Memanfaatkan Limbah Kaca
Paper Polusi Industri, sekilas mengenai kaca, penggunaanya, dan pemanfaatan limbah kaca untuk tujuan komersial maupun lingkungan. Disusun oleh :
Ashof Wilda Achmad ( 201124024 )
Deni Setiawan ( 201124027 )
Sutanti ( 201124038 )
12 September 2012
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 2
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
KATA PENGANTAR --------------------------------------------------------------------------------------------- 3
PENDAHULUAN ------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
Menyulap Limbah Kaca Menjadi Barang Berharga ------------------------------------------------- 5
1. Beberapa Bentuk Kerajinan Limbah Kaca ---------------------------------------------------------------6
2. Memanfaatkan limbah kaca sebagai green engineering ------------------------------------------9
3. Pengaruh Jenis Kaca----------------------------------------------------------------------------------------- 11
4. Pengaruh Warna Kaca -------------------------------------------------------------------------------------- 12
5. Uraian Umum Mengenai ASR ---------------------------------------------------------------------------- 12
6. Produk Beton Arsitektural--------------------------------------------------------------------------------- 14
7. Semen Portland ---------------------------------------------------------------------------------------------- 17
8. Shrinkage------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
KESIMPULAN -------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
DAFTAR PUSTAKA -------------------------------------------------------------------------------------------- 21
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 3
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-
Nya sehingga tugas makalah analisis biaya tentang Pengolahan Limbah Kaca ini dapat di
selesaikan dengan baik.
Adapun tujuan dari tugas makalah ini adalah agar mahasiswa dapat lebih
memahami dan mengerti serta lebih mudah mempelajari dari analisis biaya ini.
Terimakasih kami ucapkan kepada Pembina yang telah memberikan tugas ini
kepada kami. Serta tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu.Sehingga tugas Makalah analisis biaya tentang Pengolahan Limbah Kaca ini
dapat diselesaikan tepat pada waktunya dan dapat dimanfaatkan bersama.
Namun demikian, penyusun sangat menyadari ketidak sempurnaan makalah
ini.oleh karena itu, kritik dan saran pembaca yang bersifat membangun sangat penyusun
harapkan.
Akhir kata, semoga dengan adanya laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca sehingga
dapat menambah ilmu pengetahuan.
Jakarta, September 2012
Tim penyusun
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 4
PENDAHULUAN
Sampah merupakan salah satu permasalahan yang tengah dihadapi oleh kota-
kota besar, khususnya sampah anorganik (non-biodegradable). Cara mengatasinya agar
tidak mencemari lingkungan masih menjadi persoalan besar. Penanganan sampah
anorganik yang terencana memiliki prospek untuk memecahkan permasalahan tersebut.
Pemanfaatan limbah kaca berbentuk pecahan memiliki potensi untuk digunakan
sebagai bahan dasar kerajinan hiasan miniature bangunan. Salah satunya adalah
membentuk menjadi hiasan miniatur menara pissa melalui proses pemotongan dan
perakitan berdasarkan penelitian terhadap jenis-jenis limbah kaca dan klasifikasinya.
Limbah kaca yang dimanfaatkan (didaur ulang) untuk pembuatan kerajinan hiasan
miniature gedung, dapat digunakan sebagai hiasan dengan harga yang relatif terjangkau.
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif pilihan kerajinan perhiasan yang sudah
ada di pasar baik dari segi estetik maupun harga, khususnya bila dibandingkan dengan
kerajinan hiasan dari batu dan logam atau hiasan impor. Pada konteks sosial diharapkan
hasil-hasil penelitian ini dapat meningkatkan apresiasi masyarakat terhadap produk-
produk kria, dan selain itu pula memperluas wawasannya tentang potensi yang terdapat
pada barang-barang limbah dapat bermanfaat dan tidak mencemari lingkungan serta
dapat membuka lapangan kerja baru.
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 5
Menyulap Limbah Kaca Menjadi Barang Berharga
Hingga kini, limbah masih menjadi masalah serius di republik ini. Terutama, di
daerah-daerah industri besar. Akan tetapi, limbah tersebut masih dapat dimanfaatkan
dengan teknologi yang tepat. Salah satu limbah yang mampu disulap menjadi barang
berharga dan bernilai usaha adalah limbah kaca.
Daur ulang merupakan salah satu cara untuk meminimalisasi jumlah limbah
dengan cara mengubahnya menjadi barang-barang berguna dan bernilai ekonomi tinggi.
Daur ulang adalah proses membuat karya yang bertujuan untuk mengurangi penggunaan
bahan baku baru, mengurangi polusi, mengurangi penggunaan energi, mengurangi
kerusakan lingkungan, serta mengurangi emisi rumah kaca dibanding pembuatan barang
baru.
Beberapa material sampah atau limbah yang bisa didaur ulang, di antaranya kaca,
plastik, kertas, logam, kayu, barang elektronik, dan tekstil. Akan tetapi, pengolahan
sampah organik menjadi kompos tidak dikategorikan sebagai daur ulang meskipun
prosesnya mirip. Mengapa demikian? Karena daur ulang lebih difokuskan pada limbah
yang tidak bisa didegradasi secara alami.
Dengan kata lain, limbah yang masuk kategori daur ulang memiliki sifat tidak
dapat diuraikan secara alami oleh alam. Oleh sebab itu, dilakukan daur ulang atau
pengolahan kembali guna mengurangi kerusakan lahan. Simpulannya, daur ulang
merupakan proses yang meliputi pengumpulan limbah atau sampah, penyortiran,
pembersihan, dan pengolahan menjadi material baru. Salah satu material limbah yang
dapat didaur ulang adalah kaca. Berbagai cara dilakukan oleh para perajin untuk
menyulap limbah kaca menjadi barang bernilai guna dan bernilai ekonomi tinggi. Salah
satu kerajinan yang dapat dibuat dari limbah kaca adalah kerajinan gelas dari pecahan
kaca. Gelas dari pecahan kaca ini akan terkesan mewah dan unik sehingga menarik hati
para konsumen. Dengan demikian, gelas pecahan kaca dapat dijadikan salah satu peluang
bisnis menguntungkan bagi Anda. Ya. Bisnis ini memang terbilang menggiurkan karena
menggunakan bahan baku murah dengan hasil memuaskan.
Pengolahan bahan bahan yang dibutuhkan untuk membuat berbagai kerajinan
kaca adalah pecahan kaca atau pecahan botol bekas, toples bekas, dan barang bekas lain
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 6
berbahan kaca. Setelah terkumpul,
berikut adalah langkah-langkah
pengolahannya:
Bersihkan kaca dari bahan-bahan yang
mengkontaminasi, lalu cuci. Setelah
benar-benar bersih, bahan kaca dilebur
dalam tungku selama 24 jam dengan
suhu 1.500 derajat Celcius. Setelah
benar-benar meleleh dan cairannya tidak mengandung gelembung lagi, bentuklah kaca
sesuai keinginan. Leburan kaca ini dapat pula digunakan sebagai bahan bangunan dan
pembuatan jalan yang disebut glassphalt. Glassphalt merupakan bahan pelapis jalan yang
menggunakan 30 persen material kaca daur ulang. Selain dilebur, bahan kaca dapat
dipotong-potong dan dimodifikasi menjadi bentuk-bentuk yang diinginkan. Misalnya,
bentuk-bentuk mainan maupun miniatur bangunan-bangunan bersejarah.
1. Beberapa Bentuk Kerajinan Limbah Kaca
Limbah kaca dapat diubah menjadi bentuk-bentuk baru yang bervariasi. Misalnya,
vas bunga, kap lampu, mainan, senjata api, kereta api, helikopter, sepeda motor, becak,
andong, alat musik, drum, gapura, dan lampu hias.
Penelitian juga dilakukan pada pembuatan cetakan logam (kuningan) pembentuk
batu-batuan hias kaca. Demikian pula pada jenis-jenis logam yang akan digunakan
sebagai ikatan. Logam terpilih adalah tembaga, karena selain harganya yang relatif
terjangkau juga mudah dibentuk dan diwarna. Penelitian ini bersifat eksploratif yang
meliputi aspek-aspek teknis, estetis dan fungsional. Hal ini mencangkup pembuatan
cetakan, penekan kaca, pengolahan logam pengikat, proses finishing logam, perakitan
elemen dekoratif, dan penyempurnaannya. Pentahapan penelitian meliputi seleksi dan
pengolahan limbah kaca, pengembangan cetakan, pengembangan perakitan dan
pengembangan desain elemen dekoratif limbah kaca dengan ikatan tembaga dan
kuningan. Hasilnya adalah sejumlah batu-batuan hias dalam aneka bentuk, ukuran, dan
warna kaca serta perhiasan dalam berbagai perangkat gelang dan kalung.
Glassphalt
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 7
Limbah kaca yang dimanfaatkan (didaur ulang) untuk pembuatan elemen
dekoratif, dapat digunakan sebagai perhiasan dengan harga yang relatif terjangkau.
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif pilihan perhiasan yang sudah ada di
pasar baik dari segi estetik maupun harga, khususnya bila dibandingkan dengan
perhiasan dari batu dan logam mulia atau perhiasan impor. Pada konteks sosial
diharapkan hasil-hasil penelitian ini dapat meningkatkan apresiasi masyarakat terhadap
produk-produk kria, dan selain itu pula memperluas wawasannya tentang potensi yang
terdapat pada barang-barang limbah. Hasil limbah kaca khususnya di kota-kota
metropolitan sepert Jakarta maupun. Surabaya terus meningkat. Hal ini disebabkan terus
berkembangnya tingkat konsumsi masyarakat terhadap minuman yang menggunakan
kaca sebagai kemasan. Belum lagi limbah kaca yang dihasilkan oleh industri dan
perusahaan komersial. Menurut penelitian yang telah dilakukan, hanya sebagian kecil
dari limbah kaca tersebut yang di daur ulang, sisanya limbah kaca tersebut dibuang ke
lahan-lahan terbuka atau hanya sekadar ditimbun dalam tanah.
Hasil hiasan daur ulang kaca yang dilelehkan kemudian dibentuk
Kaca merupakan material yang reaktif, bila ditambahkan pada beton yang
menggunakan semen portland. Hal ini akan menyebabkan masalah durability pada jangka
panjang, yang dinamakan alkali-silica reaction (ASR) Akibat dari ASR adalah ASR gel yang
akan menyebabkan beton mengembang karena absorbsi uap yang lembab. ASR adalah
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 8
proses kemofisika yang memungkinkan terjadinya kerusakan secara mekanis,
pengembangan dan ekspansi. Hal ini tergantung kepada komposisinya.
Dari ekspansi yang telah diamati, hasil dari ekspansi yang elastik maupun non-
elastik disebabkan oleh kumulatif dari tekanan hidrostatik, dimana tergantung kepada
modul elastik dari matriks agregat, kekentalan dari ASR gel, permeability dari matriks,
dan ukuran dari agregat. ASR telah diteliti pada beberapa terowongan, jembatan dan
pintu air yang terdapat di Belanda. Pada beberapa kerusakan yang terlihat pada beton,
diduga akibat pengaruh dari ASR. Pada seluruh kasus kerusakan beton secara umum,
penyebab dari kerusakan beton tentu saja tidak dapat dipastikan hanya akibat ASR saja,
kerusakan yang terjadi sangat bervariasi tergantung kepada ciri keretakan struktur yang
terjadi. Pada beberapa kasus kerusakan beton, shrinkage dan frost (embun beku) dapat
turut berperan sebagai penyebabnya. Penggunaan agregat kaca pada beton di saat ini
telah menjadi realita di dunia konstruksi. Hal ini disebabkan karena penggunaan agregat
kaca dapat menekan biaya bahan baku beton. Dalam Final Report yang berjudul Recycled
Materials in Portland Cement Concrete yang disusun oleh Prof. Dr. Farhad Ansari dari
Dept. of Civil and Materials Engineering University of Illinois at Chicago, agregat kaca
dapat digunakan pada beton untuk menghasilkan mutu yang tinggi. Namun seringkali
dijumpai permasalahan yaitu timbulnya retak-retak pada beton yang komposisinya
menggunakan agregat kaca.
Karakteristik keretakan terkait alkali-silica reaction (ASR), gambar contoh pada dinding penghalang jalan.
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 9
2. Memanfaatkan limbah kaca sebagai green engineering
Selama beberapa tahun terakhir, telah diadakan penelitian untuk
mengembangkan material baru, seperti agregat kaca, di dalam bahan konstruksi. Di
samping itu, terdapat sejumlah alasan dari segi lingkungan, diupayakan agar limbah kaca
tidak terus bertambah dan memenuhi tempat tempat pembuangan. Limbah kaca tidak
seperti limbah kertas atau limbah organik lainnya, yang bisa terdekomposisi bila dibuang
di lahan-lahan terbuka. Dari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya, dibutuhkan
biaya yang cukup besar untuk mengangkut limbah-limbah kaca tersebut ke tempat
pembuangan.
Unsur pokok dari kaca adalah Silicon
dioxide (SiO2) atau yang lebih dikenal dengan
nama silica yang ditemukan di alam dalam
bentuk pasir kuarsa atau kristal kuarsa.
Terdapat indikasi bahwa terjadi
pengembangan (expansion) pada volume
beton, meskipun menggunakan low alkali
cement. Pada beton konvensional, perubahan
volume dapat terjadi pada saat sebelum
maupun setelah setting selesai, berupa
penyusutan ataupun pengembangan. Pada
beton yang menggunakan agregat kaca, shrinkage dapat digunakan sebagai salah satu
indikator mengenai penyusutan dan pengembangan yang terjadi ataupun kombinasi dari
kedua fenomena tersebut. Salah satu kendala penggunaan agregat kaca pada beton
adalah terjadinya Alkali Silica Reaction (ASR) antara pasta semen dan agregat kaca.
Karena itu, perlu diberikan perhatian khusus pada ASR (Alkali Silica Reaction), khususnya
pada beton yang menggunakan agregat kaca. Columbia University telah melakukan riset
yang menyelidiki penggunaan agregat kaca pada beton. Aspek penting dari ASR pada
beton dengan agregat kaca juga telah dipelajari. Warna dari agregat kaca juga
mempunyai peranan penting. Agregat kaca yang berwarna hijau ternyata tidak
menyebabkan ekspansi. Spesifikasi dari produk beton dengan menggunakan kaca sebagai
agregat masih dalam perkembangan, termasuk concrete masonry blocks dengan 10%
Pasir kuarsa dari Gurun Gobi, Mongolia.
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 10
agregat kaca yang warnanya bermacam-macam, dan 100% agregat kaca yang hanya
terdiri dari satu macam warna saja, yang dipakai untuk menambah nilai segi arsitektural
dan aplikasi dari segi dekoratif.
Permasalahan pembuangan limbah kaca di New York mendorong evaluasi ulang
untuk situasi ini. Sebuah riset komprehensif dilakukan oleh Columbia University sejak
tahun 1994 untuk mempelajari kecocokan dari campuran warna agregat kaca yang
dipakai pada concrete masonry blocks. Aspek penting dari ASR pada beton yang
menggunakan agregat kaca telah dipelajari dengan eksperimen menggunakan standard
test ASTM C 1260 dan metode praktis untuk mengurangi efek yang berbahaya yang
disebabkan ASR. ASR membutuhkan perhatian serius, khususnya dalam industri beton
karena kemungkinan terjadinya juga reaksi dengan beberapa agregat alami, dan kerugian
lainnya yang terjadi setelah jangka waktu yang lama. Struktur kimia yang sederhana dan
amorphous dari soda-lime glass membuatnya menjadi agregat yang ideal untuk diteliti
aspek fundamental dari ASR. Soda lime glass dibuat dengan melelehkan bahan baku,
seperti sodium karbonat (soda), kapur, dolomit, silikon dioksida (silika), aluminium oksida
(alumina), dan sejumlah kecil denda agen (misalnya, sodium sulfat, sodium klorida )
dalam tungku kaca pada suhu lokal sampai 1675 C.
Rintangan yang utama dalam mempelajari ASR adalah sifatnya yang long-term .
Hasil dari kerusakan yang ditimbulkan ASR membutuhkan waktu beberapa tahun untuk
menunjukkan ciri-cirinya. Proses ASR meliputi reaksi kimia yang heterogen antara reaksi
padat dan cair. Oleh karena itu, area permukaan dari agregat dipengaruhi oleh
ukurannya. Ekspansi biasanya tidak tampak hingga 3 sampai 4 hari. Komposisi kimia dari
ASR gel adalah factor penting di dalam menentukan ekspansi. Teori klasik untuk
menjelaskan perilaku dari pessimum (ekspansi maksimum) didasarkan pada mekanisme
yang berkaitan dengan perbandingan Na2O/ SiO2 dalam ASR gel products. Pengaruh
Kandungan Kaca Ekspansi meningkat dengan tetap seiring dengan bertambahnya dosis
dari agregat kaca.
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 11
3. Pengaruh Jenis Kaca
Ekspansi yang disebabkan Pyrex Glass
dan Fused Silica adalah kelipatan dari ekspansi
yang disebabkan Clear soda-lime Glass. Selain
itu, Fused Silica adalah yang paling reaktif
diantara jenis lainnya, diikuti oleh Pyrex Glass
dan Soda-lime Glass .Reaktifitas ternyata
berhubungan dengan jumlah kandungan dari
amorphous silica. Juga tergantung ke pada
faktor lain, misalnya jumlah kandungan dari
CaO. Tang mengkorelasikan reaktifitas dari kaca
menjadi reactivity index yang didefinisikan
dengan:
Terlihat bahwa pengurangan kandungan CaO dan Al2O3 (diiringi dengan
penambahan kandungan Na2O dan SiO2) menyebabkan peningkatan reaktiftas. Fused
Silica hampir 100% terdiri dari amorphous silica glass. Pyrex memiliki 2 fase borosilicate
yang mengandung 80% silica glass dan 20% sodium-borate glass.
Fase kedua menimbulkan microporosity yang lebih besar. Dan kedua fase ini
diharapkan memberi reaksi pada rate yang berbeda di dalam highly alkaline pore
solution. Soda-lime Glass mengandung silica antara 65-80%, tergantung pada
komposisinya. Kaca dianggap sebagai material yang hanya memiliki 1 fase, meskipun
pada beberapa jenis kaca buram (tidak tembus cahaya) memiliki 2 fase yang dapat
menyebabkan rate reaksi yang berbeda. Pessimum (ekspansi maksimum) tergantung
kepada reaktifitas dari agregat. Agregat yang reaktif, menyebabkan turunnya pessimum
size . Material yang highly pozzolanic sekalipun tidak dapat dijamin bebas dari ASR,
kecuali partikel penyusunnya sangat halus.
K = (CaO+Al2O3) / ( SiO2+ Na2O)
Struktur amorphous silica glass (SiO2) dalam dua-dimensi
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 12
4. Pengaruh Warna Kaca
Menurut survei di kota New York, limbah kaca terdiri dari 62 % kaca bening, 19 %
kaca yang berwarna hijau, 14 % kaca yang berwarna kekuning-kuningan dan 5% kaca
lainnya. Dari penelitian yang telah dilakukan, kaca bening menyebabkan ekspansi yang
lebih besar, Kaca yang berwarna hijau bukan hanya tidak reaktif, tetapi malah
mengurangi ekspansi dari pasir yang agak reaktif.
Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah kaca berwarna hijau yang digiling
halus, merupakan cara yang murah untuk menekan efek dari ASR. Semakin halus kaca
yang berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat. Warna
dari kaca didapatkan dengan menambahkan oksida tertentu dalam lelehan kaca,
misalnya Fe2O3 untuk kaca kekuning-kuningan dan Cr2O3 untuk kaca hijau yang berwarna
hijau. Keefektifan dari kaca yang berwarna hijau untuk menekan efek dari ASR sangat
berhubungan dengan jumlah kandungan Cr2O3 di dalamnya. Tetapi Cr2O3 yang
ditambahkan langsung pada campuran beton, sebaliknya meningkatkan ekspansi dan
perlu diperhatikan.
5. Uraian Umum Mengenai ASR
ASR adalah proses kemofisika yang memungkinkan terjadinya kerusakan secara
mekanis, pengembangan dan terjadinya ekspansi. Hal ini tergantung kepada
komposisinya. Dari ekspansi yang telah diamati, hasil dari ekspansi yang elastik maupun
non-elastik disebabkan oleh kumulatif dari tekanan hidrostatik, dimana tergantung
kepada modul elastik dari matriks agregat, kekentalan dari ASR gel, permeability dari
matriks, dan ukuran dari agregat. Bila reaksi ini berlanjut dan tekanan internal melebihi
kekuatan tarik dari matriks, akan terbentuk retak-retak di sekitar partikel agregat yang
mengalami reaksi. Proses kimia dan fisika ini mempengaruhi tekanan internal (tekanan
dalam), dimana akan mengakibatkan ekspansi dan microcracking dari beton.
Concrete Masonry Blocks, blok bata yang terbuat dari beton cocok untuk
menyerap limbah kaca dalam jumlah yang besar. Concrete blocks pada umumnya terdiri
dari 3010 pon kerikil, 5600 pon pasir, 1000 pon semen dan 174 pon air. Dan campuran
ini, dapat menghasilkan kurang lebih 250 blok beton. Diadakan pengetesan untuk 4
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 13
campuran yang berbeda. Campuran A adalah sebagai acuan/kontrol dan memiliki
komposisi yang sama persis seperti di atas. Campuran B, C, D adalah identik dengan
campuran A, kecuali beberapa hal sebagai berikut, pada campuran B, 430 pon pasir
digantikan dengan agregat kaca (yang lolos saringan agregat No.30) yang memiliki warna
yang bermacam-macam. Pada campuran C, 10% dari jumlah semen digantikan dengan
agregat kaca (yang lolos saringan agregat No.400). Pada campuran D, pergantian dari
campuran B dan campuran C dikombinasi. Hasil tes kekuatan setelah 28 hari
menunjukkan:
Sekarang, paving blok dengan 100% agregat kaca telah diproduksi, dengan
kekuatan yang melebihi 69 MPa. Sedangkan untuk drying shrinkage menunjukkan :
Semua hasil ini berada di bawah 0.065% dan sesuai dengan spesifikasi ASTM C90.
Apakah blok bata yang terbuat dari beton (concrete masonry blocks) dengan agregat
kaca yang berasal dari limbah ini dapat diproduksi secara ekonomis, tergantung kepada
technical feas ibility dan economical feasibility. Technical feasibility telah ditunjukkan,
tetapi memproduksi blok beton merupakan bisnis yang sangat kompetitif Digambarkan
disini, concrete blocks dapat dijadikan produk komoditi, walaupun menggantikan semen
dan pasir dengan agregat kaca memiliki efek ekonomis yang paling baik, tetapi disini
ditawarkan kesempatan untuk menyerap limbah kaca dalam jumlah yang besar.
Campuran A : 32.2 MPa
Campuran B : 29.4 MPa
Campuran C : 31.9 MPa
Campuran D : 29.4 MPa
Campuran A : 0.017 %
Campuran B : 0.0286 %
Campuran C : 0.03 %
Campuran D : 0.026 %
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 14
Dengan cara demikian, dapat meringankan masalah pembuangan. Sebagai
contoh, bila suatu pabrik yang dalam waktu setahun menghasilkan 5 juta blocks dimana
menggunakan 10% agregat kaca, berarti telah menyerap 10 ribu ton limbah
kaca. (10 ribu ton adalah 10% dari limbah kaca yang dihasilkan kota New York dalam
setahun).
Concrete Masonry Blocks, yang biasa dikenal sebagai bata blok
6. Produk Beton Arsitektural
Jika limbah kaca ini disortir berdasarkan warna, digolongkan berdasarkan ukuran,
dicampur dengan pasta semen dan diperhalus permukaannya, maka glasscrete
merupakan material yang memiliki nilai tambah. Glasscrete menghasilkan nilai dekoratif
yang tidak terbatas dan aplikasinya dalam dunia arsitektural. Nilai tambah lainnya adalah
dapat menggantikan batu-batuan alami yang lebih mahal harganya, seperti
marmer/pualam dan granit. Dapat di pertimbangkan penggunaannya pada ubin lantai
atau dinding, panel dinding, meja, bangku dan perabot lainnya. Juga pada bangunan
untuk tumbuh-tumbuhan, vas dan paving blok. Kekuatan tekan secara umum cukup
memadai, karena untuk 6 000 psi (40 MPa) dapat dengan mudah dicapai. Bila diinginkan
kekuatan tarik, maka dapat diperkuat dengan fiber yang cocok.
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 15
Glascreate, limbah kaca yang disortir, digolongkan ukurannya kemudian dicampur dengan pasta
semen dan diperhalus permukaannya
Ringkasan :
a) Ukuran pessimum (ukuran partikel yang menyebabkan ekspansi maksimum)
merupakan fungsi dari tipe kaca dan warna. Seiiring dengan bertambahnya
reaktivitas dari kaca, maka ukuran pessimum bergeser ke arah ukuran partikel
yang lebih kecil.
b) Ekspansi dari mortar sebanding dengan kandungan kaca.
c) Ekspansi juga sangat bergantung kepada warna dari kaca. Kaca soda-lime yang
bening merupakan yang paling reaktif, diikuti dengan yang berwarna kekuning-
kuningan. Kaca yang berwarna hijau tidak menyebabkan ekspansi yang berarti.
Korelasi yang erat ditemukan antara ekspansi dan kandungan Cr2O3. Kaca
berwarna hijau yang digiling halus, merupakan cara yang murah untuk menekan
efek dari ASR.
Agregat Kasar dan Agregat Halus
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 16
Agregat kasar yang digunakan adalah batu pecah dengan ukuran 20 mm / 40 mm.
Hal ini dilakukan agar proporsi dari agregat agregat terhadap ukuran cetakan
dari sample balok dapat mendekati keadaan sebenarnya di lapangan.
Agregat Kaca
Dengan bahan mentah yang banyak dan murah, kaca memiliki ketahanan
terhadap abrasi serta ketahanan terhadap cuaca atau serangan kimia yang baik.
Kaca biasa berbahan dasar silika-silika dioksida yang memiliki susunan kristal
tetrahedral yang acak. Apabila silika didinginkan dengan kecepatan normal akan
menghasilkan struktur yang amorphous. Hal ini mungkin bisa dianggap sebagai
bentuk kristal yang sangat menyimpang dan bersifat random. Meskipun silika
merupakan dasar penyusun kaca tetapi tidak digunakan dalam bentuk murni
karena temperatur lelehnya yang tinggi, sekitar 1700o C. Silika kemudian
dimodifikasi dengan mencampurkan sodium karbonat yang pada suhu tinggi akan
berubah menjadi sodium oksida dan bereaksi lagi dengan sebagian silika menjadi
sodium disilikat, yang akan menghentikan sebagian rangkaian pembentukan
silikon-oksigen yang rigid. Material yang terbentuk disebut sebagai soda glass
meleleh pada temperature yang lebih rendah, sekitar 800 C. Sayangnya, soda-
glass ini mudah larut dalam air, sehingga ditambahkan kalsium karbonat untuk
membentuk jaringan campuran baru agar membuat kaca stabil. Komposisi kaca
soda-lime adalah kira-kira sebagai berikut :
SiO2 : 75%
Na2O : 15%
CaO : 10%
Binder
Binder adalah bahan pengikat dalam campuran beton yang terdiri dari semen dan
bahan pengisi ( filler ). Filler berfungsi untuk meningkatkan kepadatan ( density )
beton. Filler dapat mengisi rongga rongga dalam beton dikarenakan ukuran filler
yang lebih kecil daripada semen Kombinasi antara semen dengan filler akan
menghasilkan senyawa kalsium silikat hidrat (CSH) yang berfungsi mengikat
campuran beton
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 17
7. Semen Portland
Semen Portland adalah semen hidraulis yang dihasilkan dengan cara menggiling
terak. Semen Portland, terutama terdiri dari kalsium silikat yang bersifat hidraulis dan
digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal
senyawa kalsium sulfat serta boleh ditambah dengan bahan lain. Bahan dasar yang
digunakan dalam pembuatan Semen Portland adalah :
a) Batu kapur : sebagai unsur utama yang mengandung CaO.
b) Tanah liat : sebagai sumber kandungan SiO2, Al2O3 dan Fe2O3.
c) Bahan tambahan : mengandung senyawa kalsium sulfat, misalnya gypsum. Bila
perlu, diberi bahan tambahan berupa:
Pasir kuarsa atau batu silika : bila kandungan SiO2 kurang
Pasir atau biji besi : bila kandungan Fe2O3 kurang.
Senyawa Utama Pada Semen Portland, Senyawa utama yang terbentuk pada
Semen Portland, yaitu :
a) C3S : Tri kalsium silikat ( 5 8 % 69% )
b) C2S : Di kalsium silikat ( 8% 15% )
c) C3A : Tri kalsium aluminat ( 2% 15% )
d) C4AF : Tetrakalsium alumina ferrit ( 6% 14% )
8. Shrinkage
Saat pasta semen berada pada kondisi plastis, terjadi kontraksi penyusutan
volumetrik yang mana skalanya sekitar 1% lebih besar dari volume kering semen
sebenarnya. Kontraksi ini dikenal sebagai plastic shrinkage, karena proses ini terjadi pada
saat beton masih berada pada fase plastis. Perubahan volume juga dapat terjadi pada
saat setelah setting selesai, dan bisa berupa penyusutan (shrinkage) ataupun
pengembangan ( swelling) .
Hidrasi yang terus menerus, karena masih ada air yang tersisa, menyebabkan
terjadinya pengembangan, tetapi jika tidak ada perubahan kelembaban ke atau dari
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 18
pasta, menyebabkan shrinkage terjadi. (A.M. Neville,p-373) . Pengetesan di lapangan dan
di laboratorium bisa menjadi cukup memusingkan. Pengetesan di lapangan yang
menggunakan komponen beton yang sama, dapat menghasilkan nilai yang bervariasi
antara 100 200 % dari pengetesan di laboratorium. Shrinkage bisa menjadi salah satu
penyebab retak. ( American Concrete In stitute, Designing for Creep & Shrinkage in
Concrete nStructures, 1982 p-27) . Fenom ena drying shrinkage pada beton dimulai
sesegera mungkin saat beton ditaruh. Perubahan volume selama fase plastis beton
adalah penyebab utama perubahan volume yang mana secara langsung mempengaruhi
tegangan tarik yang dapat menyebabkan retak. (American Concrete In stitute, Designing
for Creep & Shrinkage in Concrete S tructures, 1982 p-36) .
a) Pengujian shrinkage Beton
Pengetesan ini mencakup apparatus dan peralatan yang digunakan untuk
persiapan specimen untuk penentuan perubahan panjang pada pasta semen yang
telah mengeras, mortar dan beton. (ASTM C 490 93a p-245) .Persiapan Cetakan,
join-join pada cetakan, garis kontak dari cetakan dan pelat dasar harus ditutup
dengan rapat untuk mencegah kebocoran air dari specimen yang baru dicetak.
Lapisi dengan tipis permukaan interior dari cetakan dengan minyak mineral.
(ASTM C 490 93a p-247) .
b) Pengetesan
Pengetesan dilakukan setelah specimen terpasang pada apparatus. Prosedur
pengetesan yang dilakukan adalah (ASTM C 490 93a p-247) :
1) Letakkan posisi batang penunjuk dial pada suatu acuan yang sama untuk
setiap spesimen yang dibandingkan pada suhu ruang yang ditetapkan.
2) Catat pem bacaan minimum dari dial untuk setiap perubahan yang
terjadi pada pembacaan dial .
c) Temperatur dan kelembaban.
Temperatur ruangan harus dijaga pada suhu antara 20 C dan 27,5 C (68 F dan
81,5 F) Kelem baban relatifnya tidak boleh lebih dari 50 %. (ASTM C 490 93a p-
248) .
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 19
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 20
KESIMPULAN
Berbagai bentuk dapat di bentuk dari limbah-limbah kaca itu menjadi bentuk baru
dengan nilai tambah didalamnya. Mulai vas, kap lampu, maupun bentuk baru berupa
mainan, antara lain, berbentuk senjata api, kereta api, mobil, helikopter, sepeda motor,
andong, becak, dan alat musik drum.
Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca 21
DAFTAR PUSTAKA
http://aadhew.wordpress.com/2011/09/26/pengelolaan-limbah-kaca-sebagai-bahan-
dasar-perhiasan/
http://en.wikipedia.org/wiki/Alkali%E2%80%93silica_reaction
http://en.wikipedia.org/wiki/Concrete_masonry_unit
http://en.wikipedia.org/wiki/Glassphalt
http://en.wikipedia.org/wiki/Sand
http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_dioxide
http://en.wikipedia.org/wiki/Soda-lime_glass
http://marzulhendri.blogspot.com/2012/02/menyulap-limbah-kaca-menjadi-barang.html
http://onlinebuku.com/2009/01/22/pengelolaan-limbah-kaca-sebagai-bahan-dasar-
perhiasan/
http://purwaka.blog.uns.ac.id/pemanfaatan-kembali-limbah-pecahan-kaca-sebagai-
usaha-kerajinan-kria-hiasan-miniatur-bangunan/
http://www.baliexist.com/blog/kerajinan-kaca-tiup/
http://www.berita86.com/2010/12/souvenir-cantik-dari-limbah-kaca.html
http://www.greenradio.fm/business/green-bussines/6898-kilau-rezeki-dari-limbah-kaca-
Gambar
http://duraartstone.com/products/ornaments/planters.php
http://en.wikipedia.org/wiki/File:ASR_cracks_concrete_step_barrier_FHWA_2006.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Concreteblocks.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sand_from_Gobi_Desert.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Silica.svg
http://images.detik.com/content/2011/12/23/473/hias1.jpg
http://www.flickr.com/photos/12079360@N00/2975069253
Top Related