green materials
Post on 25-Jul-2015
158 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TUGAS 4
TEKNOLOGI BETON “GREEN MATERIALS”
Disusun Oleh :
Ariftya Saputra 0810613029 – 61
JURUSAN SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
A.Latar Belakang
Beton merupakan
material komposit yang
diperoleh dari suatu proses
pencampuran semen
Portland, agregat halus,
agregat kasar, dan air yang
mengeras seiring
perkembangan waktu
menjadi benda padat.
Komposisi beton terdiri dari
semen, agregat halus, agregat kasar, air dan rongga udara. Rongga
udara mempunyai pengaruh terhadap kuat tekan beton. Makin besar
volume rongga udara yang terdapat dalam beton maka kuat beton akan
semakin menurun dan sebaliknya. Dalam proses pembuatan beton
dibentuk dari semen dan air yang menghasilkan pasta semen yang
digunakan untuk mengikat agregat kasar dan agregat halus. Campuran
bahan-bahan pembentukan beton ditetapkan sedemikian rupa,
sehingga menghasilkan beton segar yang mudah dikerjakan dan
memenuhi kekuatan tekan rencana setelah mengeras dan cukup
ekonomis. Hingga dekade terakhir ini, beton telah menjadi salah satu
bahan pilihan yang paling utama untuk digunakan dalam konstruksi
bangunan.
Dalam pemanfaatannya, beton telah digunakan untuk berbagai
macam sisi konstruksi dari sebuah bangunan. Dari yang bersifat inti,
sampai yang bersifat hanya sebagai arsitektural. Bahan yang mudah
ditemukan dan hasil yang sangat baik untuk konstruksi merupakan
alasan penting mengapa beton menjadi pilihan utama saat ini.
Pada kenyataanya semen sebagai salah satu komponen utama
beton dikenal juga sebagai penghasil Karbon Dioksida (CO2) yang
utama. 1 kg semen dicampur dengan air, 0,4 karbondioksida terlepas
ke udara. Hal itu berdampak pada terjadinya efek rumah kaca.
Dalam dua dekade belakangan ini sudah banyak upaya
pengembangan dan penerapan teknologi pembuatan beton yang ramah
lingkungan. Ramah lingkungan juga dapat diartikan sebagai
penggunaan barang-limbah atau buangan sebagai bahan dasar beton.
Dengan pemakaian barang-barang sisa tersebut diharapkan upaya
untuk mengurangi sampah/limbah akan semakin bertambah dengan
tidak mengabaikan mutu atau kualitas beton tersebut
B.Beton Ramah Lingkungan
Berikut ini adalah beberapa teknologi beton yang Ramah
Lingkungan:
1. Beton Slag
Beton slag adalah Beton yang bahan baku pembuatannya
berasal dari slag(terak). Slag dapat berasal dari baja besi atau
tembaga. Penggunaan slag sendiri dapat menggantikan unsur
agregat halus ,kasar maupun pengganti semen. Berikut ini
adalah penjelasan lebih lanjut tentang bahan-bahan tersebut
Copper Slag (Terak Tembaga)
Copper Slag adalah limbah industri peleburan tembaga,
berbentuk butiran runcing (tajam) dan sebagian besar
mengandung oksida besi dan silikat serta memiliki sifat kimia
yang stabil dan sifat fisiknya hampir sama dengan pasir alami.
Beberapa keuntungan penggunaan copper slag dalam
campuaran beton, adalah sebagai berikut : (Lewis, 1982)
- Meningkatkan kekuatan beton.
- Meningkatkan ketahanan terhadap sulfat dalam air
laut.
- Mengurangi panas hidrasi dan memperkecil porositas.
Copper slag sebagai pengganti agregat halus
Selama ini copper slag banyak digunakan sebagai
pengganti agregat halus, dari penelitian yang sudah dilakukan
(Aulia, 1999) mengenai pemakaian copper slag sebagai
pengganti agregat halus pada komposisi 40% dari kebutuhan
pasir yang dipakai terjadi peningkatan kuat tekan sebesar
10%.
Copper Slag sebagai pengganti semen
Pada saat ini copper slag dicoba sebagai pengganti
sebagian semen (cementitious). Dengan adanya FeO dan SiO2
yang cukup tinggi pada copper slag maka kapur yang timbul
akan bereaksi membentuk CSH, CAH dan CFH yang
mempunyai sifat sebagai bahan perekat, semakin banyak
jumlah perekat maka semakin tinggi kuat tekan beton. Untuk
pembuatannya sebelumnya copper slag dihaluskan terlebih
dahulu, hingga butirannya menyerupai semen. Semakin halus
terak tembaga maka semakin bagus kontribusinya bagi
peningkatan mutu beton karena luas permukaan agregat yang
diselimuti akan semakin besar. Dengan porositas yang kecil,
kekerasan, dan kekedapan yang tinggi dapat menjadi alasan
bahwa copper slag dapat digunakan untuk meningkatkan mutu
beton.
Copper slag yang menggantikan sebagian semen
memberikan beberapa keuntungan yaitu:
Pertama, panas hidrasi dan muai susut beton akao
berkurang sehingga memperbaiki kinerja beton.
Kedua, harga beton akan lebih murah.
Ketiga, dengan mengurangi konsumsi semen, berarti
juga akan mengurangi energi dalam proses pembuatan
semen dan mengurangi polusi yang disebabkan proses
produksi semen.
Keempat, dengan menggunakan bahan limbah, berarti
secara nyata telah menerapkan teknologi material
berkelanjulan (sustainable material technology).
Penggunaan limbah merupakan satu bentuk peran serta
kita melestarikan lingkungan
Slag baja
Slag merupakan limbah besi dan baja yang berbentuk
bongkahan-bongkahan kecil yang diperoleh dari hasil samping
pembuatan baja dengan tanur tinggi.
Slag dihasilkan selama proses pemisahan cairan baja
dari bahan pengotornya pada tungku pembuat baja. slag baja
dapat digunakan sebagai bahan pengganti agregat kasar
dalam beton .Hal ini karena sifat fisik slag yang ukuran gradasi
mendekati ukuran agregat kasar 2/3. Selain itu slag
mempunyai butiran partikel berpori pada permukaannya
sehingga merupakan material dengan gradasi yang baik,
dengan variasi ukuran partikel yang dapat
diseseuaikan .Selain itu slag baja dapat dimanfaatkan sebagai
agregat halus, pengganti pasir untuk campuran beton maupun
aspal. Karena sifatnya yang hampir sama dengan semen,
campuran beton dengan menggunakan slag dapat
menghasilkan beton dengan mutu yang sangat baik. Beberapa
Penelitian yang pernah dilakukan menunjukkan penggunaan
slag yang berasal dari limbah itu justru menghasilkan beton
yang lebih kokoh dibandingkan penggunaan kerikil kasar.Hasil
uji tekan laboratorium menunjukkan peningkatan kekuatan
sampai 20% di atas penggunaan bahan konvensional. Dan ini
juga berarti bahwa dunia konstruksi beton tidak harus
menggerus bukit atau menggali dasar sungai untuk mencari
kerikil kasar sebagai bahan betonnya. Disinilah letak ramah
lingkungannya.
2. Beton Geopolimer
Geopolimer merupakan material ramah lingkungan yang
biasa dikembangkan sebagai alternatif pengganti beton semen
di masa mendatang. Sebagai terobosan baru, kini berhasil
ditemukan jenis material beton baru “Geopolimer” yang konon
lebih ramah lingkungan. Karena, material ini tersusun dari
sintesa bahan-bahan alam non organik melalui proses
polimerisasi.
Geopolimer lebih ramah lingkungan, karena selain dapat
menggunakan bahan pembuangan industri, proses
pembuatannya juga tidak perlu energi, seperti pada proses
pembuatan semen hingga suhu 800° C. Cukup dengan
pemanasan 60° C selama sehari penuh, maka bisa dihasilkan
beton berkualitas tinggi
Dari hasil riset yang telah dilakukan selama ini
menunjukkan, bahwa beton geopolimer memiliki sifat-sifat
teknis, seperti kekuatan dan keawetan yang tinggi. Sebuah
perusahaan beton pracetak di Australia, bahkan sudah mulai
memproduksi prototipe beton geopolimer pra-cetak dalam
bentuk bantalan rel kereta, pipa beton untuk saluran
pembuangan air kotor dan lainnya.
Bahan dasar utama pembuatan beton geopolimer,
adalah bahan yang banyak mengandung silikon dan
alumunium. Unsur-unsur ini, diantaranya banyak terdapat pada
material buangan hasil sampingan industri, seperti abu
terbang (fly ash) sisa pembakaran batu bara.
Berikut akan dibahas bahan-bahan yang dapat
digunakan untuk beton geopolimer
Fly ash
Fly-ash atau abu terbang yang merupakan sisa-sisa
pembakaran batu bara, yang dialirkan dari ruang pembakaran
melalui ketel berupa semburan asap. Selama ini, karena ukuran
partikelnya yang kecil dan mudah berterbangan di udara, abu
terbang lebih banyak dimanfaatkan sebagai bahan timbunan.
Kalau penimbunannya dilakukan sembarangan, akan berpotensi
mengancam kelestarian lingkungan. Karena, partikel partikel
logam berat yang dikandungnya dengan mudah larut
mencemari sumber-sumber air.
Menurut ACI Committee 226 dijelaskan bahwa, fly-ash
mempunyai butiran yang cukup halus, yaitu lolos ayakan N0.
325 (45 mili mikron) 5-27%, dengan spesific gravity antara
2,15-2,8 dan berwarna abu-abu kehitaman. Sifat proses
pozzolanic dari fly-ash mirip dengan bahan pozzolan lainnya.
Menurut ASTM C.618 (ASTM, 1995:304) abu terbang (fly-ash)
didefinisikan sebagai butiran halus residu pembakaran batubara
atau bubuk batubara. Fly-ash dapat dibedakan menjadi dua,
yaitu abu terbang yang normal yang dihasilkan dari
pembakaran batubara antrasit atau batubara bitomius dan abu
terbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite atau
subbitumes. Abu terbang kelas C kemungkinan mengandung
zat kimia SiO2 sampai dengan dengan 70%.
Dalam suatu kajian, abu terbang termasuk ke dalam kategori
kelas F dengan kandungan CaO2 rendah sebesar 1,37 persen
lebih kecil daripada 10 persen yang menjadi persyaratan
minimum kelas C. Namun demikian kandungan SiO2 sukup
tinggi yaitu 57,30 persen. Abu terbang ini, selain memenuhi
kriteria sebagai bahan yang memiliki sifat pozzolan, abu
terbang juga memiliki sifat-sifat fisik yang baik, yaitu jari-jari
pori rata-rata 0,16 mili mikron, ukuran median 14,83 mili-
mikron, dan luas permukaan spesifik 78,8 m2/gram. Sifat-sifat
tersebut dihasilkan dengan menggunakan uji Porosimeter.
Kelebihan beton dengan fly ash:
bahan mudah didapat dan harganya murah (Rp 150/kg).
bisa mencegah "crack" atau keretakan pada beton.
dapat mereduksi air sehingga dapat menambah tegangan
kekuatan.
Bottom Ash
Abu dasar (bottom ash) adalah salah satu limbah padat yang
dihasilkan dari proses pembakaran batubara dalam PLTU.
Komponen utama dari abu dasar ini adalah
oksida-oksida/mineral yang mengandung silikon, alumunium,
besi, kalsium, natrium dan magnesium. Bottom ash adalah abu
hasil pembakaran batubara yang memiliki masa lebih berat
dibandingkan dengan fly ash sehingga bottom ash langsung
turun menuju bagian bawah boiler setelah terjadi pembakaran
batubara. Sedangkan fly ash merupakan abu yang ringan
sehingga ikut terbawa ke dalam
aliran gas (flue gas) yang akan
dialirkan menuju stack.
bottom ash dapat dimanfaatkan sebagai agregat dalam
campuran semen dan beton ringan. Berat jenis bottom
ash lebih kecil dari berat jenis pasir, maka penggantian
pasir dengan bottom ash akan menurunan berat jenis
beton sehingga beton menjadi lebih ringan.
3. Beton ringan Aerasi
Kaitan antara beton ringan aerasi dengan beton ramah
lingkungan adalah kemampuannya untuk menyerapkan air ke
dalam tanah dengan sangat baik. Sekilas mengenai teknologi
pembuatan beton ringan aerasi ini, pada prinsipnya adalah
membentuk rongga udara di dalam beton. Mengenai metode
pembuatan beton aerasi ini, setidaknya terdapat tiga macam
cara yang bisa dilakukan, antara lain :
Dengan memberikan agregat atau campuran isian beton
ringan, berupa batu apung, stereofom,batu alwa atau
abu terbang yang dijadikan batu.
Dengan menghilangkan agregat halus, dimana agregat
halusnya disaring, contoh debu atau abu terbang
dihapuskan.
Dengan meniupkan atau mengisi udara di dalam beton,
yang dapat dilakukan secara mekanis atau kimiawi.
4. Beton Berserat
Beton serat adalah beton yang dalam pembuatannya ditambahkan
serat kedalamnya. Tujuannya itu untuk meningkatkan kuat tarik
beton agar tahan terhadap gaya tarik yang diakibatkan pengaruh
iklim, temperatur dan perubahan cuaca yang dialami oleh
permukaan yang luas. Penambahan serat itu sendiri dapat
mereduksi retak-retak yang mungkin timbul akibat perubahan cuaca
tersebut.
Beton serat dapat kita bedakan menjadi 2 jenis yaitu beton serat
alami dan serat buatan
Serat alam umumnya terbuat dari bermacam-macam
tumbuhan. Karena sifatnya umumnya mudah menyerap dan
melepaskan air, serat alam mudah lapuk sehingga tidak dianjurkan
digunakan pada beton bermutu tinggi atau untuk penggunaan
khusus. Yang termasuk serat alam antara lain rami, sisal, ijuk, jute,
serabut kelapa dan lain-lain.
Serat buatan umumnya dibuat dari senyawa-senyawa polimer.
Mempunyai ketahanan tinggi terhadap perubahan cuaca.
Mempunyai titik leleh, kuat tarik, dan kuat lentur tinggi. Digunakan
untuk beton bermutu tinggi dan yang akan digunakan secara khusus
Proses kimiawi dalam beton tidak akan terpengaruh dengan
adanya serat dan tidak akan merugikan proses pengerasanbeton
dalam jangka pendek maupun panjang. Beberapa jenis bahan serat
yang dapat dipergunakan dalam beton, antara lain serat alami
(rami, abaca), serat sintetis (polyproplene. polyester), nylon), serat
baja, dan fiber glass.
Keuntungan beton serat antara lain :
Meningkatkan kuat tarik dan lentur
meningkatkan daktilitas
kemampuan menyerap energi saat berdeformasi
mengurangi retak akibat susut beton
meningkatkan ketahanan fatigue (beban berulang)
meningkatkan ketahanan impact (beban tumbukan) merupakan
beberapa keunggulan beton berserat.
5. Beton Sekam padi
Abu sekam padi merupakan limbah yang dihasilkan oleh tempat
penggilingan padi. Pada umumnya abu sekam padi hanya
digunakan sebagai abu gosok. Pemanfaatan abu sekam padi perlu
ditingkatkan karena abu sekam padi merupakan material kaya silika
(sekitar 94,5%) . Sekam padi memiliki unsur yang bermanfaat untuk
peningkatan mutu beton, mempunyai sifat pozolan dan mengandung
silika yang sangat menonjol, bila unsur ini dicampur dengan semen
akan menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi (Ika Bali, Agus
Prakoso. 2002 : hal 76).
Sekam padi merupakan bahan ahsil sampingan produk pertanian,
sekam yang dibakar mempunyai sifat pozzolan yang mengandung
unsure silikat yang tinggi, rata-rata Si O2 91.72% dengan Pozzolanic
Activity Index 87%. Pozzolan ini mengandung sifat sementasi jika
bercampur dengan kapur padam dan air.
Dengan besarnya lahan pertanian khususnya sawah di negara
kita maka begitu kita tidak perlu mengeluarkan biaya besar untuk
memperoleh bahan,dan kita juga memanfaatkan sampah menjadi
bahan yang lebih berguna selain menjadi sampah,dan tentu saja
dengan tidak mengurangi kuat tekan yang diijinkan sebagai
bahan bangunan.
Sumber :
http://betonringandengansekampadi.blogspot.com/
http://herupost.blogspot.com/2012/02/beton-serat.html
http://indonetwork.co.id/Anzett_Point/3192128/abu-sekam-padi-rice-husk-ash-rha.htm
http://rumah darul.Wordpress.com/
http://ronymedia.wordpress.com/2010/05/26/fly-ash-pemanfaatan-kegunaannya/
http://www.antaranews.com/
http://www.ilmusipil.com/
http://www.solopos.com
top related