Post on 30-Dec-2014
description
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
1
2010
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
Pemanfaatan Limbah Terak Tanur Tinggi (GGBS) pada Pembuatan Papan Semen
partisi
BIDANG KEGIATAN
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA PENELITIAN ( PKM-P ) 2010
Diusulkan oleh :
REZA APRIANSYAH 1108020113/2008
ANDI ASWAR 1108020197/2008
WISNU PAMBUDI 3109120225/2009
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
DEPOK
2010
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
2
2010
HALAMAN PENGESAHAN
USUL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
1. Kode Perguruan Tinggi :
2. Judul Kegiatan : Pemanfaatan Limbah Terak Tanur Tinggi (GGBS) sebagai
pembuatan papan semen partisi
3. Bidang PKM : PKM Penelitian
4. Bidang Ilmu : Teknologi dan Rekayasa
5. Ketua Pelaksana :
a. Nama Lengkap : Reza Apriansyah
b. NIM : 1108020113
c. Tahun Angkatan : 2008
d. Jurusan : Teknik Sipil
e. Institusi : Politeknik Negeri Jakarta
f. Alamat PT : Kampus Baru UI Depok
g. Alamat Rumah : JL. Raya PLN, Gg. Mushola 1 Rt 11/05 no 22, Kel. Gandul –
Kec. Cinere Kota, Depok
h. No Telp/HP : 7530454 / 085695780947
i. Email : rezaapriansyah_2sipil1pagi@yahoo.com
6. Anggota pelaksanaan : 2 Orang
7. Dosen Pendamping :
a. Nama Lengkap : Pratikto, ST, MSi
b. NIP : 1966021990031002
c. Alamat Rumah : JL. Mampang Indah Raya
d. No Telpon/HP : 021-7754409
8. Biaya Usul :
a. Sumber Dikti : Rp. 8.860.000,-
b. Sumber Lain : Rp. –
9. Jangka Waktu Pelaksanaan : 5 Bulan
Depok, 10 Oktober 2010
Menyetujui
Ketua Jurusan/Program Studi/Departement/ Ketua Pelaksanaan Kegiatan
Pembimbing Unit Kegiatan Mahasiswa
(Bpk. Sidiq Wacono ST,MT) (Reza Apriansyah)
NIP. 191401071988031001 NIM. 1108020113
Pembantu/Wakil Rektor Bidang Dosen Pendamping
Kemahasiswaan/Direktur Politeknik
(Drs. Agus Setiawan) (Pratikto ST, MSi)
NIP.195808171986121001 NIP. 1966021990031002
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
3
2010
SISTEMATIKA DAN USULAN
A. JUDUL PENELITIAN
Pemanfaatan Limbah Terak Tanur Tinggi (GGBS) pada pembuatan papan semen partisi
B. LATAR BELAKANG MASALAH
Kegiatan membangun di dunia konstruksi terus mengalami perkembangan dimulai sejak
jaman dahulu kala, kemudian di era krisis tahun 1997 yang menyebabkan pembangunan
infrastruktur terhambat sampai sekarang di era modern dan globalisasi, tidak pernah ada
terjadi pemberhentian kegiatan bangun – membangun di bidang konstruksi. Kini keindahan
dan nilai estetika yang ada pada unsur – unsur bangunan menjadi kebutuhan lain selain
kekuatan dari bangunan itu sendiri. Keindahan dan nilai estetika itu banyak lahir dari
berbagai inovasi dan ide kreatif yang dituangkan dalam berbagai penelitian. Salah satunya
penelitian mengenai papan semen yang meneliti mengenai penggunakan Limbah pada
campuran mortar untuk mereduksi bahan – bahan pokok agar lebih ekonomis, mengurangi
jumlah limbah yang ada saat ini dan menghasilkan kekuatan yang lebih besar. Penggunaan
anyaman bambu sebagai lapisan luar pada objek penelitian ini diperuntukan sebagai nilai
lebih dan bentuk keindahan alami dari objek penelitian yang terbuat dari mortar.
Mortar ialah bahan bangunan yang terbuat dari bahan perekat, agregat halus (pasir), dan air.
Biasanya menggunakan bahan perekat hidrolis, seperti semen Portland, kapur padam,
puzolan atau kombinasi dari bahan – bahan tersebut.. Mortar dalam penggunaannya dibagi
menjadi dua, yaitu mortar pasangan yang digunakan untuk merekatkan bahan pasangan,
kemudian mortar plesteran yang digunakan untuk menutup pasangan dinding, guna
melindungi, meratakan serta memperindah pasangan dinding. Dengan maraknya
pembangunan dimana aspek lingkungan harus diperhatikan, salah satunya semen dalam
penggunaanya dapat dibatasi, bila memungkinkan diganti dengan limbah yang merupakan
hasil buangan dari produk industri, sehingga di satu sisi penggunaan bahan alam yang
merusak lingkungan dapat dibatasi dan dilain sisi bahan limbah dimanfaatkan seoptimal
mungkin untuk menggantikan bahan utama pembutan mortar. Salah satu contoh limbah
industri tersebut adalah limbah terak tanur tinggi ( Ground Granular Blast Furnace ).
Limbah Terak Tanur Tinggi merupakan suatu limbah yang diperoleh dengan pendinginan
cair terak tanur ledakan dalam air atau uap, untuk menghasilkan luaran berupa butiran kaca
yang kemudian dikeringkan dan ditumbuk menjadi bubuk halus. Pemanfaatan limbah ini
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
4
2010
pada beton mampu mengurangi pemakaian semen (PC) dengan kisaran 30 – 70 %. Pasir terak
tanur tinggi yang digunakan pada penelitian ini berasal dari Limbah bekas pembuatan besi
pada PT. Krakatau Steel dan akan diuji kedalam mortar.
C. RUMUSAN MASALAH
Pada penelitian ini masalah yang kami ingin pecahkan jawabannya hanya terbatas pada :
1. Bagaimana sifat fisis dan mekanis mortar segar dengan diberikan Limbah Terak
Tanur Tinggi pada perbandingan kadar campuran yang ditentukan dan bagaimana jika
yang tanpa Limbah didalamnya.
2. Berapa kadar campuran mortar optimum dengan penambahan limbah pasir terak
tanur tinggi agar terjadi kondisi yang paling menguntungkan/ekonomis dan
bagaimana sifat fisis dan mekanisnya.
3. Bagaimana ketahanan papan semen / mortar terhadap reaksi atau serangan bahan
kimia seperti klorida, sulfat dan alkali-silika.
4. Apakah secara umum papan semen berbahan limbah menguntungkan secara
ekonomis dan meningkatkan nilai guna dari limbah pasir terak tanur tinggi itu sendiri,
sekaligus mengatasi permasalahan limbah yang berdampak negatif terhadap
lingkungan.
5. Bagaimana prospek atau peluang perkembangan di masa yang akan datang terhadap
eksistensi papan semen dengan penambahan limbah pasir terak tanur tinggi yang
dilapisi anyaman bambu ini.
D. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini ialah mengacu pada rumusan masalah yang dibuat yaitu :
1. Mengetahui sifat fisis dan mekanis mortar segar dengan diberikan limbah pasir terak
tanur tinggi pada perbandingan kadar campuran yang ditentukan dan bagaimana jika
tanpa limbah didalamnya.
2. Mengetahui berapa kadar campuran mortar optimum dengan penambahan limbah
pasir terak tanur tinggi agar terjadi kondisi yang paling menguntungkan / ekonomis
dan bagaimana sifat fisis dan mekanisnya.
3. Mengetahui ketahanan papan semen / mortar terhadap reaksi atau serangan bahan
kimia seperti klorida, sulfat dan alkali-silika.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
5
2010
4. Mengetahui apakah papan semen berbahan limbah menguntungkan secara ekonomis
dan meningkatkan nilai guna dari limbah, sekaligus mengatasi permasalahan limbah
yang berdampak negatif terhadap lingkungan.
5. Mengetahui prospek dan peluang perkembangan dimasa yang akan datang terhadap
eksistensi papan semen dengan penambahan limbah pasir terak tanur tinggi yang
dilapisi anyaman bambu.
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN
Dari hasil penelitian ini diharapkan penggunaan limbah pasir terak tanur tinggi dapat bekerja
seperti jika limbah ini dijadikan sebagai bahan tambah pada beton segar yaitu dapat
mengurangi penggunaan bahan utama penyusun mortar, membuat tahan lama mortar karena
durabilitas mortar bertambah dan mampu bertahan terhadap serangan bahan kimia seperti
klorida, sulfat dan alkali-silika seperti pada beton, selain itu luaran berupa partisi dengan
anyaman bambu yang memberikan nuansa natural dan estetika.
F. KEGUNAAN PENELITIAN
Berikut merupakan kegunaan dari penelitian yang akan dihasilkan, yaitu :
1. Memberikan suatu informasi dan pengetahuan baru untuk masyarakat dunia,
khususnya di Indonesia sendiri mengenai inovasi mortar dengan menggunakan limbah
pasir terak tanur tinggi yang di tujukan untuk mereduksi penggunaan bahan utama
pembuatan mortar dan manghasilkan mortar yang lebih kuat.
2. Memberikan kontribusi yang baik kepada negara – negara di dunia, khususnya
Indonesia bahwa limbah hasil olahan industri yang sebagian besar atau sebelumnya
kurang berguna ternyata dapat diberdaya gunakan untuk menghasilkan karya dan
inovasi yang ternyata sangat bermanfaat.
3. Melakukan suatu penghematan terhadap penggunaan bahan utama seperti semen
seperti pada beton dan yang sedang diteliti yaitu pasir dalam pembuatan mortar.
4. Membuat mortar dengan kualitas yang lebih baik, ekonomis dan tahan lama dari dari
campuran yang berbeda dari susunan biasanya karena menggunakan limbah tersebut
untuk mereduksi bahan utama.
5. Menghasilkan suatu produk di pasaran yaitu papan semen yang indah dan ber nilai
estetika berbeda dari papan semen partisi biasa karena dilapisi dengan anyaman
bambu dan mempunyai kualitas yang lebih unggul dari bahan mortarnya yang sudah
dicampur dengan limbah.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
6
2010
G. TINJAUAN PUSTAKA
Definisi mortar
Mortar atau aduk adalah bangunan yang terbuat dari bahan perekat, agregat halus (pasir), dan
air. Sebagai bahan perekat, biasanya menggunakan bahan perekat hidrolis, seperti semen
Portland, kapur padam, puzolan, atau kombinasi dari bahan – bahan tersebut. Dari ketiga
bahan perekat tersebut jika menggunakan kapur padam maka akan menghasilkan mortar yang
memiliki water retentivitas (platis) yang tinggi. Syarat untuk pasir pada mortar diantaranya
adalah harus bersih (kadar lumpur kurang dari 5%), keras, bebas dari bahan organic, dan
memiliki susunan gradasi yang memenuhi syarat.
Kegunaan mortar :
1. Aduk pasangan, yaitu mortar yang digunakan untuk merekatkan bahan pasangan seperti
batu bata, conblock, batako, batu kali, atau bahan pasangan lainnya. Mortar ini harus
memiliki kekuatan yang memadai, karena pada pasangan dinding, mortar tersebut harus
menahan beban, baik kuat tekan maupun kuat lentur. Beban tekan pada pasangan dinding,
umumnya relative kecil, sehingga mortar dengan kuat tekan 150 kg/cm2, sudah memadai.
2. Aduk plesteran, yaitu mortar yang digunakan untuk menutup pasangan dinding. Gunanya
adalah melindungi, meratakan serta memperindah pasangan dinding. Maka tinggi,
perubahan bentuknya relative kecil, serta penampilannya yang indah. Banyak plesteran
yang retak-retak, bergelombang, atau mengelupas. Cacat tersebut karena pemilihan bahan
plesteran yang salah. Perubahan panjang pada mortar yang jauh berbeda pada dengan
bahan pasangan, akan menyebabkan mortar retak atau dapat pula terkelupas.
Sifat fisik dan mekanis pada mortar
a. Konsistensi
Mortar, baik sebagai aduk pasangan atau aduk plesteran supaya plastis, mudah
dikerjakan, membutuhkan kadar air optimum. Untuk itu perlu dicari berapa persen air
yang dibutuhkan untuk mencapai kadar air optimum. Untuk mengetahui kadar air yang
optimum lakukan pengujian dengan alat flow table. Jika dari hasil uji tersebut
memberikan nilai flow antara (105-115%) berarti kadar air sudah mencukupi, tetapi
jika kurang maka kadar air harus ditambah, misalkan 60%, uji kembali dengan alat
tersebut. Demikian pula jika nilai flownya melebihi yang disyaratkan kurangi kadar
airnya, sampai nilainya mencapai antara (105-115%).
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
7
2010
b. Kuat Tekan
Mortar untuk aduk pasangan kekuatannya harus memadai. Artinya kuat tekan yang
ditargetkan harus sesuai dengan konstruksi yang akan dibuat. Dalam ASTM C 270
pemilihan jenis mortar berdasarkan pemakaian mortar tersebut. Dengan adanya standar
tersebut pekerja dapat menentukan komposisi bahannya, sehingga pemakaian
bahannya sangat efektif, tidak terlalu boros..
Menurut ASTM C 270 kekuatan mortar dapat dibagi menjadi beberapa tipe, yaitu :
Aduk Tipe M
Yaitu jenis aduka dengan kuat tekan yang tinggi, dipakai untuk tembok bata
bertulang, tembok pasangan pondasi, dan tembok dalam tanah. Dibuat dari
campuran 1 PC : ¼ Kapur Padam, serta pasir tidak kurang dari 2 ¼ dan tidak lebih
dari 3 kali bagian bahan perekat. Kuat tekan rata-ratanya ±174 Kg/cm2 atau 2500
psi.
Aduk Tipe S
Yaitu aduk dengan kekuatan yang sedang, dipakai bilamana tidak disyaratkan
menggunakan aduk tipe M, tetapi diperlukan daya rekat yang tinggi, serta adanya
pengaruh gaya samping. Seperti dinding penahan tanah, saluran pembuangan air
kotor, trotoar. Dibuat dengan campuran 1PC : ¼ - ½ kapur padam, serta pasir tidak
kurang dari 2 ¼ dan tidak lebih dari 3 kali bagian perekat. Kuat tekan rata-ratanya ±
124 Kg/cm2 atau 1800 psi.
Aduk Tipe N
Yaitu aduk dengan kekuatan sedang, dipakai untuk aduk pasangan terbuka di atas
tanah, dinding penahan beban. Dibuat dari campuran 1 PC : ½ - 1 ¼ kapur padam,
serta pasir tidak kurang dari 2 ¼ dan tidak lebih dari 3 kali bagian bahan perekat.
Kuat tekan rata-ratanya ± 52 Kg/cm2 atau 750 psi.
Aduk Tipe O
Yaitu aduk dengan kekuatan agak rendah, dipakai untuk tembok yang tidak
menahan beban tekan lebih dari 7 Kg/cm2, serta gangguan cuaca tidak terlalu berat.
Dibuat dari campuran 1 PC : 1 ¼ - 2 ½ bagian kapur padam, serta pasir tidak kurang
dari 2 ¼ dan tidak lebih dari 3 kali bagian bahan perekat. Kuat tekan rata-ratanya
±24 Kg/cm2 atau 350 psi.
Aduk Tipe K
Yaitu aduk dengan kekuatan rendah, dipakai untuk dinding partisi yang terlindung,
tidak menahan beban, serta tidak ada persyaratan untuk kuat tekan. Dibuat dari
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
8
2010
campuran 1 PC : 2 ½ - 4 kapur padam, serta pasir tidak kurang dari 2 ¼ dan tidak
lebih dari 3 kali bagian bahan perekat. Kuat tekan rata-ratanya ± 5.25 Kg/cm2 atau
75 psi.
Tabel 1. Mutu mortar menurut spesifikasi dari Inggris (dalam perbandingan volume).
Mutu
Adukan
Kapur :
Pasir
Semen :
Kapur :
Pasir
Semen :
Pasir
Semen :
Pasir :
Admixture
Semen
tembok :
Pasir
Kuat
Tekan
(N/mm2)
1 - 1 : ½ : 3 1 : 3 - - 11
2 - 1: 1/2 : 4
½
- 1 : 4 1 : 3 5,5
3 - 1 : 1 : (5-
6)
- 1 : 6 1 : 4 ½ 2,5
4 1:2 1 : 2 : (8-
9)
- 1 : (7-8) 1 : 6 1,0
5 1:3 1 : 3 : (10-
12)
- 1 : 8 1 : 7 -
Tabel 2. Jenis campuran menurut Peraturan Bangunan Nasional (PBN) 1997 (dalam perbandingan volume).
PC Tras Semen
Merah
Kapur
padam
Pasir Tujuan Pemakaian
-
-
-
-
-
-
-
-
1
1
-
-
1
1
1
1
-
-
-
-
-
1
1
2
1
-
-
-
-
-
-
-
1
1
1
1
1
2
-
-
-
-
-
-
-
1
-
-
-
-
-
1
1
1
3
1
11/2
1
1
-
-
1
1
-
-
-
-
1
1
2
3
4
3
5
5
5
2
4
2
1
2
3
4
4
3
Aduk Perekat
Pondasi konst.berat
rumah biasa
sederhana
Dinding rumah
Pondasi rumah
sederhana
Dinding rumah
Trasraam dinding
Pondasi rumah
Plesteran
Dinding lama/ baru
Dinding baru
Trasraam
Lantai
Anyamanbambu/kawat
Dekat laut
Dinding
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
9
2010
c. Kuat Lentur
Mortar sebagai bahan perekat dinding, selain mendapat gaya tekan juga kadang-
kadang gaya lentur. Gaya tersebut dapat berupa tekanan angin dari samping atau gaya
lentur lainnya. Umumnya dinding didalama ruangan relative lebih kecil menahan
lentur, karena selain terjepit oleh ring balk, juga didalamnya tekanan angin relative
tidak ada, kecuali bangunan tersebut dituntut untuk menerima beban gempa, atau
dinding tersebut ditempat yang terbuka, seperti dinding pagar yang sangat panjang dan
tinggi. Untuk dinding, setiap luas tertentu (tergantung dari jenis pasangan dinding)
harus diperkuat dengan kolom praktis yang terbuat dari beton. Untuk menguji kuat
lentur mortar, dibuat benda uji ukuran 25 x 25 x 100 mm, kemudian sampel tersebut di
ujikuat lenturnya.
d. Perubahan Panjang
Perubahan panjang pada mortar sangat dipengaruhi oleh kualitas dan kuantitas bahan
perekat. Mortar yang menggunakan kapur padam dibangdingkan semen Portland pada
campuran yang sama, perubahan panjangnya lebih tinggi. Demikian pula makin kecil
perbandingan bahan perekat dengan pasir (campuran gemuk), perubahan bentuknya
lebih besar dibandingakan dengan campuran kurus.
e. Water Retentivitas
Water retentivitas adalah suatu fisik kemampuan mortar menahan air. Kemampuan ini
sangat tergantung dari bahan perekat dan kehalusan bahan pengisi. Mortar yang
memiliki water retentivitas yang tinggi akan lebih plastis, sehingga mudah dikerjakan
dan mudah dibentuk. Untuk mencapai workability yang baik, yaitu dapat dikerjakan
dengan baik, diratakan dengan baik dan mempunyai retentivitas yang sesuai, dapat
dicapai dengan :
Modifikasi bahan perekat
Penambahan bahan reaktif atau filler
Retentivitas dibuat lebih baik sehingga adukan dapat dipertahankan lebih lama
Modifikasi agregat halus dan filler
f. Daya Serap air bata (suction rate)
Yaitu kemampuan permukaan bata untuk menyerap air pada menit pertama bata itu
bersentuhan dengan air. Untuk bata dengan ukuran standar sebaiknya daya serap air <
20 gr/dm2/menit.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
10
2010
g. Daya Rekat
Ditentukan oleh :
Jenis adukan
Retentivitas adukan
Daya serap air bata
h. Modulus elastisitas
Pada pasangan yang dibebani secara vertical yang penting bukan kekuatan tekan tetapi
modulus elastisitas yang menentukan beban tekuk pada pasangan tersebut.
i. Modulus patah
Jika pasangan batu dibebani lentur murni oleh gaya-gaya melintang dari sisi pasangan,
maka modulus patah akan menentukan ketahanan pasangan batu. Kekuatan tarik dan
daya rekat penting untuk menilai modulus patah tersebut. Modulus patah tinggi dapat
diperoleh dari batu yang memiliki daya serap 5-30 gr/dm2/menit dengan retentivitas
mortar yang seimbang.
Yang harus diperhatikan dalam pembuatan adukan
1. Pencampuran bahan merata
2. Kadar air jangan berlebihan
3. Gradasi dengan besar butiran maksimum yang sesuai
4. Workability sesuai dengan teknik pemasangan
5. Perawatan secara sempurna
Bahan adukan
a. Perekat
Semen Portland
Kapur
Kapur dan Pozolan
Semen Portland dan Pozolan
Semen Portland dan Kapur
Harus sesuai :
Jenis bahan / komponen bahan bangunan yang direkatkan
Kekuatan yang harus dicapai
Iklim dan cuaca bangunan ditempatkan
Penampakan yang diinginkan
Persyartan mutu sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
11
2010
b. Agregat halus
Pasir alam, seperti pasir alami dan pecahan batu
Agregat halus batuan
Persyaratan :
Karena ketebalan adukan dibatasi 5 – 15 mm, besar butiran agregat maksimum
dibatasi 1/5 tebal adukan.
Susunan butiran pasir untuk adukan, antara lain menurut ASTM sebagai berikut
Tabel 3. Susunan butiran pasir untuk adukan menurut ASTM
Lubang ayakan (mm) Standar ASTM Susunan butiran ideal
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
100
95-100
60-100
35-70
15-35
0-15
100
97
84
50
27
6
Susunan besar butir yang ditetapkan dengan angka kehalusan berkisar antara
2,2 – 2,6 yang ideal dengan maksimum 2,8. Besar butir ideal 2,4 mm.
Untuk mendapatkan workability yang baik, sebaiknya : antara ayakan 0,6 –
0,3 mm kurang lebih 15% dan antara ayakan 0,15 – 0,075 maksimum 10%.
Agregat harus keras antara lain mengandung silica dalam jumlah besar
Agregat harus bersih jika mengandung butiran halus (<0,075 mm) dibatasi
maksimum 5%, karena jika terlalu banyak maka penyusutan menjadi besar ;
bersih dari zat organic agar tidak mengganggu rekatan dengan bahan perekat.
Butiran halus (<0,3mm) sebaiknya lebih besar dari 20% sedangkan butiran
kasar harus sedikit.
c. Bahan Pengisi (Filler)
Tepung batu
Bahan pozolan
Untuk bahan tambah :
Serbuk halus
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
12
2010
Untuk membuat adukan lebih lecak / plastis ( berfungsi sebagai plastimen,
bahan dari gilingan batu ataupun tras, semen merah, yang tidak memberikan
dampak negative [retak akibat susut muai tinggi]), bersih dan kekal.
Admixture
Sebaiknya pemakaian admixture dipertimbangkan dengan baik karena sifat
mortar tidak seperti beton dalam kebutuhan terhadap admixture.
d. Air
Persyaratan umum air harus bersih dan dapat diminum, apabila tidak
memungkinkan, dapat dipakai air yang tidak menurunkan kekuatan adukan. >
10% dari adukan yang dibuat dengan air bersih.
GGBS ( Ground Granular Blast Furnace ) / terak tanur tinggi
Diperoleh dengan pendinginan cair terak besi (produk sampingan dari besi dan baja) dari
tanur ledakan dalam air atau uap, untuk menghasilkan butiran kaca, yang kemudian
dikeringkan dan ditumbuk menjadi bubuk halus.
Penggunaan GGBS
GGBS digunakan untuk membuat tahan lama beton struktur dalam kombinasi biasa
Semen Portland dan atau bahan pozolan lainnya. GGBS telah banyak digunakan di Eropa,
dan semakin berkembang di Amerika dan Asia (terutama Jepang dan Singapura).
Keunggulannya dalam hal durabilitas beton, memperpanjang usia bangunan dari 50 tahun
menjadi 100 tahun. Dua penggunaan utama GGBS adalah dalam meningkatkan kualitas
produksi semen yaitu, semen Portland Blast furnace (PBFC) dan High terak semen Blast
furnace (HSBFC), dengan kandungan GGBS berkisar antara 30-70%. Beton yang terbuat
dengan semen GGBS memiliki setting time yang lebih lambat dari Beton yang dibuat dari
semen Portland biasa, tergantung pada jumlah GGBS dan material semen, tapi juga terus
memperoleh kekuatan periode yang lebih lama dalam kondisi produksi. Hal ini
menghasilkan panas yang lebih rendah dari hidrasi dan menurunkan kenaikan suhu, dan
menghindari sendi dingin lebih mudah. Penggunaan GGBS secara signifikan mengurangi
resiko kerusakan yang disebabkan oleh reaksi alkali-silika (ASR), memberi ketahanan
yang lebih tinggi terhadap serangan sulfat dan bahan kima lainnya. GGBS semen
ditambahkan dalam campuran beton di pabrik batching produsen beton, bersama dengan
semen Portland, agregat, dan air. GGBS digunakan sebagai pengganti langsung untuk
semen Portland, tingkat penggantian untuk GGBS bervariasi dari 30% sampai 85%.
Umumnya 40 sampai 50% yang digunakan.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
13
2010
Penampilan GGBS
GGBS adalah bubuk putih. Memberikan warna lebih terang, lebih cerah pada beton,
berbeda dengan abu-abu bebatuan beton yang dibuat dari semen Portland. Warna beton
menjadi lebih ringan, beton memiliki permukaan akhir yang halus, dan penambahan
GGBS untuk mencegah pemekaran pada beton. Untuk memperoleh waran yang terang
pada beton, GGBS biasanya digunakan pada 50% - 70%. Semen GGBS mencegah
terjadinya kemekaran, yang disebabkan oleh endapan kalsium karbonat. Karena
kandungan kapur dan permeabilitas yang relative lebih rendah, GGBS efektif dalam
mencegah pengkristalan bila digunakan pada dosis 50% - 60%.
Daya Tahan GGBS
GGBS dalam beton diberikan untuk memberikan perlindungan terhadap kedua serangan
sulfat dan serangan klorida. Untuk melindungi terhadap serangan klorida, GGBS
diogunakan pada tingkatan penggantian 50% pada beton. GGBS juga secara rutin
digunakan untuk membatasi kenaikan suhu dalam beton pada saat setting time. Hal ini
mengurangi gradient thermal dalam beton, yang mencegah terjadinya microcracking yang
dapat melemahkan beton dan mengurangi daya tahan.
Gambar 1 Semen GGBS digunakan di Jembatan Luas di Dundrum, untuk daya tahan dan penampilan
Kekuatan
Beton yang mengandung semen GGBS memiliki kekuatan ultimate lebih tinggi dari pada
beton dibuat dengan semen Portland. Beton tersebut memiliki proporsi yang lebih tinggi
dari kekuatan meningkatkan kalsium silikat hidrat (CSH) dari beton dibuat dengan semen
Portland saja, dan mengurangi kandungan kapur bebas, yang tidak memberikan kontribusi
terhadap kekuatan beton. Beton dibuat dengan GGBS terus memperoleh kekuatan dari
waktu ke waktu, dan telah terbukti dua kali lipat dalam 28 hari kekuatan selama periode
10 sampai 12 tahun.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
14
2010
Manfaat Lingkungan
Tabel 4. Manfaat Lingkungan
Isu Lingkungan Terukur sebagai Dampak
1 Ton GGBS 1 Ton Portland
Cement
Perubahan iklim CO2 0,07 ton 0,95 ton
Penggunaan Energi Energi primer 1.300 MJ 5.000 MJ
Mineral Ekstraksi Berat digali 0 tidak ada
ekstraksi tanah liat
ataupun batu
kapur, bahan
berasal dari limbah
industry
1.5 ton tanah liat
dan batu kapur
digali utnuk setiap
produksi 1 ton
semen Portland.
Pembuangan
sampah
Berat diujung 1 ton disimpan 0.02 ton
Isu Lingkungan Pengaruh menggunakan GGBS
Emisi Karbon Dioksida 40% berkurang
Oksidasi 35% berkurang
Asap 35% berkurang
Eutrofikasi 30% berkurang
Kebutuhan energy primer 30% berkurang
Papan semen partisi (papan gypsum)
Papan gypsum adalah salah satu produk jadi setelah raw material gypsum diolah melalui
proses pabrik. Papan gypsum digunakan sebagai salah satu elemen dari dinding partisi
dan plafon. Dulu sebelum papan gypsum popular, masyarakat menggunakan triplek
sebagai bahan penutup plafon. Saat ini triplek menjadi material yang cukup mahal
dikarenakan bahan baku pembuat triplek tersebut sudah sangat sulit didapat. Gipsum
merupakan alternative yang tepat untuk menggantikan triplek, sayangnya masih banyak
masyarakat yang belum melihat manfaat dari papan gypsum. Perbandingan antara papan
semen partisi dan triplek
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
15
2010
Tabel 5. Perbandingan antara papan semen dengan triplek
Parameter Papan semen Triplek
Tahan Api Ya (karena semen
termasuk kategori material
yang non-combustible)
Tidak
Tahan Kelembapan Ya Tidak
Tahan Benturan Ya Tidak
Mudah Diperbaiki Ya Tidak
Papan semen partisi (papan gypsum) diklasifikasikan dari jenis performa papan dan
ketebalannya, sebagai berikut :
1. Papan semen standar
Papan semen ini merupakan varian umum dari papan semen. Tebal yang tersedia
yaitu 9mm, 12mm, dan 15mm
2. Papan semen tahan api
papan semen ini mempunyai performa ketahanan terhadap api, durasi ketahanannya
tergantung dari system dinding partisi yang digunakan. Tebal yang tersedia yaitu
12mm, dan 15mm.
3. Papan semen tahan kelembapan
Papan semen ini mempunyai performa ketahanan terhadap kelembapan, cocok
digunakan untuk daerah yang lembab dalam bangunan, seperti toilet, dapur dan
gudang. Bila papan semen ini digunakan sebagai dinding kamar mandi, maka
disarankan untuk melapisi permukaan papan semen tersebut dengan keramik dinding,
tahan kelembapan bukan berarti tahan air. Tebal yang tersedia yaitu 9mm, 12mm, dan
15mm.
4. Papan semen tahan benturan
Papan semen ini mempunyai performa ketahanan terhadap benturan. Benturan yang
dimaksud adalah benturan tubuh manusia, trolley, meja kursi, dan sebagainya. Cocok
dipergunakan di koridor, ruang fitness, dinding kamar rumah sakit dan sebagainya.
Tebal yang tersedia yaitu 12mm, dan 15mm.
Papan semen mudah untuk dipotong ketika masih dalam bentuk lembaran, tetapi apabila
papan semen sudah menjadi suatu system dinding partisi, maka tidak akam mudah untuk
dipotong, memerlukan tenaga, dan waktu yang jauh lebih lama.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
16
2010
Gambar 2. Sistem dinding partisi
H. METODE PENELITIAN
Pelaksanaan penelitian dilakukan metode eksperimen yaitu dengan cara membuat percobaan
berupa benda uji di laboratorium menggunakan bahan GGBS (Ground Granular Blast
Furnance) sebagai pengganti semen dan tambahan serat untuk meningkatkan daya tarik pada
mortar. Adapubn langkah-langkah pelaksanaan yaitu:
1. Persiapan bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu semen, pasir, serat dan GGBS sebagai
bahan tambah dan pengganti semen dengan jumlah persentase yang ditentukan, demana
GGBS ini berasal dari limbah tungku tanur tinggi dalam proses pembakaran biji besi.
2. Persiapan peralatan
Alat-alat yang dibutuhkan dalam pembuatan benda uji yaitu, pisau, gunting, palu,
timbangan, dan alat untuk memperhalus GGBS.
3. Persiapan GGBS
Bahan GGBS di peroleh dari PT. Krakatau Steel dan hasil pembakaran tungku tanur
tinggi berupa limbah terak besi yang harus didinginkan dan dibersihkan terlebih dahulu
sebelum digunakan.
4. Penggilangan GGBS
setelah pendinginan, GGBS digiling menjadi halus sehingga menyerupai ukuran butiran
semen karena GGBS tersebut difungsikan dalam penelitian ini sebgai pengganti semen
dengan jumlah persentase yang ditentukan.
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
17
2010
Mulai
Persiapan Bahan
Pengujian Bahan
Aggregat
-berat jenis
-penyerapan air
-berat isi
-analisa ayak
-kadar air
STANDAR
NO
YA
Pembuatan mortar
(adukan)
Penambahan GGBS
Cetak untuk benda
uji
Curing
(perawatan)
PENGUJIAN:
-Kuat tekan
-Kuat tarik
-Kuat lentur
-Konsistensi
-Perubahan panjang
ANALISADATA
KESIMPULAN
Skema Pembuatan Penelitian
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
18
2010
I. JADWAL PELAKSANAAN
JADWAL PELAKSANAAN
NO JENIS KEGIATAN ALOKASI WAKTU
1 2 3 4 5
I PERSIAPAN
a. Studi Literatur
II PELAKSANAAN
a. Persiapan Bahan
b. Pengujian Bahan
c. Perencanaan Campuran
d. Pembuatan Benda Uji
e. Pengujian Benda Uji
f. Analisa Data
III PELAPORAN
a. Penulisan
b. Penggandaan
c. Laporan
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
19
2010
J. BIAYA
Rencana biaya penelitian ini sebesar Rp 8.860.000 dengan perincian sebagai berikut :
1. Bahan dan Peralatan
a. Semen 5 Zak @ Rp. 60.000,00 Rp. 300.000,00
b. Agregat halus (4 m³ x Rp. 150.000,00) Rp. 600.000,00
c. Terak tanur tinggi (3 m³ x Rp. 250.000,00) Rp. 750.000,00
d. Sewa alat, mesin dan Laboratorium Rp. 1.000.000,00
e. Pengujian agregat halus ls Rp. 400.000,00
f. Pengadukan & pengujian sifat fisik ls RP. 600.000,00
g. Pembuatan 108 benda uji ls Rp. 1.000.000,00
h. Pengujian sifat mekanik 108 benda uji ls Rp. 1.000.000,00
----------------- +
Jumlah (A) Rp. 5.650.000,00
2. Perjalanan
Biaya transportasi pembelian bahan ls Rp 700.000,00
----------------- +
Jumlah (B) Rp 700.000,00
3. Biaya Lain-lain
Penyusunan Laporan 5s Rp. 500.000,00
Penyusunan jurnal Rp. 200.000,00
Penggandaan, penjilidan 5s Rp. 400.000,00
Dokumentasi ls Rp. 250.000,00
Penelusuran Pustaka 40 jam x Rp. 5.000,00 Rp. 200.000,00
Tinta Printer 1 set Rp. 300.000,00
USB Flas Disk 3bh x70.000,00 Rp. 210.000,00
Kertas 3rimxRp.50.000,00 Rp. 150.000,00
Bahan Rujukan ls Rp. 300.000,00
--------------- +
Jumlah (C) Rp. 2.510.000,00
Jumlah (A + B + C) Rp.8.860.000,00
(Terbilang delapan juta delapan ratus enam puluh ribu )
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
20
2010
DAFTAR PUSTAKA
Buku ajar politeknik negeri jakarta, 2005, Teknologi Bahan 1 dan 2, program d3, politeknik
negeri jakarta.
Syahrizal Mohd. 2003. Pengaruh GGBS Terhadap Kekuatan Tekan Beton. Tesis Program
Magister. Universitas Teknologi Malaysia
Dykes Paul. 2003. Sustainable Cement Alternative of OPC.
<www.constructireland.ie/articles/0212cement.php>
Ecocem Ireland is an independent.2001. About GGBS.
<www.ecocem.ie/index.php?p=technical&q=ggbs>
www.ukcsma.co.uk/uses_of_ggbs.html
Singh Kanwarjot. 2007. Civil Engineering Portal. < www.engineeringcivil.com/what-is-the-
advantage-of-using-ggbs-as-replacement-of-cement-in-concrete.html>
Wikipedia. 2000. Ground granulated blast furnace slag.
<http://en.wikipedia.org/wiki/Ground_granulated_blast_furnace_slag>
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
21
2010
LAMPIRAN
NAMA DAN BIODATA KETUA SERTA ANGGOTA
1. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Reza Ppriansyah
b. NIM : 1108020113
c. Jurusan : Teknik Sipil
d. Universitas/Institut/Politeknik : Politeknik Negeri Jakarta
e. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam/Minggu
2. Anggota pelaksana Kegiatan/ Penulis
2.1 Anggota 1
a. Nama Lengkap : Andi Aswar
b. NIM : 1108020197
c. Jurusan : Teknik Sipil
d. Universitas/Institut/Politeknik : Politeknik Negeri Jakarta
e. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam/Minggu
2.2 Anggota 2
a. Nama Lengkap : Wisnu Pambudi
b. NIM : 3109120225
c. Jurusan : Teknik Sipil
d. Universitas/Institut/Politeknik : Politeknik Negeri Jakarta
e. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam/Minggu
NAMA DAN BIODATA DOSEN PENDAMPING
a. Nama Lengkap dan Gelar : Pratikto ST, MSi
b. Golongan Pangkat dan NIP : Pembina-IVA 1966021990031002
c. Jabatan Fungsional : Pembina
d. Jabatan Struktural : Lektor Kepala
e. Jurusan : Teknik Sipil
f. Perguruan Tinggi : Politeknik Negeri Jakarta
g. Bidang Keahlian : Teknologi Bahan
h. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam/minggu
PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA PENELITIAN
22
2010