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