syarat seperti table berikut : Tabel 2.6 Susunan Gradasi Untuk Agregat halus

Ukuran lubang ayakan

Persen lolos Kumulatif

3/8 in ( 9,5 mm)

100

No. 4 ( 4,75 mm) mm)

95-10

No.8 ( 2,36 mm)

80-100

No.16 ( 1,18 mm) mm)

50-85

No.30 ( 0,6 mm)

25-60

No. 50 ( 0,3 mm) mm)

10-30

No.100 ( 0,15 mm) mm)

2-10

Sumber : (Nawy, Edward G,1985: 15) 3.

Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron ( 0,074 mm atau No. 200) dalam persen berat maksimum,

4.

•

Untuk beton yang mengalami abrasi sebesar 3,0 %

•

Untuk beton jenis lainnya sebesar 5 %

Kadar gumpalan tanah liat dan partikel yang mudah dirapikan maksimum 3%

5.

Kadar arang dan lignit


•

Bila tampak permukaan beton dipandang penting (beton akan diekspos) maksimum 0,5 %

•

6.

Beton jenis lainnya, maksimum 1,0 %

Kadar zat organik yang ditentukan dengan mencampur agregat halus dengan larutan natrium sulfat (NaSO4) 3 %, tidak menghasilkan warna yang lebih tua dibanding warna standard. JIka warnanya lebih tua maka ditolak kecuali •

Warna lebih tua timbul karena sedikit adanya arang lignit atau yang sejenis lainnya

•

Ketika diuji dengan uji perbandingan kuat tekan beton yang dibuat dengan pasir standard silica hasilnya menunjukkan nilai lebih besar dari 95 %.

7.

Tidak boleh bersifat reaktif terhadap alkali jika dipakai untuk beton yang berhubungan dengan basah dan lembab atau yang berhubungan dengan bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali semen, dimana penggunaan semen yang mengandung natrium oksida tidak lebih dari 0,6 %

8.

Kekekalan jika diuji dengan natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 10 % dan jika dipakai magnesium sulfat, maksimum 15 %.

2.5.3 Air


Fungsi air pada campuran paving block adalah adalah untuk membantu reaksi kimia yang menyebakan berlangsungnya proses pengikatan. Persyaratan air menurut British Standard ( BS.3148-80) adalah sebagai berikut : a. Gabungan ion-ion yang terdapat dalam air yaitu kalsium, magnesium, natrium, kalium, bikarbonta, sulfat, klorida, dan kadang-kadang karbonat tidak melebihi 2000 mg per liter. b. Konsentrasi NaCl atau garam dapur dalam air harus lebih kecil dari 2000 ppm ( part per million) dan kandungan sulfat dalam air harus lebih kecil dari 1250 ppm c. Air campuran asam tidak boleh melebihi pH 3,00 d. Konsentrasi air dengan kandungan basa ( Natrium hidroksida) harus lebih rendah dari 0,5 % dari berat semen. e. Kadar gula dalam air tidak boleh melebihi 0,2 % dari berat semen. f. Air yang mengandung minyak tidak boleh melebihi 2 % dari berat semen.( Nugraha, 2007) Pemakaian air pada pembuatan campuran harus pas karena pemakaian air yang terlalu berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai dan hal tersebut akan mengurangi kekuatan pving block yang akan dihasilkan. Sedangkan terlalu sedikit air akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga dapat mengurangi kekuatan paving yang akan dihasilkan. block yang

2.6 Penambahan Serat (fiber) Terhadap Beton


Tujuan penambahan serat kedalam beton untuk memperbaiki beberapa perilaku mekanik beton sehingga beton menjadi lebih andal penggunaanya sebagai bahan konstruksi. Umumnya serat yang dimasukkan kedalam beton berupa batang-batang dengan ukuran 5-500 μm dengan panjang sekitar 25 mm. Terminologi serat (fiber) menurut ASTM adalah material yang tipis dan panjang dalam bentuk menggumpul (bundles), jaringan atau standart yang merupakan bahan alam atau hasil fabrikasi dan dicampurkan dalam beton segar. Beberapa macam bahan serat

(fiber) yang dapat dipakai untuk

memperbaiki sifat- sifat beton telah dilaporkan oleh ACI Committee 544 (1984). Pada dasarnya serat dibagi atas serat baja, serat plastik, serat kaca, serat kawat dan serat alami. Berdasarkan penelitian sebelumnya, penambahan serat dapat meningkatkan perilaku mekanik beton seperti :

•

Peningkatan kuat tarik dan kuat tekan

•

Peningkatan kedaktalitasan beton

•

Peningkatan Ketahanan kejut

•

Peningkatan ketahanan lentur dan abrasi

Untuk serat plastik terdiri dari nylon dan rayon. Serat nylon terdiri dari polypropylene, polypropylene, polyethylene, polyester . Masing-masing serat (fiber) tersebut

memiliki sifat dan kekuatan yang berbeda-beda, seperti yang disajikan dalam tabel. Serat nylon (poliamida) adalah serat yang dibuat dari polimer sintetik berantai panjang yang memiliki gugus-gugus gugus-gugus amida. Tabel 2.7 Karakteristik Serat Nylon


Modulus Kuat tarik Jenis serat

Batas Ulur Young

(Ksi)

Berat Jenis (%)

(10ksi)

Acrylic

30-60

0.3 0.3

25-45

1.1

Asbes

80-140

12-20

0.6

3.2

Cotton

60-100

0.7

3-10

1.5

Kaca (glass)

150-550

10

1.5-3.5

2.5

Nylon (high

110-120

0.6

16-20

1.1

105-125

1.2

11-13

1.4

Polyethylene

100

0.02-0.06

10

0.95

Polypropylene

80-100

0.5

25

0.90

Rayon (high

60-90

1.0

10-25

1.5

70-110

10-17

0.6

2.7

40-400

29

0.5-3.5

7.8

(Asbestos)

tenacity) Polyester (high tenacity)

tenacity) Rock wool (Scandinavian) Baja (steel)

1ksi = 6.9 Mpa. (Sumber : ACI Committee 5444,1984) Pengadukan beton (fiber) harus mengikuti SK.SNI.T-28-1991-03 atau ASTM C.684. Pengadukan dalam pembuatan campuran beton dengan bahan tambah serat nylon mengikuti tahapan tertentu. Mula-mula air dimasukkan kedalam semen dan diaduk sampai merata. Kemudian kerikil, pasir dan terakhir


serat nylon dimasukkan. Setelah bahan tercampur semua, aduk kembali selama minimal 1.5 menit. Konsentrasi penelitian ini adalah menggunakan serat plastik atau serat nylon (polyethylene) pada paving block. 2.7 PET ( Polyethylene Terephthalate Terephthalate) Polyethylene Terephthalate (plastik PET atau PETE) adalah polimer jernih

dan kuat dengan sifat-sifat penahan gas dan kelembaban. Kemampuan plastik PET untuk menampung karbon dioksida (karbonasi) membuatnya sangat ideal untuk digunakan sebagai botol-botol minuman ringan (bersoda / terkarbonasi).

Gambar 2.6 Rumus Molekul PET

Selain itu plastik PET juga sering digunakan sebagai botol air minum kemasan. Pada kemasan botol air minum terdapat symbol (logo) di bagian bawah botol seperti dibawah ini:

Gambar 2.7 Logo PET

Tanda ini merupakan logo daur ulang dengan angka 1 di tengahnya terus ada tulisan PETE atau PET (Polyethylene Terephtalate) di bawah segitiga.


Dipakai untuk botol plastik, berwarna jenih / transparan / tembus pandang contohnya botol air mineral, botol jus dan hampir semua botol minuman lainnya. Perlu ditekankan untuk botol jenis PET atau PETE dipakai HANYA SEKALI SAJA, karena bila terlalu sering dipakai terlebih sering digunakan untuk menyimpan air hangat maupun panas dapat mengakibatkan lapisan polimer pada botol akan meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik yang dalam jangka panjang dapat menyebabkan kanker. kanker. Bagi para pekerja yang berhubungan dengan pengolahan PET ataupun daur ulang plastik PET harus waspada karena didalam membuat PET terdapat bahan yang disebutantimoni tiroksida, bahan Antimoni Tiroksida yang dapat masuk kedalam tubuh melalui system pernafasan yaitu akibat menghirup debu yang mengandung senyawa ini. Dalam jangka waktu lama akan mengakibatkan iritasi kulit dan saluran pernafasan.. Di dunia mayoritas bahan plastik PET untuk serat sintesis (sekitar 60%), di tekstil PET biasa digunakan dengan polyester, bahan dasar botol kemasan 30 %.

2.8 Ketahanan Kejut ( Impact Resistance )


Ada berbagai tipe pembebanan yang terjadi pada struktur bangunan. Pembebanan dapat dibagi kedalam dua kategori yakni : beban mati dan aplikasi beban secara tiba –tiba. Atau secara umum dikelompokkan kedalam beban statis dan beban dinamis. Untuk beban statis sejauh ini tidak ada masalah dalam menentukan beban tekannya, akan tetapi beban dinamis tergantung terhadap waktu. Beban dinamis dapat dikelompokkan kedalam dua kategori yakni : siklus tunggal (single cycle) dan banyak siklus ( multicycle ).Siklus tunggal beban dinamis contohnya beban kejut terhadap elemen struktur. Sedangkan, banyak siklus tepatnya pada gempa bumi. Siklus tunggal ( single cycle ) beban dinamis dapat dikatakan beban impak ( impact loading ). Untuk lebih lanjutnya, beban impak terbagi dua yakni : beban impak pada satu sat u titik dan beban impact merata. Sebuah struktur yang terkena benda rudal akan mengalami beban impak titik tunggal sedangkan, struktur yang terkena ledakan akan mengalami beban impak merata. Meningkakan ketahanan kejut atau kemampuan menyerap energy dari beban dinamis merupakan salah satu test untuk mengukur perkuatan beton berserat. Ada beberapa test yang digunakan untuk mengukur ketahanan kejut beton fiber .Test .Test ini tergantung terhadap mekanisme beban kejut dan parameter yang digunakan selama test kejut.

Yang paling sederhana pada uji kejut adalah drop weight test atau uji jatuh beban secara bebas dan berulang. ACI 544 dan ASTM – D 1557 sudah


merekomendasikan bahwa uji kejut ini dengan menjatukan palu (hammer) seberat 4,5 kg secara bebas dari ketinggian 18 inch (46 cm) pada bola baja pejal berdiameter 2,5 inch ( 6,3 cm), yang diletakkan pada benda uji silinder diameter 15 cm. Palu dijatuhkan berulang kali dan diamati kondisi retak pertama kali sampai failure. Uji kejut ini menghasilkan jumlah pukulan yang diperlukan untuk menyebabkan benda uji failure. Jumlah ini berfungsi sebagai perkiraan kualitatif dari energy yang diserap oleh benda uji hingga hancur (failure). Metode ini dapat digunakan untuk membandingkan manfaat relative dari campuran serat beton yang berbeda dan untuk menunjukkan peningkatan kinerja dari beton fiber dibandingkan dengan beton konvensional. Hal ini juga dapat diadaptasi untuk menunjukkan resistansi dampak relative dari ketebalan material yang berbeda. Jumlah pukulan yang merupakan ketahanan kejutnya dapat dikonversikan terhadap jumlah energy atau, berapa total energy yang diserap hingga benda uji tersebut hancur. Ketika palu dengan massa mh dinaikkan ke ketinggian h diatas benda uji, palu tersebut memiliki energy potensial ( Ep ). Energy potensial adalah adala h energy yang dimiliki oleh benda yang akan bergerak atau karena kedudukannya yang dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Oleh karena palu dijatuhkan berulang maka jumlah energy potensial yang diterima oleh benda uji tersebut :

EP = mh x g x h …………………( 2.1 ) Dimana : EP = energy potensial ( joule ) mh = berat palu ( kg ) g

2

= percepatan gravitasi ( m/s )


h = ketinggian (m) ketika palu dijatuhkan dari ketinggian h terhadap benda uji, energy potensial palu tersebut berubah menjadi energy kinetik ( EK ) dengan kecepatan v. Energy kinetik adalah enery yang dimiliki oleh benda yang sedang bergerak. Energy kinetik dinyatakan dengan : EK = ½ x m h x v2 ……………..(2.2) Dimana : EK = energy kinetik ( joule )

mh = berat palu (kg)

v

= kecepatan palu ( m/s )

Sebelum palu menyentuh benda uji kecepatannya dapat dihitung dengan konsep gerak jatuh bebas yakni :

………………….(2.3)

Dimana : v = kecepatan ( m/s ) 2

g = gravitasi ( m/s ) h = ketinggian ( m ) Perubahan energy potensial menjadi energy kinetik disebut energy mekanik (EM ). EM = EP + EK……………………………………(2.4)


………………(2.5)

……(2.6)

…………………………….( 2.7 )

Ketika palu memukul benda uji, perpindahan momentum secara tiba – tiba terjadi dari palu ke benda uji. Hasilnya momentum palu berkurang dan mengakibatkan energy kinetik kinetik palu hilang.

Jadi dapat disimpulkan benda uji uji

tersebut menerima dua kali energy potensial hingga pecah dan energy mekanik ( EM ) merupakan ketahanan kejut dari paving block.

2.9 Penelitian Sejenis Yang Pernah Dilakukan

Penelitian sejenis yang pernah dilakukan sebagai bahan tambahan referensi adalah


1.

Penelitian tentang “ Eco Plafie Paving ( Economic Plastic Fiber ) Sebagai Produk Perkerasan Jalan Berkonsep Ramah Lingkungan” , (Arum dwi

cahyani dkk, 2012). Beberapa hal yang dapat diambil dari penelitian ini adalah : •

Penelitian

menunjukkan

bahwa

serat

plastik polyethylene

terephtalate dan abu batu ( fly ash ) dapat secara efektif digunakan

sebagai komponen paving block •

dengan adanya penambahan serat plastik 5% volume Paving block dengan dan tambahan fly ash 10 % volume dapat meningkatkan kuat kejut paving sebesar 3,5 kali kal i lipat dari paving normal atau memiliki kuat kejut 270 joule dan paving normal 945 joule.

•

Penggunaan serat plastik dan abu batu member dampak positif terhadap lingkungan khususnya pencemaran sekaligus dampak ekonomis.

2.

Penelitian tentang ‘’Pengaruh Penggunaan Berbagai Variasi Panjang Serat Polyethylene Konsentrasi 1,6 % Pada Paving Block Dengan Penambahan Abu Batu Dan Silica Fume Terhadap Sifat – Sifat Paving Block’’ ( El Gahrif H. A, Sudarmoko, Djoko Sulistyo, 2011 ). •

Penelitian ini menunjukkan bahwa abu batu dan silica fume meningkatkan kuat tekan 43 % selama 28 hari, ketahanan aus 31 %, ketahanan impact 53 % di 56 hari dan serapan air 7 %.

•

Disis lain serat polyethylene terepthalate dengan panjang 2 cm mengurangi kuat tekan 57 % pada umur 56 hari, dan ketahanan retak pertama impact 77 % pada serat polyethylene 3 cm di umur


56 hari. Akan tetapi serat semakin panjang semakin buruk terhadap ketahanan aus, kuat tarik, dan kuat terhadap impact dan tidak berpengaruh besar dalam meningkatkan kuat tekan. 3.

Penelitian tentang “Pengaruh Pemakaian Material Fine Coarse Agregate Terhadap Impact Resistance paving Block” ( Erwin romel, 2007 ) •

Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan bahan FCA komposisi 1 : 4 : 3 dengan pressing sampai 100 kg/cm 2 diperoleh paving block kelas II dimana kuat tekan mencapai 255,12 kg / cm

2

dengan porositas 34,95 %. Sedangkan pemasangan paving block persegi dengan pola tulang ikan

(herring –bone) memberikan

ketahanan kejut terbesar, yakni 132 blows saat paving block hancur (failure). Tetapi ketahanan kejut paving tersebut tidak sebaik performance paving tanpa FCA dengan komposisi komposisi 1 ; 4 •

Disamping itu, dari dari penelitian yang sama (Erwin 2002 ), mengenai hasil ketahanan kejut terhadap komposisi paving dengan variasi campuran semen dan pasir, masing – masing masing 1 : 6, 1 : 7 dan 1 : 8 terlihat bahwa semakin banyak jumlah semen terhadap pasir maka ketahanan

kejut paving tersebut

semakin

baik.

Hal

ini

menunjukkan bahwa ikatan antar material penyusun paving juga berpengaruh terhadap kemampuan paving menahan beban kejut selain pola susunan paving itu sendiri. BAB III METODE PENELITIAN


3.1 Umum

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di dua tempat yakni pembuatan benda uji di Home Industry Hery , Jl.Selamat No. 160 Simpang Limun Medan, dan perawatan Paving Block Hery serta pengujian kuat tekan, serapan air di lakukan di laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Sementara pengujian kuat kejut paving dilakukan di halaman Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, dengan alat uji kejut paving merujuk terhadap penelitian kejut paving (Erwin Rommel 2007). Secara umum urutan tahapan penelitian meliputi : a. Penyediaan bahan penyusun paving b. Pemeriksaan bahan c. Pembuatan benda uji d. Perawatan benda uji e. Pengujian kuat kejut, kuat tekan,serapan air paving

3.1 Alur penelitian paving


Mulai

Penyediaan Bahan

Pengujian Bahan ( Agregat Halus )

•

Analisa ayakan pasir

•

Kadar Lumpur

•

Kandungan Organik

•

Kadar Liat

•

Berat Isi pasir

•

Berat jenis dan absorbsi asir

Pembuatan benda uji

Perawatan benda uji (Perendaman )

Pengujian Kuat tekan , Kuat kejut, serapan air

Kesimpulan

Selesai 3.2

Peralatan


Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini semua tersedia di laboratorium Beton, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Peralatan yang digunakan selama pemeriksaan bahan adalah sebagai berikut : Satu

•

set

ayakan. Ayakan ini digunakan untuk pengujian gradasi dengan ukuran lubang ayakan sebagai berikut : 44,4 mm ; 38,1 mm ; 19 mm ; 9,50 mm ; 4,75 mm ; 2,36 mm ; 1,18 mm ; 0,60 mm ; 0,30 mm ; 0,15 mm dan pan Penggetaran

•

ayakan. Alat ini digunakan untuk menggetarkan susunan ayakan yang berisi agregat agar terpisah sesuai dengan ukuran butirnya dengan memakai tenaga listrik Timbangan

•

kecil. Timbangan ini digunakan pada waktu pengujian agregat dan mempunyai kemampuan maksimal 5 kg Timbangan

•

besar. Alat ini mempunyai kemampuan maksimal 30 kg. Alat ini digunakan untuk menimbang pasir, kerikul, semen , dan benda uji Voloumetric

•

flash. Alat ini digunakan untuk pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat pasir yang mempunyai kaapsitas 500 cc •

Gelas

ukur.

Alat ini digunakan untuk mengukur volume air pada waktu peemriksaan kandungan lumpur, peemriksaan bahan organic, dan untuk mengukur


volume air pada waktu pembuatan benda uji. Gelas ukur ini mempunyai kaapsitas 1000 cc Oven.

•

Alat

ini digunakan untuk mengeringkan pasir pada waktu pemeriksaan kadar lumpur pasir dan kerikil pada waktu pengujian berat jenis dan penyerapan agreagat. Alat ini mempunyai kemampuan temperature 240 C Corong

•

kerucut. Alat ini digunakan pada waktu pengujian SSD ( Saturated Surface Dry ) agregat pasir. Corong kerucut ini berukuran diameter atas 3, 8 cm dan diameter bawah 8,9 cm. Mesin

•

uji

tekan beton

Peralatan yang digunakan waktu pembuatan benda uji di Home Industry Paving block Hery

Mesin

•

Press

Paving Peralatan

•

penunjang seperti : cetok, sekop, ayakan, ember, cangkul. cangkul.

3.3

Bahan

–

Bahan Penyusun Paving Block

Bahan penyusun paving terdiri dari semen Portland, agregat halus, air. Akan tetapi pada penelitian ini menggunakan bahan campuran tambahan berupa


serat plastik Poly ethylene terephtalate dan abu batu ( fly ash). Biasanya perbandingan campuran yang digunakan adalah adalah perbandingan jumlah bahan penyusun mortar mortar yang lebih ekonomis dan efektif. 3.3.1

Pengujian Agregat Halus

Agregat halus (pasir) yang dipakai dalam campuran mortar diperoleh dari Namorambe. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi : Analisa

•

ayakan pasir Pemeriksaan

•

kadar lumpur ( pencucian pasir lewat ayakan no. 200 ) Pemeriksaan

•

kandungan organik ( colometric test ) Pemeriksaan

•

kadar liat ( clay lump ) Pemeriksaan

•

berat isi pasir Pemeriksaan

•

berat jenis dan absorsbsi pasir Pemeriksaan Gradasi dan Modulus Kehalusan Agregat Halus ( ASTM C.136-71)

a.

Tujuan


Untuk memeriksa penyebaran gradasi dengan menggunakan ayakan dan menentukan nilai modulus kehalusan pasir. b.

Hasil pemeriksaan Modulus kehalusan pasir : 2.29 ( pasir halus )

c.

Pedoman FM =

Berdasarkan nilai modulus kehalusan ( FM ), agregat halus dibagi dalam beberapa kelas yaitu : 

Pasir halus : 2,20 ˂ FM ˂ 2,60



Pasir sedang : 2,60 < FM < 2,90



Pasir kasar : 2,90 < FM < 3,20

Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus ( ASTM C.117-69)

a.

Tujuan Untuk memeriksa kandungan lumpur dalam pasir

b.

Hasil pemeriksaan Kandungan lumpur lumpur : 1,8 % < 5 %

c.

Pedoman :


Agregat halus tidak dibenarkan mengandung lumpur lebih dari 5 % ( ditentukan dari berat kering ). Apabila kadar lumpur melebihi 5 % maka pasir harus dicuci.

Pemeriksaan Kandungan Organik / Colorimetric Test ( ASTM C. 40-66)

a.

Tujuan Memeriksa kadar bahan organic yang terkandung dalam pasir

b.

Hasil pemeriksaan : warna kuning tua ( standar warna no .3 )

c.

Pedoman : Standar warna no.3 adalah baats yang menentukan apakah kadar bahan organik pada pasir atau lebih kurang dari yang disyaratkan

Pemeriksaan Kadar Liat (Clay Lump) Agregat Halus ( ASTM C.117-69)

a.

Tujuan Untuk memeriksa kandungan liat dalam pasir

b.

Hasil pemeriksaan Kandungan lumpur lumpur : 0,6 % < 1 %

c.

Pedoman : Agregat halus tidak dibenarkan mengandung liat lebih dari 1 % ( ditentukan dari berat kering ). Apabila kadar liat melebihi 1 % maka pasir harus dicuci.


Pemeriksaan Berat Isi Agregat Halus ( ASTM C. 29-71 )

a. Tujuan : Untuk menentukan berat isi ( unit weight ) pasir dalam keadaan padat dan longgar. b. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa berat isi pasir adalah Berat isi pasir keadaan rojok / padat : 1531.3292 1531.3292 kg/m kg/m Berat isi keadaan longgar

: 1421.74 kg/m

3

3

c. Pedoman Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat isi pasir dengan hanya mengetahui volumenya volumenya saja.

Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus ( ASTM C. 128 -68 )

a. Tujuan : untuk menentukan berat jenis ( specific grafity ) dan penyerapan air ( absorbsi) pasir. b.

Hasil pemeriksaan adalah sebagai berikut : 3



Berat jenis SSD

: 2.632 ton/m



Berat jenis kering

: 2.605 ton/m3



Berat jenis semu

: 2.676 ton/m3



Absorbsi pasir

: 1.01 %


c. Pedoman Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD ( Saturated Surface Dry ) dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya

kering, keadaan pasir kering dimana pori – pori berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori –pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering. Hasil pengujian memenuhi syarat dimana : Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu. 2.605 < 2.632 < 2.676 3.4 Perencanaan Campuran Paving Block ( Mix Design )

Perencanaan campuran paving dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan –bahan penyusun paving. Cara pencampuran paving block dilakukan dengan cara coba- coba di laboratorium (trial and error). Cara ini merupakan perencanaan yang paling sederhana dengan prinsip membuat campuran paving block dengan berbagai macam komposisi campuran yang berbeda –beda. Namun pada tugas akhir ini, komposisi campuran paving yang digunakan dengan menindak lanjuti penelitian terdahulu yakni penelitian arumi dkk (2012), dan Erwin (2002 ) dengan komposisi 1 : 6.


3.5 Penyediaan Bahan Penyusun Paving Block

Berdasarkan hasil dari penakaran bahan pembentuk paving dengan system try in eror, didapatkan jumlah kebutuhan bahan pembentuk 65 biji paving segienam 10 x 6,5 cm seperti berikut : block segienam Tabel 3.1 Kebutuhan Bahan Pembentuk Paving Block

Jumlah Serat

Semen

Pasir

Abu batu

Serat PET

PET

Kg

Kg

Kg

Gram

0%

7.2

43.2

2.16

-

0.25%

7.2

43.2

2.16

135

0.50%

7.2

43.2

2.16

270

0.75%

7.2

43.2

2.16

405

1.0%

7.2

43.2

2.16

540

∑

36

216

10.8

1350

3.6 Pembuatan Paving Block

Prosedur pembuatan paving block dengan dengan menggunakan press mesin semi hidrolik, berdasarkan pengamatan di home industry paving block Hery Hery :

•

Persiapkan perlatan dan bahan

•

Pasir diayak dan melakukan penakaran bahan –bahan ( semen, pasir)

•

Menaburkan pasir yang telah diukur di kotak adukan dan menuang semen diatas pasir serta mengaduk secara bersamaan


•

Membentuk adukan menjadi gundukan, lalu buat lubang seperti cekungan di tengah, kemudian di beri air sampai terbentuk pasta. Jika

paving

yang

dibutuhkan

dalam

jumlah

besar,

dapat

menggunakan mesin pengaduk paving. •

Isi adukan paving ke cetakan paving, kemudian diratakan

•

Setelah itu dilakukan pengepresan paving.

3.7 Pengujian Kuat Tekan Paving

Pada penelitian ini, pengujian kuat tekan paving mengacu terhadap pengujian kuat tekan beton ( ASTM C39-86) dengan menggunakan mesin kompres berkapasitas 200 ton dengan kecepatan pembebanan 265 KN/ menit, yang dilakukan pada umur benda uji 28 hari. Kuat tekan benda uji paving dihitung dengan rumus :

f’c

Dengan :

………………….(3.1)

2

f’c = Kuat tekan ( kg/cm ) P = beban tekan ( kg ) A = luas permukaan benda uji ( cm 2)

Hasil pengujian kuat tekan paving tersebut tercantum pada lampiran. 3.8 Pengujian Ketahanan Kejut Paving


Pengujian ketahanan kejut paving mengacu terhadap pengujian ketahanan kejut pada beton dengan rekomendasi ACI 544.2R-89 dan ASTM-D 1557 untuk alat uji kejutnya, serta ASTM C 31 untuk benda uji kejut. Metode pengujian ketahanan kejut (impact resistance) adalah dengan cara menjatuhkan palu (hammer) seberat (4,5kg) secara bebas dari ketinggian 18 inch ( 46 cm) pada bola pejal berdiameter 2,5 inch ( 6,3 cm ) yang diletakkan pada pusat benda uji paving block . Kemudian benda uji diamati sampai terjadi retak untuk pertama kali dan terjadi pecah ( failure ) yang kemudian disebut dengan ketahanan kejutnya. Untuk benda uji kejut berupa beton dengan bentuk silinder berdiameter 15,2 cm dan tingginya 6,35 cm dan lama pengujian 7, 28 hari. Secara umum bentuk ketahanan kejut beton sebagai berikut :


Gambar 3.2 Detail Uji Kejut Beton Bedasarkan ASTM D-1557

Pada penelitian uji kejut paving, akan dilakukan suatu prototype alat uji kejut paving, berdasarkan alat uji kejut pada beton seperti gambar diatas. Peneliti

terdahulu telah melakukan protype alat uji kejut paving , salah satunya adalah penelitian tentang “Pengaruh Pemakaian material Fine Coarse Agregate terhadap Impact Resistance Paving Block’’ , ( Erwin Romel , 2007). Pada

penelitian ini uji kejut dilakukan terhadap pola pemasangan paving block bukan bukan per single unit paving yang diuji. Dan prototype alat uji kejut dan bentuk benda uji dapat dilihat pada gambar dibawah ini:


Gambar 3.3 Alat Uji Ketahanan Kejut Menurut Erwin Rommel, 2007

Pada penelitian ini, penulis melakukan prototype alat uji kejut pada paving per single unit ,yang merujuk pada pengujian kejut beton ( ASTM D 1557), dan peneliti terdahulu.


Gambar 3.4 Detail Prototype Uji Kejut Paving Block

Sumber (Peneliti, 2012)

Perhitungan ketahanan kejut: ……..( 3.1 )


Dimana : Em = Ketahanan kejut paving (joule) m = massa pendulum (Kg) g = gravitasi m/s

2

n = jumlah pukul , h = ketinggian (m)

3.9 Pengujian Serapan Air Paving

Untuk mengetahui besarnya penyerapan air diukur dengan mengacu pada pengukuran serapan air pada beton dengan standart ASTM C 20 -00 dan dihitung dengan persamaan :

.............................(3.2)

Dengan : WA : serapan air (kg) Mk : massa sampel kering ( Kg ) Mj : massa sampel setelah direndam didalam air ( Kg ) Hasil pengujian serapan air tercantum pada lampiran.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN


4.1 Kuat Tekan Paving Block

Pengujian kuat tekan paving dilakukan pada umur 28 hari yang dimaksudkan untuk mendapat gambaran perkembangan kekuatan tekan paving dengan menggunakan bahan abu batu dan serat plastik PET ( polyethylene terephtalate ) dan hasilnya dibandingkan dengan paving normal. Tabel 4.1 Kuat Tekan Rata-rata Paving Block Variasi

Berat

% Terhadap Kuat Tekan

No

Paving

Penambahan

rata-rata

Serat (PET)

( Kg )

( Mpa)

Normal

1

0%

4,2

13,57

-

2

0,25 %

4,45

18,95

39,65 %

3

0,5 %

4,5

19,19

42,23 %

4

0,75 %

4,525

18,66

37,51 %

5

1%

4,55

18,31

34,93 %


Grafik 4.1 Kuat Tekan Rata-rata untuk Variasi Campuran PET

Dari hasil pengujian kuat tekan paving block , , kuat tekan maksimum pada penambahan abu batu dan serat polyethylene terephtalate terephtalate sebesar 19,19 MPa pada variasi 0,5 % dengan peningkatan kuat tekannya 42,23 % dari paving block normal, sedangkan kuat tekan minimumnya berada pada paving block normal yakni 13,57 MPa. Namun, terjadi penurunan kuat tekan dengan campuran abu batu dan serat polyethylene terephtalate pada variasi 1 % dengan dengan kuat kuat tekan 18,31 MPa, akan tetapi masih lebih tinggi kuat tekannya dibandingkan paving normal, dengan peningkatan 34,93 %. block normal,

Perbandingan hasil penelitian dengan penelitian sebelumnya :


•

Berdasarkan penelitian Sutarno dan Sukardi (2008 ) tentang, “peningkatan kuat tekan paving block dengan memanfaatkan abu batu bara limbah industry”, dengan perbandingan semen : pasir, 1:7, benda uji bata

berukuran 20,96 x 10,55 x 7,85 dihasilkan kuat tekan maximum 35,374 Mpa pada variasi 30% dari berat semen. •

Berdasarkan penelitian Endah safitri dan Djumari (2009) tentang “kajian teknis dan ekonomis pemanfaatan limbah batu bara pada produksi paving block”, dengan perbandingan semen : pasir, 1 : 5, benda uji bata berukuran

20 x 10 x 6 dihasilkan kuat tekan maximum 15,90 Mpa pada variasi 30 %. •

Penelitian El Gharif ,dkk

tentang “ pengaruh penggunaan berbagai

variasi panjang serat polyethylene konsentrasi 1,6 % pada sifat paving block dengan abu batu dan silica fume “ dengan perbandingan semen :

pasir : fas, 1 : 4 : 0,75, kuat tekan paving meningkat 43 % umur 28 hari. Pada penelitian ini dihasilkan kuat tekan maximum 19,2 Mpa dan peningktatan kuat tekannya 42,23 % dari paving block normal. Terjadinya perbedaan kuat tekan dari hasil penelitian terdahulu dipengaruhi oleh besarnya pressing (pemadatan paving), jenis, dimensi benda uji dan perbandingan campuran ( semen : pasir : fas ) benda uji.

4.2 Ketahanan Kejut Paving Block


Ketahanan terhadap beban kejut benda uji campuran paving block dengan dengan berbagai variasi jumlah serat polyethylene terephtalate, memberikan hasil seperti tabel 4.2. Ketahanan kejut merupakan sebagai rasio antara beban pada saat benda uji patah dengan beban pada saat retak pertama. Impact Resistance dinyatakan sebagai jumlah pukulan (blows) yang

diperlukan untuk membuat benda uji tersebut pecah (failure). Akan tetapi jumlah pukulan itu dapat juga dikonversikan dikonversikan terhadap jumlah energy ( joule). Tabel 4.2 Ketahanan Kejut Rata -rata Paving Block Rata-rata Jumlah Variasi

Pukulan

Ketahanan Kejut

No Penambahan Retak

Retak

Hancur

(Joule)

(Joule)

Pecah

Serat (PET)

1

0%

7

8

268.181

297.980

2

0.25 %

16

20

645.620

784.680

3

0.5 %

22

28

874.071

1122.388

4

0.75 %

19

25

754.88

983.330

5

1%

13

17

516.497

685.351


Grafik 4.2 Ketahanan Kejut Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET

Dari hasil pengujian ketahaanan kejut (impact resistance), diperoleh ketahanan kejut maksimum pada variasi 0.5 % dengan kuat kejutnya sebesar 874.071 Joule pada kondisi retak pertama ( first crack) dan dan 1122.388 1122.388 Joule pada pada kondisi pecah ( failure) . Atau diperlukan 22 pukulan untuk mencapai kondisi retak pertama dan 28 pukulan untuk kondisi pecah ( failure). Ketahanan kejut minimum berada pada paving normal dengan kuat kejutnya sebesar 268.181 Joule pada kondisi retak pertama, dan 297.980 Joule pada kondisi pecah. Atau diperlukan 7 pukulan untuk mencapai kondisi retak pertama dan 8 pukulan untuk failure. Namun, terjadi penurunan pada variasi 1 % dimana kuat kejutnya pada kondisi retak pertama 516.497 Joule dan 685.35 Joule pada kondisi failure.


Perbandingan hasil peenlitian dengan penelitian sebelumnya : Berdasarkan penelitian terdahulu tentang “ Eco Plafie Paving ( Economic Plastic Fiber ) Sebagai Produk Perkerasan Jalan Berkonsep Ramah Lingkungan”,

(Arum dwi cahyani dkk, 2012) dihasilkan bahwa kuat kejut paving normal sebesar 270 joule dan eco plafie paving 945 joule pada kondisi failure. Atau, 3.5 kali lebih kuat dari paving normal. Pada penelitian ini dihasilkan kuat kejut nya 297,9801 joule untuk paving normal dan 1122.388 joule untuk paving dengan serat plastik, atau 3,78 kali lebih besar dari paving normal .Terjadinya perbedaan nilai kuat kejut jika dibandingkan penelitian arumi, disebabkan karena pada penelitian ini serat plastik disimpul sepanjang 4 cm. Dimana pada saat diuji impak serat plastik tersebut memiliki kuat tarik yang tinggi yang mengakibatkan kemampuan serat tersebut menahan beban kejut semakin kuat sampai kondisi failure. Jadi dapat disimpulkan, serat plastik yang disimpul lebih kuat dari serat plastik tanpa disimpul karena kuat tarik yang tinggi.


4.3 Serapan Air

Pengujian serapan air dilakukan pada umur 28 hari yang dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran perkembangan daya serap air dengan menggunakan serat polyethylene terephtalate dan abu batu dibandingkan dengan yang normal. Tabel 4.3 Serapan Air Rata-rata Paving Block Variasi Massa

Massa

Penambahan

Serapan Air

No Basah

Kering

( Kg )

( Kg )

( %)

Serat PET

1

0%

3.39

3.19

6.27

2

0,25 %

3.43

3.25

5.54

3

0,5 %

3.72

3.55

4.79

4

0,75 %

3.76

3.61

4.16

5

1%

3.79

3.67

3.27


Grafik 4.3 Serapan Air Rata- rata Untuk Variasi Campuran PET

Dari hasil pengujian serapan air, daya serap air maksimum berada pada paving normal sebesar 6.27 % dan daya serap air minimum pada paving dengan

variasi 1 % sebesar 3.27 %. Dapat disimpulkan bahwa terjadi penurunan daya serap air seiring dengan penambahan abu batu dan serat polyethylene terephtalate berturut –turut 6.27%, 5.54 5.54 %, 4.79 %, 4.16 4.16 %, 3.27 %.


Berdasarkan penelitian terdahulu El Gharif ,dkk

tentang “ pengaruh

penggunaan berbagai variasi panjang serat polyethylene konsentrasi 1,6 % pada sifat paving block dengan abu batu dan silica fume “ dengan perbandingan semen

: pasir : fas, 1 : 4 : 0,75,

dihasilkan bahwa serat tali plastik ( polyethylene) polyethylene)

menambah daya serap air sampai 64% pada serat 2 cm. Pada penelitian ini serat plastik ( polyethylene terephtalate) mengurangi daya serap air 47,85% pada variasi 1%. Hal itu disebabkan karena jenis / karakteritik plastiknya yang berbeda.


Contoh perhitungan Ketahanan Kejut Paving Block

No.3 pada Tabel 4.2 Diketahui : Jumlah Pukulan Kondisi retak ( n ) = 22 pukulan pukulan Jumlah pukulan Kondisi Kondisi failure ( n ) = 28 pukulan Berat pendulum = 4.5 kg Tinggi jatuh = 0.45 m Percepatan gravitasi = 9.81 m/s 2 Ditanya : Ketahanan Ketahanan Kejut ? Penyelesaian :

•

Kondisi Retak


•

Kondisi failure

Contoh perhitungan Serapan Air No 5 tabel 4.3 Diketahui : Massa Basah = 3.79 Kg Massa Kering = 3.67 Kg Ditanya : Serapan air? Penyelesaian :


4.4 PERHITUNGAN BIAYA PRODUKSI ECO PLAFIE PAVING PAVING

Hasil survey pada sebuah home industry paving block di di Simpang Limun, yang sekaligus digunakan untuk pembuatan benda uji. Diperoleh data – data sebagai berikut : 1.

2

Kapasitas Produksi = 800 biji / hari setara dengan 28.57 m / hari dengan waktu kerja 25 hari setiap bulan

2.

Jumlah tenaga kerja = 2 orang

3.

Harga agregat halus / pasir = 105.000/ m

4.

Harga (PC ) Portland Cement = Rp 50.000/ zak (40 kg)

5.

Harga fly ash = Rp.500 /kg

6.

Harga alat :

3

•

Mesin Press = Rp 10.000.000 / buah

•

Depresiaisi mesin press = Rp 10.000.000 / ( 5 x 300 ) = Rp. 6700/ hari

•

Perkiraan operasional mesin ini adalah 5 tahun dengan 300 hari / tahun

•

Alat pendukung = Rp 2000 / hari ( saringan, cetok, ember, dll)

•

7.

Listrik ( operasional mesin ) = Rp.5000 / hari

Tenaga kerja •

Pencetakan = Rp 200 / biji = Rp 160.000/hari


8.

Tempat bangunan unit produksi = Rp. 5000 / hari

A. KEBUTUHAN PENUNJANG PRODUKSI

Dengan perbandingan material 1 pc : 6 ps maka kebutuhan bahan 3

per meter kubik sebesar ( berat jenis pasir 2,6 ton/m dan berat jenis 3

semen 3,1 ton/m : Semen : 0,38 ton Pasir

: 2,28 ton

Luas permukaan paving = 427,407 cm 2 Volume paving = 2077,299 cm 3 Maka kebutuhan material per biji sebesar : Pasir

= 3600 gram

Semen

= 600 gram

Fas

: 0,5 x 600

= 300 gram

Total berat perbiji

= 4500 gram , ( 4,5kg)

Abu batu

= 30 % x 600 gram

Plastik

= 0,50 % x 4500 gram = 22,5 gram

= 180 gram

Jika dalam satu hari produksi ecoplafie paving dapat menghasilkan 2

800 biji ( 28,57 m ) maka kebutuhan material sebanyak :


3

Pasir = 800 x 3,6 kg = 2880 kg, ( 1,11 m ) Semen = 800 x 0,6 kg = 480 kg atau 12 sak Abu batu = 800 x 0,180 0,180 kg = 144 kg = 7.2sak (1sak = 20 kg) 2

Daftar rincian kebutuhan kebutuhan material bahan bahan untuk 28,57m 28,57m Kebutuhan

Jumlah

Satuan

Harga

Total

satuan 3

Pasir

1,11

m

Rp 105.000

Rp 116.550

Semen

12

Sak

Rp 50.000

Rp 600.000

Palstik

18

Kg

Rp 1500

Rp 27.000

Abu batu

7.2

Sak

Rp 20.000

Rp 144.000

Total Biaya

Rp 887.550

Daftar kebutuhan kebutuhan peralatan dengan dengan masa pakai pakai 3 bulan Kebutuhan

Jumlah

Satuan

Harga

Total

satuan

Cetok

2

Buah

Rp 10.000

Rp 20.000

Cangkul

2

Buah

Rp 50.000

Rp 100.000

Saringan pasir

2

Buah

Rp 25.000

Rp 50.000

Ember

4

Buah

Rp 2.500

Rp 10.000

Total Biaya

Rp 180.000

Biaya depresiaisi peralatan 60.000/ bulan


Proyeksi Pengeluaran bulanan Keterangan

Kuantitas

Satuan

Harga satuan

Total

Pengadaan

25

Hari

Rp 887.550

Rp 22.188.750

25

Hari

Rp 5.000

Rp 125.000

bahan Listrik

Variable Cost

Rp 22.313.750

Gaji Pegawai

2

Orang

Rp 2.500.000

Rp 5.000.000

Dep. Peralatan

-

-

Rp 60.000

Rp 60.000

Dep Mesin

-

-

Rp 167.500

Rp 167.500

Dep Bangunan

-

-

Rp 125.000

Rp 125.000

Fix Cost

Rp 5.352.500

Maka total biaya per bulan = Rp 22.313.750 + Rp 5.352.500 = Rp 27.666.250 Atau total biaya per hari = Rp 1.106.650 Dengan anggapan resiko rusak atau cacat selama pencetakan dan perawatan sebesar 5%, maka timbul factor resiko sebesar 0,95, sehingga harga paving block 2

per tiap m adalah :


2 Maka, harga paving block dengan serat PET adalah Rp. 40.773,355/ m

atau Rp.1456.192 / biji. Jika ditinjau harga paving block konvensional adalah Rp.56.000 / m 2 atau Rp. 2000/ biji. Jika dijual paving block serat PET dengan harga Rp. 45.000 / m 2 maka selisih paving konvensional dengan paving serat PET adalah Rp 11.000. Perbandingan harga kebutuhan paving block / m 3 dengan beton / m 3 pada kuat tekan yang sama yakni 19,2 Mpa. 3

Untuk membuat paving block /m /m dengan kekuatan 19,2 Mpa diperlukan : Semen : 380 kg ( 9,5 zak ) x Rp.50.000 Pasir

3

: 1,107 m x Rp. 105.000

= Rp.475.000 = Rp . 116.235

Abu batu : 114 Kg ( 2.85 2.85 zak ) x Rp.20.000 Rp.20.000 = Rp. 57.000 Total

= Rp.648.235 3

Untuk membuat beton/m dengan kekuatan 19,2 Mpa diperlukan : Semen : 371 kg (9,275 zak) x Rp.50.000

= Rp.463.750

: 0.4921 m3 x Rp. 105.000

= Rp.51.6705

Pasir

Kerikil : 0.7637 m 3 x Rp. 175.000

= Rp. 133.647,5

Total

= Rp. 649.068 3

3

Selisih harga beton/ m dengan harga paving block /m /m adalah Rp.833. Perbedaan harga tersebut tergantung terhadap bentuk dan dimensi benda uji paving, dimana


pada penelitian ini paving berbentuk segienam ukuran 11 x 6,5 cm, dengan jumlah 3 paving / m sebanyak 481,394 biji.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

1. Ditinjau dari sisi kualitas paving, dari hasil pengujian kombinasi abu batu dan serat polyethylene terephtalate untuk komposisi optimum sebagai bahan campuran paving block , berada pada variasi 0,5 % .Diperoleh hasil pengukuran : •

Kuat tekan

: 19.19 Mpa

•

Ketahanan kejut

: 874.071 joule, kondisi retak 1122.388 joule kondisi kondisi hancur

•

Serapan air

: 4.79 %

Untuk komposisi minimum campuran paving block berada pada paving normal dengan hasil pengukuran : •

Kuat tekan

: 13.57 Mpa

•

Ketahanan kejut

: 268.181 joule, kondisi retak 297.980 joule , kondisi hancur

•

Serapan air

: 6.27 %


2. Ditinjau dari sisi ekonomis paving block , harga jual eco plafie paving sebesar Rp.45.000/ m 2, sementara paving konvensional Rp. 56.000 / m 2. Oleh karena itu eco plafie paving memiliki nilai ekonomis sebesar Rp.11.000 dibandingkan paving konvensional. 3. Ditinjau dari sisi waktu, tenaga dalam penyediaan bahan campuran paving (penyimpulan serat plastik PET), memerlukan waktu yang cukup lama ( tidak efisien terhadap waktu), waktu), serta membutuhkan banyak pekerja. Selain itu, dalam memprototype alat uji kejut membutuhkan biaya yang cukup mahal ( Rp.300.000).

4. Ditinjau dari sisi kelestarian lingkungan, limbah botol plastik berlogo PET dapat mengurangi pencemaran lingkungan dengan adanya eco plafie paving.


5.2 Saran

1.

Paving block dengan campuran abu batu dan serat plastik (polyethylene terepthalate) sangat baik dimanfaatkan pada area pelabuhan peti kemas

dan area industry yang sering mengalami beban kejut yang besar dan berulang. 2.

Perlu diteliti lebih lanjut tentang bahan tambah ( admixture) jenis lain yang dikombinasikan dengan serat plastik (polyethylene terepthalate) maupun serat lain pada campuran paving block.

3.

Perlu diteliti lebih lanjut perbandingan semen – pasir, variasi campuran fas, pengaruh tingkat pressing paving, untuk menghasilkan paving block mutu tinggi.

4.

Perlu dilakukan suatu penelitian tentang alat uji impak ( Impact Testing ) pada beton.


Daftar Pustaka

Anonim, (1991 ),” Annual Books of ASTM Standards”, Section 4 Construction, Volume 04.02 Concrete and Agregates, Philadelphia

Banthia Memkumar. 1987. “Impact Resistance of Concrete”.Thesis University of British Columbia

Dwicahyani Arum dkk, 2012. “Ecoplafie Paving (Economic Plastic Fiber) Sebagai Produk Perkerasan Jalan Berkonsep Ramah Lingkungan” . Jurnal

Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Gahrif EL dkk, 2010. “Pengaruh Penggunaan Berbagai Variasi Panjang Serat Polyethylene Konsentrasi Konsentrasi 1.6 % Pada Sifat – Sifat Paving Block Dengan Abu Batu Batu Dan Silica Fume” Fume”. Jurnal Teknik Sipil Universitas

Gajah Mada Nawy, Edward G. 1985. 1985. Terjemahan. “Beton Bertulang”. Reflika : Bandung

Mulyono, Tri. 2003. “ Teknologi Beton”. Penerbit : ANDI Yogyakarta


Rommel, Erwin. 2007. “ Teknologi Pembuatan Paving Block Dengan Material FCA (Fine Course Aggregate)” . Jurnal Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah, Malang. Rommel, Erwin. 2007. “ Pemakaian Material FCA (Fine Course Aggregate) Terhadap Impact Resistance Paving Block”. Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah, Malang

SNI 03-0691-1996, “ Bata Beton (Paving Block)”, Badan Standard Nasional

Sarjono Wiryawan dkk. 2008 .” Pengaruh Penambahan Serat Ijuk Pada Kuat Tarik Campuran Semen – Pasir Dan Kemungkinan Aplikasinya”.Jurnal Jurusan

Teknik Sipil Universitas Atma Jaya,Yogyakarta

Sutarno, Sukardi (2008). “Peningkatan Kuat Tekan Paving Block Dengan Memanfaatkan Abu Abu Batu Bara Limbah Limbah industry”.Jurnal Jurusan

Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang

http://jatimakmuragung.com/tag/paving-block/page/3

http://www.starblock.web.id/Paving+Block+Lebih+Ramah+Lingkungan

http://kurniasepta.com/bahaya-penggunaan-botol-bekas-berulang-ulang



Pemanfaatan Limbah Botol Plastik Sebagai Bahan Eco Plafie Economic Plastic Fiber Paving Block Yang Berkonsep Ramah Lingkungan Dengan Uji Tekan Uji Kejut Dan Serapan Air

Recommend Documents