ISSNNo.2355-9292 Jurnal Sangkareang Mataram|23

http://www.untb.ac.id/Desember-2018/ Volume 4, No. 4, Desember 2018

ANALISIS PENGARUH PEMANFAATAN ABU TERBANG DAN ABU SEKAM PADITERHADAP KUAT TEKAN BETON RINGAN

Oleh:

Khaerul Rijal, SukandiFakultas Teknik - Universitas Nusa Tenggara Barat

Abstrak : Light weight concrete is generally consists of lime stone, sand, silica, cement and water.Increasing demand and limited material resources lead to an expensive price and production. One ofalternative materials which will be used to replace lime stone, silica and cement is the usage of fly ash andhusk rice ash since they contain pozollan and silica. The usage of the above alternative materials asconcrete forming materials contributes positive impact toward the environment in term of wasteutilization. The character similarities enable fly ash and husk rice ash to be alternative material to reducethe amount of cement, lime stone and silica as light weight concrete’s forming materials, which hasadequate pressure power. This research aims to find out the impact of the utilization of the waste of fly ashand husk rice ash toward pressure strength of light weight concrete. Sample of fly ash which used asresearch object is taken from the waste of coal combustion in PLTU (steam energy power plan) Jeranjang,West Lombok. Method applied in this research is pressure strength and weight content test in thelaboratory. It resulted that the usage of fly ash material in the composition mixing of light weight concrete0 -70 percent do not effecting the quality of light weight concrete since it equivalent to SNI or Indonesia’snational standard of pressure strength value of 22.08 kg/ cm2 – 43.37> 21 kg/cm2. Moreover, husk ricematerial can be used as cement replacer material with minimum pressure strength value of 23.557 kg/ cm2

which contain 90 percent of husk rice material.

Keywords : concrete, lightweight concrete, fly ash, husk rice ash, strength.

PENDAHULUAN

Sampai dengan dekade terakhir ini, beton telahmenjadi salah satu pilihan utama sebagai bahanyang digunakan dalam suatu konstruksi bangunan.Secara umum beton merupakan material komposityang diperoleh dari suatu proses pencampuranSemen Portland, agregat halus, agregat kasar, danair yang mengalami proses pengerasan sehinggamenjadi suatu benda padat. Seiring dengan semakinmeningkatnya kebutuhan akan material beton inimengakibatkan ketersediaan sumber daya dariunsur beton itu sendiri menjadi berkurang sehinggaberdampak pada meningkatnya harga produksi darimaterial beton tersebut.

Salah satu bentuk inovasi dari perkembanganIlmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) adalahdengan pembuatan beton ringan. Beton ringan padaumumnya tersusun dari bahan kapur, pasir, silika,semen dan air. Meskipun berbasis beton, namunjustru memiliki berat jenis lebih ringan ketimbangmaterial baja, beton bertulang, batu bata, batakobahkan kayu, sehingga berat beban struktur darisuatu konstruksi menjadi otomatis berkurang.Namun jika dilihat dari unsur material penyusundari beton ringan tersebut memiliki kelemahanyaitu keterbatasan sumber daya materialnya sepertikapur dan silika sehingga untuk mengatasipermasalahan tersebut diperlukan suatu alternatifpenggunaan material yang murah dan memiliki

sifat material yang sama dengan kapur, silikabahkan semen.

Salah satu alternatif material yang akandigunakan sebagai bahan pengganti kapur, silikadan semen adalah dengan pemanfaatan limbah AbuTerbang (Fly Ash) dan Abu Sekam Padi.Penggunaan material Fly Ash sebagai materialpembentuk beton didasari pada sifat material iniyang memiliki kemiripan dengan sifat kapur, silicadan semen. Kemiripan sifat ini dapat ditinjau daridua sifat utama, yaitu sifat fisik dan kimiawi.Secara fisik, material Fly Ash memiliki kemiripandengan semen dalam hal kehalusan butir-butirnya.Menurut ACI Committee 226, Fly Ash mempunyaibutiran yang cukup halus, yaitu lolos ayakan No.325 (45 mili micron) 5-27 % dengan specificgravity antara 2,15-2,6 dan berwarna abu-abukehitaman. Sifat kimia yang dimiliki oleh Fly Ashberupa silica dan alumina dengan presentasemencapai 80%.

Penggunaan Fly Ash sebagai materialpembentuk beton memberikan dampak positif jikaditinjau dari segi lingkungan. Fly Ash merupakanlimbah sisa pembakaran batu bara yang sangathalus. Kehalusan butiran fly ash ini berpotensiterhadap pencemaran udara. Selain itu, penangananFly Ash pada saat ini masih terbatas padapenimbunan di lahan kosong seperti pada kasus

24|Jurnal Sangkareang Mataram ISSNNo.2355-929

Volume 4, No. 4, Desember 2018 http://www.untb.ac.id/Desember-2018/

yang terjadi pada PLTU Jeranjang KabupatenLombok Barat, dimana sejak beroperasi tahun 2013sampai dengan tahun 2017 limbah hasilpembakaran batu bara tersebut belum dipindahkansama sekali dan hanya ditimbun di area kosong.Adapun berdasarkan informasi, produksi abuterbang PLTU Jeranjang sebanyak 60 ton perhari,sehingga jumlah total limbah Fly Ash sejak tahun2013 sampai dengan tahun 2017sampai dengantahun 2017 berjumlah sekitar 86400 ton.

Adapun penggunaan Abu Sekam Padidisamping didasari karena material ini mudahdidapat dan jumlahnya yang melimpah ruah tetapijuga karena memiliki massa jenis yang ringan,sehingga bisa digunakan sebagai bahan pengisitambahan pada beton ringan. Disamping karenamemilik massa jenis yang ringan, Abu Sekam Padijuga memiliki kandungan senyawa kimia sepertiyang terdapat pada semen yaitu kandunganpozzolan dan silica. Adanya kemiripan sifat-sifatini menjadikan Fly Ash dan Abu Sekam Padi bisadigunakan sebagai sebuah alternatif materialpengganti untuk mengurangi jumlah semen, kapurdan silika sebagai material penyusun beton ringandengan kuat tekan yang baik. Pada penelitian ini,peneliti ingin mengetahui sejauh mana pengaruhpemanfaatan abu terbang dan abu sekam paditerhadap kuat tekan beton ringan tersebut, sehinggapemanfaatan limbah abu terbang sisa pembakaranbatubara PLTU Jeranjang dan abu sekam padi biasdigunakan sebagai alternatif material pembentukbeton ringan.

BAHAN DAN METODE

a. Beton Ringan

Beton ringan adalah beton yang tersusun atasagregat ringan. Agregat ringan yang digunakanumumnya merupakan hasil produksi pembakaran(batu bara, slag, lempung dan lain-lain). Berat jenisagregat rata-rata 1900 kg/m3 atau berdasarkankepentingan strukturnya berkisar antara 1440 kg/msampai 1850 kg/m3, dengan kekuatan tekan rata-rata pada umur 28 hari lebih besar dari 17,2 MPa(ACI 318-08, 2008).

Menurut Standar Nasional Indonesia 03-2847tahun 2002, beton ringan merupakan beton yangmengandung agregat ringan dan mempunyai beratkurang dari 1900 kg/m3 dan agergat halusnya tidakmengandung pasir alami.

b. Fly Ash

Fly ash adalah bagian dari sisa pembakaranbatu bara pada Boiler pembangkit listrik tenaga uapyang berbentuk partikel halus amorf dan bersifatPozzolan, sehingga abu tersebut dapat bereaksidengan kapur pada suhu kamar dengan media airmembentuk senyawa yang bersifar pozzolan

tersebut. Dengan adanya sifat pozzolan tersebut,abu terbang mempunyai prospek untuk digunakandalam berbagai keperluan bangunan, (Maryoto,2008). Menurut ASTM C.618 (ASTM, 1995:304)abu terbang (fly ash) didefinisikan sebagai butiranhalus residu pembakaran batubara atau bubukbatubara.

c. Abu Sekam Padi

Sekam padi merupakan limbah dari hasilpenggilingan padi mempunyai kandungan silikayang dominan yaitu sebesar 93 % dan hampir samakandungan silika yang terdapat pada microsilicabuatan pabrik (Hidayat, 2011). Serat alami tersediahampir di seluruh dunia dan diproduksi di sebagianbesar negara berkembang, penggunaan serat alamipada beton bertulang bisa menjadi cara untukmeningkatkan daya tahan beton, serat alamitumbuhan dapat berfungsi sebagai perkuatan utamamaterial yang menghasilkan density beton rendah,kekuatan tinggi yang spesifik, dan tidak berisikoterhadap kesehatan (Mangesh et.al, 2013).

d. Analisis Data

Pada penelitian ini, peubah yang diamati/diukur adalah kKuat tekan beton ringan denganpenambahan abu terbang (fly ash) dan abu sekampadi. Model penelitian yang digunakan padapenelitian ini berbentuk penelitian eksperimenyaitu dengan melakukan pengujian sampel dilaboratorium, dari hasil pengujian tersebut didapatperbandingan antara hasil uji dengan standar kuattekan dan berat isi beton ringan yang sudahditentukan dalam SNI. Adapaun sampel dan bahanyang akan digunakan sebagai sampel pengujianadalah dalam bentuk silinder dengan ukuran 150mm x 150 mm x 150 mm yang dibuat berdasarkankomposisi campuran yang sesuai dengan mixdesign yang sudah dibuat kemudian dimasukkandalam cetakan yang sesuai dengan standar.

Setelah dilakukan pengujian sampel dilaboratorium maka diperoleh nilai kuat tekan isibeton ringan. Data tersebut kemudian dibandingkandengan standar kuat tekan dimana berdasarkanstandar SNI 03-0439-1989, beton ringan memilikikekuatan tekan rata-rata pada umur 28 hari yaitu 21kg/cm2 untuk tingkat mutu IV beton pejal dan beratisi beton ringan yang sudah ditentukan menurutStandar Nasional Indonesia 03-2847 tahun 2002,beton ringan memiliki berat kurang dari 1900kg/m3.

HASIL DAN PEMBAHASAN

a. Hasil Pemeriksaan Sifat Kimia Abu SekamPadi dan Abu TerbangKomponen kimia abu sekam padi dan abu

terbang yang dibuat dalam penelitian ini

ISSNNo.2355-9292 Jurnal Sangkareang Mataram|25

http://www.untb.ac.id/Desember-2018/ Volume 4, No. 4, Desember 2018

ditunjukkan pada Tabel 1 dan Tabel 2, dimana daripengujian yang dilakukan diperoleh komponenkimia yang paling dominan terkandung pada abusekam padi yang dihasilkan yaitu SiO2 sebesar77.52 % dan senyawa hilang pijar sebesar 20.80 %,sedangkan persentase kandungan senyawa CaO,Al2O3, dan Fe2O3, tergolong sangat rendah yaitumasing-masing sebesar 0.75 %, 0.42 %, dan 0.51%. Untuk komposisi kandungan kimia padamaterial abu terbang diperoleh kandungan yangpaling dominan adalah senyawa SiO2 sebesar 51.70%, kandungan Al2O3 sebesar 28.16 % dan senyawaFe2O3 sebesar 13.12 %, sedangkan untuk senyawaCaO dan LOI masing-masing sebesar 5.37 % dan1.65 %.

Tabel 1. Kandungan Kimia Abu Sekam Padi

No. Sifat Kimia Nilai (% berat)1. SiO2 77.522. Al2O3 0.423. Fe2O3 0.514. CaO 0.755. hilang pijar 20.80Sumber: Hasil Pengujian

Tabel 2. Kandungan Kimia Abu Terbang

No. Sifat Kimia Nilai (% berat)1. SiO2 51.702. Al2O3 28.163. Fe2O3 13.124. CaO 5.375. LOI 1.65Sumber: Hasil Pengujian

b. Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan BetonRingan

Beton ringan yang dibuat dalam bentuk kubusbeton berukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm. Mixdesain pembuatan dengan berat beton ringansebesar 1200 kg/m3. Komposisi bahan campuransemen, pasir, abu terbang dan abu sekam padi didalam pembuatan beton ringan dibuat dalam variasitambahan 5%, 10%, 15% dan 20% seperti yangditunjukkam pada Tabel 3 dan Tabel 4, sedangkanhasil pengujian pada Tabel 5 dan Tabel 6.

Tabel 3 Komposisi Beton Ringan denganPenambahan Fly Ash

No. Sampel Komposisi Campuran (%)Pasir Semen Fly

AshFoam

1. A 10 45 45 0.52. B 10 35 55 0.53. C 10 20 70 0.54. D 10 - 90 0.55. E 10 50 40 0.5

Tabel 4 Komposisi Beton Ringan denganPenambahan Abu Sekam Padi

No. Sampel Komposisi Campuran (%)Pasir Semen ASP Foam

1. A 10 45 45 0.52. B 10 35 55 0.53. C 10 20 70 0.54. D 10 - 90 0.55. E 10 50 40 0.5

Tabel 5 Kuat Tekan Beton Ringan denganPenambahan Fly Ash

No. Sampel Kuat Tekan (kg/cm2)1 2 3 Rerata

1. A 36.25 36.81 34.75 35.942. B 28.18 28.36 26.12 27.553. C 23.40 22.15 20.70 22.084. D 18.72 20.18 18.50 19.135. E 43.17 41.29 45.65 43.37Sumber: Hasil Pengujian

Tabel 6 Kuat Tekan Beton Ringan denganPenambahan Abu Sekam Padi

No. Sampel Kuat Tekan (kg/cm2)1 2 3 Rerata

1. A 53.22 56.15 55.74 55.042. B 36.68 38.30 42.19 39.063. C 29.24 32.16 28.17 27.284. D 21.52 26.80 22.35 23.565. E 66.28 67.12 69.65 67.68Sumber: Hasil Pengujian

Berdasarkan hasil pengujian kuat tekanterhadap variasi penambahan abu terbang maupunabu sekam padi, nilai kuat tekan maksimal betonringan sebesar 43.37 kg/cm2 dengan komposisi40% bagian abu terbang dan 50% bagian semen,sedangkan dengan menggunakan komposisi 90 %abu terbang sebagai pengganti semen menghasilkankuat tekan sebesar 19.13 kg/cm2. Pada pengujiandengan menggunakan material abu sekam padidiperoleh nilai kuat tekan maksimal sebesar 69.68kg/cm2 dengan komposisi 50% bagian dari semendan 40% bagian dari abu sekam padi, sedangkanpada variasi campuran 90% abu sekam padisebagai pengganti semen, diperoleh nilai kuat tekansebesar 23.58 kg/cm2.

Nilai kuat tekan semakin rendah denganpenambahan komposisi abu terbang maupun abusekam padi Seperti yang ditunjukkan pada gambar1, namun demikian dari hasil pengujian yangdilakukan, diperoleh hasil bahwa denganpenambahan material abu sekam padi sebagaipengganti semen menunjukkan nilai kuat tekan23.557 kg/cm2, nilai tersebut masih memenuhi

26|Jurnal Sangkareang Mataram ISSNNo.2355-929

Volume 4, No. 4, Desember 2018 http://www.untb.ac.id/Desember-2018/

syarat SNI 03-0439-1989, yaitu 21 kg/cm2 untuktingkat mutu IV beton pejal.

43.3735.94

27.5522.08 19.13

69.683

55.037

39.057

29.85723.557

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

0 5 10 15 20 25

Gambar 1 Grafik Pengaruh Penambahan AbuTerbang dan ASP terhadap Kuat TekanBeton Ringan

PENUTUP

Berdasarkan penelitian yang dilakukan,diperoleh kesimpulan bahwa pemanfaatan materialabu terbang pada campuran beton ringan dengankomposisi 0% - 70% tidak mempengaruhi kualitasbeton ringan karena masih memenuhi syarat SNIdengan nilai kuat tekan sebesar 22.08 kg/cm2 –43.37 > 21 kg/cm2. Pada beton ringan, material abusekam padi bisa digunakan sebagai materialpengganti semen dengan nilai kuat tekan minimummemenuhi syarat SNI sebesar 23.557 kg/cm2. Darihasil penelitian disimpulkan bahwa kuat tekanbeton ringan dengan penambahan abu sekam padimemiliki nilai kuat tekan yang lebih tinggidisbanding dengan abu terbang.

DAFTAR PUSTAKA

ACI 318-08, 2008, Building Code Requirementsfor Structural Concrete andCommentary, American Concrete,Michigan.

ASTM 168. 1995. Standart Specification for FlyAsh and Raw or Calcined NaturalPozzolan For Use as MineralAdmixture in Portland CementConcrete, American Society forTesting and Materials, Annual Bookof ASTM Standart Vol. 04.02. UnitedStates: West Conshohocken.

Hidayat A., 2011, Pengaruh Abu Sekam TerhadapKuat Tekan Beton K-225, JURNALAPTEK Vol. 3 No. 2 Juli 2011.

Mangesh V. dkk, 2013, Application of AgroWastefor Sustainable Construction

Materials, A Review, Constructionand Building Materials 38 872–878.

Maryoto A., 2008, Pengaruh Penggunaan HighVolume Fly Ash Pada Kuat TekanMortar, Program Studi Sipil FakultasSains dan Teknik Universitas JenderalSoedirman JURNAL TEKNIK SIPIL& PERENCANAAN, Nomor 2Volume 10 – Juli 2008,

SNI 03-2461-2002, 2002, Spesifikasi AgregatRingan untuk Beton RinganStruktural, Badan Standar nasional,Jakarta.