Limbah Serbuk Besi Dan Abu Terbang : Inovasi Beton Ramah Lingkungan Bermutu Tinggi

Ditulis Oleh Ariel Ardian Noer 

Seiring berkembangnya pembangunan infrastruktur di Indonesia, kebutuhan akan material bahan bangunan semakin meningkat sehingga berdampak negatif terhadap rusaknya lingkungan bahkan juga semakin berkurangnya material bangunan yang berasal dari alam. Disisi lain kesadaran masyarakat akan lingkungan justru semakin menurun, hal ini merupakan permasalahan yang penting diperhatikan. Salah satu cara yang dapat dilakukan dalam bidang konstruksi untuk menyelesaikan permasalahan ini adalah dengan mengaplikasikan metode-metode pembangunan dengan penggunaan material yang dapat mengurangi dampak lingkungan, salah satunya dengan pemanfaatan limbah sebagai bahan penyusun dalam pembuatan beton mutu tinggi sehingga dapat diperoleh beton yang dapat mengurangi pengaruh kerusakan pada lingkungan dengan bahan alami yang ekonomis dan dapat diaplikasikan dibidang konstruksi pada masyarakat secara luas.

Gambar 1. Penambangan bahan baku semen

Berbagai penelitian dan percobaan dibidang beton dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan kualitas beton, teknologi bahan dan teknik-teknik pelaksanaan yang diperoleh dari hasil penelitian dan percobaan tersebut dimaksudkan untuk menjawab tuntutan yang semakin tinggi terhadap pemakaian beton serta mengatasi kendala-kendala yang sering terjadi pada pekerjaan di lapangan salah satu dengan meningkatkan kekuatan beton yaitu meningkatkan pemadatannya, meminimumkan pori atau rongga yang terbentuk di dalam beton.

Beton mutu tinggi adalah beton yang memiliki kuat tekan lebih tinggi dibandingkan beton normal biasa. Sesuai dengan perkembangan teknologi beton yang demikian pesat, ternyata kriteria beton mutu tinggi juga selalu berubah sesuai dengan kemajuan tingkat mutu yang berhasil dicapai. Saat ini, disebut mutu tinggi untuk kuat tekan di atas 50 MPa,  dan 80 MPa sebagai beton mutu sangat tinggi, sedangkan 120 MPa bisa dikategorikan sebagai beton bermutu ultra tinggi (Supartono, 1998).

Inovasi penelitian ini dilakukan oleh Ariel Ardian Noer, M. Zainal Abidin, dan Ainun Mumtaz M.G. mahasiswa Universitas Madura. Adapun bahan limbah yang akan digunakan yakni serbuk besi dan abu terbang, bahan ini akan menggantikan sebagian dari proporsi kebutuhan semen pada campuran beton. Serbuk Besi menurut (Daryus, 2008), serbuk besi adalah bagian dari hasil sisa potongan atau sisa pembubutan besi tuang yang merupakan hasil pemakaian di industri. Pembuatan besi pada industri menghasilkan limbah buangan berupa serbuk besi yang merupakan hasil langsung dari sisa pembubutan dan pemotongan besi. Kandungan kimia pada besi yang membuat beton menjadi lebih kuat adalah adanya kandungan silika (Si) dengan persentase 1-3 % dari seluruh kandungan kimia besi.

Gambar 2. Limbah serbuk besi

Limbah abu terbang (fly ash) diperoleh dari hasil residu PLTU. Material ini berupa butiran halus ringan, bundar, tidak porous, mempunyai kadar bahan semen yang tinggi dan mempunyai sifat pozzolanik, yaitu dapat bereaksi dengan kapur bebas yang dilepaskan semen saat proses hidrasi dan membentuk senyawa yang bersifat mengikat pada temperatur normal dengan adanya air. Abu terbang ini mudah sekali kita temukan di pabrik-pabrik Pembangkit Listrik Tenaga Batu Bara yang banyak digunakan di Indonesia.

Gambar 3. Rumus kuat tekan beton

Pembuatan beton diawali dengan pengujian agregat yang digunakan seperti agregat halus dan agregat kasar dengan mengacu pada syarat SNI Beton. Selanjutnya membuat rencana campuran beton (mix design) berdasarkan SNI Beton seperti penetuan kuat tekan f’c = MPa pada umur 28 hari, penetapan deviasi standar, menghitung nilai tambah penetapan kuat tekan rata-rata, penetapan jenis semen portland, penetapan jenis agregat, penetapan faktor air semen, penetapan nilai slump, penetapan besar butir agregat maksimum, penetapan jumlah air yang diperlukan, berat semen yang diperlukan, penyesuaian jumlah air atau faktor air semen, perbandingan agregat halus dan agregat kasar, berat jenis agregat campuran, penentuan berat jenis beton dan kebutuhan agregat campuran halus dan kasar kemudian dilakukan pengecoran beton, dilakukan pencetakan hingga perawatan beton berdasarkan ketentuan umur beton.

Baca juga:

Gambar 4. Pengujian kuat tekan beton

Gambar 5. Hasil uji tekan sampel beton telah memenuhi kuat tekan maksimum

Hasil analisis kuat tekan beton umumnya diambil pada umur 28 hari dengan persamaan f’c = P/A. Berdasarkan analisis data dari hasil pengujian yang dilakukan di laboratorium beton didapat hasil yang sangat baik dan memenuhi kriteria beton mutu tinggi berdasarkan syarat SNI Beton. Pemakaian serbuk besi sebesar 6% dan abu terbang 5% dari berat semen total memberikan kuat tekan sebesar 50,72 MPa  umur 7 hari, 51,81 MPa  umur 14 hari dan 50,47 MPa umur 28 hari. Pemakaian serbuk besi sebesar  6% dan abu terbang 5% dari semen total memberikan kuat tekan maksimum sebesar 51,81 MPa pada umur 7 hari. Penggunaan serbuk besi dapat meningkatkan kuat tekan karena secara mekanik gradasi serbuk besi mampu mengisi pori-pori beton. Serbuk besi mempunyai sifat filler juga sifat kimiawi yang mengandung silika (Si) sehingga membantu kinerja semen sebagai bahan pengikat, maka dapat dihasilkan kuat tekan yang semakin tinggi seiring dengan meningkatnya persentase serbuk besi.

 Daftar Pustaka

Supartono, F.X. 1998. Mengenal dan Mengetahui Permasalahan pada Produksi Beton Berkinerja Tinggi. artikel ilmiah. UI. Jakarta.

Pujianto, A. 2010. Beton Mutu Tinggi dengan Bahan Tambah Superplastisizer dan Fly Ash. Universitas Muhammadiyah. Yogyakarta.

Bahri, S., Irawan, D.A.S. 2010. Pengaruh Limbah Serbuk Besi Sebagai Pengganti Sejumlah Agregat Halus Terhadap Campuran Aspal. Fakultas Teknik UNIB. Bengkulu.

Nugraha, P., Antoni. 2007. Teknologi Beton. ANDI. Surabaya.

Waluyo, R., dkk. 2008. Studi Perbandingan Biaya Konstruksi Perkerasan Kaku dan Perkerasan Lentur. Fakultas Teknik Universitas Palangka Raya. Palangka Raya.

Warstek Media

Warung Sains Teknologi (Warstek) adalah media SAINS POPULER yang dibuat untuk seluruh masyarakat Indonesia baik kalangan akademisi, masyarakat sipil, atau industri.
Warung Sains Teknologi
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *