KUA T TEKAN MORTAR DENGAN PENAMBAHAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN

SEMEN

Oleh Suprasman dan Errniyati1

Abstrak Abu sekam padi merupakan limbah dari pcngolahan padi yang mengandung unsur dominan Silika (S;02) yaitu antara 86,90 -97,30. Muntohar (2000). Penel.itian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh penambahan abu sekam padi terhadap kuat tekan dengan mengurangi penggunaan sebagian semen pada mortar. Abu sekam padi dan pasir yang digunakan berasal dari Desa salo Kabupaten Kampar. Perbandingan campuran mortar yang digunakan adalah 1: 4 dengan fak-tor air semen 0,6, dan komposisi campuran abu sekam padi terhadap berat semen adalah 0%, 5%, 10%, 15%,20%, 25%, 30%,35%, 40%. Jumlah benda uji masing-masing variasi 3 buah benda uji, dengan umur benda uji 28 hari.Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan mortar optimum ditemukan pada variasi 15%, dimana kuat tekan mortar normal diperoleh sebesar 20,985 MPa, sedangkan pada variasi 15% kuat tekannya diperoleh sebesar 28,640 MPa, mak~ kuat tekan meningkat sebesar 36,47% dari mortar normal. Kata kunci: Kuat tekan, Mortar, Abu sekam

padi

Pendahuluan Kabupaten Kampar merupakan daerah penghasil padi

yang sangat besar, hal ini terlihat dari hasil sensus pertanian tahun 2003 yang menunjukkan bahwa produksi padi daerah Kampar mencapai 4620 ton/tahun dan menghasilkan limbah abu sekam sebesar 924 ton (BPS kota Pekanbaru). Dengan produksi abu yang sangat besar ini maka penulis mencoba memanfaatkan

1 Kcdua penulis adalah Dosen Fakultas Teknik Universitas R.iau

..

Suprasmao dan Ermiyati, Kuat Tekan Mortar I abu sekam padi yang merupakan sisa pembakaran sekam padi sebagai baban pengganti sebagiao semen pada campuran mortar. Mengingat limbah tersebut memililci unsur kimia S.02 dan CaO, dan unsur- unsur ini memiliki sifat- sifat pozolan yang dapat meningkatkan kineJja material mortar, dan dapat meminimalkan penggunaan semen sekaligus menghasilkan mutu mortar yang optimum.

Mortar terbuat dari campuran, pasir, bahan ik.at dan air, bahan ikat dapat berupa semen, kapur atau tanah liat yang dapat digunakan untuk merekatkan batu atau batu bata, untuk plester pennukaan banguoan, serta dapat mengikat agregat kasar. Karena pentingnya fungsi mortar sebagai bahan konstruksi, maka perlu dilakuk:an penelitian bagaimana dapat meningkatkan kuat tekan mortar dengan memanfaatkan limbah sekam padi.

TiDjauan Pustaka Baban Susun Mortar

Bahan susun mortar terdiri dari semen, pasir, dan air. Bahan dasar semen terdiri dari bahan-bahan yang terutama mengandung kapur, si~ alwnini~ dan oksida-oksida. Oksida-oksida tersebut berinteraksi satu sarna lain untuk membentuk serangkaian produk yang lebih kompleks selama proses peleburan. DaJam PUBI-1982, menyatakan bahwa semen portland biasa (Tipe I) adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang tcrutama terdiri dari silika-silika, kaJsjum yang bersifat hidroJis dengan gips sebagai bahan tambahan. Menurut Tjokrodimulyo (2004) bahwa semen berfungsi untuk merekatkan butiran-butiran agregat agar terjadi suatu massa yang kompak atau padat, dan dapat mengisi rongga­rongga diantara butiran-butiran agregat tersebut.

Menurut Tjokrodimulyo (2004) yang dimaksud dengan agregat adalah butiran mineral aJami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalarn campu:ran mortar, agregat halus menempati volume mortar kira-kirn. sebesar 7~/o. DaJarn ASTM C 33-39 dinyat:akan bahwa agregat halus berupa pasir umumnya terdiri dari partikel yang lewat saringan no 4 atau lebih dari 4.76 mm.Berat jenis agregat halus menurut TjokrodimuJyo, (2004). adalah agregat normal yaitu berat jenisnya antara 2,5 - 2.7.

198

ISSN: 1693 - 9573

I SPEKTRUM, Desember 2006 Volume 4, Nomor 2

a!:,'Tegat berat yaitu berat jenisnya lebih dari 2,8, dan agregat ringan yaitu berat jenisnya kurang dari 2,0 dengan berat satuan a!:,'Tegat normal berkisar antara 1520 - 1680 kglm3

.

Air merupakan salah satu bahan yang terpenting dalam pembuatan mortar, oleh sebab itu air yang digunakan dalam campuran mortar harus memenuhi persyratan air bersih. Karena air sangat penting untuk pengikatan, pengerasan, dan pengeringan dalam adukan, ruin air bers ifat mengatur tingkat kekentalan dalam adukan. Kebutuhan air dalam adukan dimaksudkan untuk memudahkan didalam pengerjaan pengadukan. Menurul Alfian ( 1998) bahwa banyaknya air yang diperlukan oleh semen untuk dapat menciptakan proses pengikatan dan pengerasan sekitar 20% dari berat semen.

Bahan Tambahan Menurut Tjokrodimulyo(2004) bahan tambahan adalah

suatu bahan berupa bubuk atau cairan yang ditambahkan dalam adukan mortarlbeton selama dalam pengadukan dengan tujuan untuk mengubah adukan misalnya perbaikan kelecakan, dapat mengemat penggunaan semen, penampilan bila mengeras, dan memperpanjang waktu pengerasan atau pengikatan.

Abu sekam padi diperoleh dari hasil pembakaran sekam padi (kulit padi setelah penggilingan) · merupakan limbah pertanian yang cukup banyak dan menimbulkan_polusi. Menurut Junaidi (l997)dalam penelitiannya meinbakar sekam pada suhu 700°C dengan lama pembakaran 90 menit menghasilkan kandungan silika 90,17%. Secara visual abu sekam padi yang banyak mengandung silika yang tinggi adalah abu yang berwarna putih. Dengan dominannya kandungan silika pada abu sekam padi , maka menunjukkan bahwa abu sekam padi mempunyai sifat pozolan yang tinggi, karena sifat pozolan pada umumnya diperoleh dengan adanya kandungan silika yang dominan. Secara teoritis abu sekam padi potensial sekali sebagai bahan pengganti semen.

Pengujian yang dilakukan oleh Purnama ( 1995) tentang pengaruh abu sekam padi terhadap kekuatan beton menunjukkan bahwa penambahan abu sekam padi sebagai pengganti sebagian semen dengan abu sekam padi sampai I 0% menghasi lkan kuat

199

Suprasman dan Ermiyati, Kuat Tekan Mortar I tekan sebesar 36.0 Nlmm2

• yang berarti lebib tinggi jika dibandingkan beton nonnaJ dengan kuat tekan 24,0 N/mm2

dengan faktor air semen 0,56 pada urnur beton 28 hari. Lukito ( 1999) juga meneliti pengaruh penggunaan abu sekarn pada kuat tekan beotn, dengan abu sekam padi sebagai bahan tambah(Additive) dan sebagai bahan pengganti semen ( replancemenl) memperoleh hasil bahwa penggunaan abu sekam padi sebagai bahan penggantin semen sama-sama menghasilkan kuat beton yang Jebih tinggi dari pada beton nonnalnya

Metodologi Penelitian Bahan dan Tempat Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ada1ah agregal halus yang berasal ·dari Desa Salo Kabupaten Kampac, Semen Pa.dang tipe I. Air dari sumur bor, dan Abu sekarn padi dari Desa Salo Kabupaten Kampar. Riau.. Tempat penelitian ini dilakukan di Laboratoriurn Bahan Bangunan Fakultas Teknik UNRI.

Jwnlah Benda Uji Benda Uji berbentuk kubus dengan ukuran 150 x 150 x

150 mm, yang dibuat berdasarkan variasi persentase kadar abu sekam padi yaitu: 0%, 5%, 10%. 15%, 20%, 25%, 300.4, 35%, dan 40%. J umJah benda uji dapat dilihat pada tabeJ 1:

Tabel 1. Jumlah benda u·i Mortar

3 27

Pengujian Terhadap Bahan Susun Mortar Pengujian dilakukan hanya terhadap bahan susun mortar

yaitu agregat halus (pasir), dan abu sekam padi, sedangkan semen . merupakan produksi pabrik yang dianggap telah memenuhi standar kuaJitas baban bangunan dan air tidak diuji karena tefah memenuhi standar air minum.

200

ISSN: I 693-9573

I SPEKTRUM, Desember 2006 Volume -1, Nomor 2

Pengujian Kuat Tekan Metode pengujian kuat tekan mortar mengikuti prosedur

ASTM C 873-94 dengan tujuan untuk mengetahui kuat tekan mortar dan pemakaian abu sekam padi sebagai pengannti sebagian berat seme n.

HasiJ Dan Pembahasan l. Hasil Pengujian Agregat Halus Hasil pengujian terhadap agregat halus disimpulkan dalam tabel 2 sebagai berikut:

Tabel 2 Basil Pengujian agregat Halus

No Macam Pengujian Satuan Stan dar Hasil Spesifikasi

I Kadar air agrcgal halus t%) % 3-5 3,157 2 Kadar lumpur agrcgal halus (%) % <5 0.233 3 Bcrat jcnis

Apparent .\'pe<:ific Gravity gr/cnr1 2.58-2.83 2.793 Bulk Specific Gravity on Dry Bas1c gr/cm3 2,58- 2,83 2.530 Bulk Specific Gravity on SSIJ Ras1c grfcm·' 2,58-2,83 2,624 Water Absorption % 2 - 7 3,776

4 Bcrat Satuan agrcgal halus Bcral Satuan padal gr/cm3 1,4- 1,9 1,792 Bcrat Satuan lcpas gr/cm-' 1,4-1 ,9 1,644

5 Modulus kchalusan 1,5 -3.1! 2,695

Dan Tabel 2 ter!Jhat bahwa kadar a1r agregat halus diperoleh sebesar 3,15 % hal ini memenuhi standar spesifikasi yaitu antara 3% - 5%. Kadar lumpur diperoleh sebanyak 0,233%, dalam spesifikasi kadar lumpur tidak boleh melebihi 5%, maka pasir ini memenuhi spesiftkasi.Berat jenis diperoleh 2,624 gr/cm 3

, sedang standar spesiftkasi beratjenis agregat halus antara 2,58 gr/cm ·~ sampai 2,83 gr/cm·', hal ini memenuhi syarat. Berat satuan ahregat diperoleh 1,644 gr/cm3

, memenuhi satndar spesifikasi yaitu antara 1,4 gr/cm3 sampai 1,9 gr/cm3

. Analisa saringan agregat halus termasuk daerah gradasi pasir II yaitu pasir agak kasar.

201

Suprasman dan Ermiyati, Kuat Tekan Mortar I 2. Basil Pengujian Abu Sebm Padi .

Berat jenis abu sekam padi adalah sebesar 2,121 gr/cm3

• Menurut penelitian Clarke (1992). berat jenis fly ash berkisar antara 1,90 sld 2,722 gr/cm3

• maka memenuhi spesifikasi. dan ini dipertegas dengan hasil penelitian Oarke terhadap flay ash (dlswanto. P, 2003, oleh Clarke, 1992)., berat jenis abu sekam memenuhi standar. Sedangkan untu1c pemeriksaan kadar air abu sekam adalah sebesar 37,333%.

3. Kebutuhan Bahan Tiap 1 m3 Adukan Mortar Hasil perhitungan bahan untuk tiap I m3 mortar yang telah

disesuaikan dengan basil pengujian bahan dilaboratorium dapat dilihat pada tabel 3 berikut ini: T bef3 Keb b B ba T" 1 3 Ad ka M a utu an a D laP m u n ortar

Perseotase BeratJenis Abu No Abu

Mortar Fas Semel\ Pasir sebm

Air Sekam (gr/cm1

) (kg) (kg)

(kg) (kg)

(%} 1 0 2.269 0.6 309.300 1773,652 0 185,580 2 5 2,226 0.6 303.544 1740645 15.177 182,)27 3 10 2,199 0.6 299820 1719..216 29,9&2 179 892 4 15 2.214 0,6 301,862 1731,000 45.,279 f8f,ll7 5 20 2 176 0,6 296,701 )701,404 59.,340 17802) 6 25 2,084 0,6 284,127 1629,296 7 1,032 170,476 7 30 2,191 06 29&,797 l713,4D 89639 179.278 8 35 1..914 0,6 260,912 I4~tn 91.,319 156.,547 9 40 1,947 0.6 265 515 152.2,567 106.206 159.,309

Dari tabel 3 terlihat bahwa dalam 1 m3 adukan mortar dibutuhkan semen 301,862 k& abu sekam pasi ~ 45~79 kg, pasir sebesar 1731,00 kg, air l81,117liter, untuk varisi yang optimum yaitu pada variasi 15%, dengan faktor air semen 0,6.

4. Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar Hasil pengujian kuat tekan mortar ditampilkan daJam

tabel 4 bcrikut ini: Tabel 4 H ·1 P K t T lea M . as1 enguJ•an ua e n ortar

No Umor Abu Kuat Telutn Mortar (Mpa) Rata-(hari) Selulm I u ill ntt:l

(•fo) (MPa) l 0 22,177 20 20,779 20,985 ~ 5 24,145 19,687 20,618 21,483

202

ISSN: 1693 - 9573

I SPEKTRUM, Desember 2006 Volume 4, Nomor 2

,_l_ 10 23,855 26,769 24,000 24,874 4 15 30,242 28,116 27,561 28,640

1---28 24,000 22,493 23,546 ~ 20 24, 145

~ 25 24,000 22,177 21 ,569 22,582 7 30 18,744 20, 121 18,000 18,955 ~ 35 19,610 18, 145 18,000 18,585 ~ 40 12,723 14,995 15,688 14,469

Dari hasil tabel 4 diatas terlihat bahwa kuat tekan mortar meningkat pada kadar abu sekam padi 15% yaitu 28,640MPa, sedangkan pada persentase 20% kuat tekan mortar menurun yaitu kuat tekannya menjadi 23,546 MPa. Maka dengan demikian kuat tekan mortar optimum diperoleh pada kadar abu sekam padi 15%. Karena unsur Si02 pada abu sekam padi bereaksi dengan kapur mati Ca( OH)2 hasil hidrasi an tara air dan semen, dengan

- demikian terbentuk kapur hidrolis sebagai perekat yang menambah kekuatan dan kepadatan mortar. Pemakaian abu sekam padi yang terlalu banyakjuga berpengaruh buruk terhadap mortar karena nilai kuat tekan yang diperoleh menjadi lebih rendah, hal ini disebabkan kelebihan unsur Si0 2 pada abu sekam padi yang tidak dapatbereaksi lagi dengan kapur bebas CaO maupun kapur mati Ca(OH)2 sehingga mutu mortar yang dihasilkan lebih rendah

Kesimptilai1 d~o Saran Kesimpulan

Berdasarkan basil pengujian dan pembahasan yang telah diuraikan diatas maka dapat diberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut: I. Hasil pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus

memenuhi syarat dan dapat digunakan untuk pembuatan mortar, hal ini telihat pada tabel 1 ..

2. Hasil pengujian yang dilakukuan terhadap abu sekam padi memenuhi syarat dan dapat digunakan untuk pembuatan mortar. Yaitu, Berat jenis 2, 121 gr/cm3

· dan kadar ai r 37,333%.

3. Pemakaian abu sekam sebesar 15% dari berat semen adalah nilai kuat tekan mortar yang optimal yaitu 28,640 Mpa kuat tekan mortar normal mcningkat 36,47 % pada umur 28 haii .

203

Suprasman dan Ermiyati, Kuat Tekan Mortar I 4. Hasil pengujian kuat tekan mortar yang diperol~

memperlihatkan babwa abu sekam dapat digunakan pada campuran mortar sampai batas 25 %.

Saran Berdasarkan pengamatan dan analisa yang telah dilakukan

dalam penelitian ini, maka dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut I . Untuk peneliti selanjutnya disarankan bahwa sebelum

menggunakan abu sekam padi sebagai pengganti sebagian semen, sebaiknya terlebih dahulu diteliti pengaruh komposisi kimia dari penggunaan abu sekam padi pada campuran mortar.

2. Pada peneliti ·· sefanjutnya, abu sekam padi dicoba sebagai bahan tambah untuk bahan konstruksi selain mortar seperti beton, paving blok, dan batu bata agar diketahui apakah abu abu sekam padi bisa digunakan atau tidak..

3. Pada penelitian lebih lanjut disarankan untuk menggunakan agregat halus (pasir) dan abu sekam yang bukan berasa.J dari Kabupaten Kampar dengan pengujian mengguoakan perbandingan campuran dan faktor air semen yang berbeda ditambah dengan serapan air. pengujian kuat tarik dan kekedapan beton.

4. Pada penelitian Jebih lanjut disarankan pada penggtmaan abu sekam padi perlu ditinjau dari segi ekonomisnya, karena seJain dapat digunakan sebagai bahan tambah dalam pembuatan mortar, dapat juga digunakan oleh masyarakat seperti sebagai pupuk dan alat rumah tangga ( cuci pi ring).

Daftra Rujukao Alflan, 1998. TinglcatKandungan Air Serta Pengaruhnya

Terhadap Kerusalum Pada Permulraan Plasteran Dinding. Pekanbaru: Lembaga Penelitian UNRL

Anonim, 1997. Tekhnologi Betolt Bandung: Lembaga Penelitian ITB

ASTM, 1994. Annual Book of ASTM Standarls. Philadeiphia: ASTM

204

ISSN: 1693- 9573

I SPEKTRUM, Desember 2006 Volume 4, Nomor 2

Balitbang PU, 1992. Per,\yaralan Umum Bahan Bangunan di lndonesia(PUBJ). Bandung: BALITBANG PU.

BPS Provinsi Riau, 2003. Data Statistik Riau Dalam Angka. BPS Kota Pekanbaru_

Chaowat N utong, 2001. Properties of J>ortland Cement Mixed Whit Rice Hut Ash and Quicklime, Electronic Journal of Civil Engineering Education, King Mongkurat' s Institute of Technologi North Bangkok. Avalaible at: URL:http//vnvwejge.com

Iswanto, P. 2003. Pengaruh Penambahan Abu Terbang Terhadap Kuat Tekan Mortar_ Skripsi S l Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik. Pekanbaru: UNRI.

Junaidi, 1997, Pengaruh Perubahan Suhu dan waktu Pemhakaran Sekam Padi Terhadap Kandungan Si02 Amorf, Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Tesis S2, Program Studi Tek:nik Sipil, Program Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mad a, Y ogyakarta

Juniszal, 2005_ Kinerja Beton Mutu Tinggi Dengan Menggunakan bahan Tambah Abu Sekam. Skripsi S I Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik. Pekanbaru: UNRL

Lukito,P, 1999, Abu Sekam Padi sebagai material untuk meningkatkan kuattekan Beton, Tesis S2, Program Studi Teknik Sipil , Prof,rram Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Y Of,'}'akarta

Muntohar, A.S., and Hartono, G., 2000, influence ofthe Rice Husk Ash and Lime on Engineering Properties ofC/ayey Subgrade, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Voi.S - 2000, Paper 19. Oklahoma, USA. Avaliable at: URL:httpi/w\vw.cjge.com_

Purnama, E, 1995, Pengaruh Abu Sekam ?adi (H..ice Hu\-k Ash) J>ada Kuat tekan Beton, l'GA S-1 , Teknik Sipil Faku]tas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta

Rinaldo, 2003. Pengaruh Penambahan Abu Sawit Terhadap Kual J'ekan Mortar_ Skripsi S I Jurusan Teknik Sipil Fakultas. Teknik. Pekanbaru: UNRI.

Tjokrodimulyo, K. 2004_ Buku Ajar _ Teknologi Beton_ Yogyakarta: Jurusan Teknik Sipil UGM_

205