PEMANFAATAN LIMBAH INDUSTRI PENGGERGAJIAN KAYU SEBAGAI BAHAN SUBTITUSI PEMBUATAN PAVING BLOCK
SKRIPSI
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Studi Strata I untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan
Oleh : Nama
NIM
: Ida Nurmawati : 5101401027
Prodi
: Pend. Teknik Bangunan – S1
Jurusan
: Teknik Sipil
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2006
PERSETUJUAN PEMBIMBING
Skripsi dengan judul “ Pemanfaatan Limbah Industri Penggergajian Kayu Dalam Pembuatan Paving Block” telah disetujui oleh pembimbing untuk
diajukan ke Sidang Panitia Ujian Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada : Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. Heri Suroso, ST.MT. NIP 132068585
Drs. Gunadi, MT. NIP 130870430
ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
Skripsi dengan judul “ Pemanfaatan Limbah Industri Penggergajian Kayu Dalam Pembuatan Paving Block” telah disetujui oleh pembimbing untuk
diajukan ke Sidang Panitia Ujian Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada : Hari
:
Tanggal
:
Pembimbing I
Pembimbing II
Drs. Heri Suroso, ST.MT. NIP 132068585
Drs. Gunadi, MT. NIP 130870430
ii
PENGESAHAN KELULUSAN
PEMANFAATAN LIMBAH INDUSTRI PENGGERGAJIAN KAYU SEBAGAI BAHAN SUBTITUSI PEMBUATAN PAVING BLOCK
Nama NIM
Oleh : : Ida Nurmawati : 5101401027
Telah dipertahankan dihadapan Sidang Panitia Ujian Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada : Hari : Selasa Tanggal : 28 Februari 2006 Panitia Ujian Skripsi : Ketua
Sekretaris
Drs. Lashari, M.T NIP. 131 471 402
Drs. Supriyono NIP. 131 571 560 Anggota Penguji
Pembimbing I
1. Drs. Heri Suroso, ST, MT NIP. 132 068 585
Drs, Heri Suroso, ST, MT NIP. 132 068 585
2. Drs. Gunadi, MT NIP. 130 870 430
Pembimbing II
Drs.Gunadi, MT NIP. 130 870 430
3. Drs. Bambang Endroyo,M.Pd, SE,MT NIP. 130 529 531 Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang
Prof. DR. Soesanto, M.Pd NIP. 130 875 753
iii
PERNYATAAN
Saya menyatakan bahwa yang tertulis dalam skripsi ini benar-benar hasil karya saya sendiri bukan jiplakan dari karya tulis orang lain, baik sebagian atau seluruhnya. Pendapat atau temuan yang terdapat dalam skripsi ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode ilmiah.
Semarang,
Februari 2006
Ida Nurmawati 5101401027
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
“Dan janganlah kamu mengikuti apa yang kamu tidak mempunyai pengetahuan tentangnya, sesungguhnya pendengaran, penglihatan dan hati semuanya itu akan diminta pertanggung jawabannya” (Q.S. Al Isara’:36)
“Tidaklah mungkin bagi matahari mendapatkan bulan dan malam pun tidak dapat mendahului siang. Dan masing-masing beredar pada garis edarnya” (QS. Yaasin : 40)
PERSEMBAHAN Skripsi ini kupersembahkan pada : (Alm) Ayah dan Ibu tercinta atas ridho, kasih sayang, pengorbanan dan doa dalam perjalanan hidupku. Eyang Putri, de’ Andik, de’ Firma, de’ Adi yang selalu kusayangi dan jadi motivasiku. My ‘Ries-K’ yang selalu manemani dan ajarkan arti hidup. Teman-teman yang membuat
hidupku
lebih bermakna Lembar Episode kehidupan yang akan kumulai
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah Subkhanahu Wa Ta ‘ala atas limpahan Rahmat, Hidayah dan Inayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul ’’PEMANFAATAN LIMBAH INDUSTRI PENGGERGAJIAN KAYU SEBAGAI BAHAN SUBTITUSI PEMBUATAN PAVING BLOK’’. Skripsi ini disusun dalam rangka menyelesaikan Studi Strata I Universitas Negeri Semarang untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan. Penyusun menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini tidak akan terwujud tanpa ada bantuan dan keterlibatan dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun menyampaikan terima kasih dan rasa hormat kepada : 1. Dr. H. Ari Tri Soegito, SH, MM, Rektor Universitas Negeri Semarang 2. Prof. Dr. Soesanto, M.Pd, Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang 3. Drs. Lashari, MT, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. 4. Drs. Heri Suroso, ST, MT, Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, motivasi, dan pengarahan selama penyusunan skripsi. 5. Drs. Gunadi, MT, Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, motivasi, dan pengarahan selama penyusunan skripsi. 6. Drs. Bambang Endroyo, M.Pd, SE, MT selaku penguji dan yang telah memberikan bimbingan selama revisi.
vi
7. Dr. Ir. Ngakan Timur Antara, Kepala Balai Riset Dan Standarisasi Industri dan Perdagangan Semarang yang mengijinkan penyusun melakukan peneliti an di BPPIP Semarang. 8. Slamet Raharjo, Amd, Laboran Bahan Bangunan BPPIP Semarang yang telah membantu pelaksanaan Pengujian Ketahanan Aus. 9. Teman-teman PTB 2001, almamaterku dan pihak-pihak yang banyak membantu hingga terwujudnya skripsi ini. Kiranya Allah Subhanahu Wa Ta’ala, yang akan membalas kebaikan semua pihak. Terima kasih.
Semarang, Februari 2006
Penyusun
vii
SARI Nurmawati, Ida. 2006. Pemanfaatan Limbah Industri Penggergajian Kayu Sebagai Bahan Subtitusi Pembuatan Paving Block. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil/Program Pendidikan Teknik Bangunan. Universitas Negeri Semarang. Semarang.
Kata Kunci : Serbuk Gergaji, Kuat Tekan, Porositas, Ketahanan Aus Serbuk gergaji adalah produk sampingan dari penggergajian kayu selain sedetan dan potongan kayu. Serbuk gergaji merupakan bahan yang banyak tertimbun dan cenderung menjadi sampah karena pemanfaatannya yang relatif kecil. Melihat potensi serbuk gergaji yang belum maksimal, penulis tertarik untuk meneliti pengaruh penambahan serbuk gergaji dalam pembuatan paving block. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keausan, porositas serta kuat tekan paving block dengan penambahan serbuk gergaji. Metode yang digunakan adalah metode eksperimen. Pembuatan paving block dibuat dari pasir muntilan, semen Nusantara type I, dan serbuk gergaji yang berasal dari Industri Penggergajian Kayu desa Kaligading, Kecamatan Boja. Benda uji penelitian dibuat dengan 5 perlakuan subtitusi serbuk gergaji yaitu 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat semen. Hasil pengujian terhadap air secara visual terlihat air tidak berwarna dan berbau. Hasil pengamatan terhadap semen, kemasan semen tidak mengalami cacat dan keadaan butiran semen tidak mengalami penggumpalan. Hasil pengujian pasir didapat gradasi pasir termasuk zona 2. Persyaratan analisis data meliputi normalitas data dan homogenitas data. Hasil pengujian terhadap normalitas data terlihat bahwa data kuat tekan, porositas dan ketahanan aus paving block kurang dari nilai kritis L atau Lo
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ...................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
iii
PERNYATAAN ..............................................................................................
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................................
v
KATA PENGANTAR ....................................................................................
vi
SARI ................................................................................................................
viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ...........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
xv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ......................................................................
1
B. Permasalahan ......................................................................................
2
C. Tujuan Penelitian ................................................................................
3
D. Manfaat Penelitian ..............................................................................
3
E. Penelitian-Penelitian Sejenis ............................................................... 4 F. Sistematika Skripsi ..............................................................................
ix
5
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESA
A. Kajian Pustaka ..................................................................................... 7 1. Pengertian Paving Block ...............................................................
7
2. Bahan Susun Paving Block ...........................................................
11
1) Semen Portland .......................................................................
11
2) Agregat .................................................................................... 14 3) Serbuk Gergaji ........................................................................
20
4) Air ...........................................................................................
21
B. Kerangka Berpikir ...............................................................................
24
C. Hipotesa ..............................................................................................
25
BAB III METODE PENELITIAN
A. Populasi ...............................................................................................
26
B. Sampel .................................................................................................
26
C. Variabel Penelitian ..............................................................................
28
D. Metode Pengumpulan Data .................................................................
29
E. Prosedur Pengujian .............................................................................
29
1. Bahan Uji ......................................................................................
29
2. Standart Penelitian ........................................................................
30
3. Tempat Pengujian .........................................................................
31
F. Tahap Penelitian ..................................................................................
31
1. Pengampilan Sampel ..................................................................... 31 2. Pemeriksaan Bahan .......................................................................
31
3. Pembuatan Benda Uji .................................................................... 37 x
4. Pengujian Kuat Tekan Paving Block ............................................ 39 5. Pengujian Porositas Paving Block ................................................
39
6. Pengujian Ketahanan Aus Paving Block ....................................... 39 7. Analisis Data .................................................................................
39
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian ................................................................................... 45 1. Air .................................................................................................
45
2. Semen ............................................................................................
45
3. Pasir ...............................................................................................
46
4. Serbuk Gergaji ..............................................................................
47
5. Paving Block .................................................................................
47
a. Pengujian Kuat Tekan .............................................................
47
b. Pengujian Porositas .................................................................
48
c. Pengujian Ketahanan Aus .......................................................
49
B. Pembahasan ......................................................................................... 49 1. Pasir ...............................................................................................
49
2. Paving Block .................................................................................
50
a. Kuat Tekan ..............................................................................
50
b. Porositas ..................................................................................
53
c. Ketahanan Aus ........................................................................
55
3. Pengujian Normalitas Data dan Homogenitas Data....................... 56 4. Analisis Regresi .............................................................................
xi
56
BAB V PENUTUP
A. Simpulan .............................................................................................
58
B. Saran ....................................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
60
LAMPIRAN-LAMPIRAN ..............................................................................
62
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Persyaratan Mutu Paving Block ......................................................
9
Tabel 2.2 Gradasi Pasir ...................................................................................
17
Tabel 3.1 Rencana Adukan Paving Block 20x10x6 cm Per Kelompok ..........
37
Tabel 3.2 Rencana Adukan Paving Block 5x5x2 cm Per Kelompok ..............
37
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Kuat tekan Paving Block (Kemino,1996) ...................................
10
Gambar 2.2 Porositas Paving Block (Kemino,1996) ......................................
10
Gambar 2.3 Syarat Gradasi Pasir ....................................................................
18
Gambar 4.1 Gradasi Pasir Muntilan ................................................................
46
Gambar 4.2 Kuat Tekan Paving Block ...........................................................
48
Gambar 4.3 Porositas Paving Block ................................................................ 48 Gambar 4.4 Ketahanan Aus Paving Block ......................................................
49
Gambar 4.5 Kuat Tekan Paving Block ...........................................................
51
Gambar 4.6 Porositas Paving Block ................................................................ 54 Gambar 4.8 Ketahanan Aus Paving Block ......................................................
xiv
55
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Analisa Saringan Pasir Muntilan .................................................
62
Lampiran 2 Pemeriksaan Kadar Lumpur dan Lempung Pasir Muntilan ........
64
Lampiran 3 Pemeriksaan Berat Jenis Pasir Muntilan ..................................... 65 Lampiran 4 Pemeriksaan Berat Satuan Pasir Muntilan ...................................
66
Lampiran 5 Hasil Uji Kuat Tekan Paving Block ............................................. 67 Lampiran 6 Hasil Uji Porositas Paving Block ................................................ 68 Lampiran 7 Hasil Uji Ketahanan Aus Paving Block ...................................... 70 Lampiran 8 Normalitas Data............................................................................
73
Lampiran 9 Homogenitas Data ....................................................................... 78 Lampiran 10 Perhitungan Analisa Kuat Tekan ...............................................
81
Lampiran 11 Perhitungan Analisa Porositas ..................................................
84
Lampiran 12 Perhitungan Analisa Ketahanan Aus .........................................
88
Lampiran 13 Surat-Surat Penelitian ................................................................. 91 Lampiran 14 Foto-Foto Penelitian ..................................................................
xv
94
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Laju pertumbuhan penduduk yang sangat tinggi berakibat pada tingginya kebutuhan akan sarana hunian. Pengembangan kawasan-kawasan hunian lebih lanjut akan memacu meningkatnya kebutuhan bahan bangunan. Bahan-bahan tersebut harus disediakan dalam jumlah besar dari alam maupun buatan. Salah satu cara untuk mengatasi permintaan kebutuhan bahan bangunan tersebut adalah dengan cara meningkatkan pemberdayaan sumber daya lokal yang berada di lingkungan kita. Pemberdayaan sumber daya lokal dapat berupa pemanfaatan sampah maupun limbah. Pemanfaatan sampah maupun limbah disamping dapat mengurangi pencemaran lingkungan juga dapat digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bangunan yang sudah ada. Salah satu sampah atau limbah yang dapat dimanfaatkan dengan baik adalah limbah industri penggergajian kayu. Industri penggergajian kayu yang berada di desa Kaligading Kecamatan Boja merupakan industri yang bergerak dalam bidang pengolahan kayu, komponen limbah dari industri ini adalah kayu yang tersisa akibat proses penggergajian yang menurut bentuknya berupa serbuk gergaji, sedetan dan potongan-potongan kayu.
1
2
Untuk menampung limbah tersebut pihak industri telah memberi tempat khusus di luar area, namun bila dibiarkan begitu saja secara terus menerus maka akan memenuhi area industri dan mengganggu proses produksi. Serbuk gergaji merupakan bahan yang banyak tertimbun dan cenderung menjadi sampah karena pemanfaatannya yang masih sedikit / relatif kecil, sehingga perlu ditangani secara serius. Selain itu, dewasa ini serbuk gergaji hanya dimanfaatkan untuk sebagian kecil kebutuhan saja. Misalnya sebagai bahan pembakaran batu bata. Ada beberapa penelitian tentang serbuk gergaji yang pernah dilakukan di Ujung Pandang dan Medan. Penggunaanya masih terbatas pada campuran pembuatan bata cetak. Kemungkinan lain serbuk gergaji dapat digunakan sebagai bahan campur pembuatan paving block. Melihat potensi serbuk gergaji yang belum maksimal, maka perlu diusahakan untuk memanfaatkannya, khususnya sebagai bahan susun dalam pembuatan paving block. Berdasarkan hal tersebut, maka perlu adanya penelitian tentang pemanfaatan serbuk gergaji sebagai bahan subtitusi agregat dalam pembuatan paving block dengan judul “Pemanfaatan Limbah Industri Penggergajian Kayu Sebagai Bahan Subtitusi Pembuatan Paving Block”
B. Permasalahan
Berdasarkan uraian diatas timbul permasalahan yang menarik untuk diteliti yaitu, 1. Berapa besar kuat tekan paving block bila menggunakan bahan subtitusi serbuk gergaji dari limbah penggergajian kayu
3
2. Berapa besar penyerapan air paving block bila menggunakan bahan subtitusi serbuk gergaji dari limbah penggergajian kayu. 3. Berapa besar ketahanan aus paving block bila menggunakan serbuk bahan subtitusi serbuk gergaji dari limbah penggergajian kayu C. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui kuat tekan paving block dengan penambahan serbuk gergaji sebagai bahan substitusi agregat pada pembuatan paving block. 2. Mengetahui resapan air paving block dengan penambahan serbuk gergaji sebagai bahan substitusi agregat pada pembuatan paving block. 3. Mengetahui ketahanan aus paving block dengan penambahan serbuk gergaji sebagai bahan substitusi agregat pada pembuatan paving block.
D. Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan masyarakat diantaranya adalah: 1. Sebagai salah satu sumbangan dalam pengembangan ilmu pengetahuan sehingga menambah wawasan khususnya pada bahan paving block. 2. Sebagai bahan masukan kepada masyarakat sekitar industri penggergajian kayu tentang pemanfaatan serbuk gergaji sebagai bahan subtitusi dalam pembuatan paving block. 3. Dapat mengurangi dampak pencemaran dari limbah industri penggergajian kayu.
4
E. Penelitian-Penelitian Sejenis
Pada tahun anggaran 1993/1994, Balai Industri Ujung Pandang melakukan penelitian pembuatan bata dengan campuran serbuk gergaji. Dari penelitian ini dihasilkan bata cetak serbuk gergaji dengan kuat tekan tertinggi sebesar 69,83 kg/cm2. Berdasarkan mutu bata beton pejal (SNI.0348-89-A), maka termasuk bata beton pejal mutu B40. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaannya masih terbatas pada kontruksi bangunan yang tidak memikul beban. Kemudian pada tahun anggaran 1995/1996 Balai Industri Ujung Pandang melakukan penelitian lanjutan. Dari penelitian ini dihasilkan bata cetak serbuk gergaji dengan kuat tekan tertinggi 95,26 kg/cm 2. Berdasarkan mutu bata beton pejal (SNI.0348-89-A), maka termasuk bata beton pejal mutu B70. Hal ini menunjukkan adanya peningkatan dalam penggunaan yaitu untuk kontruksi bangunan yang memikul beban. Pada tahun 1996 Kemino (Staf Teknik Loka Perintisan Bahan Bangunan Lokal Medan), mengadakan penelitian tentang pemanfaatan limbah industri pengolahan kayu sebagai bahan baku pembuatan bata cetak dengan komposisi campuran 1 semen : 6 pasir : 6 limbah didapatkan kuat tekan sebesar 26 kg/cm2. berdasarkan mutu bata beton pejal (SNI 0348-89-A), termasuk bata beton pejal mutu B25. dan pada komposisi campuran 1 semen : 6 pasir : 2 limbah didapatkan kuat tekan sebesar 79,83 kg/cm 2. berdasarkan mutu bata beton pejal (SNI 0348-89-A), termasuk bata beton pejal mutu B 70.
5
F. Sistematika Skripsi
Secara garis besar skripsi ini terdiri dari tiga bagian, yaitu : 1. Bagian Awal Skripsi Bagian awal skripsi berisi tentang : halaman judul, persetujuan pembimbing, halaman pengesahan, pernyataan, halaman motto dan persembahan, kata pengantar, sari, daftar isi, daftar tabel, dan daftar lampiran. 2. Bagian Isi Skripsi BAB I
: PENDAHULUAN Dalam bab ini penulis menguraikan tentang alasan pemilihan judul, permasalahan, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika skripsi.
BAB II
: KAJIAN
PUSTAKA,
KERANGKA
BERPIKIR
DAN
HIPOTESA Hal-hal yang tercakup dalam kajian pustaka penulis uraikan tentang identitas paving block, serbuk gergaji, mortar dengan serbuk gergaji, kekuatan mortar, bahan tambah paving block. Sedangkan bagian lain dari bab ini adalah kerangka berpikir dan hipotesa. BAB III : METODE PENELITIAN Menjelaskan tentang Populasi, sampel, variabel penelitian, metode penelitian, prosedur penelitian, teknik pengambilan sampel, metode pengambilan data, dan analisis data.
6
BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Membahas tentang deskripsi data hasil penelitian dan pembahasan dari hasil penelitian dengan disertakan grafikgrafik untuk memperjelas kesimpulan. BAB V : PENUTUP Berisi kesimpulan dan saran-saran dengan tujuan yang baik untuk kemajuan ilmu pengetahuan. 3. Bagian akhir Skripsi Bagian ini terdiri dari daftar pustaka yaitu daftar buku-buku sumber yang digunakan
dalam
dokumentasi.
penelitian,
lampiran-lampiran,
surat
ijin
dan
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESA
A. Kajian Pustaka 1. Pengertian Paving Block
Paving block merupakan bahan bangunan yang digunakan sebagai perkerasan permukaan jalan, baik jalan untuk keperluan pelataran, parkir kendaraan, jalan raya, ataupun untuk keperluan dekoratif pada pembuatan taman. Paving block dibuat dari campuran bahan pengikat hidrolis atau sejenisnya dengan agregat halus dan dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya, dicetak sedemikian rupa (Nadhiroh, 1992). Paving block adalah batu cetak berbentuk tertentu yang dipakai sebagai penutup halaman tanpa memakai adukan dalam pemasangannya (mortar). Pengikatan terjadi karena masing-masing batu cetak saling mengunci satu sama lainnya. Batu cetak halaman dibuat dengan mencetak campuran semen portland dan pasir dengan atau tanpa aditif. (Balai Penelitian Bahan Bangunan 1984:10, dalam Arianto 2005). Menurut SNI-03-0691-1989 pengertian paving block adalah : “Bata beton untuk lantai (paving block) adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidraulis sejenis, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton. Bata beton lantai berwarna seperti aslinya atau dapat diberi zat warna pada komposisinya
7
8
dan digunakan untuk lantai, baik lantai di dalam maupun di luar bangunan.” Pendapat Dudung Kusmara (1997) dalam Satya (2002), paving block adalah batu cetak berbentuk tertentu yang dipakai sebagai bahan penutup halaman tanpa memakai aduk pasangan (mortar), pengikatan terjadi karena masing-msing batu cetak saling mengunci satu sama lain, sehingga daya serap air dari tanah dibawahnya tetap terjamin dan kemungkinan menggenangnya air di halaman dapat dikurangi. Selain sebagai penutup permukaan tanah dan peresapan air, paving block merupakan alternatif baru sebagai sistem perkerasan. Kekuatan paving block yang terpasang di atas permukaan tanah ditentukan oleh dua hal, yaitu ; 1) Kuat tekan masing-masing elemen paving block yang terbuat dari beton dengan mutu tertentu. 2) Gesekan antar elemen paving block yang dapat terjadi dengan adanya pasir sebagai bahan pengisi di antara sela-sela paving block. Menurut Andriati (1996:55), persyaratan ketebalan paving block pada umumnya adalah sebagai berikut : 1) 6 cm, digunakan untuk beban lalu lintas ringan dengan frekuensi terbatas, misalnya : sepeda motor, pejalan kaki. 2) 8 cm, digunakan untuk beban lalu lintas sedang atau berat dan padat frekuensinya, misalnya : mobil, pick up, truk, bus.
9
3) 10 cm, digunakan untuk beban lalu lintas super berat, misalnya : tronton, loader, crano. Menurut SNI-03-0691-1989, syarat mutu bata beton (paving block) sebagai berikut : 1) Sifat tampak Bata beton untuk lantai mempunyai bentuk sempurna tidak terdapat retak-retak dan cacat, bagian sudutnya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan jari tangan. 2) Bentuk dan Ukuran Bentuk dan ukuran bata beton untuk lantai dapat tergantung dari persetujuan antara konsumen dan produsen. Penyimpangan tebal bata beton (paving block) diperkenankan ± 3 mm. 3) Sifat Fisis Bata beton untuk lantai harus mempunyai kekuatan fisis seperti pada tabel di bawah ini. Tabel 2.1 Persyaratan Mutu Paving Block Kuat Tekan Kekuatan aus Mutu Rata-rata Rata-rata 2 (Kg/cm ) (mm/menit) I 400 0,090 II 300 0,130 III 200 0,160 Sumber :SNI-03-0691-1989
Penyerapan air (%) 3 5 7
Berdasarkan penelitian Kemino (1996:26), bata beton yang menggunakan subtitusi serbuk gergaji setelah dikonversikan sesuai mutu paving block dengan perbandingan 10 % dari berat semen dihasilkan kuat tekan rata-rata 286,431 kg/cm2, perbandingan serbuk gergaji 20 %
10
dihasilkan kuat tekan rata-rata 254,277 kg/cm 2; perbandingan serbuk gergaji 30% dihasilkan kuat tekan rata-rata 217,404 kg/cm 2; dan pada perbandingan serbuk gergaji 50% dihasilkan kuat tekan rata-rata 165,091 kg/cm2; seperti terlihat pada tabel 2.1 ) 2 m400 c / g 300 K ( n 200 a k e T 100 t a u 0 K
Kemino, 1996
0
10
20
30
40
50
Subtitusi Serbuk Gergaji (%)
Gambar 2.1 Kuat Tekan Paving Block (Kemino, 1996) Sedangkan peningkatan porositas paving block dengan 0% serbuk gergaji terhadap berat semen sebesar 3,66%; 10% serbuk gergaji sebesar 4,59%; 20% serbuk gergaji sebesar 5,81%; 30% serbuk gergaji sebesar 6,64%; 40% serbuk gergaji sebesar 7,52% serta 50% serbuk gergaji sebesar 8,66% seperti terlihat tabel 2.2
10 ) % ( s a t i s o r o P
8 6
Kemino_1996
4 2 0 0
10
20
30
40
50
Subtitusi Serbuk Gergaji (%)
Gambar 2.2 Porositas Paving Block (Kemino, 1996)
11
Menurut penelitian Andriati, dkk, (1996:49) paving block yang menggunakan campuran fly ash Cement dengan perbandingan 40% fly ash Cement dari berat semen dihasilkan kuat tekan sebesar 415,36 kg/cm 2
Sedangkan menurut Nadhiroh (1992) kuat tekan paving block dengan menggunakan campuran terak dengan perbandingan 1 semen : 1 slag : 1 pasir, diperoleh kuat tekan sebesar 548,65 kg/cm 2 dengan memakai slag peleburan besi sedangkan dalam perbandingan 1 semen : 4 slag : 1 pasir, diperoleh kuat tekan sebesar 200,51 kg/cm 2 dengan memakai slag nikel.
2. Bahan Susun Paving Block
Kualitas dan mutu paving block ditentukan oleh bahan dasar, bahan tambahan, proses pembuatan, dan alat yang digunakan. Semakin baik mutu bahan bakunya, komposisi perbandingan campuran yang direncanakan dengan baik, proses pencetakan dan pembuatan yang dilakukan dengan baik akan menghasilkan paving block yang berkualitas baik pula. Bahan-bahan pokok paving block adalah semen, pasir, air dalam proporsi tertentu. Tetapi ada juga paving block yang memakai bahan tambahan misalnya kapur, gips, tras, abu layang, abu sekam padi dan lainlain. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan paving block adalah sebagai berikut:
12
1) Semen Portland
Semen portland adalah semen hidrolis yag dihasilkan dari penggilingan klingker yang kandungan utamanya calcium silicate dan satu atau dua buah bentuk calcium sulfat sebagai bahan tambahan. (PT. Semen Padang, 1995). Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang kompak atau padat. Perbedaan sifat jenis semen satu dengan yang lainnya dapat terjadi
karena perbedaan
susunan kimia maupun kehalusan butir-butirnya Sesuai dengan tujuan pemakainnya, menurut SNI-15-2049-1994 dalam PT. Semen Gresik (2002), semen portland dibagi menjadi 5 jenis yaitu: Jenis 1 : Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain Jenis 2 :
Semen Portland yang dalam penggunaanya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
Jenis 3 : Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi setelah proses pengikatan terjadi Jenis 4 : Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah.
13
Jenis 5 : Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat. Semen Portland terdiri dari oksida kapur (CaO), oksida silica (SiO2), oksida alumina (Al2O3), dan oksida besi (Fe 2O3). Kandungan dari keempat oksida kurang lebih 95% dari berat semen dan biasanya disebut “major oxides”, sedangkan sisanya sebanyak 5% terdiri dari oksida magnesium dan oksida lain. PT. Semen Padang (1995) menyatakan bahwa sifat-sifat semen menurut pemakaiannya meliputi; a) Hidrasi Semen Apabila air ditambahkan kedalam semen portland maka akan terjadi reaksi antara komponen semen dengan air yang dinamakan hidrasi. Reaksi hidrasi tersebut menghasilkan senyawa hidrat dalam bentuk Cement gel . b) Setting (pengikatan) dan Hardening (pengerasan) Sifat pengikatan pada adonan semen dengan air dimaksudkan sebagai
gejala
terjadinya
kekakuan
pada
adonan.
Dalam
prakteknya sifat ikat ini ditujukan dengan waktu pengikatan yaitu waktu mulai dari adonan terjadi sampai mulai terjadi kekakuan. c) Pengaruh Kualitas Semen terhadap Kuat Tekan Beton Sifat semen yang mempengaruhi kuat tekan beton adalah kehalusan semen dan komposisi kimia semen.
14
i)
Kehalusan semen Makin halus semen atau partikel-partikel semen akan menghasilkan kekuatan tekan yang tinggi, karena makin luasnya permukaan yang bereaksi dengan air dan kontak dengan agregat.
ii)
Komposisi kimia Makin besar kandungan C 3A cenderung akan menghasilkan setting time yang makin pendek, sedangkan semakin besar
kandungan Gypsum
di dalam semen akan menghasilkan
setting time yang panjang. Makin besar kandungan C 3S akan
menghasilkan panas yang tinggi sehingga pengerasan berjalan
cepat
sedangkan
semakin
besar
S 2C
akan
menghasilkan proses pengerasan yang berjalan lambat
2) Agregat a) Umum
Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati sebanyak 70% volume mortar atau beton. Walaupun hanya sebagai pengisi akan tetapi agregat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar atau beton. Agregat untuk unsur bangunan beton terdiri dari dua golongan, yaitu agregat anorganik dan agregat organik. (Andrias, dkk, 1996:5).
15
i) Agregat Anorganik Agregat dari golongan ini dapat berupa agregat alam atau buatan yang bahan bakunya berasal dari bahan galian. Jenis dari agregat ini yang banyak digunakan untuk menghasilkan unsur bangunan beton antara lain: •
Pasir, kerikil dan batu pecah
•
Tras atau pozoland
•
Tanah stabilisasi
•
Kapur
•
Alwa
•
Kwarsa
•
Batu apung
•
Serat asbes
ii) Agregat Organik Pada umumnya agregat organik berasal dari tumbuhtumbuhan, limbah industri hasil pertanian, limbah industri tekstil, limbah industri pengolahan kayu dan lain-lain. Persyaratan
agregat
organik
untuk
tujuan
pembuatan
komponen bahan bangunan memerlukan pengolahan terlebih pendahuluan yang disebut proses mineralisasi. Proses ini diperlukan untuk mengurangi kadar zat ekstraktif seperti selulosa, tannin dan asam-asam organik dari tumbuh-
16
tumbuhan agar daya lekatan dan pengerasan semen tidak terganggu Seperti halnya kayu ataupun serbuk gergaji mengandung zat yang dapat mengganggu pengerasan semen, misalnya gula, tannin, dan asam-asam organic lainnya. Oleh karena itu, sebelum dicampur dengan bahan perekat semen, serpihan kayu ataupun serbuk gergaji perlu diolah terlebih dahulu dengan cara merendamnya dalam larutan kapur. b) Pasir
Pasir atau agregat halus merupakan bahan pengisi yang dipakai bersama bahan pengikat dan air untuk membentuk campuran yang padat dan keras. Pasir yang dimaksud adalah butiran-butiran mineral yang keras dengan besar butiran antara 0,15 mm sampai 5 mm (Tjokrodimuljo, 1996). Agregat halus / pasir untuk paving block dapat berupa pasir alami hasil disintregasi alam dari batuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh alat pemecah batu. Menurut SK-SNI-S-041989-F syarat untuk agregat halus, yaitu agregat halus terdiri dari butir-butir tajam, keras, kekal dengan gradasi yang beraneka ragam. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% dari berat total agregat, bahan organik dan reaksi terhadap alkali harus negatif.
17
c) Gradasi agregat
Gradasi agregat adalah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir-butir agregat mempunyai ukuran yang sama (seragam) volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran butir-butirnya bervariasi akan terjadi volume pori yang kecil, hal ini karena butiran yang kecil mengisi pori diantara butiran yang besar sehingga
pori-porinya
menjadi
sedikit,
dengan
kata
lain
kemapatannya tinggi. Sebagai pernyataan gradasi dipakai nilai presentase dari berat butiran yang tertinggal atau lewat di dalam ayakan dengan lubang 76 mm; 38 mm; 19 mm; 9,6 mm; 4,80 mm, 2,40 mm; 1,2 mm; 0,60 mm; 0,30 mm; 0,15 mm. Menurut SK SNI-T-15-1990-03 kekasaran pasir dapat dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya seperti pada tabel 2.2 dan gambar 2.3 Tabel 2.2 Gradasi Pasir Lubang Persen berat butir yang lewat ayakan ayakan(mm) Daerah 1 Daerah 2 Daerah Daerah 4 3 10 100 100 100 100 4,8 90-100 90-100 90-100 95-100 2,4 60-95 75-100 85-100 95-100 1,2 30-75 55-90 75-100 90-100 0,6 15-34 35-59 60-79 80-100 0,3 5-20 8-30 12-40 15-50 0,15 0-10 0-10 0-10 0-15 Sumber : SK SNI-T-15-1990-03 Ket : daerah 1 = pasir kasar daerah 3 = pasir agak halus daerah 2 = pasir agak kasar daerah 4 = pasir halus
18
) 120 % ( s100 o l o 80 L 60 f i t a 40 l u m20 o K 0
Daerah 1 Daerah 2 Daerah 3 Daerah 4
0,15
0,3
0,6
1,2
2,4
4,8
10
Lobang Ayakan (mm) Gambar 2.3 Syarat Gradasi Pasir
d) Berat jenis agregat
Berat jenis agregat adalah ratio antara masa padat agregat dan massa air dengan volume sama pada suhu yang sama. Menurut (Tjokrodimuljo, 1996) agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya : i) Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 2,5 sampai 2,7. Agregat ini biasanya berasal dari granit, basalt, kuarsa dan sebagainya. Beton yang dihasilkan berberat jenis sekitar 2,3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40 MPa, betonnya disebut beton normal. ii) Agregat berat adalah agregat yang berat jenisnya lebih dari 2,8 misalnya (Fe3O2) magnetic, barites (BaSO4), atau serbuk besi. iii) Agregat ringan adalah agregat yang berat jenisnya kurang 2,0. beton dengan agregat ringan mempunyai kuat tarik rendah,
19
modulus elastisitas rendah, serta rayapan dan susutan lebih tinggi. Berat jenis agregat dibedakan menjadi dua berat jenis mutlak dan berat jenis semu. Berat jenis mutlak jika volume benda padatnya tanpa pori, sedangkan jenis semu volume benda padatnya termasuk pori-pori tertutupnya (Tjokrodimuljo, 1996) e) Tekstur permukaan butir
Tekstur permukaan butir adalah sifat permukaan yang tergantung pada ukuran permukaan butir termasuk halus atau kasar, mengkilap atau kusam dan macam-macam bentuk kekasaran permukaan. Butir-butir agregat dengan tekstur permukaan yang licin membutuhkan air yang lebih sedikit daripada buti-butir yang mempunyai permukaan kasar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis tertentu dari agregat kasar, kekasarannya menambah gesekan antara pasta dan permukaan butir-butir agregat. Bentuk dan tekstur agregat mempengaruhi mobilitas dari beton segarnya maupun daya lekat antara agregat dan pastanya. Kuat tekan antara agregat dan pasta semen tergantung pada tekstur
permukaan
tersebut.
Rekatan
terebut
merupakan
pegembangan dari ikatan mekanis antar butiran. Agregat dengan permukaan yang berpori dan kasar lebih disukai daripada agregat dengan permukaan yang halus, karena agregat dengan tekstur permukaan yang kasar dapat meningkatkan rekatan agregat dengan
20
semen sampai 1,75 kali, adapun kuat tekan betonnya dapat meningkat sekitar 20 %, (Tjokrodimuljo, 1996). 3) Serbuk Gergaji
Serbuk gergaji merupakan limbah dari industri penggergajian kayu selain sedetan dan potongan-potongan kayu. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh W.T Kartono, (1992:8) dalam Andrias, dkk (1996) menyatakan bahwa rata-rata limbah yang dihasilkan oleh industri penggergajian adalah 49, 15 %, dengan perincian sebagai berikut : a. Serbuk Gergaji 8,46% b. Sedetan 24,41 % c. Potongan-potongan kayu 16,28 % Sebelum serbuk gergaji dijadikan bahan pengisi pada beton atau mortar terlebih dahulu serbuk gergaji tersebut diolah melalui proses mineralisasi. Proses ini diperlukan untuk mengurangi kadar zat
ekstraktif seperti gula, tanin dan asam-asam organik dari tumbuhtumbuhan agar daya lekatan dan pengerasan semen tidak terganggu (Andrias, dkk, 1996). Seperti terlihat pada reaksi kimia di bawah ini.
C6H11O6 [C6H11O5]n C6H11O5 + CaO CaCO3 + CO2 + H2O (selulosa) (larutan kapur) (kalsium karbonat) Terlihat dari hasil reaksi diatas bahwa serbuk gergaji yang banyak mengandung selulosa setelah direndam dengan larutan kapur selama ±24 jam akan membentuk kalsium karbonat sebagai zat perekat (tobermorite) yang apabila bereaksi dengan semen akan semakin
21
merekatkan butir-butir agregat sehingga terbentuk massa yang kompak dan padat (Andrias, dkk, 1996) Menurut penelitian Kemino (1992) tentang pemanfaatan limbah industri pengolahan kayu sebagai bahan baku pembuatan bata cetak dengan komposisi campuran 1 semen : 6 pasir : 6 limbah didapatkan kuat tekan sebesar 26 kg/cm 2, dan dengan komposisi campuran 1 semen : 6 pasir : 2 limbah didapatkan kuat tekan sebesar 79,83 kg/cm 2. Sedangkan menurut penelitian Andrias,dkk (1996) pembuatan bata cetak dengan menggunakan serbuk gergaji dengan komposisi 75 %, fas 0,35 dan tekanan pengepresan 125 kg/cm 2 dihasilkan kuat tekan sebesar 95,26 kg/cm 2.
4) Air
Fungsi air adalah sebagai media perantara pada proses pengikatan kimiawi antara semen dan agregat. Proses ini akan berlangsung baik, apabila air yang dipakai adalah air tawar murni tidak mengandung kotoran-kotoran dan bahan-bahan lainnya. Setiap air yang dihasilkan oleh alam, jernih dan tidak berasa, tidak berbau dapat digunakan dalam pencampuran beton (Petunjuk Praktek Assisten Teknisi Laboratorium Pengujian Beton). Kandungan air yang tinggi dapat menyebabkan beton segar mudah dikerjakan, kekuatan beton dan mortar rendah, mortar dan beton menjadi poros dan juga dapat menyebabkan pemisahan antara pasir
22
atau agregat pada adukan mortar atau beton yang disebut segresi (PT. Semen Padang, 1995). Untuk bereaksi dengan semen, air yang diperlukan hanya sekitar 25% berat semen saja, namun dalam kenyataanya factor air semen yang dipakai sulit kurang dari 0,35. Menurut (Tjokrodimuljo, 1996) dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya memenuhi syarat-syarat : a) Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter b) Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat organic) tidak lebih dari 15 gram/liter. c) Tidak mengandung klorida (Cl)lebih dari 0,5 gr/lt d) Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gr/lt Air harus bebas terbebas dari zat-zat yang membahayakan beton, dimana pengaruh zat tersebut antara lain : (1) Pengaruh kandungan asam dalam air terhadap kualitas mortar dan beton. Mortar atau beton dapat mengalami kerusakan oleh pengaruh asam. Serangan asam pada beton atau mortar akan mempengaruhi ketahan pasta mortar dan beton. (2) Pengaruh pelarut carbonat Pelarut carbonat akan bereaksi dengan Ca(OH) 2 membantuk CaCO3 dan akan berekasi lagi dengan pelarut carbonat membentuk
23
calcium bicarbonate yang sifatnya larut dalam air. Akibatnya
beton akan terkikis dan cepat rapuh. (3) Pengaruh bahan padat (Lumpur) Air yang mengandung lumpur atau bahan padat apabila dipakai untuk mencampur semen dan agregat maka proses pencampuran atau pembentukan pasata kurang sempurna, karena permukaan agregat akan terlapisi lumpur sehingga ikatan agregat kurang sempurna antar satu dengan yang lain. Akibatnya agregat akan lepas dan mortar atau beton akan tidak kuat. (4) Pengaruh kandungan minyak Air yang mengandung minyak akan menyebabkan emulsi apabila dipakai untuk mencampur semen. Agregat akan terlapisi minyak berupa film sehingga ikatan agregat satu dengan yang lainnya kurang sempurna. Agregat bisa lepas dan mortar atau beton tidak kuat. (5) Pengaruh air laut Air laut tidak boleh dipakai sebagai media pencampur semen, karena pada permukaan mortar atau beton akan terlihat putih-putih yang sifatnya larut dalam air sehingga lama-lama akan terkikis dan mortar atau beton akan menjadi rapuh Secara praktis pemeriksaan air dapat dilakukan dengan cara pengamatan secara visual. Air yang tidak berbau, tidak berwarna (jernih) dan tidak berasa dapat digunakan dalam pencampuran beton.
24
B. Kerangka Berfikir
Paving block adalah bata beton untuk lantai dimana banyak dimanfaatkan sebagai bahan perkerasan jalan di lingkungan kampus, areal perkantoran, trotoar, jalan raya, daerah perparkiran dan lain sebagainya. Hal ini dapat diartikan bahwa penggunaan paving block begitu kompleks, sehingga kebutuhannya juga meningkat karena kepraktisan dalam pemasangan dan pemeliharaanya. Berbagai usaha dilakukan dalam upaya peningkatan mutu dan kualitas akibat persaingan usaha poduksi dari paving block tersebut, salah satu usaha sebagai alternatif peningkatan mutu dan kualitas adalah dengan penambahan serbuk gergaji dalam pembuatan paving block. Limbah serbuk gergaji dari industri penggergajian kayu selama ini belum dimanfaatkan secara optimal hanya digunakan sebagai bahan pembakaran bata merah atau hanya ditumpuk didekat areal penggergajian kayu. Melihat potensi limbah serbuk gergaji yang sangat banyak perlu diadakan penelitian tentang pemanfaatan serbuk gergaji sebagai bahan susun dalam pembuatan paving block. Berdasarkan penelitian terdahulu dari Andrias, dkk (1996) tentang serbuk gergaji sebagai bahan substitusi dalam pembuatan bata cetak dengan fas 0,35 serta tekanan pengepresan 125 kg/cm 2 ternyata mampu menghasilkan kuat tekan sebesar 95,26 kg/cm 2, dan penelitian Kemino (1996) tentang pemanfaatan limbah industri pengolahan kayu sebagai bahan baku pembuatan bata cetak dengan komposisi campuran 1 semen : 6 pasir : 2 limbah
25
didapatkan kuat tekan sebesar 79,83 kg/cm2, maka penggunaan serbuk gergaji juga dapat digunakan dalam pembuatan paving block. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dicari besarnya perbedaan kuat tekan, porositas dan ketahanan aus paving block dengan membandingkan paving block yang memakai serbuk gergaji dan yang tanpa subtitusi serbuk gergaji. C. Hipotesa
Sesuai dengan kajian pustaka dan kerangka berpikir yang dikemukakan diatas, maka dapat diajukan hipotesis penelitian yaitu : Ada hubungan antara penambahan serbuk gergaji terhadap kuat tekan, porositas dan ketahanan aus paving block.
26
BAB III METODE PENELITIAN
Agar suatu penelitian memperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan maka peneliti memandang perlu dan sangat penting untuk menetapkan langkahlangkah yang dituangkan dalam metode penelitian ini, meliputi : A. Populasi
Populasi adalah keseluruhan subyek penelitian (Suharsimi Arikunto, 1993:102), sedangkan populasi dalam penelitian ini adalah paving block dengan subtitusi serbuk gergaji dalam perbandingan campuran 1PC : 6PS (sebagai kelompok kontrol); 1 PC : 5,95 PS : 0,05 SG (kelompok eksperimen 1); 1 PC : 5,9 PS : 0,1 SG (kelompok eksperimen 2); 1 PC : 5,85 PS : 0,15 SG (kelompok eksperimen 3); 1 PC : 5,8 PS : 0,2 SG (kelompok eksperimen 4).
B. Sampel
Sampel adalah sebagian atau wakil dari populasi yang akan diteliti (Suharsimi Arikunto, 1993:104) Sampel dalam penelitian ini adalah berupa sampel bahan penyusun paving block untuk uji bahan dan sampel benda uji yang berupa kubus dengan ukuran 20x10x6 cm sesuai dengan Standart Industri Indonesia, dimana semen yang digunakan adalah semen tipe I dengan merk Nusantara, pasir muntilan yang dijual di pasaran, serta air bersih dari Laboratorium Teknik sipil UNNES. Sedangkan serbuk gergaji yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah
27
28
dari industri penggergajian kayu yang berada di desa Kaligading Kecamatan Boja. Untuk sampel yang berupa benda uji terdiri dari paving block yang menggunakan subtitusi serbuk gergaji (kelompok eksperimen 1,2,3,dan 4), dan paving block tanpa subtitusi serbuk gergaji (kelompok kontrol). Dari 5 macam komposisi perlakuan, masing-masing komposisi dibuat 25 buah benda uji dengan ukuran 20cm x 10cm x 6cm sebanyak 20 buah dan ukuran 5cm x 5cm x 2cm sebanyak 5 buah Adapun sampel yang digunakan dalam penelitian ini dengan perincian sebagai berikut : a) 10 buah sampel untuk uji kuat tekan, 10 buah sampel untuk porositas, dan 5 buah sampel untuk uji ketahanan aus. b) 10 buah sampel untuk uji kuat tekan, 10 buah sampel untuk porositas, dan 5 buah sampel untuk uji ketahanan aus dengan bahan pengisinya ditambah 5 % serbuk gergaji. c) 10 buah sampel untuk uji kuat tekan, 10 buah sampel untuk porositas, dan 5 buah sampel untuk uji ketahanan aus dengan bahan pengisinya ditambah 10 % serbuk gergaji. d) 10 buah sampel untuk uji kuat tekan, 10 buah sampel untuk porositas, dan 5 buah sampel untuk uji ketahanan aus dengan bahan pengisinya ditambah 15 % serbuk gergaji.
29
e) 10 buah sampel untuk uji kuat tekan, 10 buah sampel untuk porositas, dan 5 buah sampel untuk uji ketahanan aus dengan bahan pengisinya 20 % serbuk gergaji.
C. Variabel Penelitian
Variabel adalah obyek penelitian atau apa yang menjadi titik perhatian suatu penelitian (Suharsimi Arikunto, 1992 :91). Variabel dalam penelitian ini ada tiga macam, yaitu variabel bebas, variabel terikat dan variabel control. 1. Variabel bebas Variabel bebas adalah variabel yang menjadi sebab perubahannya atau timbulnya variabel dependen (Sugiyono, 1999:20). Yang menjadi variabel bebas dalam penelitian ini adalah subtitusi serbuk gergaji untuk paving block. 2. Variabel terikat Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau menjadi akibat, karena adanya variabel bebas (Sugiyono, 1999:20). Yang menjadi variabel terikat dalam penelitian ini adalah kuat tekan paving block. 3. Variabel kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan dilihat konstan sehingga peneliti dapat melakukan penelitian bersifat membandingkan (Sugiyono, 1999:20). Sebagai variabel kontrol dalam penelitian ini adalah paving block dengan 0% serbuk gergaji.
30
D. Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data merupakan instrument yang menentukan keberhasilan suatu penelitian. Oleh karena itu dalam menentukan metode yang digunakan harus benar-benar sesuai dengan jenis-jenis data yang akan diselidiki. Secara garis besar data yang akan diselidiki dalam penelitian ini berupa kuat tekan, porositas, dan ketahanan aus, maka metode yang digunakan adalah metode observasi dengan melakukan pengujian kuat tekan, porositas, dan ketahanan aus di laboratorium. Observasi tidak terlepas dari suatu pengamatan dan pencatatan, dalam penelitian ini pengamatan dilakukan terhadap kegiatan pengujian benda uji yaitu terhadap kuat tekan, porositas, dan ketahanan aus. Dari hasil pengamatan tersebut selanjutnya dicatat dalam lembar observasi dalam bentuk daftar skor dari data pengujian sebagai dokumen data penelitian, yang selanjutnya dianalisa secara teoritis untuk mendapatkan hasil penelitian sesuai data yang ada.
E. Prosedur Pengujian
1. Bahan Uji a. Semen yang digunakan adalah Semen Portland type I produksi Semen Nusantara dengan kemasan 40 kg b. Pasir yang digunakan adalah pasir Muntilan yang umum dalam perdagangan.
31
c. Serbuk gergaji yang digunakan berasal dari industri penggergajian kayu yang berada di desa Kaligading Kecamatan Boja. d. Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Bahan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES Semarang. 2. Standart Penelitian a. Pengujian pasir 1) Pengujian gradasi, menggunakan standart SK-SNI-M-08-1989-F tentang “Standart Pengujian dan Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar 2) Pengujian Berat Jenis dan penyerapan agregat halus, menggunakan standart
pengujian
“Petunjuk
Praktikum
Asisten
Teknisi
Laboratorium Pengujian Beton dari pusat penelitian MBT” 3) Pengujian
Berat
Satuan,
menggunakan
standart
“Petunjuk
Praktikum Asisten Teknisi Laboratorium Pengujian Beton dari pusat penelitian MBT” 4) Pemeriksaan
kadar
lumpur
agregat,
menggunakan
standart
“Petunjuk Praktikum Asisten Teknisi Laboratorium Pengujian Beton dari pusat penelitian MBT” 5) Pengujian berat jenis serbuk gergaji hasil reaksi dengan larutan kapur. b. Pengujian paving block 1) Pengujian kuat tekan dan resapan air (porositas), menggunakan standart SK SNI-03-0691-1989 tentang “Bata Beton Untuk Lantai”
32
2) Pengujian ketahanan aus, menggunakan standart SK SNI-03-06911989 tentang “Bata Beton Untuk Lantai”, SK SNI-03-0028-1987 tentang “Ubin Semen”, dan SII-0967-84 tentang “Ubin Teraso” 3. Tempat Pengujian a. Tempat pengujian bahan, kuat tekan dan porositas paving block dilakukan di Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES. b. Tempat pengujian ketahanan aus paving block dilakukan di Laboratorium Balai Riset dan Standarisasi Industri dan Perdagangan (BPPIP) Jl. Kimangunsarkoro, Semarang.
F. Tahap Penelitian
1. Pengambilan Sampel a. Persiapan dan pemeriksaan bahan susun paving block dilaksanakan dilaboratorium Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Bahan-bahan susun paving block diantaranya a dalah semen Nusantara type I kemasan 40 kg, pasir Muntilan, serbuk gergaji dari Industri Penggergajian Kayu di desa Kaligading Kecamatan Boja, dan air dari Laboratorium Bahan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES Semarang. 2. Pemeriksaan Bahan a.
Pasir 1) Pemeriksaan berat jenis pasir
33
Langkah-langkah pemeriksaan berat jenis pasir adalah sebagai berikut: a) Pasir dikeringkan dalam tungku pemanas dengan suhu 115 0 C sampai beratnya tetap, dinginkan pasir pada suhu ruang kemudian rendam pasir dalam air selama 24 jam. b) Setelah 24 jam air rendaman dibuang dengan hati-hati agar butiran pasir tidak ikut terbuang, tebarkan pasir dalam talam keringkan diudara panas dengan cara membolak-balikan pasir sampai kering. c) Pasir tersebut dimasukkan dalam piknometer sebanyak 500 gr kemudian masukkan air dalam piknometer hingga mencapai 90% isi piknometer, putar dan guling-gulingkan piknometer sampai tidak terlihat gelembung udara didalamnya. d) Rendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk penyesuaian perhitungan dengan suhu standar 25 0 C. e) Tambahkan air sampai tanda batas kemudian ditimbang ( Bt ). f)
Pasir dikeluarkan dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 1050 C sampai beratnya tetap kemudian dinginkan dalam desikator. Kemudian pasir ditimbang ( Bk )
g) Piknometer dibersihkan, kemudian isi air sampai tanda batas timbang (B)
34
BulkSpesif ikGrafity
=
BulkSpesif ikGrafity SSD
=
Apparent Spesifik Grafity = Absorbsi
=
Bk
( B + 500 − Bt ) 500
( B + 500 − Bt ) Bk
( B + Bk − Bt ) 500 − Bk x100% Bk
2) Pemeriksaan gradasi pasir Tujuan untuk mengetahui variasi diameter butiran pasir dan modulus kehalusan pasir. Alat : satu set ayakan 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mm, 0,15 mm, timbangan, alat penggetar. Langkah-langkah pemeriksaan gradasi halus pasir adalah sebagai berikut : a) Pasir dikeringkan dalam oven dengan suhu 115 0 C sampai beratnya tetap. b) Keluarkan pasir dalam oven didinginkan dalam desikator selama 3 jam. c) Ayakan disusun sesuai dengan urutannya, ukuran terbesar diletakkan paling atas yaitu : 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2mm, 0,6 mm, 0,3 mm, 0,15mm. d) Pasir dimasukkan dalam ayakan paling atas, tutup dan diayak dengan cara digetarkan selama 10 menit kemudian diamkan pasir selama 5 menit agar pasir tersebut mengendap.
35
e) Pasir yang tertinggal dalam masing-masing ayakan ditimbang beserta wadahnya. f) Gradasi pasir yang diperoleh
dengan menghitung komulatif
prosentase butir-butir pasir yang lolos pada masing-masing ayakan. Nilai modulus halus butir pasir dihitung dengan menjumlahkan prosentase komulatif butir yang tertinggal kemudian dibagi seratus. 3) Pemeriksaan kandungan lumpur Tujuan dari pengujian kandungan lumpur adalah untuk mengetahui banyaknya kandungan lumpur dalam pasir. Alat : gelas ukur, timbangan,cawan, pipet, dan oven. Langkah-langkah pemeriksaan kadar lumpur adalah sebagai berikut: a. Mengambil pasir
yang telah kering oven selama 24 jam
dengan suhu 115 0 C seberat 100 gr ( G 1). b. Mencuci pasir dengan air bersih yaitu dengan memasukkan pasir kedalam gelas ukur 250 cc setinggi 12 cm diatas permukaan pasir. Kemudian diguling-gulingkan 10 kali dan didiamkan selama 2 menit. Air yang kotor dibuang tanpa ada pasir yang ikut terbuang, langkah ini dilakukan sampai air tampak jernih.
36
c. Menuangkan pasir kedalam cawan kemudian membuang sisa air dengan pipet setelah itu pasir dikeringkan dalam oven dengan suhu 115 0 C selama 24 jam. d. Setelah 24 jam pasir dikeluarkan dalam oven dan didinginkan hingga mencapai suhu kamar kemudian pasir ditimbang ( G2 ). e. Menghitung prosentase kandungan lumpur pasir dengan rumus: X =
G1 − G2 G1
X 100%
4) Pemeriksaan berat satuan Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui berat satuan dari pasir. Alat : piknometer yang telah diketahui volumenya, timbangan Langkah-langkah : (a) pasir dicuci dan dikeringkan dengan sinar matahari (ssd) (b) piknometer ditimbang catat beratnya (w1) (c) pasir dimasukkan dalam piknometer sampai batas tertentu dalam keadaan tanpa pemadatan (shoulveled) kemudian timbang dan catat beratnya (w2). (d) Pasir dikeluarkan dari piknometer timbang dan catat beratnya (w3) Berat satuan =
b.s =
w3 w1
Berat Agregat Volume Piknometer
37
b. Semen Pemeriksaan terhadap semen dilakukan dengan cara visual yaitu semen dalam keadaan tertutup rapat dan setelah dibuka tidak ada gumpalan serta butirannya halus. Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen Nusantara Type I kemasan 40 kg. c. Air Pemeriksaan terhadap air juga dilakukan secara visual yaitu air harus bersih, tidak mengadung lumpur, minyak dan garam sesuai dengan persyaratan air untuk minum. Air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air dari Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik UNNES Semarang. d. Serbuk gergaji Serbuk gergaji yang akan digunakan memerlukan pengolahan pendahuluan yang disebut proses mineralisasi. Proses ini diperlukan untuk mengurangi zat ekstratif seperti gula, tanin dan asam-asam organik dari tumbuh-tumbuhan agar daya lekatan dan pengerasan semen tidak terganggu. Proses ini dimulai dengan menghilangkan bagian-bagian kasar serbuk gergaji kemudian dikeringkan lalu disaring dengan ayakan ukuran 1,0 mm. Bagian serbuk gergaji yang lolos ayakan direndam dengan larutan kapur 5% selama ± 24 jam, ditiriskan sambil
diangin-anginkan.
Penggunaan
larutan
kapur
dalam
perendaman supaya serbuk gergaji membentuk kalsium karbonat yaitu
38
sebagai zat perekat (tobermorite) sehingga serbuk gergaji membentuk massa yang kompak 3. Pembuatan Benda Uji a. Menyiapkan bahan susun paving block. 1) Menimbang bahan-bahan susun paving block yaitu semen, pasir, bahan tambah
(serbuk gergaji) dan air dengan berat yang telah
ditentukan dalam perencanaan campuran paving block. 2) Mempersiapkan cetakan paving block dan peralatan lain yang dibutuhkan. Tabel 3.1 Rencana adukan paving block 20x10x6 cm per kelompok Perbandingan Pc: (Ps+SG)
Subtitusi Serbuk Gergaji
1:6 0% 1:6 5% 1:6 10% 1:6 15% 1:6 20% Sumber : Peneliti
fas
Kebutuhan Pasir (kg)
Kebutuhan Semen (kg)
Kebutuhan Serbuk Gergaji (kg)
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
46,57 46,18 45,79 45,41 45,02
7,76 7,76 7,76 7,76 7,76
0 0,388 0,776 1,164 1,552
Tabel 3.2 Rencana adukan paving block 5x5x2 cm per kelompok Perbandingan Pc: (Ps+SG)
Subtitusi Serbuk Gergaji
1:6 0% 1:6 5% 1:6 10% 1:6 15% 1:6 20% Sumber : Peneliti
fas
Kebutuhan Pasir (kg)
Kebutuhan Semen (kg)
Kebutuhan Serbuk Gergaji (kg)
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,4852 0,4812 0,4771 0,4731 0,4690
0,0808 0,0808 0,0808 0,0808 0,0808
0 0,004042 0,008083 0,012125 0,016167
b. Pengadukan campuran paving block. 1) Masukkan air 80% dari air yang dibutuhkan dengan faktor air semen 0,4 kedalam mesin pengaduk kemudian masukkan semen,
39
pasir dan serbuk gergaji dengan penambahan 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dari berat semen. 2) Ketika mesin pengaduk masih berputar sisa air dimasukan sedikit demi sedikit sampai airnya habis dalam jangka waktu tidak kurang dari 3 menit. 3) Pengadukan dilakukan sebanyak satu kali untuk setiap macam campuran dan setiap pengadukan dilakukan pemeriksaan. c. Pembuatan benda uji 1) Adukan bahan paving block dimasukkan kedalam cetakan paving block yang sebelumnya pada bagian dalam cetakan diberi minyak pelumas. 2) Isi cetakan dengan adukan paving block sampai keadaan munjung lalu dipadatkan dengan pemukul dan sesuai dengan variabel penelitian. 3) Permukaan paving block harus benar-benar dalam keadaan rata pada bagian atas cetakan. 4) Buka cetakan dan tempatkan paving block pada tempat yang sejuk, tidak terkena matahari secara langsung. d. Perawatan Setelah benda uji selesai dicetak, tempatkan pada tempat yang teduh selama beberapa hari dengan tiap pagi disiram air secukupnya. Setelah 5 hari ambil benda uji dari landasan cetak, susun yang rapi sampai benda uji berumur 28 hari untuk dilakukan pengujian.
40
4. Pengujian Kuat Tekan Paving Block a. Masing-masing benda uji diukur dimensinya. b. Letakkan benda uji pada mesin tekan dengan arah penekanan sesuai dengan arah tekanan dalam pemakaian. c. Lakukan pembebanan sampai benda uji hancur. d. Catat beban maksimum yang dapat ditahan benda uji. 5. Pengujian Porositas Paving Block a. Rendam benda uji dalam air hingga jenuh selama 24 jam, kemudian timbang beratnya dalam keadaan basah. b. Keringkan dalam dapur pengering selama 24 jam pada suhu 115 0, kemudian timbang dalam keadaan kering oven. 6. Pengujian Ketahanan Aus Paving Block a. Ukur dan timbang benda uji, letakkan pada mesin pengaus, bebani dengan beban tambahan sebesar 3
1 3
kg
b. Jalankan mesin pengaus selama 1 menit, benda uji diputar 90 0 pengausan dilanjutkan dengan pergantian pemutaran tiap 1 menit sebanyak 5 kali. c. Bersihkan benda uji dari kotoran dan debu yang melekat dengan kuas. Timbang benda uji setelah pengausan. 7. Analisis Data a. Berat Jenis Pasir Berat jenis =
B 2 B3 + B0 − B1
41
Ket: B0 = Berat pada kondisi jenuh kering muka B1 = Berat pikno berisi agregat dan air B2 = Berat agregat setelah kering tungku B3 = Berat pikno berisi air (Petunjuk Praktikum Asisten Lab. Beton) b. Kandungan Lumpur Pasir Kandungan lumpur =
B1 − B 2 B1
x100%
Ket: B1 = Berat cawan kosong B2 = Berat kering oven
(Petunjuk Praktikum Asisten Lab. Beton)
c. Kuat Tekan Paving Block Kuat tekan =
P L
Ket : P = Beban hancur dalam kg L = Luas Bidang tekan dalam cm 2
(SNI-03-0691-1989)
d. Porositas Paving Block Porositas =
A − B B
x100%
Ket: A = Berat Paving Block basah B = Berat paving block kering
(SNI-03-0691-1989)
42
e. Ketahanan Aus Paving Block Ketahanan aus = =
Ax10 BJxLxW
Ket : A = Selisih berat sebelum dan setelah diaus BJ = Berat jenis L = Luas permukaan bidang aus, dalam cm2 W = Lama pengausan, dalam menit.
(SNI-03-0691-1989)
Data tersebut dianalisis dengan metode tangan bebas. Metode ini menggunakan diagram pencar berdasarkan hasil penelitian. Jika variabel bebas (X) dan variabel tak bebas (Y), titik-titik yang ditentukan oleh absis X dan ordinat Y digambarkan dan terjadilah diagram pencar. Dengan memperhatikan letak titik-titik dalam diagram, bentuk regresi dapat ditentukan yaitu regresi linier atau non linier.
Langkah-langkah menganalisis regresi linear : 1) Menyusun tabel kerja Tabel subtitusi serbuk gergaji (X) dan kuat tekan paving block untuk menghitung regresi sederhana Y atas X X 5 5 5 dst..
Y
X2
Y2
XY
Σ X
ΣY
Σ X2
Σ Y2
Σ XY
43
2) Menghitung koefisien regresi Y atas X Digunakan untuk mengetahui pola data pengamatan. Garis regresi sederhana Y atas X berbentuk : Y = a + bx Ket : a = konstanta b = arah regresi dengan menggunakan metode kuadrat kecil (least square) koefisien a dan b dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : a=
b =
(∑ Y )(∑ X 2 ) − ( ∑ X )(∑ XY ) n ∑ X 2 − ( ∑ X ) 2 n ∑ XY − (∑ X )(∑ Y ) n ∑ X 2 − ( ∑ X ) 2
3) Uji signifikansi koefisien regresi a) Menghitung jumlah kuadrat atas a atau JK(a) JK (a) =
(∑ Y ) 2 n
b) Menghitung jumlah kuadrat b atas a atau JK (b\a) JK (b\a) = b{∑ XY −
( ∑ X )(∑ Y ) n
}
c) Menghitung kuadrat sisa atau JK (s) JK (s) = JK (T) – JK (a) – JK (b\a) d) Menghitung jumlah kuadrat galat atau JK(G) 2
JK (G) = {∑ Y −
( ∑ Y ) 2 ni
}
44
e) Menghitung derajad kebebasan (dk) (1) dk total (n) (2) dk koefisien (a) (3) dk regresi (b\a) (4) dk sisa (5) dk tuna cocok (K-2) K = jumlah kelompok (6) dk galat = n-K f) Menguji koefisien arah regresi (Freg) = S2 regresi / S2 sisa
Freg
S2 regresi = JK (b\a) S2 sisa
= JK(s) / n-2
g) Menguji linieritas arah regresi (FTuna cocok ) F TC = S2TC / S2G S2TC = JK(TC) / K-2 S2G = JK (G) / n-K h) Menghitung koefisien determinasi r 2 =
n ∑ XY − (∑ X )(∑ Y )
{n ∑ X 2 − (∑ X ) 2 }{n ∑ Y 2 − ( ∑ Y ) 2 }
45
Langkah-langkah menganalisis regresi non linier 1) Menyusun tabel kerja Tabel subtitusi serbuk gergaji (X) dan kuat tekan paving block untuk menghitung regresi sederhana Y atas X X 5 5 5 dst..
Y
X2
LnY
X LnY
Σ X
ΣY
Σ X2
Σ LnY
Σ X LnY
2) Menghitung koefisien regresi Y atas X Digunakan untuk mengetahui pola data pengamatan. Garis regresi Y atas X berbentuk :
Ŷ = ae bx
Ket : a = konstanta b = arah regresi
dengan menggunakan turunan pertama dari
Ŷ = ae bx koefisien a dan b
dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : ln a =
b =
∑ ln Y
n
−b
∑ ln X
n
2 n( ∑ ln X ln Y )(∑ X ) − (∑ ln X )(∑ ln Y ) 2
n ∑ ln X − ( ∑ ln X )
ln Ŷ = ln a + bX
3) Menghitung Indeks Determinasi 2
I=
Σ(Y − Y ) − Σ(Y − Y ) Σ(Y − Y )
2
2
2
, sehingga
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
1. Air Pengujian terhadap air dilakukan dengan pengamatan secara visual sesuai dengan buku petunjuk praktek asisten teknisi laboratorium pengujian beton. Air yang digunakan terlihat tidak berwarna (jernih) dan tidak berbau. 2. Semen a. Keadaan Kemasan Semen Pengujian secara visual mengenai keadaan kemasan semen yang digunakan terlihat masih baik, tidak ada cacat pada kemasan (robeknya kemasan), keadaan kemasan kering, serta keadaan semen dalam kemasan masih gembur (tidak memadat, dilakukan dengan cara memijat semen dalam kemasan). b. Keadaan Butiran Semen Pengujian keadaan butiran semen dilakukan dengan membuka kantong semen kemudian dilihat secara visual mengenai keadaan butiran semen. Dari hasil pengamatan terlihat semen yang digunakan masih dalam keadaan baik (tidak ada butiran yang menggumpal).
46
47
3. Pasir a. Pengujian Gradasi Pasir Pengujian gradasi pasir dilakukan dengan menggunakan saringan Standart Tatonas dengan ukuran 38,1 mm; 19,1mm; 4,75mm; 2,36 mm; 1,18mm; 0,6mm; 0,3 mm; 0,15mm. Hasil pengujian ayakan dapat dilihat pada lampiran 1, sedang grafik gradasi pasir seperti pada gambar 4.1 ) m120 m100 ( s o 80 l o L 60 f i t 40 a l u 20 m o K 0
0,15
Zona 2 Hasil Penelitian
0,3
0,6
1,2
2,4
4,8
10
Lubang Ayakan (mm)
Gambar 4.1 Gradasi Pasir Muntilan
b. Pengujian Kadar Lumpur dan Lempung Pasir Hasil pengujian kadar lumpur dan lempung pasir didapatkan sebesar 3,12%. (lihat lampiran 2). c. Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Pasir. Hasil pengujian berat jenis dan penyerapan pasir adalah sebagai berikut; 1) Berat jenis bulk (bulk specifik grafity) sebesar 2,566 2) Berat jenis kering permukaan (SSD) sebesar 2,587
48
3) Berat jenis semu sebesar 2,626 4) Penyerapan sebesar 2,939 % Untuk lebih jelas dapat dilihat pada lampiran 3 d. Pengujian Berat Satuan Pasir Hasil pengujian berat satuan pasir didapatkan sebesar 1,299gr/cm 3. (lihat lampiran 4) 4. Serbuk Gergaji a. Pengujian Berat Jenis Berat jenis serbuk gergaji didapatkan sebesar 0,54. 5. Paving Block a. Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari, setelah dilakukan perawatan dengan cara ditempatkan pada tempat yang teduh dan dilakukan penyiraman pada waktu pagi hari selama 5 hari. Hasil uji kuat tekan paving block dapat dilihat pada lampiran 6, sedangkan grafik hasil uji kuat tekan dapat dilihat pada gambar 4.2
49
) 2 m400 c / g k ( 300 n 200 a k e 100 T t a 0 u K
Hasil Penelitian 310,644
0
292,371
5
271,052
10
253,794
15
208,619
20
Subtitusi Serbuk Gergaji (%)
Gambar 4.2 Kuat Tekan Paving Block
b. Pengujian Porositas Pengujian porositas dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari dengan membandingkan berat basah dan kering tungku. Hasil pengujian porositas paving block dapat dilihat pada lampiran 7, sedangkan grafik porositas dapat dilihat pada gambar 4.3.
7 ) 6 % ( 5 s a 4 t i s 3 o r 2 o P1 0
4,833
4,469
5,894
5,469
3,697
0
Hasil Penelitian
5
10
15
Subtitusi Serbuk Gergaji (%) Gambar 4.3 Porositas Paving Block
20
50
c. Pengujian Ketahanan Aus Hasil pengujian ketahanan aus paving block (lampiran 8), sedangkan grafik ketahanan aus dapat dilihat pada gambar 4.4 ) t n 0,08 m / m m0,06 ( s u A 0,04 n a n a 0,02 h a t 0 e K
0,074599
0,049715 0,041219 0,035409
Hasil Penelitian
0,026761
0
5
10
15
20
Subtitusi Serbuk Ge Gergaji rgaji (%)
Gambar 4.4 Ketahanan Aus Paving Block B. Pembahasan
1. Pasir a. Pengujian Gradasi Pasir Hasil pengujian gradasi pasir dapat dilihat pada lampiran 1. menurut peraturan SK-SNI-T-15-1990-03, kekasaran pasir dapat dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya, yaitu : pasir kasar(zona 1), pasir agak kasar (zona 2), pasir agak halus (zona 3), dan pasir halus (zona 4). Berdasarkan pada pembagian gradasi tersebut maka pasir muntilan yang digunakan dalam penelitian ini termasuk dalam zona 2, yaitu pasir agak kasar seperti terlihat pada gambar 4.1 b. Pengujian Berat Jenis Pasir Hasil pengujian berat jenis pasir adalah untuk berat jenis bulk ( bulk specifik grafitty ) sebesar 2,566, berat jenis kering permukaan (SSD)
51
sebesar 2,587, dan berat jenis semu sebesar 2,626 (lampiran2), sehingga pasir yang digunakan dalam penelitian ini tergolong sebagai agregat normal, karena berat jenisnya antara 2-2,7. Hasil pengujian penyerapan air pasir menunjukkan harga 0,863%, nilai ini menunjukkan besarnya jumlah pori yang terdapat pada pasir penelitian,
untuk selanjutnya akan berpengaruh pada pengujian
porositas paving block. c. Pengujian Berat Satuan Pengujian berat satuan pasir ini bertujuan untuk menentukan berat satuan agregat dalam kondisi lepas dan padat. Berat satuan dihitung berdasarkan berat agregat dalam suatu tempat tertentu. d. Pengujian Kandungan Lumpur dan Lempung Hasil pengujian kandungan lumpur pasir dalam penelitian ini didapatkan sebesar 3,12% (lihat lampiran 4). Menurut syarat dalam SK-SNI-S-04-1989 kandungan lumpur pada pasir masih memenuhi syarat sebagai agregat halus karena masih berada di bawah 5%. 2. Paving Block a. Kuat Tekan Dari hasil perhitungan kuat tekan dan berat jenis paving block pada lampiran 6 dan gambar 4.4 terlihat bahwa kuat tekan dan berat jenis paving block dengan subtitusi serbuk gergaji cenderung mengalami penurunan seiring dengan penambahan serbuk gergaji, seperti terlihat
52
pada gambar 4.2. Berdasarkan perhitungan analisis regresi sederhana akan didapat persamaan seperti pada gambar 4.6 ) 400 2 m c / g 300 k ( n 200 a k e T 100 t a u K 0
b
a. Hasil Penelitian b. Kemino_1996
-0,0189x
y = 318,92e
R2 = 0,6986
0
5
10
15
a
20
25
Subtitusi Serbuk Gergaji (%)
Gambar 4.6 Kuat Tekan Paving Block
Secara umum bentuk grafik kuat tekan paving block dari hasil penelitian memiliki kecenderungan yang sama bila dibandingkan dengan penelitian (Kemino,1996). Terjadinya penurunan kualitas paving block dilihat kuat tekannya ada keterkaitan dengan karakteristik serbuk gergaji yang dipakai sebagai bahan subtitusi. Adapun penyebab menurunnya kualitas paving block dikarenakan beberapa hal yang berhubungan dengan serbuk gergaji yaitu; 1) Berat jenis Dengan semakin bertambahnya subtitusi serbuk gergaji, paving block mengalami penurunan berat jenis, hal ini terjadi karena serbuk gergaji yang digunakan mempunyai berat jenis yang lebih kecil bila dibandingkan pasir yaitu 0,54 (untuk serbuk gergaji) dan 2,566 (untuk pasir).
53
Rendahnya berat jenis serbuk gergaji membuat volume campuran pada campuran tetap semakin besar, hal itu juga mengakibatkan berat volume campuran menurun. Sedangkan berat volume campuran menunjukkan nilai kepadatan suatu campuran. Kepadatan paving block berkurang seiring dengan penambahan serbuk gergaji sehingga kuat tekan paving block juga berkurang. 2) Keadaan butiran Serbuk gergaji merupakan butiran-butiran kayu yang memiliki sifat-sifat kimia (selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif kayu) sehingga satu butir serbuk gergaji merupakan kumpulan selsel kayu dinding sel dibentuk oleh selulosa yang disatukan oleh zat perekat lignin yang mempunyai kekuatan yang relatif lemah jika dibandingkan dengan selulosa, sehingga serbuk gergaji merupakan bahan yang terdiri dari partikel-pertikel kuat tetapi tidak terikat dengan kuat. Selain itu serbuk gergaji juga memiliki bentuk dan tekstur permukaan butir-butir yang belum terdefinisikan dengan jelas. Sehingga sifat-sifat tersebut sulit diukur dengan baik dan pengaruhnya terhadap kekuatan paving block sulit diperiksa dengan teliti. Faktor terbesar yang mengakibatkan penurunan kekuatan paving block adalah sifat kimia kayu yaitu kandungan zat ekstraktif pada serbuk gergaji. Kandungan ekstraktif yang tinggi
54
akan menghambat proses hidrasi semen yang mengakibatkan penurunan kekuatan pasta semen dan memperlemah lekatan antara butir agregat halus dan pasta semen, sehingga dengan semakin tingginya kandungan serbuk gergaji maka semakin tinggi pula kandungan zat ekstraktif dalam campuran yang akan menyebabkan terjadinya penurunan kekuatan paving block. Pada penelitian Kemino (1996), selain faktor berat jenis dan keadaan butiran serbuk gergaji juga disebabkan oleh getaran pada mesin pencetak. Getaran yang semakin sedikit akan menyebabkan kuat tekan paving block menurun, disebabkan karena adanya rongga dalam paving block yang kosong. Dengan getaran sampai batas maksimum kuat tekan paving block akan bertambah, karena rongga-rongga akan terisi akibat getaran yang ditimbulkan b. Porositas Dari hasil pengujian porositas (gambar 4.3.) terlihat terjadinya peningkatan porositas paving block dari 5% serbuk gergaji sebesar 4,469%; 10% serbuk gergaji sebesar 4,833%; 15% serbuk gergaji sebesar 5,469%; dan 20% serbuk gergaji sebesar 5,890%. Berdasarkan perhitungan analisis sederhana akan didapat persamaan regresi porositas paving block seperti gambar 4.7.
55
8 ) % ( 6 s a t i 4 s o r o 2 P 0
b a
a. Hasil Penelitian b. Kemino_1996
y = 0,1078x + 3,794 2
R = 0,6969
0
5
10
15
20
Subtitusi Serbuk Gergaji (%)
Gambar 4.7 Porositas Paving Block Dari grafik hubungan antara subtitusi serbuk gergaji dan porositas paving block pada gambar 4.7 dapat dilihat bahwa daya serap air paving block semakin meningkat dengan bertambahnya kandungan serbuk gergaji dalam campuran. Kecenderungan daya serap paving block disebabkan karena serbuk gergaji yang bersifat higroskopis atau menyerap air. Sifat higroskopis serbuk gergaji akan memberikan kontribusi yang besar terhadap kenaikan daya serap air paving block. Serbuk gergaji dapat dikatakan sebagai bahan yang berpori, sehingga air dapat dengan mudah terserap dan mengisi pori-pori tersebut. Menurut
SK-SNI-03-0691-1989
porositas
paving
block
digolongkan dalam tiga mutu sesuai dengan tingkat porositasnya. Berdasarkan data hasil pengujian porositas pada lampiran 7 dapat diketahui bahwa paving block dengan subtitusi serbuk gergaji sampai 10% rata-rata tergolong dalam mutu II, karena porositasnya dibawah 5%. Sedangkan porositas paving block dengan subtitusi serbuk gergaji
56
sampai 20% rata-rata tergolong dalam mutu III, karena porositasnya dibawah 7% c. Ketahanan Aus Dari hasil pengujian ketahanan aus (Gambar 4.5) terjadi penurunan ketahanan aus paving block 5% serbuk gergaji sebesar 0,035409 mm/mnt; 10% serbuk gergaji sebesar 0,041219 mm/mnt; 15% serbuk gergaji sebesar 0,049715; 20% serbuk gergaji sebesar 0,074599. Berdasarkan perhitungan analisis sederhana akan didapat persamaan regresi ketahanan aus paving block seperti gambar 4.8 ) t n 0,1 m / m0,08 m ( s 0,06 u A n 0,04 a n a 0,02 h a t 0 e K
a. Hasil Penelitian b b. Kemino_1996
a y = 0,0258e 0,0486x R2 = 0,7131 0
5
10
15
20
25
Subtitusi Serbuk Gergaji (%)
Gambar 4.8 Ketahanan Aus Paving Block Besarnya ketahanan aus paving block menunjukkan tingkat ketahanan paving block terhadap gerusan pasir kuarsa. Menurut SK-SNI-03-0691-1989 ketahanan aus paving block digolongkan dalam mutu sesuai dengan tingkat ketahanan ausnya. Berdasarkan data hasil pengujian ketahanan aus dapat diketahui bahwa paving block dengan subtitusi serbuk gergaji sampai 20% masih tergolong dalam mutu I karena ketahanan ausnya dibawah 0,9 mm/mnt.
57
3. Pengujian Normalitas Data dan Homogenitas Data a. Pengujian Normalitas Data Hasil yang diperoleh dari pengujian normalitas data (lampiran 9) terlihat bahwa data kuat tekan, porositas, dan ketahanan aus paving block
kurang dari nilai kritis L atau Lo
berdistribusi normal. b. Pengujian Homogenitas Data Hasil yang diperoleh dari pengujian homogenitas data (lampiran 10) terlihat bahwa
data kuat tekan, porositas, dan ketahanan aus
paving block untuk α = 5% dengan dk 4 diperoleh
χ 2hitung< χ 2tabel,
sehingga data tersebut homogen.
4. Analisis Regresi a. Kuat Tekan Perhitungan analisa kuat tekan (lampiran 11) menunjukkan indeks determinasi atau I sebesar 0,6988. ini berarti setiap penambahan serbuk gergaji pada campuran paving block ada pengaruh yang berarti dan signifikan. b. Porositas Perhitungan
analisa
Porositas
(lampiran
12)
menunjukkan
koefisien determinasi atau R 2 sebesar 0,6968. dan pada perhitungan analisis varians menunjukkan harga F hitung sebesar 0,439; kemudian untuk menguji signifikansi besaran F hitung adalah dengan mencocokkan harga F tabel pada taraf α= 0,05; dk pembilang 2 dan dk penyebut 48
58
yang harganya 4,03; karena F hitung < F tabel maka hipotesis penelitian ini diterima c. Ketahanan Aus Perhitungan analisa Ketahanan Aus (lampiran 13) menunjukkan indeks determinasi atau I sebesar 0,7131. ini berarti setiap penambahan serbuk gergaji pada campuran paving block ada pengaruh yang berarti dan signifikan.
59
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan Pemanfaatan Limbah Industri Penggergajian Kayu Sebagai Bahan Subtitusi Pembuatan Paving Block dapat disimpulkan sebagai berikut; 1. Ada pengaruh penambahan serbuk gergaji terhadap kuat tekan paving block. Hal ini ditunjukkan dengan adanya penurunan kuat tekan paving block dengan semakin bertambahnya subtitusi serbuk gergaji dalam paving block. 2. Kuat tekan paving block yang dihasilkan pada subtitusi serbuk gergaji sampai 20% dari berat semen rata-rata sebesar 208,619 kg/cm 2. Meskipun ada penurunan kuat tekan, namun masih tergolong dalam mutu III sesuai SNI-03-0691-1989 dengan batas bawah kuat tekan sebesar 170 kg/cm 2. 3. Paving block dengan subtitusi serbuk gergaji sampai 20 % dari berat semen mengalami kenaikan pada porositasnya rata-rata sebesar 5,89%. Hal ini dikarenakan sifat serbuk gergaji yang higroskopis atau mudah menyerap air. 4. Berdasarkan hasil penelitian ini maka limbah / serbuk gergaji Industri penggergajian kayu desa Kaligading Kecamatan Boja dapat digunakan sebagai bahan subtitusi pembuatan paving block.
60
61
B. Saran
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai pemanfaatan serbuk gergaji sebagai subtitusi paving block kepada penduduk sekitar Industri Penggergajian Kayu dan para peneliti bahan bangunan. Saransaran yang dapat peneliti sampaikan adalah sebagai berikut; 1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai penggunaan serbuk gergaji sebagai bahan pembuatan paving block. Adanya penelitian lanjutan tersebut adalah penggunaan cetakan hidrolis yang telah terukur bebannya pada saat pencetakan, penggunaan variasi nilai fas, serta perbandingan jumlah semen dengan agregat agar diperoleh kuat tekan yang lebih baik. 2. Melihat kandungan kimia serbuk gergaji yang sebagian besar terdiri dari selulosa, dimana menuntut pengolahan terlebih dahulu serta mempunyai sifat higroskopis maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh penggunaan serbuk gergaji ditinjau dari waktu pemeliharaan.
62
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1984. Ubin Teraso (SII-0967-84). Bandung: Departemen Perindustrian. Anonim.1987. Ubin Semen (SNI-03-0028-1987). Bandung: Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan Lembaga Penyelidikan Masala h Bangunan. Anonim.1989. Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A (SK SNI S-04-1989-F) Bandung. Yayasan Lembaga Pendidikan Masalah Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum. Anonim.1989. Standart Pengujian dan Analisis saringan Agregat Halus dan Kasar (SNI-M-08-1989-F) Bandung. Yayasan Lembaga Pendidikan Masalah Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum. Anonim.1989. Bata Beton Untuk Lantai (SNI-03-0691-1989) . Bandung. Yayasan Lembaga Pendidikan Masalah Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum Anonim. 1990. Syarat-Syarat Bahan Bangunan (SNI-T-15-1990-03). Bandung. Yayasan Lembaga Pendidikan Masalah Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum. Anonim.1995. Petunjuk Praktek Asisten Teknisi Laboratorium Pengujian Beton, Bandung : Pusat Pelatihan MBT Anonim. 1995. Teknologi dan Pembuatan Semen . Padang :PT Semen Padang. Anonim.2002. Jenis Semen dan Penggunaanya. Yogyakarta : PT. Semen Gresik. Andrias,dkk. 1996. Pengembangan Teknologi Pengolahan Serbuk Gergaji Sebagai Bahan Pengisi Pada Pembuatan Bata Cetak . Balai Industri Ujung Pandang. Andriati.1996. Penelitian Pemanfaatan Semen Abu Terbang Untuk Pembuatan Paving Block. Jurnal Penelitian Permukiman I. Vol XII.No 1-2. Arianto, A. 2005. Pemanfaatan Limbah Peleburan Besi Untuk Pembuatan Paving Block . Skripsi. Semarang: Universitas Negeri Semarang Arikunto, Suharsimi, Prof. Dr. 1998. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek (Edisi Revisi IV) .Yogyakarta : Rineka Cipta
63
