Pemanfaatan lumpur Sidoarjo sebagai bahan campuran pada ... · Sidoarjo untuk campuran beton...

O L E H :P E RT I W I M E G A H S A R I3 11 0 1 0 5 0 3 5

D O S E N P E M B I M B I N G :P R O F. D R . I R . T R I W U L A N , D E AD R . E N G J A N U A RT I J AYA E K A P U T R I , S T. , M T.

PEMANFAATAN LUMPUR BAKAR SIDOARJO SEBAGAI BAHAN CAMPURAN PADA PEMBUATAN

BETON RINGAN DENGAN MENGGUNAKAN TAMBAHAN BUIH DAN SERAT ALAM

Latar Belakang . . .

Pertumbuhan pengetahuan dan teknologi yangsemakin pesat di bidang konstruksi mendorong kitalebih memperhatikan standar mutu serta produktivitaskerja untuk dapat berperan serta dalam meningkatkansebuah pembangunan konstruksi dengan lebihberkualitas. Salah satu yang kita kenal adalah BetonRingan (lightweightconcrete).

Dalam penelitian ini kami akan memanfaatkan lumpurSidoarjo untuk campuran beton ringan, mengingatketersediaan lumpur Sidoarjo yang sangat melimpahdengan volume semburan lumpur yang dihasilkanmencapai 126.000 m3 per hari.

Perumusan Masalah . . .

Berapa perbandingan optimum campuran antaralumpur bakar Sidoarjo, semen, dan buih dalam pasta ringan?

Berapa perbandingan optimum campuran antaralumpur bakar Sidoarjo, semen, buih, dan serat alam(serat kenaf) dalam mortar ringan?

Berapa air yang dibutuhkan untuk komposisicampuran yang telah ditentukan?

Tujuan Penelitian . . .

Mengetahui kadar optimum campuran antaralumpur bakar Sidoarjo, semen, dan buih dalam pasta ringan.

Mengetahui kadar optimum campuran antaralumpur bakar Sidoarjo, semen, buih, dan serat alam(serat kenaf) dalam mortar ringan.

Mendapatkan kebutuhan air untuk komposisicampuran yang ditentukan.

Manfaat Penelitian . . .

Lumpur Sidoarjo dapat digunakan sebagai bahantambahan dalam pembuatan beton ringan olehmasyarakat.

Penelitian ini dapat menjadi referensi untukmelakukan penelitian lebih lanjut tentang material yang dapat ditambahkan sebagai campuran betonringan.

Mendapatkan komposisi campuran material yang tepat untuk beton ringan dengan menggunakanlumpur Sidoarjo.

Batasan Masalah. . .

Bahan Utama- Lumpur Sidoarjo- Semen- Air

Bahan Tambahan- Serat Kenaf- foam (Buih)

Komposisi Menggunakan metode konvensional Sistem curing dilakukan dengan menggunakan autoclave

dengan tekanan 13.8 bar selama 2 jam Tidak membahas reaksi kimiawi antara zat. Penelitian hanya terbatas skala laboratorium.

Material Penyusun. . .

Lumpur Bakar

Semen Portland Tipe I

Buih

Serat Kenaf

Klasifikasi Beton Ringan. . .

Klasifikasi Berat Jenis (kg/m3) Kuat Tekan (MPa)

Non-struktural 240 – 800 0.35 – 7

Struktur ringan 800 – 1400 7 – 17

Struktural 1400 – 1800 > 17

Menurut Tjokrodimuljo, 1996 Klasifikasi Beton Ringan dibagimenjadi 3 bagian, yaitu :

Metode Pembuatan Beton Ringan. . .

Membuat gelembung-gelembung gas/udara dalamadukan semen sehingga terjadi banyak pori-poriudara di dalam betonnya (beton ringan teraerasi).

Menggunakan agregat ringan Membuat beton tanpa menggunakan butir-butir

agregat halus atau pasir(Tjokrodimuljo, 1996 )

START

Studi Literatur

Persiapan material

( A ) Membuat Pasta Normal dengan komposisi perbandinganSemen (PC) : Lumpur Bakar (LB)

Tes Konsistensi Normal

Diagram Alir . . .

Diagram Alir . . .( Lanjutan)

OPC : LB35% : 65%

OPC : LB 40% : 60%

OPC : LB 45% : 55%

OPC : LB 50% : 50%

OPC : LB 5% : 95%

OPC : LB20% : 80%

OPC : LB15% : 85%

OPC : LB 10% : 90%

OPC : LB 25% : 75%

OPC : LB 30% : 70%

A

Mendapatkan komposisi Pasta Normal Optimum

(PNO)


( B ) Membuat Pasta Ringan dengan 5 komposisi teroptimum dari Pasta Normal (PN) dan ditambah buih dengan 3 variasi,

PNO + Buih

PNO1 + 1/75 buihPNO1 + 1/65 buihPNO1 + 1/55 buih

PNO2 + 1/55 buih

PNO3 + 1/55 buih

PNO2 + 1/65 buih

PNO3 + 1/65 buih

PNO2 + 1/75 buih

PNO3 + 1/75 buih

PNO4 + 1/55 buih

PNO5 + 1/55 buih

PNO4 + 1/65 buih

PNO5 + 1/65 buih

PNO4 + 1/75 buih

PNO5 + 1/75 buih

A


AutoclaveSelama 2jam

Tiap variasi terdiri dari 3 benda uji kubus untuk tes tekan5cm x 5cm x 5cm

Tes Tekan umur 7 hari

Mendapatkan komposisioptimum Pasta Ringan (PRO)

B


( C ) Membuat Mortar Ringan dengan 5 komposisi teroptimum dariPasta Ringan (PR) dan ditambah serat dengan 3 variasi,

PRO + Serat alam (se buih rat kenaf)

B

PRO1/75 + 0.3% serat
















AutoclaveSelama 3jam

Tes Tekan umur 7 hari

Mendapatkan komposisi optimum Pasta Ringan Berserat (MR)

OK

Syarat klasifikasi Beton Ringan


Kesimpulan

FINISH

Analisa Harga

Hasil dan Analisa . . .

Analisa Material Pasta Normal Pasta Ringan Pasta Ringan Berserat Analisa Harga

Analisa Material . . .

Lumpur Bakar Sidoarjo- Berat Jenis = 2.67 gr/cm3

- Material optimum yang terkandung yaitu SiO2 , Fe2O3, CaO, dan Al2O3

Semen Portland Tipe I- Berat Jenis = 3.07 gr/cm3

- Material optimum yang terkandung yaitu CaO, Fe2O3, SiO2 , dan Al2O3

Pasta Normal (PN) . . .

KomposisiSemen Lb Air

(%) total berat binder



PN-5 5 95 38 7,14, 28 hari

PN-10 10 90 38 7,14, 28 hari

PN-15 15 85 36 7,14, 28 hari

PN-20 20 80 36 7,14, 28 hari

PN-25 25 75 35 7,14, 28 hari

PN-30 30 70 35 7,14, 28 hari

PN-35 35 65 35 7,14, 28 hari

PN-40 40 60 34 7,14, 28 hari

PN-45 45 55 34 7,14, 28 hari

PN-50 50 50 34 7,14, 28 hari

Benda Uji Keterangan

Kuat Tekan

01020304050607080

50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Kuat

Teka

n (M

Pa)

% Lumpur Bakar

Hubungan Antara Pasta dan Kuat Tekan

7 hari 14 hari 28 hari

Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa semakinbertambahnya lumpur bakar pada binder maka kuat tekansemakin tinggi. Kuat tekan optimum berada pada komposisiPN-50 (50% semen dan 50% LB) yaitu sebesar 62 Mpa padaumur 28 hari.

1.50

1.60

1.70

1.80

1.90

2.00

50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Bera

t Vol

ume

(gr/

cm3)

Lumpur Bakar (%)

Hubungan Antara Pasta dan Berat Volume

Berat Volume

Hubungan antara berat volume dan penambahanlumpur berbanding terbalik, semakin banyak lumpur makaberat volume pada benda uji pasta normal semakin ringan.Berat volume optimum sebesar 1.94 gr/cm3 dengankomposisi 50% semen : 50% LB.

Pasta Ringan (PR) . . .

Semen Lb AIR Buih(%) total

berat binder

(%) total berat

binder

(%) berat semen

(ml) total berat binder

PR-101/55 1/55PR-101/65 1/65PR-101/75 1/75PR-201/55 1/55PR-201/65 1/65PR-201/75 1/75PR-301/55 1/55PR-301/65 1/65PR-301/75 1/75PR-401/55 1/55PR-401/65 1/65PR-401/75 1/75PR-501/55 1/55PR-501/65 1/65PR-501/75 1/75


10 90 55 7 hari

20 80 55 7 hari

30 70 55 7 hari

40 60 55 7 hari

50 50 55 7 hari

Kuat Tekan

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

1.33 1.53 1.73

PR-50

PR-40

PR-30

PR-20

PR-10

Grafik Foam terhadap Kuat Tekan

Foam

Kua

t Tek

an (M

Pa)

Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa semakinbertambahnya buih pada binder maka kuat tekan akansemakin rendah. Kuat tekan optimum berada pada komposisiPR-40 (40% semen dan 60% LB) yaitu sebesar 5.2 Mpa padaumur 7 hari.

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.33 1.53 1.73

PR-50

PR-40

PR-30

PR-20

PR-10

Foam

Grafik Foam terhadap Berat Volume

Ber

at V

olum

e (g

r/cm

3 )

Berat Volume

Hubungan antara berat volume dan penambahan buihdapat dilihat pada grafik, semakin banyak penambahan buihmaka berat volume pada benda uji pasta normal semakinringan. Berat volume optimum sebesar 0.98 gr/cm3 dengankomposisi 50% semen : 50% LB dengan penambahan 1/75buih dari berat binder.

Pasta Ringan Berserat (MR) . . .

Semen Lb AIR Buih Kenaf(%) total

berat binder

(%) total berat

binder

(%) berat

semen


(%) total berat

binder

MR-100.1 10 90 55 1/75 0.10MR-200.1 20 80 55 1/75 0.10MR-300.1 30 70 55 1/75 0.10MR-400.1 40 60 55 1/75 0.10MR-500.1 50 50 55 1/75 0.10


7 hari

Semen Lb AIR Buih Kenaf(%) total

berat binder

(%) total berat

binder

(%) berat

semen


(%) total berat

binder

MR-100.2 10 90 55 1/75 0.20MR-200.2 20 80 55 1/75 0.20MR-300.2 30 70 55 1/75 0.20MR-400.2 40 60 55 1/75 0.20MR-500.2 50 50 55 1/75 0.20MR-100.3 10 90 55 1/75 0.30MR-200.3 20 80 55 1/75 0.30MR-300.3 30 70 55 1/75 0.30MR-400.3 40 60 55 1/75 0.30MR-500.3 50 50 55 1/75 0.30


7 hari

7 hari

Kuat Tekan

Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa penambahanfiber (serat kenaf) pada pasta ringan berserat yang optimumyaitu sebanyak 0.2% dari total berat binder dengan hasil kuattekan 5.25 MPa pada komposisi MR40, pada umur 7 hari.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Ku

at T

ekan

(M

pa)

Fiber (%)

Kuat Tekan Pasta Ringan Berserat

MR-10 MR-20 MR-30 MR-40 MR-50

Berat Volume

Pada grafik diatas dapat diketahui bahwa hubunganantara penambahan fiber (serat kenaf) dengan berat volumepada pasta ringan berserat yaitu semakin banyak serat yangditambahkan maka benda uji akan semakin ringan.

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Ber

at V

olum

e (g

r/cm

3 )

Fiber (%)

Berat Volume Pasta Ringan Berserat

MR-10 MR-20 MR-30 MR-40 MR-50

Kesimpulan . . .

1. Hasil penelitian yang telah dilakukan ternyata kandungan mineraldari lumpur bakar Sidoarjo sama dengan kandungan mineralsemen, hal ini berarti lumpur bakar sidoarjodapat direaksikandengan semen.

2. Pada pembuatan pasta normal didapatkan hasil kuat tekan optimumpada pasta PN-50 umur 28 hari dengan komposisi pasta normal 50%semen dan 50% lumpur bakar yaitu sebesar 62 MPa.

3. Pada pembuatan pasta ringan didapatkan hasil kuat tekan optimumumur 7 hari pada pasta PR-401/75 dengan komposisi pasta ringan 40%semen dan 60% lumpur bakar ditambah dengan buih sebagaipengembang dengan prosentase 1/75 dari berat binder yaitu sebesar5.20 MPa. Hasil ini berbeda sangat jauh dengan kuat tekan pastanormal (PN) pada umur 7 hari dikarenakan penambahanbuih, sehingga muncul rongga-rongga udara di dalam pasta yangmembuat kuat tekan menjadi rendah, tetapi dengan adanyapenambahan buih dapat mengurangi berat jenisnya.

4. Pada pembuatan pasta ringan berserat didapatkan hasil kuat tekanoptimum pada umur 7 hari pada mortar MR-400.2 dengan komposisipasta ringan berserat 40% semen dan 60% lumpur bakar denganpenambahan buih 1/75 dan fiber (serat kenaf) 0.2% dari berat binderyaitu sebesar 5.25 MPa. Hasil ini didapatkan lebih besar dari pastaringan meskipun tidak ada peningkatan lebih banyak.

5. Untuk seluruh sampel pada pasta normal (PN), pasta ringan (PR), danpasta ringan berserat (MR) telah memenuhi syarat sebagai betonringan, yaitu memiliki berat jenis yang telah masuk dalam rentang800 - 1400 kg/m3.

Pemanfaatan lumpur Sidoarjo sebagai bahan campuran pada ... · Sidoarjo untuk campuran beton...

Documents

Transcript of Pemanfaatan lumpur Sidoarjo sebagai bahan campuran pada ... · Sidoarjo untuk campuran beton...