PEMANFAATAN SLAG NIKEL DAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI

BAHAN PEMBUATAN PAVING BLOCK

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Syarat

Mencapai Derajat Sarjana (S-1)

OLEH :

FIRMAN SUHANDA

F1B1 12 054

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2017

ii

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan kepada Allah

Azza Wajallah, atas segala nikmat, rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi yang

berjudul Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi Sebagai bahan Pembuatan

Paving Block dapat terselesaikan meskipun dalam susunan yang sangat sederhana.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa selama penyusunan skripsi ini terdapat

banyak kesulitan, tantangan dan hambatan. Namun penulis yakin bahwa Allah

Taalllah akan memudahkan urusan setiap hamba-Nya yang bekerja keras dan

tidak putus asa.

Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis

persembahkan kepada Bapak Dr. Eng La Agusu, S.Si., M.Si. selaku pembimbing

I dan Ibu Dra.Lina Lestari, M.Si selaku pembimbing II yang penuh keikhlasan

dan kesungguhan dalam memberikan bimbingan, petunjuk serta arahan selama

penyusunan skripsi ini.

Melalui kesempatan ini tak lupa penulis ucapkan terima kasih yang

sedalam dalamnya dan setulus-tulusnya kepada Ibunda yang tercinta Habiba

(Rohimahullah) dan Ayahanda La Harisani Kasim yang telah mencurahkan

segenap perhatian, kasih sayang dan cintanya kepada penulis. Terima kasih pula

untuk setiap nasihat dan iringan doa yang selalu kalian panjatkan untuk kebaikan

penulis di dunia dan akhirat. Semoga Allah senantiasa melindungi dan merahmati

setiap jejak langkah kalian.Amiin.

iv

Ucapan terima kasih juga tak lupa penulis sampaikan kepada yang

terhormat :

1. Bapak Rektor Universitas Halu Oleo

2. Bapak Dr. Muhammad Zamrun, F., S.Si., M.Si., M.Sc, Selaku Dekan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Halu Oleo

3. Bapak Dr. Eng I Nyoman Sudiana, S.Pd., M.Si, selaku ketua Jurusan

Fisika dan serta bersama Ibu Wd. Sitti Ilmawati, S.Si., M.Sc, selaku

Koordinator Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Halu Oleo

4. Bapak Dr. La Aba, S.Si., M.Si (selaku ketua penguji), Ibu Yumnawati,

S.Pd., M.Sc (selaku sekretaris penguji) dan Ibu Lina Lestari, S.Pd., M.Si

(selaku penguji) yang banyak memberikan saran dan kritik yang sangat

membangun terhadap Skripsi penulis.

5. Ibu Viska Indah Variani selaku ketua Laboratorim Fisika Pengembangan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Unversitas Halu Oleo.

6. Seluruh dosen yang telah mendidik dan mengajarkan kami baik dibidang

Fisika maupun bidang bidang lainya. Penulis mengucapkan terimakasi

yang sebesar besarnya dan semoga Allah Taalla membalasnya.

7. Kepada Bapak dan Ibu Staf Jurusan Fisika yang telah berbesar hati dan

ikhlas membantu segala perlengkapan dan kepengurusan selama penulis

berada di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

8. Lembaga Dakwah Kampus Ulul Albabb yang telah memberikan

kesempatan kepada penulis untuk berjuang bersama - sama dalam

v

menjalankan roda pengkaderan dalam rangkah mengajak umat Islam

kembali pada Al Quran dan Sunnah Rasulullah Sallaulahu Alaihi

Wasallam.Penulis menucapkan syukron jaza kumullahu khoiron katsiron.

9. Senior dan seperjuangan LDK Ulul Albabb ( Reo adi Syaputra, S.Si, Erik

Ramlan, S.Mat, Imar Putra, S.Pd, Muhammad Arsyil, S.Ars, Al Rubayn,

S.T, Muhammad Rahmad, S.Pd, Iwan, S.Pd, Tasdin, S.Sos, Ilham

Samuna, SE, Jumadin, S.Pd., M.Si, Nanang Purwana, S.Sos, Andi Wali,

S.Sos, Muhammad adhan, S.Sos, Muhammad Bibi, S.Mat, Jainal, Sos,

Andri Jufri, S.KM, Pian, SH, La Denda, Nawir Hamzah, Nurdil Kolewara,

Amd, Ikram, SE, Rizal Haris, Rizal Perikanan, Isman, Bambang, Amd,

Miswan Ebi, Ardinto, dll. Penulis mengucapkan Syukron atas

kerjasamanya dan kebaikan semua dalam memahami satu sama lain dan

semoga Allah Taala menjadikan kita semua mukmin mukmin yang

istiqomah diatas manhaj yang lurus ini.Syukron Jazakumullahu Khoiron.

10. Rekan rekan di Jurusan Fisika angkatan 2012 Arfad, S.Si, Rasap, S.Si,

Purwo Adi Setyo, S.Si, Joko Saharuddin, Gusti Erik, Alif Pratama, Ahmad

Barun, Ali Hae, Rizal Day, Musafru Wahidin, Mardiana Napirah, S.Si,

Ade Andriani, S.Si, Susiana, S.Si, Juliana, S.Si, Sitti Asriejah, S.Si,

Yustin, S.Si, Cristin Oktavin, S.Si, Albertin Once, S.Si, Endang Safitri,

S.Si, Badrotul, S.Si, Yuliana, S.Si, Wa Amira, Halimasi, Linda Muslaini,

Tri Irnawati, Ruslina, Nurlinda, Nurtriani, Uliana, Agustina serta Hilda.

Tidak ada paling special diantara kalian, karena kalian semua special bagi

penulis. Tidak ada kata yang mampu menguraikan segala kenangan dan

vi

masa - masa yang telah kita lewati selama ini. Semoga kebersamaaan ini

menjadi sala satu catatan sejarah indah kita semua.

11. Guru guruku di SDN 4 Wameo, SMP N 4 Bau Bau, SMA N 4 Bau

Bau. Terimakasi atas segenap ilmu yang telah kalian berikan kepada

penulis, tanpa kalian penulis tidak akan sampai pada jengjang ini,

12. Terkhusus buat kakak kakak kebangganku Mba Mita, Mba Ruli, Ka

Fani, Mba yuni. Terimakasi atas semua nasihat dan doa yang kalian

panjatkan untuk penulis.Semoga Allah Taala memberikan balasan yang

lebih disisi Allah Taalah.Amiin.

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR LAMPIRAN xi

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN xii

ABSTRAK xiii

ABSTRACT xiv

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang 1 B. Rumusan Masalah 4 C. Tujuan Penelitian 5 D. Manfaat Penelitian 5

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Paving block 6 B. slag nikel 10 C. Serbuk Kayu 12 D. Air 16 E. Semen 17 F. Kuat Tekan Beton 20 G. Spektrofotometer Serapan Atom 22 H. X-Ray Flourecence (XRF) 25 I. Penelitian Penggunaan Slag Nikel yang Pernah Dilakukan 31

viii

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian 33 B. Jenis Penelitian 33 C. Bahan Penelitian 33 D. Alat Penelitian 34 E. Prosedur Penelitian 34

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Hasil Penelitian 38 1. Kandungan Slag Nikel 38 2. Paving block 39 3. Kuat Tekan Paving block 40 4. Hasil Analisis kadar logam besi (Fe) terlarut 43

rendaman paving block

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan 45 B. Saran 46

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

No. Teks Halaman

1. Tabel 1. Kuat Tekan Mutu Paving block 9

2. Tabel 2. Hasil Pengujian Kimiawi Slag Nikel menunjukkan

Komposisi yang Lebih Besar dari 70 %

12

3. Tabel 3. Sifat-sifat Kayu Jati 15

4. Tabel 4. Komposisi Kimia Semen Portland Tipe I 18

5. Tabel 5. Bahan Penelitian 33

6. Tabel 6. Alat Penelitian 34

7. Tabel 7. Komposisi Perbandingan Variasi Paving block 35

8. Tabel 8. Kandungan Logam yang terdapat dalam slag nikel 38

9. Tabel 9. Analisis kadar logam besi (Fe) terlarut rendaman paving

block

43

x

DAFTAR GAMBAR

No Teks Halaman

1. Gambar 1. Limbah terak nikel yang digunakan sebagai bahan

Reklamasi pantai 2

2. Gambar 2. Bentuk dan ukuran paving block 6

3. Gambar 3. Bentuk dan Ukuran Fisik Limbah Slag Nikel 11

4. Gambar 4. Atomic Absorption Spektrophotometry (AAS) 20

5. Gambar 5. X-Ray Flourecence (XRF) 23

6. Gambar 6. Hasil percetakkan paving block 35

7. Gambar 7. Grafik hasil uji kuat tekan paving block 35

8. Gambar 8. Diagram Alir Proses Pembuatan Paving block 44

9. Gambar 9. Diagram Alir Proses Pembakaran Abu Sekam Padi 45

10. Gambar 10.Hasil Uji Kuat Tekan Paving block 46

11. Gambar 11. Proses Pembuatan Paving block 47

12. Gambar 12. Proses pengujian paving block 48

xi

DAFTAR LAMPIRAN

NO. Teks Halaman.

1. Diagram Alir 51

2. Hasil Uji Kuat Tekan 53

3. Dokumen Penelitian 55

xii

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN

SSA Spektrofotometer Serapan Atom

XRF X- Ray Fluorosence

kg Kilogram

gr Gram

L Liter

ml Mililiter

m3 Meter Kubik

Cm2 Sentimeter Kuadrat

mm Milimeter

Mpa Mega Pascal

% Seperseratus

Ca Kalsium

K Kalium

Mg Magnesium

Si Silika

Na Natrium

Mn Mangan

Fe Besi

Al Aluminium

Cl Klorida

CaO Kapur

SiO2 Silika

Fe2O3 Oksida besi

Al2O3 Alumina

C3S2H3 Calsium Silikat Hidrat

Ppm Part per million

Mg/l Milligram per liter

MgO Magnesium Oksida

xiii

PEMANFAATAN SLAG NIKEL DAN ABU SEKAM PADI SEBAGAI

BAHAN

PEMBUATAN PAVING BLOCK

Oleh :

Firman Suhanda

F1B1 12 056

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pemanfaatan slag nikel dan abu sekam

padi sebagai bahan pembuatan paving block . Tujuan dilakukan penelitian ini

untuk mengetahui pengaruh variasi komposisi bahan terhadap kuat tekan paving

block, untuk mengetahui kadar logam Fe terlarut rendaman paving

block.Pembuatan dan pencetakan paving block menggunakan metode

konvensiaonal. Analisis kandungan slag nikel dilakukan dengan pengujian XRF

dan AAS. Hasil pengujian XRF menunjukan bahwah kandungan logam terbesar

pada slag nikel terdapat pada logam Fe (9, 04%). Hasil pengujian logam Fe

terlarut pada rendaman paving block menggunakan alat pengujian AAS

menunjukan bahwah besar logam Fe terlarut 0,14 ppm. Analisis hasil pengujian

kuat tekan menggunakan alat uji tekan merek ENERPAC menunjukan nilai kuat

tekan tertinngi pada paving block terdapat pada sampel A (0% abu : 75% Slag :

25% Semen) dengan kuat tekan 235 /2.

Kata Kunci : paving block, slag nikel, kua tekan, logam terlarut.

xiv

The use of slag nickel and a rice husk ash as a making paving blocks

Oleh :

Firman Suhanda

F1B1 12 056

abstract

Has been done research on the use of slag nickel and a rice husk ash as a

making paving blocks.The investigation is Aimed to know a composition of

influence variation on strong press paving blocks, to know the metal fe dissolved

paving of marinade block.pembuatan and printing paving blocks in a

konvensiaonal. Analysis nickel content of slag testing done by XRF and the AAS.

The XRF testing show that although the heavy metals at the greatest of slag nickel

metal is on fe (9, 04%). The results of assaying metals dissolved in the marinade

fe paving blocks use an instrument for testing large metal the AAS Showed

bahwah fe dissolved 0.14 ppm. An analysis of testing used a strong press test

press Enerpac brand value Showed strong press tertinngi in paving blocks there

are in samples of a (0% ashes: 75% of slag: 25% of cement with strong press 235

kg /2

Keywords: paving blocks, of nickel slag, strong press, metal dissolved.

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sektor industri merupakan salah satu sektor penting dalam pembangunan

perekonomian di Indonesia. Berbagai macam industri mengalami perkembangan

yang cukup pesat. Salah satu bidang industri yang berkembang adalah industri

kontruksi khususnya pembangunan infrastruktur dan properti yang membutuhkan

material salah satunya adalah paving block.

Paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang terbuat dari

campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis lainnya, air dan agregat

dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu beton

tersebut (SNI 03 0691 -1996). Paving block adalah bahan bangunan yang dibuat

dari campuran semen, pasir dan air, sehingga karakteristiknya hampir mendekati

dengan karakteristik mortar. Mortar adalah bahan bangunan yang dibuat dari

pencampuran antara pasir dan agregat halus lainnya dengan bahan pengikat dan

air yang didalam keadaan keras mempunyai sifat - sifat seperti batuan (Artiyani

2010).

Penggunaan paving block sebagai alternatif pengerasan jalan lingkungan

akhir- akhir ini mulai marak digunakan. Meningkatnya kebutuhan akan

pengerasan jalan mengharuskan penelitian lebih lanjut untuk menghasilkan

kualitas mutu paving block yang lebih baik.

2

Agregat adalah material granular, misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan

slag tungku besi yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk

membentuk suatu beton semen hidrolik atau adukan (SK-SNI-15-1991-03:4).

Sebagai limbah buangan hasil pengolahan bijih nikel, selama ini slag

hanya digunakan sebagai bahan timbunan yang kurang memiliki nilai ekonomis.

Jika dilihat secara visual, bentuk fisik dari slag nikel ini menyerupai agregat baik

yang halus menyerupai pasir maupun yang kasar menyerupai kerikil yang biasa

digunakan untuk agregat dalam campuran paving block.

Gambar 1. Limbah terak nikel yang digunakan sebagai

bahan timbunan reklamasi pantai

Sekitar 70% komposisi kimia slag nikel terdiri dari Silika 41,47%, Ferri

Oksida 30,44% dan Alumina 2,58%. Dengan komposisi Silika yang cukup besar

pada slag nikel, diharapkan proses hidrasi yang terjadi antara pasta semen dan

agregat akan membentuk ikatan yang lebih sempurna, sehingga kehancuran beton

tidak terjadi pada bahan campuran, atau kalaupun terjadi kehancuran pada bahan

diperlukan energi yang cukup tinggi, dengan kata lain akan diperoleh kekuatan

beton yang cukup tinggi (Sugiri Saptahari, dkk, 1997).

3

Proses peleburan bijih nikel tersebut menghasilkan limbah berupa terak

yang jumlahnya sangat besar. Terak tersebut harus ditangani atau dimanfaatkan

dengan benar karena berpotensi menimbulkan masalah lingkungan serta fenomena

sosial di masyarakat. Dengan demikian diharapkan dapat mengurangi efek

pencemaran yang ditimbulkan dan juga dapat memberikan nilai ekonomis bagi

terak tersebut (Wayan, dkk, 2016).

Menurut Ari Sudarmadji (2005) yang sudah melakukan pengujian

kandungan kimia slag PT. Inti Jaya Steel diketahui bahwa kandungan senyawa

kimia slag nikel adalah Sio2 20 %, Al2O3 2,36 %, Fe2O3 52,66 %, CaO 10,05 %,

dan MgO 1,38 %.

Dari hasil pengujian unsur kimia tersebut dapat dilihat bahwa komponen

penyusun terak peleburan besi hampir sama dengan komponen penyusun pasir

pada umumnya. Perbedaan mencolok adalah pada kandungan besinya, hal ini

disebabkan karena terak tersebut berasal dari peleburan besi bekas sehingga

kandungan besi yang ada pada korosi besinya akan terbawa dalam terak.

Berdasarkan unsur kimia terak yang hampir sama, maka terak dapat dijadikan

sebagai bahan bangunan alternative (Dermawan, 2011).

Slag nikel dapat dijadikan sebagai pengganti pasir pada paving block. Pada

penelitian ini slag nikel diambil dari PT. Aneka Tambang Pomalaa yang terletak

di Kabupaten Kolaka Propinsi Sulawesi Tenggara.

Penelitian ini juga menggunakan abu sekam padi sebagai bahan pembuatan

paving block dimana abu sekam padi merupakan limbah dari pengolahan padi

yang mengandung unsur dominan Silika (SiO2) yaitu antara 86,90

4

97,30.Muntohar (2000). Abu sekam padi telah digunakan sebagai bahan pozzolan

reaktif yang sangat tinggi untuk meningkatkan mikrostruktur pada daerah transisi

interfase antara pasta semen dan agregat beton yang memiliki kekuatan tinggi.

Penggunaan abu sekam padi pada komposit semen dapat memberikan beberapa

keuntungan seperti meningkatkan kekuatan dan ketahanan, mengurangi biaya

bahan, mengurangi dampak lingkungan limbah bahan, dan mengurangi emisi

karbon dioksida (Bui et al., 2005).

Berdasarkan latar belakang diatas maka penelititian ini bertujuan

memanfaatkan slag nikel dan abu sekam padi sebagai bahan pembuatan paving

block.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas timbul permasalahan yang menarik untuk

diteliti yaitu :

1. Bagaimana pengaruh variasi komposisi bahan terhadap kuat tekan

paving block?

2. Bagaimana kadar logam besi (Fe) terlarut dari rendaman paving block ?

C. Tujan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui pengaruh variasi komposisi bahan terhadap kuat

tekan paving block.

2. Untuk mengetahui kadar logam besi (Fe) terlarut dari rendaman.

5

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut

1. Menambah wawasan pengetahuan masyarakat tentang manfaat dari

penggunaan Slag nikel dan abu sekam padi .

2. Sebagai bahan terapan ilmu fisika dibidang material.

3. Memberikan informasi kepada peneliti lain terkait dengan kegunaan Slag

nikel dan abu sekam padi

6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Paving block

Paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari

campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat

atau bahan perekat-perekat lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton

tersebut (SN1 - 03 - 0691 1989:1).

Gambar 2. Bentuk dan Ukuran Paving block.

Selain sebagai penutup permukaan tanah dan peresapan air, paving block

merupakan alternatif baru sebagai sistem perkerasan selain sistem perkerasan

yang sudah ada. Silvia Sukirman (1993), menjelaskan bahwa berdasarkan bahan

pengikatnya kontruksi perkerasan permukaan tanah dapat dibedakan menjadi :

1. Kontruksi perkerasan lentur

2. Kontruksi perkerasan kaku

3. Kontruksi perkerasan komposit

Menurut Sianturi JR ( Istiwarni 2000 ) mengungkapkan bahwa paving

block muncul dengan membawa sifat yang unik. Jika paving block dipasang

hanya satu buah maka akan bersifat seperti perkerasan kaku dan bila dipasang

secara interlocking atau saling mengungsi maka akan bersifat saling lentur.

7

Menurut Wintoko (2012) keunggulan paving block antara lain :

1. Daya serap air melalui paving block menjaga keseimbangan air tanah

untuk menopang betonan/rumah diatasnya.

2. Berat paving block yang relatif lebih ringan dari betonan atau

aspal menjadikan satu penopang utama agar pondasi rumah tetap stabil.

3. Serapan air yang baik sekitar rumah atau tempat usaha akan menjamin

ketersediaan air tanah untuk bisa dibor atau digunakan untuk keperluan

sehari- hari.

Sedangkan kelemahan paving block antara lain:

1. Mudah bergelombang bila pondasinya tidak kuat dan kurang nyaman untuk

kendaraan dengan kecepatan tinggi.

2. Sehingga perkerasan paving block sangat cocok untuk

mengendalikan kecepatan kendaraan di lingkungan permukiman dan

perkotaan yang padat.

Jenis-jenis Paving block menurut Wintoko (2012) :

1. Paving block press manual/tangan diproduksi menggunakan cetakan paving

dengan tenaga press tangan manusia. Mutu beton dari paving block jenis ini

tergolong dalam mutu beton kelas D (K 50-100). Pada umumnya paving

block press manual hanya digunakan untuk pemakaian non struktural, seperti

taman, trotoar, halaman rumah dan penggunaan lainnya yang tidak diperlukan

untuk menahan beban berat diatasnya.

8

2. Paving block press mesin vibrasi. Pada umumnya paving block press mesin

vibrasi tergolong sebagai paving block dengan mutu beton kelas C-B (K 150-

250). Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem

getar. Paving block press mesin vibrasi dapat digunakan sebagai

alternatif perkerasan lahan pelataran parkir. Akan tetapi, karena

pertimbangan selisih harga yang tidak terlalu jauh berbeda dengan paving

block jenis press mesin hidrolik (K 300-450) mengakibatkan banyak

konsumen lebih tertarik memilih paving jenis press hidrolik daripada paving

jenis press vibrasi.

3. Paving block press hidrolik. Paving jenis ini diproduksi dengan cara dipress

menggunakan mesin press hidrolik dengan kuat tekan diatas 300

kg/cm2. Paving block press hidrolik dapat dikatagorikan sebagai paving

block dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450). Pemakaian paving

jenis ini dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun untuk

keperluan struktural yang berfungsi untuk menahan beban yang berat

yang dilalui diatasnya, seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai

perkerasan lahan pelataran terminal peti kemas dipelabuhan (Wintoko,

2012).

Paving block memiliki beragam kekuatan dan klasifikasi penggunaan

bila diukur dengan standar SNI. Harga paving block yang murah tidak selalu

dapat diartikan bahwa kualitas dan kekuatan paving block tersebut tidak

bagus. Untuk lebih jelasnya diperlihatkan pada Tabel 1.

9

Tabel 1. Kuat Tekan Mutu Paving block

Mutu

Mutu

Kuat Tekan (MPa) Ketahanan Aus (mm/menit) Penyerapan

Air

(Rata-Rata

Maks)

Rata-Rata Min Rata-Rata Min A 40 35 0,090 0,103 3 B 20 17 0,130 0,149 6 C 15 12,5 0,160 0,184 8 D 10 8,5 0,219 0,251 10

Sumber: Anonim 3, 1996

Berdasarkan Anonim 3, klasifikasi paving block dibedakan menurut

kelas penggunaannya sebagai berikut:

1. Paving block mutu A : digunakan untuk jalan

2. Paving block mutu B : digunakan untuk pelataran parkir

3. Paving block mutu C : digunakan untuk pejalan kaki

4. Paving block mutu D : digunakan untuk taman dan pengguna lain ( Ayu,

dkk 2015 ).

Paving block memiliki banyak kelebihan dan keuntungan baik dari segi

kekuatan, kemudahan pembuatan maupun pelaksanaannya. Bentuk dan ukuran

paving block didesain sesuai dengan fungsi dan penggunaannya. Beberapa

keuntungan menggunakan paving block adalah tahan lama, bentuk penyelesaian

hasilnya bagus, pembuatanya sederhana, mudah diperoleh. Kerusakan paving

sering disebabkan oleh beberapa hal, misalnya mutu bahan susun yang tidak

memenuhi syarat, pengaruh gerusan air hujan, banyaknya lintasan roda kendaraan

yang melebihi ketahanan dampaknya (biasanya dalam tiga ribu lintasan, paving

block akan mengalami retak-retak) (Kardiyono, 1992).

Kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas, yang

menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan

10

tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan (Depkimpraswil, 2002). Dalam SK

SNI M - 14 -1989 - E dijelaskan pengertian kuat tekan beton yakni besarnya

beban per satuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani

gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.

Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan

semen, agregat kasar, agregat halus, dan air. Perbandingan air terhadap semen

merupakan faktor utama dalam penentuan kekuatan beton. Semakin rendah

perbandingan air semen, semakin tinggi kekuatan tekan. Suatu jumlah tertentu

air diperlukan untuk memberikan aksi kimiawi di dalam proses pengerasan

beton, kelebihan air meningkatkan kemampuan pengerjaan akan tetapi

mempengaruhi kekuatan. Suatu ukuran dari pengerjaan beton ini diperoleh dengan

percobaan slump (Ikhsan, dkk, 2013).

B. Slag Nikel

Slag nikel merupakan salah satu limbah padat dari hasil penambangan dan

proses pengolahan nikel. Jumlah slag nikel kian hari kian menumpuk, karena

setiap proses pemurnian satu ton produk nikel menghasilkan limbah padat 50

kalinya, setara 50 ton. Sehingga dari hasil limbah yang cukup banyak, dilakukan

penelitian untuk menggunakan limbah padat tersebut sebagai bahan pembentuk

beton, baik sebagai agregat kasar dan halus, ataupun sebagai bahan campuran

semen. Sekitar 70% komposisi kimia slag nikel terdiri dari Silika 41,47%, Ferri

Oksida 30,44% dan Alumina 2,58%. Dengan komposisi silika yang cukup besar

pada slag nikel, diharapkan proses hidrasi yang terjadi antara pasta semen dan

11

agregat akan membentuk interface yang lebih sempurna, sehingga kehancuran

beton tidak terjadi pada interface, atau kalaupun terjadi kehancuran pada interface

diperlukan energi yang cukup tinggi, dengan kata lain akan diperoleh kekuatan

beton yang cukup tinggi. Adapun pada pembentukan bongkahan slag nikel

tersebut ada dua macam terak yang terbentuk, yaitu slag nikel yang berpori sekitar

2.835, sehingga dalam penggunaannya, agregat slag nikel dapat digunakan

sebagai beton normal ( = 2.400 kg/m3) dan beton berat ( = 3.000 kg/m3)

(Saptahari.S, 2005).

Gambar 3. Bentuk dan Ukuran Fisik Limbah Slag Nikel

Khosama (1997), meneliti tentang penggunaan slag nikel sebagai agregat

pada beton mutu tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beton mutu tinggi

baik dengan menggunakan slag nikel sebagai agregat kasar dan halus maupun

hanya sebagai agregat kasar mempunyai kekuatan tekan, tarik, modulus

elastisitas, dan berat volume lebih tinggi, disamping susut yang relatif kecil dari

beton normal.

Dari hasil pengujian kimia slag nikel ternyata kandungan senyawa silika

memberikan bobot persentase yang paling dominan. Dengan senyawa silika yang

12

tinggi diharapkan penggunaan slag nikel sebagai agregat kasar ataupun agregat

halus dapat memperkuat interface antara agregat dan pasta, sehingga kehancuran

beton tidak terjadi pada interface ataupun kalau terjadi pada interface

membutuhkan kekuatan yang tinggi, dengan demikian kekuatan beton mutu tinggi

dapat tercapai.

Menurut ASTM C618-93, material dengan komposisi kimia SiO2, Fe

2O

3

dan Al2O

3 lebih besar dari 70%, dapat digunakan sebagai bahan tambahan.

Tabel 2. Hasil pengujian kimiawi slag nikel menunjukkan komposisi yang lebih

besar dari 70%.

Pengujian Slag nikel

Berpori

Slag nikel

Padat

Beton Normal

-Beton Berat

Berat Volume 1,327 1,913 2,402

Specivic gravity( SSD ) 2,835 3,215 3,858

Specivic Cravity ( Dry ) 2,692 3,179 3,848

Kadar Air ( % ) 0,11 0,11 0,1

Absorsi ( % ) 5,301 1,151 0,1

Slag nikel yang digunakan sebagai agregat biasa terdiri dari slag nikel

berpori dan slag nikel padat. Untuk mendapatkan beton normal digunakan

kepadatan yang lebih ringan, sedangkan untuk beton berat hanya digunakan beton

padat yang spesifik gaya beratnya diatas (Saptahari dan Louis, 2003).

Sedangkan slag nikel yang digunakan sebagai bahan campuran semen

terdiri atas slag nikel berpori, dengan alasan lebih mudah menghaluskannya untuk

mendapatkan permukaan tertentu yang mendekati kehalusan semen (Saptahari dan

Lelyani, 1997).

13

C. Abu Sekam Padi

Sekam padi merupakan bahan berligno selulosa seperti biomassa lainnya

namun mengandung silika yang tinggi. Kandungan kimia sekam padi terdiri atas

50 % selulosa, 25 30 % lignin, dan 15 20 % silika (Ismail and Waliuddin,

1996). Sekam padi saat ini telah dikembangkan sebagai bahan baku untuk

menghasilkan abu yang dikenal di dunia sebagai RHA (rice husk ask). Abu sekam

padi yang dihasilkan dari pembakaran sekam padi pada suhu 4000 5000 C

akan menjadi silika amorphous dan pada suhu lebih besar dari 10000 C akan

menjadi silika kristalin.

Sekam padi tidak dapat digunakan sebagai material pengganti pasir tanpa

mengalami proses pembakaran. Dua faktor yang perlu diperhatikan pada proses

pembakaran yaitu kadar abu dan unsur kimia dalam abu. Kadar abu menjadi

penting sebab hal ini menunjukkan atau menentukan berapa jumlah sekam yang

harus dibakar agar menghasilkan abu sesuai kebutuhan. Selama proses

pembakaran sekam padi menjadi abu mengakibatkan hilangnya zat-zat organik

yang lain dan menyisakan zat-zat yang mengandung silika. Pada proses

pembakaran akibat panas yang terjadi akan menghasilkan perubahan struktur

silika yang berpengaruh pada dua hal yaitu tingkat aktivitas pozolan dan

kehalusan butiran abu. Penggunaan abu sekam padi dengan campuran yang sesuai

pada semen akan menghasilkan semen lebih baik (Singh et al., 2002).

14

D. Air

Air merupakan bahan pembuat beton yang sangat penting namun

harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen sehingga

terjadi reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses

pengerasan pada beton, serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir- butir

agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Untuk bereaksi dengan

semen, air hanya diperlukan 25 % dari berat semen saja. Selain itu, air

juga digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembasahan setelah

dicor (Tjokrodimuljo, 1996).

Kebutuhan kualitas air untuk beton mutu tinggi tidak jauh berbeda

dengan air untuk beton normal. Pengerasan beton dipengaruhi reaksi semen dan

air, maka air yang digunakan harus memenuhi syarat- syarat tertentu. Air yang

digunakan harus memenuhi persyaratan air minum yang memenuhi syarat untuk

bahan campuran beton, tetapi air untuk campuran beton adalah air yang bila

dipakai akan menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90 % dari

kekuatan beton yang menggunakan air suling ( Nurzal dan Adriansyah, 2015).

Menurut Alfian ( 1998) bahwa banyaknya air yang diperlukan oleh semen

untuk dapat menciptakan proses pengikatan dan pengerasan sekitar 20% dari berat

semen.

15

SK SNI S-04-1989-F mensyaratkan air yang dapat digunakan sebagai

bahan bangunan sebagai berikut:

1) Air harus bersih

2) Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang dapat

dilihat secara visual.

3) Tidak mengandung benda-benda yang tersuspensi lebih dari 2 gr/L.

4) Tidak mengandung garam-garam terlarut dan bahan yang dapat merusak beton

(asam-asam, zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gr/L.

5) Kandungan klorida (Cl), tidak lebih dari 500 ppm dan senyawa sulfat tidak

lebih dari 1000 ppm sebagai SO3.

6) Bila dibandingkan dengan kekuatan tekan adukan dan beton yang memakai air

suling, maka penurunan kekuatan tekan adukan dan beton yang memakai air

yang diperiksa tidak lebih dari 10%.

E. Semen

Semen merupakan bahan perekat yang dapat merekatkan bahan bangunan

dan pertama kali dibuat dari kalsinasi kapur yang tidak murni oleh bangsa Mesir

untuk konstruksi Pyramid. Pada Tahun 1824, Joseph Aspdin dari Inggris

melakukan proses kalsinasi sampai tingkat tertentu terhadap campuran batu kapur

dan tanah liat. Semen Aspdin dinamakan Portland karena beton yang dibuat

dengan semen ini sangat menyerupai batuan - batuan alam yang terdapat di pulau

Portland, di Inggris.

16

Semen Portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat

SII.0013-81 atau Standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986 dan harus

memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standard tersebut (PB.1989 : 3.2-8).

Tabel 4. Komposisi kimia Semen Portland Tipe I

NO Sifat Kimia Tipe I ASTCM C -150

1 CaO 64,90 -

2 SiO2 21,20 -

3 Al2O3 6,00 -

4 Fe2O3 3,10 Maks 6,00

5 MgO 1,20 Maks 3,50

6 SO3 2,10 Maks 0,60

Semen yang satu dapat dibedakan dengan semen lainnya berdasarkan

susunan kimianya maupun kehalusan butirnya. Perbandingan bahan-bahan utama

penyusun semen portland adalah kapur (CaO) sekitar 60%-65%, silika (SiO2)

sekitar 20%-25%, dan oksida besi serta alumina (Fe2O3 dan Al2O3) sekitar 7%-

12%. Sifat-sifat semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika

dan sifat kimia. Sifat-sifat fisika semen meliputi kehalusan butir, waktu

pengikatan, kekalan, kekuatan tekan, pengikatan semu, panas hidrasi, dan hilang

pijar (https://pubon.blogspot.co.id/2013/03/sifat-dan-karakteristik-semen

portland.html).

Semen setelah bercampur dengan air akan mengalami pengikatan, dan

setelah mengikat lalu mengeras. Lamanya pengikatan sangat tergantung dari

komposisi senyawa dalam semen dan suhu udara sekitarnya. Waktu pengikatan

pada pasta semen ada 2 (dua) macam, yaitu waktu ikat awal (setting time) dan

waktu ikat akhir (final setting). Waktu ikat awal adalah waktu yang dibutuhkan

sejak semen bercampur dengan air dari kondisi plastis menjadi tidak plastis,

https://pubon.blogspot.co.id/2013/03/sifat-dan-karakteristik-semen%20portland.htmlhttps://pubon.blogspot.co.id/2013/03/sifat-dan-karakteristik-semen%20portland.html

17

sedangkan waktu ikat akhir adalah waktu yang dibutuhkan sejak semen

bercampur dengan air dari kondisi plastis menjadi keras. Yang dimaksud

dengan keras pada waktu ikat akhir adalah hanya bentuknya saja yang sudah kaku,

tetapi pasta semen tersebut belum boleh dibebani, baik oleh berat sendiri maupun

beban dari luar. Waktu ikat awal menurut standar SII minimum 45 menit,

sedangkan waktu ikat akhir maksimum 360 menit. Waktu ikat awal tercapai

apabila masuknya jarum vicat ke dalam sampel dalam waktu 30 detik sedalam 25

mm. Waktu ikat akhir tercapai apabila pada saat jarum vicat diletakkan diatas

sampel selama 30 detik, pada permukaan sampel tidak berbekas atau tidak

tercetak.

Pasta semen sebagai bahan perekat pada beton harus memiliki kekuatan

yang memenuhi syarat, karena untuk beton struktural, apabila kuat tekan

semennya tidak memenuhi standard, maka mutu betonnya juga tidak akan

memenuhi syarat. Kekuatan pada semen timbul karena reaksi anatara C3S dan C2S

dengan air membentuk Calsium Silikat Hidrat (C3S2H3) atau dalam semen disebut

Tobermorin, seperti terlihat pada reaksi dibawah ini :

2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH

2C2S + 4H C3S2H3 + CH

Sifat dari Tobermorin adalah keras dan tidak mudah larut dalam air, sifat

inilah yang diharapkan dalam bahan perekat untuk beton. Untuk menguji kuat

tekan pada semen, dibuat sampel berbentuk kubus dengan sisi 50 mm. Sampel

dibuat dengan campuran semen, pasir standard dan air dengan perbandingan 1 :

2.75 : 0.485 dalam komposisi berat. Pasir standard harus menggunakan pasir

18

Ottawa atau pasir silika yang kekerasannya sama dengan pasir Ottawa, selain

pasirnya harus standar juga gradasinya harus memenuhi syarat. Ketiga bahan

tersebut diaduk, lalu dicetak membentuk kubus. Pengadukan dan pencetakan

harus mengikuti standar SII. Pada umur tertentu dilakukan pengujian. Untuk

semen jenis I pada umur 3 (tiga) hari harus memiliki kuat tekan lebih dari 125

kg/cm2 dan pada umur 7 (tujuh) hari harus lebih dari 200 kg/cm2

(https://taramikacich.wordpress.com/2012/10/23/pengujian-semen-portland/).

F. Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton merupakan kekuatan tekan maksimum yang dapat

dipikul beton per satuan luas. Kuat tekan beton normal antara 20-40 MPa.

Kuat tekan beton dipengaruhi oleh: faktor air semen (water cement ratio =

w/c), sifat dan jenis agregat, jenis campuran, workability, perawatan (curing)

beton dan umur beton. Faktor air semen (water cement ratio = w/c) sangat

mempengaruhi kuat tekan beton. Semakin kecil nilai w/c nya maka jumlah

airnya sedikit yang akan menghasilkan kuat tekan beton yang besar. Sifat dan

jenis agregat yang digunakan juga berpengaruh terhadap kuat tekan beton.

Semakin tinggi tingkat kekerasan agregat yang digunakan akan dihasilkan kuat

tekan beton yang tinggi. Selain itu susunan besar butiran agregat yang baik

dan tidak seragam dapat memungkinkan terjadinya interaksi antar butir sehingga

rongga antar agregat dalam kondisi optimum yang menghasilkan beton padat dan

kuat tekan yang tinggi.

https://taramikacich.wordpress.com/2012/10/23/pengujian-semen-portland/

19

Kuat tekan paving block dihitung dengan rumus:

=F

A

Dimana :

= Kuat tekan (kg/cm2)

F = Beban maksimum (kg)

A = Luas bidang permukaan (cm2)

Jenis campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton. Jumlah

pasta semen harus cukup untuk melumasi seluruh permukaan butiran agregat dan

mengisi rongga-rongga diantara agregat sehingga dihasilkan beton dengan kuat

tekan yang diinginkan. Untuk memperoleh beton dengan kekuatan seperti yang

diinginkan, maka beton yang masih muda perlu dilakukan perawatan dengan

tujuan agar proses hidrasi pada semen berjalan dengan sempurna. Pada proses

hidrasi semen dibutuhkan kondisi dengan kelembaban tertentu. Apabila beton

terlalu cepat mengering, akan timbul retak-retak pada permukaannya. Retak-retak

ini akan menyebabkan kekuatan beton turun, juga akibat kegagalan mencapai

reaksi hidrasi kimiawi penuh. Kuat tekan beton mengalami peningkatan seiring

dengan bertambahnya umur beton. Kuat tekan beton dianggap mencapai 100 %

setelah beton berumur 28 hari.

G. Spektrofotometer Serapan Atom (Atomic Absorption Spektrophotometry

(AAS))

20

Gambar 4. Atomic Absorption Spektrophotometry (AAS)

Spektrofotometer merupakan suatu metode analisis kuantitatif yang

pengukurannya berdasarkan banyaknya radiasi yang dihasilkan atau yang diserap

oleh spesi atom atau molekul analit. Salah satu bagian dari Spektrofotometer ialah

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), merupakan metode analisis unsur secara

kuantitatif yang pengukurannya berdasarkan penyerapan cahaya dengan panjang

gelombang tertentu oleh atom logam dalam keadaan bebas (Skoog et. al., 2000

dalam Al Anshori, 2005).

Dalam menganalisa sampel, Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

memanfaatkan interaksi radiasi elektromagnetik dengan elektron dari atom atau

molekul. Cuplikan dibakar dalam nyala, sehingga terbentuk atom-atom netral dari

unsur yang akan dianalisis dalam tingkat energi dasar (ground state). Suatu energi

radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang tertentu dikenakan pada atom-

atom tersebut. Sebagian dari radiasi elektromagnetik itu diserap oleh atom-atom

unsur dalam nyala, dan sebagian lagi diteruskan. Rasio energi yang diserap

dengan yang diteruskan dapat dibaca sebagai persen transmiten atau absorban.

21

Perhitungan secara kuantitatif dari perubahan radiasi elektromagnetik

tersebut dengan menggunakan instrumentasi optik merupakan basis dari

spektroskopi. Seperti lazimnya metoda atau teknik pengukuran, proses

perhitungan akan melibatkan serentetan kejadian terpadu. Pertama zat yang akan

diukur diidentifikasi (berupa atom atau molekul) kemudian dibuat interaksi antara

radiasi elektromagnetik pada suatu panjang gelombang dengan jenis zat tersebut.

Informasi dari zat kemudian ditransmisikan ke photodetektor yang bertindak

sebagai transducer yang merubah besaran tersebut menjadi besaran listrik agar

mudah diidentifikasi. Dengan kata lain secara kuantitatif energi yang diserap oleh

zat akan identik dengan jumlah zat perkandungan zat tersebut, sedangkan secara

kualitatif panjang gelombang dimana energi dapat diserap akan menunjukan jenis

zatnya (Panjaitan, 2010). Hasil yang didapat dari (SSA) berupa nilai konsentrasi

absorbansi yang kemudian dilakukan perhitungan untuk memperoleh kandungan

Fe, Ni, Cu dan Cr yang sesungguhnya dari sampel.

Spektrofotometer Serapan Atom merupakan alat untuk menganalisa unsur-

unsur logam dan semi logam dalam jumlah renik (trace), Komponen SSA adalah :

1. Sumber Cahaya, Sumber cahaya/radiasi yang akan memancarkan sinar radiasi

elektromagnet pada panjang gelombang yang diinginkan. Pada umumnya

sumber yang digunakan dalam instrument SSA yaitu sumber kontinyu. Sumber

radiasi yang kini banyak di pakai adalah Hallow Cathode Lamp (HCL) atau

lampu ketoda berongga.

2. Atomizer, yang terdiri dari :

22

a. Nebulizer, yaitu alat yang langsung kontak dengan larutan sampel, biasanya

mangandung asam. Nebulizer berfungsi untuk mengubah larutan menjaadi

aerosol. Sistem Nebulizer Burner adalah jantungnya SSA, karena disinilah

efisiensi pengatoman di tentukan, jadi akan langsung berpengaruh terhadap

kepekaan analisis.

b. Spray Chamber, yaitu bagian alat dalam SSA yang berfungsi untuk membuat

campuran sehomogen mungkin antara gas oksigen, bahan bakar, serta aerosol

yang mengandung sampel sebelum mencapai burner (nyala). Bentuk spray

chamber sangat mempengaruhi kepekaan analisis yang dapat dicapai. Spray

chamber mengubah butir-butir cairan yang lebih besar dari 5 mikron akan

mengembun kembali dan dibuang melalui katup pembuangan. Butir-butir

yang kecil akan menghasilkan kepekaan lebih tinggi karena lebih mudah

diuapkan pelarutanya dan lebih mudah untuk diatomisasikan.

c. Burner, dimana bentuknya harus dapat mencegah bahaya Blow Black

(masuknya nyala ke dalam spray chamber). Burner harus selalu bersih untuk

menjamin kepekaan tinggi dan presisi yang baik. Populasi atom terbanyak

berada dalam nyala 0,5 - 1 cm dari dasar nyala.

3. Sistem Optik, yang berfungsi mangumpulkan cahaya dari sumbernya,

melewatkan ke sampel kemudian ke monokromator.

4. Monokromator, fungsi monokromator dalam alat ini bukan untuk mengubah

cahaya dari sumber sinar, tetapi untuk cahaya dari nyala pembakaranya

menjadi sinar monokromatis.

23

5. Detektor, tipe detektor pada SSA biasanya memakai tabung photomultiplier.

Tenaga listrik yang dihasilkan dari detektor kemudian diteruskan keamflifier

setelah itu baru diteruskan ke sistem pembacaan. Skala yang dibaca dalam

satuan absorbans yang dapat dibaca dalam layar monitor.

H. X-Ray Flourecence (XRF)

Gambar 5. X-Ray Flourecence (XRF)

Spektrometri X-Ray Flourecence (XRF) adalah suatu metode analisis

berdasarkan pengukuran tenaga dan intensitas sinar-X suatu unsur di dalam

cuplikan hasil eksitasi sumber radioisotop. Spektrometer XRF didasarkan pada

lepasnya elektron bagian dalam dari atom akibat dikenai sumber radiasi dan

pengukuran intensitas pendar sinar-X karakteristik yang dipancarkan oleh

atom unsur dalam sampel. Metode ini tidak merusak bahan yang dianalisis

baik dari segi fisik maupun kimiawi sehingga sampel dapat digunakan untuk

analisis berikutnya.

24

Mekanisme kerja XRF secara umum adalah sinar-X dari sumber

pengeksitasi akan mengenai cuplikan dan menyebabkan interaksi antara sinar- X

yang karakteristik untuk setiap unsur. Sinar-X tersebut selanjutnya

mengenai detector Si(Li) yang akan menimbulkan pulsa listrik yang lemah, pulsa

tersebut kemudian diperkuat dengan preamplifier dan amplifier lalu disalurkan

pada penganalisis saluran ganda atau Multi Chanel Analyzer (MCA). Tenaga

sinar-X karakteristik yang muncul tersebut dapat dilihat dan disesuaikan dengan

tabel tenaga sehingga dapat diketahui unsur yang ada di dalam cuplikan yang

dianalisis (Iswani, 1983).

Spektrometer XRF tersusun dari tiga komponen utama yaitu sumber

radioisotop, detektor dan unit pemrosesan data. Sumber radioisotop adalah isotop-

isotop tertentu yang dapat digunakan untuk mengeksitasi cuplikan sehingga

menghasilkan sinar-X yang karakteristik. Radioisotop yang dapat digunakan

adalah Fe, Co, Cd dan Am. Sumber radioisotop ini dibungkus sedemikian

rupa dengan timbal agar penyebaran radiasinya terhadap lingkungan dapat

dicegah.

I. Penelitian Penggunaan Slag Nikel yang Pernah Dilakukan

1. Nadhiroh Masruri (1992:49)

Kuat tekan mortar campuran terak dan semen dengan perbandingan 70%

terak : 30% semen menunjukkan harga yang cukup tinggi yaitu 409,3 kg/cm2 dan

campuran terak 60% : 40% semen dapat mencapai kuat tekan 453,6 kg/cm2untuk

umur 28 hari.

25

2. Joni Talu Lembang,dkk (1996)

Dengan pemakaian slag sebagai agregat tambahan pada bata beton mutu

tunggi diperoleh kuat tekan sebesar 548,65 kg/cm2 pada komposisi 1 semen : 1

terak : 1 pasir, dengan memakai terak peleburan besi. Kuat tekan terendah

diperoleh pada komposisi 1 semen : 4 terak : 1 pasir, diperoleh kuat tekan 200,51

kg/cm2 dengan memakai Slag nikel.

26

3. Endah Safitri (2001)

Penggunaan slag baja sebagai agregat kasar dalam pembuatan beton

semen Portland polimer didapatkan hasil bahwa dilihat dari berat jenisnya, beton

dengan polimer dan beban tanpa polimer mempunyai berat jenis diatas 2600

kg/cm2. Hal inin berarti bahwa beton dengan agregat kasar sisa baja termasuk

dalam beton golongan berat. Kuat tekan beton degan agregat kasar slag baja

diperoleh kuat tekan pada umur 28 hari adalah 25,682 Mpa pada nilai fas 0,45

tanpa bahan tambah polimer dan dengan polimer 10%, 20% berturut-turut

diperoleh kuat tekan sebesar 21,429 Mpa dan 18,791 Mpa.

4. Moch. Husni dermawan (2011)

Pengujian kuat tekan paving block dilakukan setelah paving block

berumur 28 hari. Hasil pengujian kuat tekan paving block dengan subtitusi terak

20%, 40%, 60% dan 80% menunjukkan hasil yang semakin kecil jika

dibandingkan dengan paving block tanpa subtitusi terak. Terjadinya penurunan

kualitas paving block dilihat dari berat jenis dan kuat tekannya memiliki

keterkaitan dengan karakteristik dari terak yang dipakai sebagai bahan substitusi

pasir.

27

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini berlangsung antara bulan Agustus 2016 sampai selesai.

Penelitian dilakukan di Lingkungan Percetakan Paving block yang Bertempat di

Kelurahan Andonohu Kota Kendari dan diuji di Laboratorium Teknik Sipil

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo.

B. Jenis Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian dalam bidang material yang berjudul

Pemanfaatan Slag Nikel Dan Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Pembuatan

Paving block menggunakan metode eksperimen.

C. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 5. Bahan Penelitian

No Nama Bahan Kegunaan

1 Semen Sebagai bahan perekat

2 Slag Nikel Sebagai bahan perekat

3 Sekam Padi Sebagai bahan penelitian

4 Air Sebagai bahan pelarut

28

D. Alat Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada tabel berikut:

Tabel 6. Alat penelitian

No Nama Alat Kegunaan

1 Cetakan Paving block Untuk mencetak paving blok

2 Timbangan Untuk menimbang bahan penelitian

3 Wadah Untuk tempat pencampuran bahan

4 Sendok semen Untuk mencampurkan bahan

5 Alat Uji tekan Menguji kekuatan paving

6 Palu Untuk menghancurkan Slag nikel

7 Kertas Label Untuk melabel sampel

8 Kost tangan Untuk melindungi tangan

9 Saringan no. 10 mesh Untuk menyaring Slag nikel

10 Unit Peralatan AAS Untuk menguji kandungan logam

sampel

11 Unit Peralatan XRF Untuk menguji kadar logam berat

yang terdapat pada slag nikel

12 Baskom Untuk wadah dalam proses perawatan

sampel selama 23 hari

E . Prosedur Penelitian

Adapun prosedur kerja yang akan dilakukan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut:

1. Tahap preparasi Sampel

a. Preparasi Slag nikel

Slag nikel yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh PT Antam

pomalaa dalam bentuk biji bijian yang kemudian sampel tersebut diayak

dengan menggunakan ayakan no.10 mm sampai menjadi lebih kecil selanjutnya

ditimbang menggunakan timbangan berdasarkan komposisi variasi bahan pada

Tabel 7. kemudian siap untuk dicampurkan dengan bahan lain.

29

b. Preparasi Abu Sekam Padi

Adapun perbakaran sekam padi yaitu, sekam padi dijemur hingga kering,

kemudian itu serbuk kayu dibakar hingga menjadi abu, setelah itu abu dapat

digunakan sebagai sampel.

2. Tahap pembuatan paving block

Adapun pembuatan benda uji dilakukan sebagai berikut :

a) Menyediakan bahan-bahan campuran paving block yaitu semen, Slag nikel,

abu sekam padi dan air seperti pada Tabel 7. Komposisi perbandingan variasi

paving block dibawah ini :

Tabel 7. Komposisi perbandingan variasi paving block.

Sampel Semen Abu sekam padi Slag nikel

A 25% 0% 75%

B 25% 5% 70%

C 25% 10% 65%

D 25% 15% 60%

E 25% 20% 55%

b) Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempat

pengadonan yaitu abu serbuk kayu, Slag nikel dan semen dan diaduk sampai

rata dan diberi air pada bagian tengah adonan serta dibiarkan 2 5

menit agar campuran saling mengikat.

c) Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta semen sampai campuran benar-

benar homogen.

d) Setelah campuran benar-benar homogen, adonan dicetak lalu dipress secara

konvensional untuk dipadatkan.

30

e) Paving block yang sudah dicetak diberi nomor indetitas untuk

penandaan setiap variasi benda uji. Kemudian dilakukan perawatan dengan

cara mengeringkan paving block 1 hari kemudian direndam selama 23

hari.

f) Cetakan Paving block yang di gunakan berukuran 20 cm x 10 cm x 6 cm

dengan luas permukan dapat diperoleh dengan rumus :

Lp = 2 x {(p x l)+(p x t)+(l x t)}

Dimana : Lp = luas permukaan (cm2)

p = panjang (cm)

l = lebar (cm)

t = tinggi (cm)

3. Pengujian Kadar Logam Terlarut Rendaman Paving block

Pengujian kadar logam dilakukan agar mengetahui kandungan logam yang

terlarut pada paving block. Dimana air bekas rendaman paving tersebut

dimasukkan kedalam botol kemudian diukur menggunakan Spektrofotometer

Serapan Atom (SSA).

4. Prosedur pengujian Kuat Tekan (Compresive Strength)

Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari

benda uji. Benda uji yang dipakai adalah balok. Pengujian kuat tekan dilakukan

saat paving block berumur 23 hari. Jumlah paving block yang diuji pada umur

23 hari yaitu 6 buah, yang memiliki komposisi bahan yang berbeda. Adapun

prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:

31

a) Mengeluarkan benda uji setelah berumur 23 hari dari bak perendaman dan

diletakkan pada ruangan sampai sampel kering.

b) Sebelum benda uji diberi pembebanan, diukur kembali masing-masing sisi.

c) Beban tekan yang diberikan secara perlahan-lahan pada benda uji

dengan cara mengoperasikan tuas pompa sehingga benda uji runtuh.

d) Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi atau bertambah, maka

skala yang ditunjukkan oleh jarum tersebut dicatat sebagai beban maksimum

yang dapat dipikul oleh benda uji tersebut.

e) Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji kuat tekan yang lain.

32

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil analisis kandungan unsur logam slag nikel

Slag nikel yang digunakan pada penelitian ini adalah slag nikel yang

berukuran kecil yang telah disaring dengan menggunakan ayakan 10 mesh

sebagaimana pada Gambar 3.

Adapun kandungan logam yang terdapat pada slag nikel berdasarkan hasil

uji sampel dengan menggunakan XRF ( XRay Flourecence ) portable dapat

dilihat pada tabel 8.

Tabel 8. Kandungan logam slag nikel.

Unsur Jumlah (% )

Fe 9,04

Cr 0,816

Mn 0,836

Ni 0,045

Zn 0,013

Hasil analisis kandungan logam slag nikel yang diuji menggunakan

XRF(X- Ray Flourence) portable sebagaimana pada Tabel 7 menunjukan bahwah

kandungan logam yang tertinggi pada slag nikel adalah Fe (9.04 %)

dibandingkan dengan Cr maupun logam lainya.

Jika dilihat pada PP 18/1999 jo PP 85/1999, slag nikel memiliki

kandungan unsur yang termasuk dalam salah satu daftar pada lampiran III

peraturan tersebut. Unsur yang dimaksud adalah nikel (Ni) dan kromium (Cr).

Selain itu, Fe2O3 merupakan unsur yang paling banyak yang ada dalam slag

nikel. Hal ini dikarenakan nikel yang dihasilkan oleh PT International Nickel

Indonesia (PT INCO) hanya berupa nikel matte, sehingga kandungan besi (Fe)

33

digolongkan pada limbah khusus yang penanganannya mengikuti pengelolaan

limbah B3.

Slag nikel adalah berupa limbah padat yang dapat mengkontaminasi tanah.

Jumlahnya yang banyak dalam suatu pengolahan bijih di kegiatan pertambangan

dapat merusak suatu lahan tempat penampungan slag tersebut. Jika dibiarkan

secara terus-menerus dan mengalami oksidasi saat terkena air hujan, akan

menghasilkan air lindian yang banyak mengandung unsur-unsur berbahaya, salah

satunya yaitu kromium yang merupakan unsur yang beracun. Pengelolaan harus

dilakukan karena jumlah slag nikel yang dihasilkan oleh PT. bisa mencapai

1.000.078 ton. Jika slag sebanyak ini dibiarkan begitu saja, maka dampak

lingkungan yang dapat ditimbulkan akan sangat besar. Oleh karena itu,

pemanfaatan slag nikel sebagai salah satu campuran bahan pengerasan jalan

dianggap cukup efektif. Hal ini dikarenakan karakteristik slag tersebut yang

memiliki densitas tinggi, kekerasan dan kekuatan, pemampatan yang baik dengan

permeabilitas air yang tinggi. Dengan sifat tersebut, slag ini kemungkinan dapat

digunakan dalam berbagai tujuan, salah satunya yaitu sebagai bahan perkerasan

jalan seperti paving block.

B. Hasil Pembuatan Paving block

Paving block yang terlihat pada Gambar 7 adalah hasil dari proses

praparasi bahan sampai percetakan bahan. Adapun cetakan yang digunakan pada

penelitian ini berbentuk balok dengan ukuran 20 cm x 10 cm x 6 cm.

34

Gambar 6. Hasil percetakkan paving block

Paving block yang telah di keringkan selama 24 jam kemudian diberikan

perlakuan (perendaman) selama 23 hari dan selanjutnya dilakukan uji kuat tekan

paving dengan menggunakan alat uji tekan beton merek ENERPAC.

C. Hasil Analisis Uji Tekan Paving block

Hasil uji tekan paving block untuk sampel A,B,C,D dan E dapat dilihat

pada Gambar 7.

Gambar 7. Grafik hasil uji kuat tekan paving block

0

50

100

150

200

250

0 2 4 6

Ku

at

Tek

an

Variasi Komposisi Bahan

Grafik hubungan Kuat Tekan - Variasi Bahan

0 % Abu + 25 % semen+ 75 % slag nikel

5 % Abu + 25 % semen+ 70 % slag nikel

10 % Abu + 25 % semen+ 65 % slag

15 % abu + 25 %semen + 60 % slag

20 % abu + 25 %semen + 50 % slag

35

Dari grafik pada Gambar 7 terlihat persentase paving block tanpa

campuran abu sekam padi dengan komposisi bahan 25 % semen : 75 % slag nikel

dengan waktu perendaman selama 23 hari menghasilkan kuat tekan paving block

sebesar 235,03 kg/2.

Kemudian paving block dengan penambahan beberapa persentase abu

sekam padi dan slag nikel menunjukkan hasil kuat tekan yang berbeda-beda. Kurva

kuat tekan dengan penambahan 5 % abu sekam padi dan 70 % slag nikel

menunjukkan perilaku kuat tekan yang cukup baik di mana nilainya kuat

tekannya mendekati dengan kuat tekan paving block dengan 0 % abu serbuk

kayu dan 75 % slag nikel. Hal ini disebabkan oleh abu serbuk kayu yang

ditambahkan mampu bereaksi dengan material lainnya dan mampu menutupi

pori paving block. Namun, perlu diperhatikan bahwa abu sekam padi mempunyai

daya serap yang tinggi terhadap air.

Perilaku hampir sama ditunjukkan oleh kurva beton dengan 10 % dan

15 % abu sekam padi. Nilai kuat tekan masing-masing sampel selalu berada di

bawah nilai kuat tekan beton dengan 0 % dan 5 % abu sekam padi dan 75 % dan 70

% slag nikel. Hal ini disebabkan jumlah abu sekam padi yang lebih besar

menyebabkan air yang dicampurkan tidak sepenuhnya digunakan untuk bereaksi

mengikat material pembentuk beton namun diserap oleh abu sekam padi yang

tercampur dalam beton. Sehingga nilai kuat tekan paving block pada usia 23 hari

menjadi menurun. Hal ini dimungkinkan oleh abu sekam padi yang menyerap air

lebih banyak menyebabkan pori dalam paving block lebih banyak yang kosong

sehingga ketika beban bekerja paving block tidak mampu bekerja dengan baik.

36

Selain itu ketika semen, slag nikel dan abu sekam padi dicampur dengan

air, timbullah reaksi kimia antara campuran- campurannya dengan air. Reaksi-

reaksi ini menghasilkan bermacam-macam senyawa kimia yang menyebabkan

ikatan dan pengerasan.

Adapun unsur yang paling berpengaruh dalam menentukan kekuatan

paving block ialah silikat (SiO2), unsur ini bekerja sebagai pengikatan semua

campuran paving sehingga berbentuk keras dan bersatu antara satu dengan yang

lainnya (Bakhtiar A, 2012).

Kemudian pada campuran 20 % abu sekam padi dan 55 % slag nikel ini

mengalami kenaikkan. Proses kenaikkan kuat tekan yang dialami pada

penambahan abu sekam padi 20 % dan 55 % slag nikel dipengaruhi oleh proses

pengikatan antara silika yang dihasilkan dari pembakaran abu sekam padi dengan

kalsium hidroksidah dari slag nikel dan semen sudah maksimal.

Berdasarkan klasifikasi paving block pada Tabel 1. kita dapat menarik

kesimpulan jenis paving block ini termasuk dalam batasan paving block mutu B

(170 200 kg/cm2) yaitu digunakan untuk pelataran parkir (Ayu, 2015).

D. Hasil Analisis Kadar Logam Fe Terlarut pada Rendaman Paving block

Berdasarkan hasil pengujian kandungan logam slag nikel yang dilakukan

dengan menggunakan X-Ray Flourecence (XRF) sebagaimana pada Tabel 8

menunjukan kandungan logam terbanyak dalam slag nikel adalah besi (Fe). Besi

merupakan logam berat yang dibutuhkan untuk menghasilkan pigmen pernapasan

(haemoglobin). Logam ini akan menjadi racun apabila keadaannya terdapat dalam

konsentrasi di atas normal (Hasbi, 2007).

37

Pada umumnya besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut hal ini

dibuktikan dengan hasil uji kandungan logam Fe menggunakan AAS (Atomic

Absorption Spektrophotometry ),sesudah dan sebelum perendaman seperti pada

Tabel 9 .

Tabel 9. Kandungan logam terlarut rendaman paving block .

No Nama

Sampel

Kons.sebelum

perendaman

paving block

(ppm)

Nama

Sampel

Kons. Sesudah

perendaman

paving block

(ppm)

Kons.Akhir

(ppm)

1

Air

Jernih

0.0204

Air

Perendaman

Paving

block

0,0857 0,0653

2 0,1143 0,1143

3 0,1057 0,1057

4 0,0971 0,0971

5 0,1400 0,1400

Berdasarkan data pada Tabel 9 diatas menunjukan bahwah logam Fe yang

terdapat pada paving block mengalami penurunan kadar logam sangat kecil yakni

0.14 ppm dan termasuk dibawah standart baku mutu yang ditetapkan (P.P No. 85

Thn 1999). Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan daya ikat antara logam-

logam pada slag nikel dengan bahan penyusun sampel paving block yang lain

menyebabkan hasil pelepasan logam besi (Fe) juga berbeda-beda antara tiap

benda uji. Ini berarti dengan proses solidifikasi menggunakan sampel paving

block dapat mengikat logam berat yang terdapat dalam material bahan-bahan

campuran sampel paving block sehingga logam berarti aman untuk lingkungan.

38

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan

diperoleh kesimpulan bahwa :

1. Variasi komposisi bahan terhadap kuat tekan paving block mengalami hasil

kuat tekan yang berbeda-beda. Dimana hasil optimum kuat tekan terdapat

pada pencampuran paving block 0 % abu sekam padi dan 75 % slag nikel

yaitu sebesar 235,04 kg/cm2 dan semakin banyak kadar senyawa silika dalam

paving block maka kuat tekan tekan paving block semakin berkurang.

2. Kandungan logam besi (Fe) yang terlarut sangat kecil yakni dibawah standar

baku mutu yang ditetapkan oleh Departemen kesehatan di dalam Permenkes

No. 492 /Menkes/Per/IV/ 2010 tentang air bersih yaitu sebesar 1,0 mg/l.

Selain itu konsentrasi besi terlarut yang diperbolehkan dalam air bersih adalah

sampai dengan 0,3 mg/l. Ini berarti bahwa paving block berhasil mengikat

logam besi (Fe) dalam agregat secara sempurna sehingga logam larut

jumlahnya sangat kecil dan paving block berarti aman untuk lingkungan.

39

B. SARAN

Berdasarkan dari hasil penelitian dan kesimpulan diatas dapat diberikan

saran-saran sebagai berikut :

1. Pada saat proses pencampuran hendaknya dapat disebarkan secara merata

sehingga secara langsung adukan campuran menjadi homogen.

2. Perlu adanya penelitian lanjutan dengan variasi penambahan yang berbeda,

untuk mendapatkan nilai yang optimal.

40

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,1987. Ubin Semen ( SNI 03 0028 1987 ).Bandung :Departemen

Pekerjaan Umum ,Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

Anonim, 1989. Bata Beton untuk lantai ( SNI 03 - 0691 1989 ) Bandung

Departemen Pekerjaan Umum,Yayasan lembaga Penelidikan masalh

bagunan.

Anonim, 2002, Standar Nasional Indonesia, SK SNI-15-1990-F, Bandung:

Departemen Pekerjaan Umum

Anonim, 2015. wisuda.unud.ac.id/pdf/1391561012-2-BAB I.pdf

Alflan, 1998. TinglcatKandungan Air Serta Pengaruhnya Terhadap Kerusalum

Pada Permulraan Plasteran Dinding. Pekanbaru: Lembaga Penelitian

UNRL

Ashad.H, 2005, Kontribusi Nickel Slag-Cement terhadap Kekuatan dan

Durabilitas Beton Kinerja Tinggi. Tesis Program Magister, Institut

Teknologi Bandung.

Bakhtiar A, 2012. Studi Peningkatan Mutu Paving-block dengan Penambahan Abu sekam Padi.

Staf Pengajar Teknik Sipil Politeknik Negeri Lhokseumawe.

Http://eprints.undip.ac.id/34022/5/1893_CHAPTER_I.pdf

Http://repositori.unhas.id Bitstream/jurnal Lydia.Pdf

Istiwarni,2002. Analisa Paving Block dan limbah Karbit,Skiripsi.Yogyakarta

Universitas Negeri Yogyakarta.

Kardiyono.T, 1992, Teknologi Beton, Yoyakarta, UGMS

Lilley, A.A., J.R. Collins, 1979, Laying Concrete Block Paving, Cement and

Concrete.

Lukito,P, 1999, Abu Sekam Padi sebagai material untuk meningkatkan kuat tekan

Beton, Tesis S2, Program Studi Teknik Sipil, Prof,rram Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Tjokrodimuljo, 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta: Naviri.

http://eprints.undip.ac.id/34022/5/1893_CHAPTER_I.pdf

41

Wayan.M.,dkk, 2016. Penggunaan Terak Nikel sebagai Agregat dalam

Campuran Beton. Mahasiswa Program Magister Teknik Sipil, Program

Pascasarjana. Universitas Udayana. Denpasar.

Wintoko, B. , 2012, Sukses Wirausaha Batako Dan Paving block, Pustaka Baru Press. Pekan Baru.

Murdock, L.J, and Brook K. M., 1991, Bahan dan praktek Beton (alih bahasa

Stephanus Hendarko), Erlangga :Jakarta

Purnama, E, 1995, Pengaruh Abu Sekam Padi (Rice Hush Ask ) ada Kuat tekan

Beton, l'GA S-1 Teknik Sipil FakultasTeknik Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta

Rosyid.A, 1998. Pertambangan Aspal Alam Pulau Buton, PPTM, Bandung

Saptahari.S, Lelyani.K.K, 2010, Penggunaan Terak Nikel Sebagai Agregat pada

Beton Mutu

Saptahari.S, Louis, 2003, Penggunaan Terak Nikel Sebagai Agregat Beton

Pemberat Pipa Gas Lepas Pantai, Tesis Program Magister, Institut

Teknologi Bandung..

Sugiri Saptahari, Lelyani Kin Khosama, 1997, Penggunaan Terak Nikel Sebagai

Agregat pada Beton Mutu Tinggi. Tesis Program Magister, Institut

Teknologi Bandung. Tinggi. Tesis Program Magister, Institut Teknologi

Bandung.

Tjokrodimuljo, K., 1996, Teknologi Beton, Yogyakarta

42

43

Lampiran 1. Diagram Alir

1. Tahap Pembuatan Paving block

Proses pembuatan paving block dapat dilihat pada diagram alir berikut :

dicampur berdasarkan komposisi

variasi bahan pada Tabel 7. berikut.

adonan dibiarkan 2-5 menit agar

campuran saling mengikat

di masukan kedalam cetakan paving

di press secara konvensional

diberi nomor identitas

dikeringkan selama 1 hari

kemudian direndam selama 23 hari

benda dikeluarkan dalam

perendaman dan diuji dengan

menggunakan alat uji tekan

Gambar 8. Diagram Alir Proses Pembuatan Paving block

Abu Sekam padi (gr) Semen (gr)

Slag Nikel (gr)

Campuran

Semen+ Slag nikel + Abu

sekam padi + Air

Air

Paving Block

(Abu Sekam Padi+ Slag Nikel)

Hasil

Pengujian Paving block

menggunakan alat uji tekan

44

2. Preparasi Abu Sekam Padi

Adapun Proses Pembuatan Abu Serbuk Kayu adalah sebagai berikut :

Sekam padi dijemur

Sekam padi dibakar jadi abu

Gambar 9. Diagram Alir Proses Pembakaran Abu Sekam Padi.

Sekam Padi

Abu Sekam Padi

45

Lampiran 2. Hasil Uji Kuat Tekan Paving block

Gambar 10. Hasil Uji Kuat Tekan

46

Lampiran 3. Dokumen Penelitian

Gambar 11. Proses Pembuatan Paving Block

47

Gambar 12. Proses Pengujian Kuat Tekan Paving block