PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAP SIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK (Skripsi) Oleh Niken Rahayu FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2019
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
(Skripsi)
Oleh
Niken Rahayu
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
i
ABSTRAK
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
Oleh
Niken Rahayu
Pembuatan paving block diproses melalui pembuatan benda uji pencetakanperendaman pengujian fisis meliputi kuat tekan berat jenis absorpsi porositasdan susut bakar serta karakterisasi menggunakan XRF dan XRD Paving block inidibuat dengan tanpa penambahan basalt dan dengan penambahan basalt sebanyak5 15 25 dan 35 pada mesh 60 dan mesh 80 Bahan baku yang digunakanyaitu semen pasir batuan andesit dan air Proses ini menunjukkan hasil bahwasemakin besar variasi konsentrasi bubuk basalt maka kuat tekan berat jenis dansusut bakar yang dihasilkan semakin kecil serta absorpsi dan porositas semakinbesar Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar 8612MPa dan absorpsi sebesar 948 sedangkan dengan penambahan basalt 5 padamesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan secara berurutan sebesar 9684 MPadan 9748 MPa serta memiliki absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehinggapaving block pada penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasadigunakan untuk taman Hasil karakterisasi menggunakan XRF menunjukkanbahwa semakin besar konsentrasi bubuk basalt maka CaO yang terkandung dalampaving block semakin berkurang Hasil karakterisasi menggunakan XRDmenunjukkan bahwa fasa yang terbentuk yaitu fasa Gismondine Calcite C-S-Hdan Quartz
Kata kunci paving block basalt kuat tekan berat jenis absorpsi porositassusut bakar XRF dan XRD
ii
ABSTRACT
EFFECT OF VARIATION BASALT MINERALS CONCENTRATION ONPHYSICAL PROPERTIES AND CHARACTERISTICS OF PAVING
BLOCK PRODUCT
By
Niken Rahayu
Paving block manufacturing is processed through the creation of test injectstamping physical testing includes compressive strength density absorptionporositas and fuel shrinkage and characterization includes XRF and XRD Thepaving block is made without basalt addition and with 5 15 25 and 35basalt addition at 60 mesh and 80 mesh The raw materials used ie cement sandandesite stone and water This process shoes result that larger consentration basaltpowder variety then the resulting compressive strength density and fuel shrinkagewill be smaller with bigger absorption and porosity Paving block without basaltaddition at 8612 MPa compressive strength and 948 absorption while the onewith 5 basalt addition at 60 mesh and 80 mesh has compressive strengthsequentially 9684 MPa and 9748 MPa and gas 889 and 821 absorption Sothat paving blockin this study belong to the one that usually used for parks XRFcharacterization show that more larger consentration basalt powder willdecreasing the contained CaO in the paving block XRD characterization resultshow that the formed phase are Gismondine Calcite C-S-H and Quartz
Keywords paving block basalt compressive strength density absorptionporosity fuel shrinkage XRF and XRD
iii
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
Oleh
Niken Rahayu
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS
Pada
Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
iv
v
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
i
ABSTRAK
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
Oleh
Niken Rahayu
Pembuatan paving block diproses melalui pembuatan benda uji pencetakanperendaman pengujian fisis meliputi kuat tekan berat jenis absorpsi porositasdan susut bakar serta karakterisasi menggunakan XRF dan XRD Paving block inidibuat dengan tanpa penambahan basalt dan dengan penambahan basalt sebanyak5 15 25 dan 35 pada mesh 60 dan mesh 80 Bahan baku yang digunakanyaitu semen pasir batuan andesit dan air Proses ini menunjukkan hasil bahwasemakin besar variasi konsentrasi bubuk basalt maka kuat tekan berat jenis dansusut bakar yang dihasilkan semakin kecil serta absorpsi dan porositas semakinbesar Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar 8612MPa dan absorpsi sebesar 948 sedangkan dengan penambahan basalt 5 padamesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan secara berurutan sebesar 9684 MPadan 9748 MPa serta memiliki absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehinggapaving block pada penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasadigunakan untuk taman Hasil karakterisasi menggunakan XRF menunjukkanbahwa semakin besar konsentrasi bubuk basalt maka CaO yang terkandung dalampaving block semakin berkurang Hasil karakterisasi menggunakan XRDmenunjukkan bahwa fasa yang terbentuk yaitu fasa Gismondine Calcite C-S-Hdan Quartz
Kata kunci paving block basalt kuat tekan berat jenis absorpsi porositassusut bakar XRF dan XRD
ii
ABSTRACT
EFFECT OF VARIATION BASALT MINERALS CONCENTRATION ONPHYSICAL PROPERTIES AND CHARACTERISTICS OF PAVING
BLOCK PRODUCT
By
Niken Rahayu
Paving block manufacturing is processed through the creation of test injectstamping physical testing includes compressive strength density absorptionporositas and fuel shrinkage and characterization includes XRF and XRD Thepaving block is made without basalt addition and with 5 15 25 and 35basalt addition at 60 mesh and 80 mesh The raw materials used ie cement sandandesite stone and water This process shoes result that larger consentration basaltpowder variety then the resulting compressive strength density and fuel shrinkagewill be smaller with bigger absorption and porosity Paving block without basaltaddition at 8612 MPa compressive strength and 948 absorption while the onewith 5 basalt addition at 60 mesh and 80 mesh has compressive strengthsequentially 9684 MPa and 9748 MPa and gas 889 and 821 absorption Sothat paving blockin this study belong to the one that usually used for parks XRFcharacterization show that more larger consentration basalt powder willdecreasing the contained CaO in the paving block XRD characterization resultshow that the formed phase are Gismondine Calcite C-S-H and Quartz
Keywords paving block basalt compressive strength density absorptionporosity fuel shrinkage XRF and XRD
iii
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
Oleh
Niken Rahayu
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS
Pada
Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
iv
v
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
ii
ABSTRACT
EFFECT OF VARIATION BASALT MINERALS CONCENTRATION ONPHYSICAL PROPERTIES AND CHARACTERISTICS OF PAVING
BLOCK PRODUCT
By
Niken Rahayu
Paving block manufacturing is processed through the creation of test injectstamping physical testing includes compressive strength density absorptionporositas and fuel shrinkage and characterization includes XRF and XRD Thepaving block is made without basalt addition and with 5 15 25 and 35basalt addition at 60 mesh and 80 mesh The raw materials used ie cement sandandesite stone and water This process shoes result that larger consentration basaltpowder variety then the resulting compressive strength density and fuel shrinkagewill be smaller with bigger absorption and porosity Paving block without basaltaddition at 8612 MPa compressive strength and 948 absorption while the onewith 5 basalt addition at 60 mesh and 80 mesh has compressive strengthsequentially 9684 MPa and 9748 MPa and gas 889 and 821 absorption Sothat paving blockin this study belong to the one that usually used for parks XRFcharacterization show that more larger consentration basalt powder willdecreasing the contained CaO in the paving block XRD characterization resultshow that the formed phase are Gismondine Calcite C-S-H and Quartz
Keywords paving block basalt compressive strength density absorptionporosity fuel shrinkage XRF and XRD
iii
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
Oleh
Niken Rahayu
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS
Pada
Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
iv
v
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
iii
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT TERHADAPSIFAT FISIS DAN KARAKTERISTIK PADA PRODUK PAVING BLOCK
Oleh
Niken Rahayu
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS
Pada
Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2019
iv
v
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
iv
v
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
v
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
vi
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis menempuh pendidikan formal tingkat Sekolah Dasar di SDN 1 Yukum
Jaya pada tahun 2003-2009 Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Menggala
pada tahun 2009-2012 serta Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Menggala pada
tahun 2012-2015 Pada tahun 2015 penulis mendaftar sebagai calon Mahasiswa
S1 di Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Universitas Lampung (Unila) diterima melalui ujian tertulis jalur Seleksi
Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan menerima beasiswa
bidikmisi angkatan ke-enam
Selama menempuh jenjang pendidikan S1 di Fisika FMIPA Unila penulis
mengambil konsentrasi keilmuan bidang Fisika Material Selama menjadi
mahasiswa penulis aktif sebagai Skretaris Biro Dana dan Usaha HIMAFI FMIPA
Unila periode 2017-2018 Pada tahun 2018 penulis melaksanakan Praktik Kerja
Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Fisika - LIPI Tangerang Selatan dan
mengikuti program KKN di Desa Marga Jaya Kecamatan Gunung Agung
Penulis bernama lengkap Niken Rahayu dilahirkan di
Menggala Kecamatan Menggala Kabupaten Tulang
Bawang Provinsi Lampung pada 10 November 1997
Penulis merupakan putri ke-empat dari lima bersaudara yang
lahir dari pasangan Bapak Alamin Bakri dan Ibu Rohani
Rohani
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
viii
Kabupaten Tulang Bawang Barat Di tahun 2019 penulis melakukan penelitian
terkait tugas akhir yang berjudul ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt
Terhadap Sifat Fisis dan Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo yang bertempat
di Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang Lampung
Selatan
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
ix
MOTTO
Jatuh Bangkit lagiTidur Bangun lagi
Dan kalah Coba lagiSampai akhirhellip
Kalau Tuhan memanggil waktunya untuk pulang(Niken Rahayu)
Hiduplah seperti Anda akan mati besokDan berbahagialah seperti Anda akan hidup selamanya
(BJ Habibie)
Boleh jadi kamu membenci sesuatu padahal ia amat baik bagimu danboleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk
bagimu Allah mengetahui sedang kamu tidak mengetahui(Qs Al-Baqarah 216)
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
x
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWTkupersembahkan karya ini untuk orang-orang yang kucintai
dan kusayangi karena Allah SWT
Bapak ALAMIN BAKRI dan ibu ROHANI
Kedua orang tuaku yang telah banyak memberikan motivasiberkorban tanpa mengenal rasa lelah dan senantiasa
mendoakanku hingga dapat menyelesaikan pendidikanditingkat universitas
Bapak-Ibu dosen
Terimakasih atas ilmu pengetahuan dan budi pekerti yangtelah membuka hati dan wawasanku
Para sahabat dan teman-teman seperjuanganku
Terima kasih atas kebaikan dan kebersamaan yang kita lalui
dan
Almamater tercinta
Universitas Lampung
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xi
KATA PENGANTAR
Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kekuatan dan
pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi S1 di jurusan Fisika
FMIPA Unila ini serta dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul
ldquoPengaruh Variasi Konsentrasi Mineral Basalt Terhadap Sifat Fisis dan
Karakteristik pada Produk Paving Blockrdquo Penelitian ini merupakan studi awal
terkait pengaruh penambahan minerall basalt sebagai pengurangan terhadap
penggunaan semen pada mutu paving block dengan indikator kuat tekan berat
jenis absorpsi porositas susut bakar XRF dan XRD
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak demi penyempurnaan serta perbaikan dari skripsi ini Penulis
berharap semoga skripsi ini dapat menjadi salah satu rujukan untuk penelitian
tentang mineral basalt berikutnya serta dapat memperkaya ide-ide penelitian yang
lain
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xii
SANWACANA
Segala puji bagi Allah SWT penulis telah menyelesaikan skripsi ini berkat
bantuan dan motivasi dari berbagai pihak oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada
1 Bapak Drs Syafriadi MSi selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan serta nasehat untuk menyelesaikan tugas akhir
2 Bapak Anton Sapto Handoko ST MT selaku Pembimbing II yang
senantiasa memberikan masukan-masukan serta nasehat untuk menyelesaikan
tugas akhir
3 Bapak Drs Ediman Ginting MSi selaku Pembahas yang telah mengoreksi
kekurangan memberi kritik dan saran selama penulisan skripsi
4 Bapak Muhammad Amin ST selaku Pembimbing Lapangan yang telah
memberi bimbingan lapangan dalam melakukan penelitian tugas akhir
5 Bapak Gurum Ahmad Pauzi ST MT selaku Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugas akhir
6 Bapak Drs Suratman MSc selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung
7 Bapak Arif Surtono MSi MEng selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Lampung
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xiii
8 Ibu Dr Eng Widi Astuti ST MT selaku Kepala Balai Pengolahan
Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan izin penelitian serta
memberikan fasilitas selama penulis melakukan penelitian
9 Ibu Nurbaiti Marsas Prilitasari ST selaku koordinator Laboratorium Balai
Pengolahan Teknologi Mineral ndash LIPI yang telah memberikan bantuan
selama penulis melakukan penelitian
10 Bapak dan Ibu Dosen di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung yang
telah banyak membekali ilmu bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
11 Seluruh staff dan karyawan Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung atas
segala bantuannya
12 Kedua Orang Tuaku dan keluarga yang telah mendoakan serta memberikan
semangat
13 Novita Anggraeni Siti Khoiriah Assriyani dan Dia Raafi Pertiwi sebagai
lsquokeluargarsquo yang selalu bersama untuk memberikan dukungan motivasi dan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
14 Lekat Zulaifa Delfi Oktavia Amrani Febri Indra Santi Komala Dewi dan
Septa Ario yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam
menyelesaikan skripsi ini
15 Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Fisika (Himafi) keluarga KKN para
sahabat dan teman-teman fisika angkatan 2015 yang telah memberikan
semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
Bandar Lampung 30 September 2019
Niken Rahayu
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xiv
DAFTAR ISI
HalamanABSTRAK i
ABSTRACT ii
COVER DALAM iii
HALAMAN PERSETUJUAN iv
HALAMAN PENGESAHAN v
PERNYATAAN vi
RIWAYAT HIDUP vii
MOTTO ix
PERSEMBAHAN x
KATA PENGANTAR xi
SANWACANA xii
DAFTAR ISI xiv
DAFTAR GAMBAR xvii
DAFTAR TABEL xix
I PENDAHULUAN
11 Latar Belakang 112 Rumusan Masalah 413 Tujuan Penelitian 514 Batasan Masalah 515 Manfaat Penelitian 6
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xv
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt 722 Paving Block 923 Semen 1324 Air 1825 Agregat 19
251 Agregat Halus (Pasir) 20252 Agregat Kasar (Batuan Andesit) 22
26 Pozzolan 2427 Ball Mill 2528 Sifat Fisis 27
281 Kuat Tekan 27282 Porositas 31283 Absorpsi 32284 Berat Jenis (Specific Gravity) 32285 Susut Bakar 32
29 Sinar-X 32291 XRF 32292 XRD 34
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian 3732 Alat dan Bahan Penelitian 37
321 Alat Penelitian 37322 Bahan Penelitian 38
33 Prosedur Penelitian 38331 Pemeriksaan Bahan 38332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt 42333 Komposisi Benda Uji 42334 Pembuatan Benda Uji 43335 Pengujian Benda Uji 44
34 Diagram Alir 46
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
41 Hasil Pemeriksaan Bahan 48411 Semen Tipe PCC 48412 Pasir dan Batuan Andesit 48413 Mineral Basalt 50
4131 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRF 50
4132 Hasil Karakterisasi Mineral BasaltMenggunakan XRD 51
414 Air 5342 Hasil Uji Fisis Sampel Paving Block 53
421 Kuat Tekan Paving Block 53422 Berat Jenis Paving Block 56423 Absorpsi Paving Block 57
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xvi
424 Porositas Paving Block 59425 Susut Bakar Paving Block 60
43 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRF 6144 Hasil Karakterisasi Sampel Paving Block Menggunakan XRD 62
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan 6552 Saran 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xvii
DAFTAR GAMBAR
HalamanGambar 1 Basalt 8
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block 10
Gambar 3 Semen 13
Gambar 4 Pasir 22
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm 23
Gambar 6 Ball mill 26
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan 27
Gambar 8 Prinsip kerja XRF 34
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X 35
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit 46
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt 47
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji pavingblock 47
Gambar 13 Pola difraktogram sampel basalt (simbol= Anorthite= Augite= Forsterite = Quartz) 51
Gambar 14 Hubungan konsentrasi basalt dengan kuat tekan pavingblock 53
Gambar 15 Hubungan konsentrasi basalt dengan berat jenis pavingblock 56
Gambar 16 Hubungan konsentrasi basalt dengan absorpsi pavingblock 57
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xviii
Gambar 17 Hubungan konsentrasi basalt dengan porositas pavingblock 59
Gambar 18 Hubungan konsentrasi basalt dengan susut bakar pavingblock 60
Gambar 19 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 60 63
Gambar 20 Pola difraktogram sampel paving block pada mesh 80 63
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
xix
DAFTAR TABEL
HalamanTabel 1 Komposisi kimia mineral basalt 9
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannya 12
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving block 12
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portland 14
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCC 16
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPC 17
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPC 18
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir) 22
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasar 23
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesit 24
Tabel 11 Komposisi benda uji 43
Tabel 12 Hasil karakterisasi semen PCC menggunakan XRF 48
Tabel 13 Hasil uji fisis pasir dan batuan andesit 49
Tabel 14 Hasil karakterisasi mineral basalt menggunakan XRF 50
Tabel 15 Hasil karakterisasi paving block menggunakan XRF 62
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
1
I PENDAHULUAN
11 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 konstruksi khususnya pembangunan
infrastruktur dan properti yang membutuhkan material salah satunya adalah
paving block (Suhanda 2017)
Paving block (bata beton) untuk lantai merupakan batu cetak buatan yang
sudah dikenal di masyarakat serta banyak dipergunakan untuk keperluan
bangunan (Pamuji 2017) Paving block dibuat dengan cara mencampurkan
pada komposisi tertentu yaitu semen pasir dan air kemudian dilakukan
pressing dengan intensitas tertentu dan perawatannya dilakukan dengan
membasahi permukaan paving block dan membiarkan sampai mengeras
Proses pembuatan paving block yang banyak dilakukan di Indonesia adalah
home industry baik dengan sistem penekanan yang konvensional maupun
memakai mesin tekan hidrolis (Mustaqim dkk 2016)
Penggunaan paving block tersebut memiliki beberapa keunggulan antara
lain pengerjaannya yang cepat ongkos pemasangan serta perbaikan yang
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
2
tergolong murah bisa dibentuk sedemikian rupa sesuai motif yang
diinginkan sehingga menambah nilai estetika bagi penggunanya Diantara
berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih
memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk ukuran maupun warna
Keunggulan yang lain yaitu paving block memiliki berat yang lebih ringan
dari beton sehingga tidak memerlukan alat berat dalam proses
pemasangannya namun penggunaan paving block juga memiliki
kekurangan yaitu cepat mengalami retak maupun belah bila dibandingkan
dengan beton atau aspal (Nursilawati 2018) Umumnya paving block
digunakan untuk perkerasan jalan pedestrian dan trotoar Selain itu dapat
juga digunakan pada area khusus seperti area pelabuhan peti kemas lahan
parkir area terbuka dan area industri (Adibroto 2014)
Data dari Pusat Data dan Informasi Energi dan Sumber Daya Mineral
Kementerian ESDM pada tahun 2011 bahwa sumber daya mineral non
logam batuan basalt di Indonesia berjumlah 557125156 ribu ton dan
menurut sumber yang berasal dari Dinas Pertambangan dan Energi
Lampung sejumlah cadangan batuan basalt yang tersebar di daerah
Lampung berjumlah 318480000 ton Jumlah cadangan yang begitu banyak
selama ini hanya dipergunakan sebagai pondasi untuk pembangunan rumah
Di provinsi Lampung batuan basalt tersebar di berbagai kabupaten salah
satunya di kabupaten Lampung Timur dengan karakteristik yang umumnya
memiliki bentuk berlubang gas atau berongga (Supardan dkk 2006)
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
3
Basalt merupakan salah satu jenis batuan beku yang terbentuk dari
pembekuan magma di permukaan bumi bersifat basa dan berwarna abu-
abu kehitaman (Noor 2012 Soetoto 2013) Batuan basalt pada umumnya
hanya digunakan sebagai pondasi jalan jembatan bangunan maupun
sebagai agregat Batuan basalt mengandung komposisi kimia SiO2 sebesar
5615 Al2O3 sebesar 1737 Fe2O3 sebesar 462 CaO sebesar 825
MgO sebesar 690 K2O sebesar 328 TiO2 sebesar 099 dan MnO2
sebesar 046 (Amin dan Suharto 2016) Komposisi kimia SiO2 + Al2O3 +
Fe2O3 lebih besar dari 70 maka batuan basalt dapat digunakan sebagai
pozzolan sesuai dengan ASTM C 618-92a
Banyak penelitian yang dikembangkan untuk mendapatkan bahan baru yang
dapat dijadikan alternatif atau substitusi bahan untuk mengurangi
penggunaan semen Penelitian mengenai pembuatan paving block
menggunakan tras dengan persentase 0 011 021 027 032 037 043
dan 053 sebagai tambahan pada material paving block Hasil menunjukkan
paving block dengan komposisi tras sebesar 037 menghasilkan kuat tekan
terbesar yaitu 207 kgcm2 (Pamuji 2017)
Pembuatan paving block dengan menggunakan komposisi (semen+kapur)
pasir = 1 4 1 6 dan 1 8 Hasil menunjukkan kuat tekan maksimum
dalam penelitian ini terdapat pada variasi campuran 1 4 yaitu sebesar
10019 Mpa dengan daya serap air minimum 9734 (Wibowo 2017)
Dalam memanfaatkan fly ash (abu terbang) yang merupakan limbah batu
bara untuk pembuatan paving block dengan komposisi sebesar 0 25
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
4
5 75 dan 10 berat fly ash sebagai tambahan pada material paving
block Hasil menunjukkan kuat tekan tertinggi pada komposisi 25 berat
fly ash yaitu sebesar 22500 Mpa (Nursilawati 2018)
Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini akan dilakukan pembuatan
paving block dengan menggunakan bahan semen jenis PCC Baturaja pasir
dari Maringgai agregat kasar berupa batuan andesit dari Lampung Selatan
serta mineral basalt dari Lampung Timur sebagai substitusi semen Sebelum
digunakan dalam pembuatan paving block mineral basalt pasir dan batuan
andesit dikarakterisasi menggunakan XRF (X-Ray Fluorescence) dan XRD
(X-Ray Diffraction) untuk mengetahui kandungan unsur serta fasa struktur
kristal
12 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah
1 Bagaimana karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Bagaimana fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Bagaimana klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge
5
13 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1 Mengetahui karakteristik fisis paving block dengan variasi konsentrasi
basalt dilihat dari nilai kuat tekan porositas absorpsi berat jenis dan
susut bakar
2 Mengetahui fasa yang terbentuk pada paving block dengan variasi
konsentrasi basalt
3 Mengetahui klasifikasi jenis produk yang dihasilkan
14 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah
1 Perbandingan komposisi sampel yaitu semen pasir agregat kasar = 1
3 35 dalam satuan berat (gram)
2 Variasi konsentrasi basalt terhadap semen sebesar 0 5 15 25
dan 35 dari berat semen
3 Lama perendaman di dalam air selama 14 hari
4 Pasir berasal dari Maringgai
5 Semen jenis PCC Baturaja
6 Mineral basalt berasal dari Lampung Timur
7 Batuan andesit dari Lampung Selatan
8 Bubuk basalt dengan ayakan yang tertahan di mesh 60 dan mesh 80
9 Uji fisis sampel berupa kuat tekan berat jenis absorpsi porositas dan
susut bakar
10 Karakterisasi bahan dan sampel menggunakan XRF dan XRD
6
15 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
1 Memanfaatkan mineral basalt agar menjadi material yang lebih
bermanfaat dan bernilai ekonomis
2 Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambahan berupa basalt dalam
pembuatan paving block
3 Dapat memberikan wawasan bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi khususnya dalam pembuatan paving block
4 Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi bagi industri
bahan bangunan
5 Dengan adanya penelitian ini diharapkan basalt mampu dijadikan
sebagai bahan pengganti untuk mengurangi penggunaan semen pada
umumnya yang dapat dimanfaatkan secara luas dalam kontruksi dunia
industri bangunan
7
II TINJAUAN PUSTAKA
21 Basalt
Basalt merupakan salah satu batuan beku yang terbentuk dari magma yang
mendingin dan mengeras dengan atau tanpa proses kristalisasi di atas
permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik) Magma ini dapat berasal
dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada baik di mantel
ataupun kerak bumi Umumnya proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari
proses-proses seperti kenaikan temperatur penurunan tekanan atau
perubahan komposisi Batuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang
proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi dengan lelehan lava
yang memiliki berbagai struktur yang memberi petunjuk mengenai proses
yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut (Noor 2012)
Batuan basalt memiliki karakteristik diantaranya bertekstur afanitik atau
porfiritik-afanitik kadar SiO2 atau silika berkisar 45-52 sehingga masuk
dalam kelompok batuan beku basa indeks warna berkisar 40 hingga 70 dan
jumlah mineral mafik yang banyak sehingga menyebabkan batuan berwarna
abu-abu gelap hingga hitam (Soetoto 2013) Basalt terdiri dari batuan basa
dimana persentase silika relatif rendah sedangkan persentase besi
magnesium relatif sangat tinggi dan sodium serta potasium sangat rendah
Basalt sangat mudah terkena alterasi dengan sedikit uap air dan air panas di
8
daerah vulkanik yang akan menghasilkan oksida besi dari mineral magnetik
(mineral bijih) mineral non bijih dan kaya akan Fe serta Mg yaitu mineral
olivin Sedangkan nilai resistivitas batuan basalt dengan kandungan air yaitu
4 x 104 (untuk H2O sebesar 095) dan untuk basalt kering sebesar 10 ndash
13 Ωm (Karyanto 2004) Bentuk basalt dapat dilihat seperti Gambar 1
Gambar 1 Basalt (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
Batuan basalt memiliki beberapa struktur seperti fine-grained atau masif dan
struktur vesicular atau berongga (Bonewitz 2012) Stuktur masif
merupakan struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat
seragam Sedangkan struktur vesicular merupakan struktur yang
memperlihatkan lubang-lubang sejajar yang terbentuk akibat pelepasan gas
pada saat pembekuan berlangsung (Travis 1955) Dalam bentuk bubuk
basalt memiliki diameter partikel berada dikisaran 15 hingga 200 μm
Volume terbesar yaitu sebesar 51 ditempati oleh partikel dengan diameter
sekitar 1989 microm Berat jenis bubuk basalt sekitar 299 grcm3 dan
permukaan spesifik Blaine yaitu 3500 cm2gr serta memiliki permukaan
dengan bentuk sudut (Dobiszewska and Beycioğlu 2017) Basalt memiliki
sifat pozzolanic besar dan memberikan kualitas yang lebih tinggi ketika
9
dicampur dengan semen dan umumnya digunakan sebagai bagian dari
pengembangan kekuatan (Asadi et al 2017)
Komposisi kimia mineral basalt ditunjukkan pada Tabel 1
Tabel 1 Komposisi kimia mineral basaltKomposisi Kimia Batuan Basalt
SiO2 5615Al2O3 1737Fe2O3 462CaO 825MgO 690K2O 328TiO2 099MnO2 046
(Sumber Amin dan Suharto 2016)
22 Paving Block
Paving block merupakan campuran antara semen portland atau semen
hidraulik yang lain agregat halus agregat kasar dan air dengan atau tanpa
bahan tambah membentuk massa padat (SNI 03-2834-1993) Paving block
dibuat sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk
menutup halaman trotoar areal parkir pertamanan tempat rekreasi dan
sebagainya (Triyono 2010) Diantara berbagai macam alternatif penutup
permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi
bentuk ukuran warna corak dan tekstur permukaan serta kekuatan
Penggunaan paving block juga dapat divariasikan dengan jenis paving atau
bahan bangunan penutup tanah lainnya Macam-macam bentuk dari paving
block dapat dilihat pada Gambar 2
10
Gambar 2 Bentuk-bentuk paving block (Nurzal dan Putra 2014)
Berdasarkan cara pembuatannya paving block dapat digolongkan dalam
beberapa jenis yaitu
1 Paving Block Press Manual Tangan
Paving block jenis ini termasuk jenis beton kelas D (K50-100) Sesuai
dengan mutunya yang rendah paving jenis ini memiliki nilai jual
rendah dan umumnya digunakan untuk perkerasan non struktur seperti
halaman rumah trotoar jalan dan perkerasan lingkungan dengan daya
beban rendah
2 Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya mutu beton kelas C-B (K150-250) Dalam pemakaiannya
banyak digunakan sebagai alternatif perkerasan di pelataran garasi
rumah dan lahan parkiran
3 Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan diatas 300 kgcm2 serta dikategorikan sebagai paving block
11
dengan mutu beton kelas B-A (K 300-450) Pemakaian paving jenis ini
dapat digunakan untuk keperluan non struktural maupun struktural yang
berfungsi untuk menahan beban yang berat yang dilalui di atasnya
Seperti areal jalan lingkungan hingga sebagai perkerasan lahan
pelataran terminal peti kemas (Putra dan Sutikno 2016)
Karakteristik paving block yaitu
1 Penyerapan Air Paving Block
Dengan adanya penyerapan air paving block maka akan membantu
mengurangi jumlah air yang berada di jalan yang menggunakan media
paving block karena selain air dapat mengalir ke saluran drainase jalan
air juga dapat menyerap ke paving block dan akan menyerap ke dalam
tanah Semakin besar mutu dari paving block maka semakin kecil
persentase penyerapan air
2 Kuat Tekan Paving Block
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
a Jenis dan kualitas dari semen pasir dan bahan penambah lainnya
b Perbandingan jumlah semen dengan pasir
c Perbandingan berat air dengan semen
d Cara pembuatannya berdasarkan seberapa besar pemadatan paving
block (Soehardjono dkk 2013)
12
Klasifikasi paving block dibagi atas
Tabel 2 Tipe paving block dan kegunaannyaTipe Paving Block Kegunaan
Paving block mutu A digunakan untuk jalanPaving block mutu B digunakan untuk pelataran parkirPaving block mutu C digunakan untuk pejalan kakiPaving block mutu D digunakan untuk taman dan
penggunaan lain(Sumber SNI 03-0691-1996)
Untuk syarat mutu secara visual paving block harus mempunyai permukaan
yang rata tidak terdapat retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya
tidak mudah dirusak dengan jari tangan Sedangkan untuk ukuran yang
disyaratkan yaitu harus mempunyai tebal minimum 60 mm dengan toleransi
kurang lebih 8 (Nurdiansyah 2017) Sifat fisika yang harus dimiliki
paving block tertera pada Tabel 3
Tabel 3 Sifat-sifat fisika paving blockMutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus
(mmmenit)Penyerapan
Rata-rata AirMaks
Rata-rata Min Rata-rata Min ()A 40 35 0090 0103 3B 20 170 0130 0149 6C 15 125 0160 0184 8D 10 85 0219 0251 10
(Sumber SNI 03-0691-1996)
Syarat mutu paving block sebagai berikut
1 Sifat Tampak
Paving block harus mempunyai permukaan yang rata tidak terdapat
retak-retak dan cacat bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
dirapihkan dengan kekuatan jari tangan
13
2 Ukuran
Paving block harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60 mm
dengan toleransi plusmn 8
3 Sifat Fisika
Paving block harus mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 3
(SNI 03-0691-1996)
23 Semen
Semen adalah bahan utama yang paling berpengaruh dalam pengerasan dan
pengikat pada paving block (Wibowo 2017) Kandungan terbesar dalam
semen adalah kandungan CaO yang memiliki fungsi dalam proses perekatan
pengikatan sedangkan SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi (filler)
dimana kedua bahan ini memiliki peranan dalam menentukan kekuatan
semen Al2O3 memiliki fungsi dalam mempercepat proses pengerasan
Sedangkan Fe2O3 memiliki suhu leleh yang rendah sebagai bahan bakar
dalam proses pembakaran klinker Oleh karena itu Fe2O3 bukan merupakan
unsur yang aktif dalam semen (Wiryasa dan Sudarsana 2009) Bentuk
semen dapat dilihat pada Gambar 3
Gambar 3 Semen (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai PenelitianTeknologi Mineral - LIPI)
14
Semen portland dibuat dengan memanaskan campuran batu kapur dan tanah
liat atau bahan lain dengan komposisi yang sama dan reaktivitas yang cukup
pada suhu sekitar 1450degC Campuran tersebut kemudian menghasilkan
nodul klinker Klinker dicampur dengan beberapa persen gipsum dan
dihaluskan bersama-sama untuk membuat semen Gipsum digunakan untuk
mengontrol laju pengerasan dan dapat juga diganti dengan kalsium sulfat
yang lainnya Beberapa spesifikasi memungkinkan penambahan bahan lain
pada tahap penggilingan Klinker biasanya memiliki empat fasa utama
seperti alite belite aluminate dan ferrite Beberapa fasa lainnya hadir dalam
jumlah kecil seperti alkali sulfat dan kalsium oksida (Taylor 1990)
Senyawa utama penyusun semen portland ditunjukkan pada Tabel 4
Tabel 4 Senyawa utama penyusun semen portlandNo Nama Oksida Rumus Kimia Notasi Pendek1 Trikalsium silikat 3CaO sdot SiO2 C3S2 Dikalsium silikat 2CaO sdot SiO2 C2S3 Trikalsium aluminat 3CaO sdot Al2O3 C3A
4Tetrakalsiumaluminoferrit
4CaO sdot Al2O3 sdot Fe2O3 C4AF
(Sumber Neville1995)
Senyawa C3S (trikalsium silikat) dan C2S (dikalsium silikat) merupakan
bagian paling dominan dalam memberikan sifat semen kedua senyawa ini
menempati 70-80 dari semen Senyawa C3S berpengaruh besar terhadap
pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari Senyawa C2S
berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah umur lebih dari 7 hari dan
memberikan kekuatan akhir Senyawa C2S juga membuat semen tahan
terhadap serangan kimia persentase C2S yang lebih tinggi menghasilkan
proses pengerasan lambat Senyawa C3A (trikalsium aluminat) berhidrasi
15
dengan sangat cepat sehingga menyebabkan panas hidrasi yang lebih tinggi
Semen yang mengandung senyawa C3A yang lebih banyak akan kurang
tahan terhadap serangan sulfat Senyawa C3AF (tetrakalsium aluminoferit)
kurang begitu besar pengaruhnya terhadap perilaku semen (Sugiyanto dan
Sebayang 2005) Pada saat terjadi hidrasi kalsium silikat bereaksi dengan
air menghasilkan kalsium silikat hidrat (C-S-H) dan kalsium hidroksida
(Ca(OH)2) (Neville 1995) Reaksi tersebut membentuk kalsium silikat
hidrat yang keras
2(3CaOSiO2) + 6H2O 3CaOSiO23H2O + 3Ca(OH)2 (1)
2(2CaOSiO2) + 4H2O 3CaOSiO22H2O + Ca(OH)2 (2)
Di Indonesia terdapat beberapa jenis semen sesuai dengan tujuan
pemakaiannya yang dibedakan menjadi tiga golongan yaitu
a PCC (Portland Cement Composite)
Semen PCC merupakan jenis semen varian lain yang mempunyai sifat
dan karakteristik hampir sama dengan semen portland namun
mempunyai kualitas yang lebih baik ramah lingkungan dan harga yang
lebih ekonomis Komposisi bahan baku PCC adalah klinker gypsum
dan zat tambahan lainnya (additive) Bahan aditif yang digunakan yaitu
batu kapur (limestone) abu terbang (fly ash) dan trass (Purnawan dan
Prabowo 2017)
PCC digunakan secara luas untuk konstruksi umum pada semua
bangunan beton Struktur bangunan bertingkat struktur jembatan
struktur jalan paving block bahan bangunan paving block pra tekan
16
dan pra cetak pasangan bata plesteran dan acian panel paving block
paving block hollow brick batako genteng potongan ubin Suhu
paving block lebih rendah sehingga tidak mudah retak lebih tahan
terhadap sulfat lebih kedap air dan permukaan acian lebih halus
Keunggulan semen jenis PCC adalah mudah pengerjaannya suhu
adukan rendah sehingga hasilnya tidak mudah retak menghasilkan
permukaan plesteran dan paving block yang halus kedap air tahan
terhadap serangan sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi bangunan
konstruksi menjadi tahan lama (Refnita 2012)
Kandungan kimia dari semen jenis PPC ditampilkan pada Tabel 5
Tabel 5 Kandungan kimia semen jenis PCCNo Oksida Persentase ()1 CaO 47642 SiO2 30533 Al2O3 7634 Fe2O3 3635 MgO 1866 SO3 2717 K2O 1038 Na2O 0809 Hilang pijar 452
(Sumber Aruntas et al 2010)
b OPC (Ordinary Portland Cement)
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara
menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium
silikat yang bersifat hidrolis Lalu digiling bersama-sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat
dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Craig 1991)
17
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu
Jenis I yaitu semen portland untuk penggunaan umum yang tidak
memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang
disyaratkan pada jenis-jenis lain
Jenis II yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang
Jenis III yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah
pengikatan terjadi
Jenis IV yaitu semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kalor hidrasi rendah
Jenis V yaitu semen portland yang dalam penggunaanya
memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat (SNI 15-2049-2004)
Komposisi kimia dari semen jenis OPC ditampilkan pada Tabel 6
Tabel 6 Komposisi kimia semen jenis OPCNo Komposisi Kimia Persentase ()1 SiO2 18692 Al2O3 5003 Fe2O3 3494 CaO 63125 MgO 1096 Na2O 0297 K2O 0768 SO3 2959 Cl- 00110 Hilang pijar 35611 Bagian tak larut 03812 CaO bebas 127
(Sumber Aydin et al 2008)
18
c PPC (Portland Pozzoland Cement)
PPC adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang
homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang
diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan
bersama-sama Dimana kadar pozzolan 6 sampai 40 dari massa
semen portland pozzolan Keunggulan semen PPC adalah semakin
lama semakin kuat tahan terhadap retak tahan terhadap sulfat dan asam
(SNI 15-0302-2004) Kandungan kimia semen jenis PPC dapat dilihat
dalam Tabel 7
Tabel 7 Kandungan kimia semen jenis PPCNo Jenis Komposisi Kimia Persentase ()1 Silikon Dioksida (SiO2) 23132 Aluminium Oksida (Al2O3) 8763 Ferri Oksida (Fe2O3) 4624 Kalsium Oksida (CaO) 58665 Magnesium Oksida (MgO) 0906 Sulfur Trioksida (SO3) 2187 Hilang Pijar (LOI) 1698 Kapur Bebas 0699 Bagian Tidak Larut 882
(Sumber Astuti 2006)
24 Air
Air digunakan sebagai pemicu reaksi hidrasi pada semen yang
menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada
mortar atau beton Air juga berfungsi untuk membasahi agregat dan
memberikan kemudahan dalam pekerjaan mortar atau beton (Tjokrodimuljo
1996) Air pada campuran pembuatan paving block mempunyai peranan
yang penting yaitu memungkinkan terjadinya reaksi kimia dengan semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan Selain itu
19
air juga berfungsi sebagai pelembab campuran sehingga campuran menjadi
mudah dicetak dan tidak pecah (Wiryasa dan Sudarsana 2009)
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut
a Air harus bersih
b Tidak mengandung lumpur minyak dan benda melayang lainnya yang
dapat dilihat secara visual Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh
lebih dari 2 gramliter
c Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak
beton (asam zat organik dan sebagainya) lebih dari 15 gramliter
d Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 05 gramliter Khusus untuk
beton prategang kandungan klorida tidak boleh lebih dari 005
gramliter
e Tidak mengandung senyawa sulfat (SO3) lebih dari 1 gramliter (SK
SNI S-04-1989-F)
25 Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran paving block Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
70 dari volume paving block Pemilihan agregat merupakan bagian yang
sangat penting karena karakteristik agregat akan sangat mempengaruhi sifat-
sifat paving block (Tjokrodimuljo 1996)
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya yaitu agregat normal
agregat berat dan agregat ringan
20
a Agregat normal adalah agregat yang berat jenisnya antara 25 grcm3
sampai 27 grcm3 Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit
basalt kuarsa dan sebagainya Beton yang dihasilkan memiliki berat
jenis sekitar 23 grcm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai 40
MPa Betonnya disebut beton normal
b Agregat berat mempunyai berat jenis lebih dari 27 grcm3 misalnya
magnetik (Fe3O4) barytes (BaSO4) atau serbuk besi Beton yang
dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5 grcm3) yang efektif
sebagai dinding pelindung sinar radiasi sinar-X
c Agregat ringan mempunyai berat jenis kurang dari 25 grcm3 yang
biasanya dibuat untuk non struktural Akan tetapi dapat pula untuk
beton struktural atau blok dinding tembok (Tjokrodimuljo 1996)
251 Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus merupakan pasir alam sebagai hasil desintegrasi
alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri
pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 50 mm (SNI
03-2834-1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran
pembuatan paving block memiliki syarat-syarat yang harus
dipenuhi yaitu
a Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras
b Butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah
atau hancur oleh pengaruh cuaca
c Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
apabila melebihi agregat halus harus dicuci
21
d Agregat halus tidak banyak mengandung zat organik
e Modulus halus butir antara 15-38 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Pasir merupakan agregat halus yang butir-butirnya lebih kecil dari
12 mm (SK SNI T-15-1991-03) Persyaratan pasir agar dapat
digunakan menjadi bahan bangunan sebagai berikut
1 Pasir harus bersih dalam pengujian dengan larutan pencuci
khusus tinggi endapan pasir yang kelihatan dibanding tinggi
seluruhnya tidak kurang dari 70
2 Tidak mengandung lumpur (butiran halus yang lewat ayakan
006 mm) lebih dari 5
3 Angka modulus halus butir (MHB) terletak antara 22 sampai
32 bila diuji dengan rangkaian ayakan berukuran 016 mm
0315 mm 063 mm 125 mm 25 mm dan 10 mm dengan
fraksi yang lewat ayakan 03 mm minimal 15 dari berat
4 Pasir tidak boleh mengandung zat-zat organik yang dapat
mengurangi mutu beton untuk itu bila direndam dengan
larutan NaOH 3 cairan di atas endapan tidak boleh lebih
gelap dari warna larutan pembanding
5 Kekekalan tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca (terik
matahari dan hujan) jika diuji dengan larutan MgSO4 tidak
lebih dari 10 berat (PUBI 1982)
22
Bentuk pasir dapat dilihat pada Gambar 4
1
Gambar 4 Pasir (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral - LIPI)
Sifat fisis agregat halus (pasir) dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8 Sifat fisis agregat halus (pasir)No Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 53 Kadar air maksimum () 144834 Absorpsi maksimum () 1327
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Khosama2012)
252 Agregat Kasar (Batuan Andesit)
Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari
batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah
batu dan mempunyai ukuran butir antara 5-40 mm (SNI 03-2834-
1993) Agregat halus yang digunakan untuk campuran pembuatan
paving block memiliki syarat-syarat yang harus dipenuhi yaitu
a Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir keras dan tidak
berpori
b Bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-
pengaruh cuaca
23
c Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1
apabila kadar lumpur melampaui 1 maka agregat kasar harus
dicuci
d Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang reaktif
terhadap alkali
e Modulus halus butir antara 6-71 dengan variasi butir sesuai
standar gradasi (SK SNI S-04-1989-F)
Batuan andesit merupakan batuan intermediate yang terjadi hasil
pendinginan magma pada permukaan bumi ataupun aktivitas
gunung api Akibat perbedaan suhu pada saat pendinginan batuan
andesit secara umum terdiri dari batuan padat pori dan antara
(Khosama 2012) Bentuk visual dari batu andesit dapat dilihat
pada Gambar 5
Gambar 5 Batu andesit ukuran 5-8 mm (Nishikant et al 2016)
Sifat fisis agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 9
Tabel 9 Sifat fisis agregat kasarNo Sifat Persentase1 Berat jenis (gcm3) min 252 Kadar lumpur () lt 13 Kadar air maksimum () 54 Absorpsi () 2-7
(Sumber SNI 03-1969-1990 SK SNI S-04-1989-F Rajiman2015)
24
Komposisi kimia batu andesit dapat ditunjukkan pada Tabel 10
Tabel 10 Komposisi kimia batu andesitNo Komposisi Kimia Satuan Nilai1 SiO2 () 62302 Al2O3 () 14703 Fe2O3 () 4044 MgO () 2785 CaO () 4266 Na2O () 2957 K2O () 6068 TiO2 () 0989 P2O5 () 08110 MnO () 00711 Cr2O3 () 001412 LOI () 0613 Total () 9986
(Sumber Sariisik et al 2011)
26 Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung senyawa silika atau silika
dan alumina yang memiliki sedikit atau tidak mempunyai sifat mengikat
seperti semen akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya
air maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi dengan kalsium
hidroksida pada suhu normal membentuk senyawa yang bersifat seperti
semen (Malhotra and Metha 1996) Pozzolan yang biasa digunakan dalam
mortar maupun beton diantaranya fly ash silica fume dan berbagai pozzolan
alami seperti clay dan shale yang dikalsinasi serta abu vulkanik (Thomas
2013) Adapun dasar reaksi pozzolan adalah sebagai berikut
Ca(OH)2+SiO2+H2O calcium silicate hydrates (3)
(Tokyay 2016)
Jenis-jenis pozzolan menurut proses pembentukannya dibedakan menjadi
dua jenis yaitu pozzolan alami dan pozzolan buatan Pozzolan alami adalah
25
bahan alam yang merupakan timbunan-timbunan atau sedimentasi dari abu
atau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif Sedangkan pozzolan
buatan merupakan sisa pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan
limbah yang diolah menjadi abu yang mengandung silika reaktif dengan
melalui proses pembakaran (Massazza 1988)
Standar mutu pozzolan dapat dibedakan menjadi tiga kelas yaitu
1 Kelas N
Pozzolan alam atau hasil pembakaran pozzolan alam yang dapat
digolongkan ke dalam beberapa jenis seperti tanah diatomic opaline
cherts shales tuff dan abu terbang vulkanik atau punicite Semuanya
bisa diproses melalui pembakaran atau tanpa pembakaran
2 Kelas C
Fly ash mengandung CaO diatas 10 yang dihasilkan dari pembakaran
lignite atau sub bitumen batu bara
3 Kelas F
Fly ash mengandung CaO kurang dari 10 yang dihasilkan dari
pembakaran antharite atau bitumen batubara (ASTM C 618-86)
27 Ball Mill
Mesin ball mill adalah salah satu jenis mesin penggiling yang digunakan
untuk menggiling suatu bahan material menjadi bubuk yang sangat halus
Secara umum prinsip kerjanya adalah mengurangi ukuran material dengan
memanfaatkan gerakan bola ke bawah pada bagian atas shell Mesin ball
26
mill terdiri dari silinder berongga yang berputar pada porosnya Sumbu
porosnya biasa disebut shell yang berdiri secara horizontal Media
penggilingnya bisa terbuat dari baja stainless steel atau karet Permukaan
bagian dalam dari shell silinder biasanya dilapisi dengan material yang tidak
mudah terkikis seperti bijih mangan dan karet (Lynch and Rowland 2005)
Metode ball milling ini berprinsip pada penghancuran bahan menggunakan
sejumlah bola penumbuk dalam sebuah tabung horizontal yang berputar
sehingga bola-bola akan terangkat pada sisi tabung kemudian jatuh ke bahan
yang ditumbuk dan menyebabkan fragmentasi pada struktur bahan menjadi
ukuran yang sangat halus (Widjanarko dan Suwasito 2014) Cara kerja dari
mesin ball mill adalah pertama-tama bahan material dimasukkan ke dalam
mesin melalui kerucut di salah satu sisi dan hasil produksi akan keluar dari
kerucut di sisi yang lainnya Ketika shell berputar maka bola akan terangkat
dan bagian kaskade akan naik turun Gerakan dari bola inilah yang akan
mengurangi ukuran dari bahannya (Takacs 2002)
Gambar 6 Ball mill (Sumber Laboratorium Non-Logam BalaiPenelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
27
28 Sifat Fisis
Sifat fisis pada paving block meliputi
281 Kuat Tekan
Kuat tekan didefinisikan sebagai besarnya beban per satuan luas
yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya
tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan Pada umumnya
kekuatan tekan diukur pada normal curring (perawatan) sampai
umur 28 hari Nilai kuat tekan diketahui dengan melakukan
pengujian kuat tekan terhadap benda uji kubus yang dibebani
dengan gaya tekan sampai mencapai beban maksimum (Maryoto
2008) Metode ini menggunakan cetakan berbentuk kubus dengan
ukuran sisi 50 mm (SNI 03-6825-2002) Alat uji kuat tekan
ditunjukkan pada Gambar 7
Gambar 7 Mesin uji kuat tekan (Sumber Laboratorium Non-Logam Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI)
Kuat tekan paving block dipengaruhi oleh umur paving block faktor
air semen (FAS) kepadatan jumlah pasta semen jenis semen dan
sifat agregat (Tjokrodimuljo 200772)
1 Umur Paving Block
Kuat tekan paving block akan bertambah sesuai dengan
bertambahnya umur paving block tersebut Semakin tinggi suhu
28
perawatan semakin cepat kenaikan kekuatan paving block
(Tjokrodimuljo 1996) Proses hidrasi semen berjalan perlahan
karena menggunakan pozzolan sehingga perkembangan laju
kekuatannya juga akan berlangsung dengan lambat Pozzolan
adalah bahan alam atau buatan yang sebagian besar terdiri dari
unsur-unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3) yang reaktif
Pozzolan SiO2 dan Al2O3 bereaksi dengan hasil sampingan
hidrasi semen Ca(OH)2 yang tidak diinginkan menjadi senyawa
yang diinginkan C3S2H3 sehingga mengakibatkan kuat tekan
paving block lebih tinggi Namun karena prosesnya menunggu
hasil sampingan dari proses hidrasi semen maka memerlukan
waktu lebih lama (Tjokrodimuljo 2007)
2 Faktor Air Semen
FAS yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebesar 075
Nilai FAS yang kami gunakan ini tidak memenuhi syarat umum
Umumnya nilai FAS minimum diberikan sekitar 04 dan
maksimum 065 (Mulyono 2003) Semakin besar FAS maka
semakin rendah kuat tekan paving block (Afif 2013) Namun
FAS yang terlalu rendah mengakibatkan pasta semen tidak
cukup untuk melapisi agregat (Ginting 2015)
Nilai FAS yang tinggi dapat menurunkan kuat tekan paving
block dengan naiknya FAS berarti terjadi penambahan air pada
adukan sehingga ada kelebihan air dalam pasta yang
29
menyebabkan timbulnya pori atau rongga yang dapat
memperlemah kekuatan paving block Hal ini dikarenakan
semakin banyak kandungan air pada suatu campuran paving
block maka penguapan air pada campuran tersebut akan semakin
besar (Iskandar 1996)
3 Kepadatan
Kepadatan adukan paving block akan mempengaruhi kekuatan
paving block Dalam penelitian ini kami melakukan pemadatan
secara manual menggunakan tangan dan kayu Pemadatan yang
dilakukan secara lapis demi lapis menyebabkan pemadatan yang
terlalu lama sehingga membuat paving block kurang padat
Paving block jenis ini termasuk ke dalam paving block kelas D
yang memiliki mutu rendah Mutu kuat tekan yang dihasilkan
oleh industri mesin lebih stabil nilai kuat tekannya jika
dibandingkan dengan buatan industri manual untuk setiap hasil
cetakan yang dibuat (Sebayang dkk 2011)
4 Jumlah Pasta Semen
Pada penelitian ini kami menggunakan semen sebanyak 1333
gr Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kuat tekan
paving block Jumlah semen yang sedikit dan jumlah air sedikit
membuat adukan paving block akan sulit untuk dipadatkan
sehingga kekuatan tekan paving block rendah Jika jumlah
semen berlebihan maka jumlah air juga berlebihan sehingga
30
paving block akan menjadi berpori dan berakibat kekuatan tekan
paving block rendah (Tjokrodimuljo 1996)
5 Jenis Semen
Jenis semen yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu semen
jenis PCC Keunggulan semen jenis PCC mempunyai panas
hidrasi yang lebih rendah selama proses pendinginan Sehingga
lebih mudah pengerjaannya dan menghasilkan permukaan
paving block atau plester yang lebih rapat atau lebih halus
Selain itu semen PCC kedap air dan tahan terhadap serangan
sulfat mempunyai kuat tekan yang tinggi menjadikan bangunan
atau konstruksi tahan lama (Refnita 2012)
6 Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan paving
block adalah kekerasan permukaan kekerasan agregat dan
gradasi agregat Pemakaian agregat kasar dari batu pecah akan
mempunyai kuat tekan lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pemakaian agregat dari krikil alami karena agregat kasar batu
pecah mempunyai ikatan antara butir yang baik sehingga
membentuk daya lekat yang kuat Dengan lekatan yang kuat
menjadikan kekuatan paving block menjadi lebih tinggi (Sari
dkk 2015)
Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar
Agregat halus yang kami gunakan pada penelitian ini yaitu pasir
31
pantai Pasir pantai yang kami gunakan memiliki kandungan
lumpur sebesar 369 sehingga memenuhi syarat karena
kandungan lumpur pasir pantai yang kami gunakan kurang dari
5 (SK SNI S-04-1989-F) Kandungan lumpur yang berlebihan
pada agregat akan mengurangi daya lekat agregat dengan pasta
semen (Purwanto dan Priastiwi 2012) Pasir pantai merupakan
pasir yang mengandung banyak garam Garam ini menyerap
kandungan air dari udara dan mengakibatkan pasir selalu agak
basah serta menyebabkan pengembangan volume bila dipakai
pada bangunan Akan tetapi pasir pantai dapat digunakan pada
campuran paving block dengan perlakuan khusus yaitu dengan
cara dicuci sehingga kandungan garam berkurang atau hilang
(Dumyanti dan Manalu 2015)
282 Porositas
Porositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah
volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume
kosong) dengan jumlah dari volume zat padat yang ditempati oleh
zat padat (Vlack 1989) Porositas berhubungan erat dengan
permeabilitas beton Porositas juga dapat diakibatkan adanya
partikel-partikel bahan penyusun beton yang relatif besar sehingga
kerapatan tidak maksimal Porositas menggambarkan besar
kecilnya kekuatan beton dalam menopang suatu konstruksi
Semakin padat beton semakin tinggi tingkat kepadatan maka
32
semakin besar kuat tekan atau mutu beton serta kekuatannya dalam
menyangga konstruksi yang lebih berat (Tumingan dkk 2016)
283 Absorpsi
Absorpsi merupakan salah satu tolak ukur apakah beton nantinya
dari segi keawetan dapat diandalkan atau tidak Absorpsi pada
beton dapat diukur setelah umur 28 hari Faktor-faktor yang
mempengaruhi besarnya absorpsi antara lain yaitu faktor air semen
dan susunan butir (gradasi) agregat (Syamsuddin dkk 2011)
284 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume bahan
pada suatu temperatur terhadap berat air dengan volume yang sama
pada temperatur tersebut (Laoli dkk 2013)
295 Susut Bakar
Uji susut bakar adalah perubahan dimensi atau volume bahan yang
telah dibakar Salah satu parameter yang menunjukkan terjadinya
proses sintering adalah penyusutan akibat adanya perubahan
mikrostruktur (butir atau batas butir) (Huda dan Hastuti 2012)
29 Sinar-X
291 XRF
XRF adalah alat uji yang digunakan untuk menganalisis unsur yang
terkandung dalam bahan secara kualitatif maupun kuantitatif
Analisis kualitatif memberikan informasi jenis unsur yang
33
terkandung dalam bahan yang dianalisis yang ditunjukkan oleh
adanya spektrum unsur pada energi sinar-X karakteristiknya
Sedangkan analisis kuantitatif memberikan informasi jumlah unsur
yang terkandung dalam bahan yang ditunjukkan oleh ketinggian
puncak spektrum (Jenkins 1999)
Analisis menggunakan XRF dilakukan berdasarkan identifikasi dan
pencacahan sinar-X karakteristik yang terjadi dari peristiwa efek
fotolistrik Efek fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom
target (sampel) terkena sinar berenergi tinggi (radiasi gamma
sinar-X) Bila energi sinar tersebut lebih tinggi daripada energi ikat
elektron dalam orbit K L atau M atom target maka elektron atom
target akan keluar dari orbitnya Dengan demikian atom target akan
mengalami kekosongan elektron Kekosongan elektron ini akan
diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan
energi yang berupa sinar-X (Jamaludin dan Adiantoro 2012) Jika
elektron kulit yang diganti adalah elektron kulit K maka emisi
sinar-X dikenal sebagai sinar-X deret K Demikian pula transisi
kulit L menghasilkan sinar-X deret L Garis-garis spektrum sinar-X
dikelompokkan secara seri (K L M) Semua garis dalam rangkaian
hasil transisi elektron dari berbagai tingkatan ke kulit yang sama
Sebagai contoh transisi dari kulit L dan M ke kulit K menyediakan
garis spektral yang masing-masing disebut K dan K Spektrum
sinar-X dihasilkan oleh semua elemen dalam sampel Setiap
elemen akan memiliki banyak garis karakteristik dalam spektrum
34
karena sinar-X yang berbeda akan dipancarkan untuk setiap jenis
transisi orbital (Bertin 1975) Adapun prinsip kerja XRF
ditunjukkan pada Gambar 8
Gambar 8 Prinsip kerja XRF (Kalnicky and Singhvi 2001)
Pada Gambar diatas apabila sumber eksitasi (tabung sinar-X
radioisotop dan lain-lain) digunakan untuk menyinari sampel
dalam proses pemedaran Kemudian fluoresensi sinar-X
karakteristik dideteksi dan dianalisis Seluruh proses dihubungkan
dengan komputer yang menyediakan kontrol instrumen umum
pembuatan data dan pengolahan Beberapa teknik yang berbeda
dapat digunakan untuk menginduksi fluoresensi dalam sampel dan
untuk mendeteksi atau menganalisis sinar-X karakteristik yang
dilepaskan oleh sampel (Kalnicky and Singhvi 2001)
292 XRD
XRD adalah alat karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui
senyawa kristal yang terbentuk Teknik XRD dapat digunakan
35
untuk menganalisis struktur kristal karena setiap unsur atau
senyawa memiliki pola tertentu Apabila dalam analisis ini pola
difraksi unsur diketahui maka unsur tersebut dapat ditentukan
Metode difraksi sinar-X merupakan metode analisis kualitatif yang
sangat penting karena kristalinitas dari material pola difraksi serbuk
yang karakteristik oleh karena itu metode ini disebut juga metode
sidik jari serbuk (powder fingerprint method) Penyebab utama
yang menghasilkan bentuk pola-pola difraksi serbuk tersebut yaitu
ukuran dan bentuk dari setiap selnya serta nomor atom dan posisi
atom-atom di dalam sel (Smallman dan Bishop 2000) Adapun
skema difraksi sinar-X ditunjukkan pada Gambar 9
Gambar 9 Skema difraksi sinar-X (Beiser 1963)
Peristiwa pembentukan sinar-X dapat dijelaskan yaitu pada saat
menumbuk logam elektron yang berasal dari katoda (elektron
datang) menembus kulit atom dan mendekati kulit inti atom Pada
waktu mendekati inti atom elektron ditarik mendekati inti atom
yang bermuatan positif sehingga lintasan elektron berbelok dan
36
kecepatan elektron berkurang atau diperlambat Karena
perlambatan ini maka energi elektron berkurang Energi yang
hilang ini dipancarkan dalam bentuk sinar-X (Beiser 1963)
Sinar-X tersebut kemudian menembak sampel padatan kristalin
kemudian mendifraksikan sinar ke segala arah dengan memenuhi
Hukum Bragg Detektor bergerak dengan kecepatan sudut yang
konstan untuk mendeteksi berkas sinar-X yang didifraksikan oleh
sampel Sampel serbuk atau padatan kristalin memiliki bidang-
bidang kisi yang tersusun secara acak dengan berbagai
kemungkinan orientasi begitu pula partikel-partikel kristal yang
terdapat di dalamnya Setiap kumpulan bidang kisi tersebut
memiliki beberapa sudut orientasi sudut tertentu sehingga difraksi
sinar-X memenuhi Hukum Bragg2 sin = (4)
dengan d = jarak antar bidang dalam kristal
θ = sudut difraksi
n = orde difraksi (0123hellip)
λ = panjang gelombang (Cullity 1956)
37
III METODE PENELITIAN
31 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2019 sampai April 2019 di
Laboratorium Non-Logam Laboratorium Preparasi Laboratorium Analisis
Kimia Balai Penelitian Teknologi Mineral ndash LIPI Tanjung Bintang
Lampung Selatan
32 Alat dan Bahan Penelitian
321 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa ball mill merk
Yuema Helical Geat type TR67-A-D112M4 no 0130730166
mixer B10 capacity 10 Liter serta rotation 360164 rpm beaker
glass Pyrex made in Thailand 100 ml 50 ml cetakan kubus
ukuran (5x5x5) cm3 timbangan analog merk Five Goat capacity 5
kg serta graduation 20 gr timbangan digital merk Gold series
Ohaus panel electrical furnace oven merk Memmert gelas ukur
Pyrex 100 ml ayakan mesh 60 dan mesh 80 cawan spatula
mortar dan pastel mesin uji kuat tekan merk Wykeham Farrance
Engineering model capacity 1500 KN mesin uji XRF Type 7602
EA dan mesin uji XRD Typenr 9430 030 40602
38
322 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa mineral basalt
dari Lampung Timur agregat kasar berupa batuan andesit dari
Lampung Selatan semen tipe PCC Baturaja pasir dari Maringgai
dan air
33 Prosedur Penelitian
Adapun prosedur dari penelitian ini adalah
331 Pemeriksaan Bahan
a Pasir dan Batuan Andesit
Pemeriksaan terhadap pasir dan batuan andesit yaitu dengan
karakterisasi menggunakan XRF dan XRD pada pasir dan
batuan andesit serta dilakukan pengujian fisis seperti di bawah
ini
1) Pemeriksaan Berat Jenis
Langkah-langkah pengujian berat jenis pasir dan batuan
andesit menggunakan metode archimedes sesuai dengan
SNI 2094-2000 sebagai berikut
a Menyiapkan gelas ukur 100 ml
b Menimbang pasir atau batuan andesit sebanyak 8 10
dan 12 gr (m)
c Memasukkan air ke dalam gelas ukur sebanyak 30 35
dan 40 ml (V1)
d Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit ke dalam gelas ukur yang telah berisi air (V2)
39
e Menghitung berat jenis dengan menggunakan
persamaan berikut
= (5)
dengan m1 = berat pasir atau batuan andesit (gr)
V1 = volume air (ml)
V2 = volume air yang telah dimasukkan
pasir atau batuan andesit (ml)
2) Pemeriksaan Kadar Lumpur
Langkah-langkah pengujian kadar lumpur pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 03-2461-2002 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit dengan
timbangan digital (w1)
b Memasukkan masing-masing pasir atau batuan
andesit yang telah ditimbang ke dalam beaker glass
50 ml
c Memasukkan air bersih sedikit demi sedikit sambil
mengaduk pasir atau batuan andesit secara perlahan-
lahan sampai warna air yang telah tercampur pasir
benar-benar jernih dan bersih
d Kemudian menaruh masing-masing pasir atau batuan
andesit di dalam cawan dan mengeringkan dalam
oven selama 4 jam Selanjutnya menimbang beratnya
(w2)
e Menghitung kadar lumpur pasir atau batuan andesit
40
Kadar lumpur = times 100 (6)
dengan w1 = berat pasir awal (gr)
w2 = berat pasir setelah dikeringkan dalam
oven (gr)
3) Pemeriksaan Kadar Air
Prosedur pemeriksaan kadar air pada pasir dan batuan
andesit sesuai dengan ASTM D-2216 sebagai berikut
a Menimbang cawan yang akan digunakan (a) dan
memasukkan masing-masing benda uji yaitu pasir
atau batuan andesit ke dalam cawan dan
menimbangnya (b)
b Memasukkan cawan yang berisi ke dalam oven
dengan suhu 110oC selama 2 jam
c Menimbang masing-masing cawan berisi pasir atau
batuan andesit yang sudah dioven (c) dan menghitung
persentase kadar air
Kadar air = times 100 (7)
dengan a = berat cawan (gr)
b = berat cawan dan pasir atau batuan
andesit (gr)
c = berat cawan berisi pasir atau batuan
andesit setelah dioven (gr)
41
4) Pemeriksaan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian absorpsi pasir dan batuan
andesit sesuai dengan SNI 1970-2008 sebagai berikut
a Menimbang 10 gr pasir atau batuan andesit
menggunakan timbangan digital (w1)
b Memasukkan pasir atau batuan andesit ke dalam
beaker glass 100 ml
c Memasukkan air hingga pasir atau batuan andesit
terendam seluruhnya dan mendiamkan pasir selama 4
jam
d Membuang air namun mengusahakan pasir atau
batuan andesit jangan sampai ikut terbuang
e Menimbang pasir atau batuan andesit kembali (w2)
dan menghitung persentase absorpsi pasir atau batuan
andesit
Absorpsi = times 100 (8)
dengan A = berat pasir atau batuan andesit awal (gr)
B = berat pasir atau batuan andesit setelah
direndam air selama 4 jam (gr)
b Semen
Dalam penelitian ini pemeriksaan semen hanya dilakukan
dengan pemeriksaan visual serta menganalisa komposisi kimia
serta fisis semen tipe PCC Semen diamati warna dan
kehalusan butirnya kemudian jika terdapat gumpalan maka
42
gumpalan semen tersebut dihancurkan sehingga butirannya
benar-benar halus
c Mineral Basalt
Pemeriksaan terhadap mineral basalt yaitu dengan karakterisasi
menggunakan XRF dan XRD pada mineral basalt
d Air
Pemeriksaan terhadap air dilakukan secara visual yaitu air
harus bersih tidak mengandung lumpur minyak tidak berbau
berasa dan berwarna sesuai dengan persyaratan air
332 Preparasi Bubuk Mineral Basalt
Langkah-langkah preparasi mineral basalt sebagai berikut
a Menghancurkan bongkahan batuan basalt menggunakan jaw
crusher
b Memasukkan mineral basalt ke dalam ball mill
c Menutup rapat pintu pemasukan ball mill dengan
menggunakan kunci L
d Menekan tombol on pada ball mill lalu menggiling mineral
basalt selama plusmn 3 jam hingga mineral basalt benar-benar halus
e Setelah melalui proses ball mill mengayak bubuk mineral
basalt dengan ayakan mesh 60 dan 80
f Mineral basalt yang telah halus siap digunakan
333 Komposisi Benda Uji
Komposisi benda uji dapat dilihat pada Tabel 11
43
Tabel 11 Komposisi benda ujiNo Mesh 60 dan 80 Standar
5 15 25 35Kebutuhansemen (gr)
126635 113305 99975 86645 1333
Kebutuhanpasir (gr)
3999 3999 3999 3999 3999
Kebutuhanmineral
basalt (gr)
6665 19995 33325 46655 0
Kebutuhanbatuan
andesit (gr)
4666 4666 4666 4666 4666
Kebutuhanair (ml)
100 100 100 100 100
334 Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah dalam pembuatan benda uji paving block
berdasarkan ASTM C311
a Menimbang masing-masing komposisi campuran bahan
dengan variasi bubuk basalt 0 5 15 25 dan 35 () dari berat
semen seperti Tabel 11
b Memasukkan semua bahan pada masing-masing komposisi
campuran ke dalam wadah mixer
c Menghidupkan mixer sambil diberi air dan diaduk hingga
homogen selama 10 menit
d Mematikan mixer lalu mengeluarkan adonan
e Memasukkan adonan yang telah dikeluarkan dari mixer ke
dalam cetakan kubus ukuran (5x5x5) cm3
f Pengisian dilakukan lapis per lapis dan dipadatkan plusmn 10 kali
44
g Meratakan permukaan kubus dengan menggunakan sendok
perata
h Memberi kode sampel pada benda uji dan mendiamkan selama
24 jam serta dikeluarkan dari cetakan
i Perawatan benda uji paving block (curing) dilakukan dengan
merendam benda uji ke dalam ember yang sudah berisi air
sampai umur 14 hari
335 Pengujian Benda Uji
Tahap pelaksanaan pengujian benda uji pada penelitian sebagai
berikut
a Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada benda uji adalah untuk
mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa
diterima oleh benda uji Prosedur pengujian kuat tekan sesuai
dengan SNI 03-2493-1991 sebagai berikut
1 Menyiapkan benda uji yang telah diangkat dari air dan
telah didiamkan selama semalam
2 Meletakkan benda uji simetris dengan mesin uji kuat
tekan
3 Melihat benda uji pada saat uji kuat tekan apabila sudah
hancur dan dial tidak naik lagi lalu mencatat beban tekan
maksimum yang bisa diterima oleh benda uji (P)
4 Menghitung kuat tekan dengan rumus sebagai berikut
frsquoc = (9)
45
dengan A = luas permukaan benda uji (cm2)
P = beban (kg)
frsquoc = kuat tekan (kgcm2)
b Porositas dan Absorpsi
Langkah-langkah pengujian porositas dan absorpsi sesuai
dengan SNI 1969-2008 sebagai berikut
1 Menimbang 10 gr sampel menggunakan timbangan digital
(w1)
2 Memasukkan sampel ke dalam beaker glass 100 ml
3 Memasukkan air hingga sampel terendam seluruhnya dan
mendiamkan pasir selama 4 jam
4 Membuang air namun mengusahakan sampel jangan
sampai ikut terbuang
5 Menimbang sampel kembali (w2) dan menghitung
persentase absorpsi dan porositas sampel
Porositas = x x 100 (10)
Absorpsi = times 100 (11)
dengan w1 = berat sampel awal (gr)
w2 = berat sampel setelah direndam air selama 4
jam (gr)
V = volume benda uji (cm3)
= massa jenis air (grcm3)
46
c Susut Bakar
Langkah-langkah pengujian susut bakar sesuai dengan SNI
2094-2000 sebagai berikut
1 Mengukur setiap sisi sampel dan menimbang beratnya
dalam keadaan kering oven (A)
2 Membakar sampel menggunakan furnace pada suhu 900oC
selama 2 jam
3 Mendinginkan sampel yang telah dibakar
4 Menimbang kembali sampel (B) dan menghitung dengan
rumus sebagai berikut
Uji susut bakar = x 100 (12)
dengan A = berat benda uji sebelum dibakar (gr)
B = berat benda uji setelah dibakar (gr)
34 Diagram Alir
Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit ditunjukkan pada
Gambar 10
Gambar 10 Diagram alir pemeriksaan bahan pasir dan batuan andesit
47
Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt ditunjukkan pada
Gambar 11
Gambar 11 Diagram alir preparasi dan pengujian bubuk basalt
Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block ditunjukkan
pada Gambar 12
Gambar 12 Diagram alir pembuatan dan pengujian benda uji paving block
65
V KESIMPULAN DAN SARAN
51 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut
1 Berdasarkan uji fisis yang telah dilakukan hasil terbaik diperoleh pada
konsentrasi 5 mesh 80 dengan nilai kuat tekan sebesar 9748 MPa
berat jenis sebesar 300 grcm3 absorpsi sebesar 821 porositas
sebesar 075 dan susut bakar sebesar 735
2 Hasil karakterisasi dengan XRD pada sampel paving block terlihat
bahwa fasa yang terbentuk adalah Gismondine (CaAl2Si2O8middot4H2O)
Calcite (CaCO3) C-S-H (15CaOmiddotSiO2middotxH2O) dan Quartz (SiO2)
3 Paving block tanpa penambahan basalt memiliki kuat tekan sebesar
8612 MPa dan absorpsi sebesar 948 Sedangkan dengan konsentrasi
basalt sebesar 5 pada mesh 60 dan mesh 80 memiliki kuat tekan
secara berurutan sebesar 9684 MPa dan 9748 MPa serta memiliki
absorpsi sebesar 889 dan 821 Sehingga paving block pada
penelitian ini termasuk ke dalam paving block yang biasa digunakan
untuk taman atau dimasukkan ke dalam klasifikasi tipe D
66
52 Saran
Saran dalam upaya meningkatkan dan mengembangkan penelitian ini yaitu
perlu melakukan
1 Penelitian dengan menggunakan konsentrasi basalt antara 0 - 5
2 Menguji susut bakar telebih dahulu selanjutnya menguji kuat tekan
agar mengetahui perbedaan nilai kuat tekan antara sebelum dengan
sesudah dibakar
3 Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui
struktur morfologi yang terbentuk pada permukaan sampel paving
block
DAFTAR PUSTAKA
Adibroto F 2014 Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Serat pada Kuat TekanPaving Block Jurnal Rekayasa Sipil Vol 10 No 1 Hal 1-11
Afif M 2013 Pengaruh Penambahan Silika Fume dan Superplasticizer denganPemakaian Semen Tipe PPC dan Tipe PCC Terhadap Peningkatan MutuBeton [Skripsi] Universitas Negeri Semarang Semarang
Amin M dan Suharto 2016 Pembuatan Semen Geopolimer Ramah LingkunganBerbahan Baku Mineral Basalt Guna Menuju Lampung Sejahtera JurnalKelitbangan Vol 05 No 01 Hal 30-45
Aruntas HY Guru M Mustafa D and Ilker T 2010 Utilization of WasteMarble Dust as an Additive in Cement Production Materials and DesignVol 31 Hal 4039-4042
Asadi SS Raju MV Kumar BH Prakash PA and Metha D 2017 ACritical Evaluation On Pozzolonic Properties of Selected Materials andTheir Replacement in Cement International Journal of Civil Engineeringand Technology (IJCIET) Vol 8 No 1 Hal 37ndash43
ASTM C311 1994 Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash orNatural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-CementConcrete American Society for Testing and Materials (ASTM)International
ASTM C 618-86 Standard Specification for Fly Ash and Raw or CalcinedNatural Pozzolan for Use as Mineral Admixture in Portland CementConcrete American Society for Testing and materials (ASTM)International
ASTM C 618-92a Standard Specification of Pozzolan American Society forTesting and Materials (ASTM) International
ASTM D-2216 Standard Method of Laboratory Determination of MoistureContent of Soil American Society for Testing and Materials (ASTM)International
Astuti AW 2006 Perancangan Kegiatan Perawatan yang Optimal denganMenggunakan Metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II)[Tugas Akhir] ITS Semarang
Aydin S Yazici H and Bulent B 2008 High Temperature Resistance ofNormal Strength and Autoclaved High Strength Mortars IncorporatedPolypropylene and Steel Fibers Construction and Building Materials Vol22 Hal 504-512
Badan Geologi Indonesia 2011 Data Dasar Gunung Api Indonesia Edisi ke-2Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Bandung
Beiser A 1963 Konsep Fisika Modern Erlangga Jakarta
Bertin EP 1975 Principles and Practice of X-Ray Spectrometric Analysis 2ndEdition Plenum Press New York
Bonewitz RL 2012 Nature Guide Rocks and Minerals Dorling KindersleyPublishing United Stated New York Hal 273
Celik K Jackson MD Mancio M Meral C Emwas AH Mehta PK andMonteiro PJM 2014 High-Volume Natural Volcanic Pozzolan andLimestone Powder as Partial Replacements for Portland Cement in Self-Compacting and Sustainable Concrete Cement amp Concrete CompositesVol 45 Hal 136ndash147
Craig R F 1991 Mekanika Tanah Erlangga Jakarta
Cullity BD 1956 Element of X-Ray Diffraction Addison-Wesley PublishingCompany Inc United States of America
Dinas Pertambangan dan Energi Provinsi Lampung 2014 Potensi Bahan GalianLampung
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan 1982 Persyaratan Umum BahanBangun Bangunan di Indonesia (PUBI-1982) Depdikbud Jakarta
Dobiszewska M and Beycioğlu A 2017 Investigating The Influence of WasteBasalt Powder On Selected Properties of Cement Paste and MortarMaterials Science and Engineering Vol 245 Hal 1-10
Dumyanti A dan Manalu DF 2015 Analisis Penggunaan Pasir Pantai Sampursebagai Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton Jurnal Fropil Vol 3No 1 Hal 1-13
Ginting A 2015 Kuat Tekan dan Porositas Beton Porous dengan Bahan PengisiStyrofoam Jurnal Teknik Sipil Vol 1 No 2 Hal 76-168
Hambali M Lesmania I dan Midkasna A 2013 Pengaruh Komposisi KimiaBahan Penyusun Paving Block Terhadap Kuat Tekan dan Daya SerapAirnya Jurnal Teknik Kimia Vol 19 No 4 Hal 14-21
Huda M dan Hastuti E 2012 Pengaruh Temperatur Pembakaran danPenambahan Abu Terhadap Kualitas Batu Bara Jurnal Neutrino Vol 4No 2
Iskandar SM 1996 Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam IBRD Loan 3446-Indonesia
Jamaludin A dan Adiantoro D 2012 Analisis Kerusakan X-Ray Fluoresence(XRF) PIN Pengelolaan Instalasi Nuklir No 09-10 Tahun V
Jenkins R 1999 X-Ray Fluorescence Spectrometry Second Edition John wileyand Sons Inc New York Hal 75-85
Kalnicky DJ and Singhvi R 2001 Field Portable XRF Analysis ofEnviromental Samples Journal of Hazardous Materials Vol 83 Hal 93-122
Karyanto 2004 Cross Diagonal Survey Geolistrik Tahanan Jenis 3D untukMenentukan Pola Penyebaran Batuan Basalt di Daerah Pakuan AjiLampung Timur Jurnal Sains Teknologi Vol 10 No 3 Hal 195-200
Khosama LK 2012 Kuat Tekan Beton Beragregat Kasar Batuan Tuff MerahBatuan Tuff Putih dan Batuan Andesit Jurnal Ilmiah Media EngineeringVol 2 No 1 Hal 1-10
Labbaci Y Abdelaziz Y Mekkaoui A Alouani A Labbaci B 2017 TheUse of The Volcanic Powders as Supplementary Cementitious Materials forEnvironmental-Friendly Durable Concrete Construction and BuildingMaterials Vol 133 Hal 468ndash481
Laibao L Yunsheng Z Wenhua Z Zhiyong L and Lihua Z 2013Investigating The Influence of Basalt as Mineral Admixture On Hydrationand Microstructure Formation Mechanism of Cement ConstructionBuilding Material Vol 48 Hal 434-440
Laoli ME Kaseke OH Manopo MRE dan Jansen F 2013 KajianPenyebab Perbedaan Nilai Berat Jenis Maksimum Campuran BeraspalPanas yang Dihitung Berdasarkan Metode Marshall dengan yang DicariLangsung Berdasarkan Aashto T209 Jurnal Sipil Statik Vol 1 No 2 Hal128-132
Lynch AJ and Rowland CA 2005 The History of Grinding Society forMining Metallurgy and Exploration Inc (SME) Littleton Colorado USA
Malhotra VM and Metha PK 1996 Pozzolanic and Cementitious MaterialsOverseas Publishers Association Amsterdam
Maryoto A 2008 Pengaruh Penggunaan High Volume Fly Ash pada Kuat TekanMortar Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan Vol 10 No 2 Hal 103ndash114
Massazza F 1988 Pozzolana and Pozzolanic Cements In Leas Chemistry ofCement and Concrete Edited by Peter C Hewlett Butterworth-HeinemannOxford Hal 471-602
Mulyono T 2003 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Mustaqim MI Marliansyah J dan Rahmi A 2016 Pengaruh PenambahanAbu Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Paving Block Jurnal TeknikSipil Hal 1-9
Neville AM 1995 Properties of Concrete Pearson Education Limited EnglandHal 1-56
Nishikant K Nachiket A Inamdar A and Abhisek S 2016 Manufacturing ofConcrete Paving Block by Using Waste Glass Material InternationalJournal of Scientific and Research Publications Vol 6 No 6 Hal 61-77
Noor D 2012 Pengantar Geologi Pakuan University Press Bogor Hal 53-108
Nurdiansyah B 2017 Pengembangan Bata Beton (Paving Block) MenggunakanAbu Vulkanik Erupsi Gunung Sinabung yang Diberikan PembebananSelama 90 Hari [Skripsi] Universitas Sumatera Utara Sumatera Utara
Nursilawati LI 2018 Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) sebagaiPengganti Sebagian Semen pada Paving Block [Artikel Ilmiah] UniversitasMataram
Nurzal dan Putra WF 2014 Pengaruh Waktu Pengeringan dengan Penambahan5 Berat Fly Ash Melalui Daya Serap Air dan Uji Densitas pada PembuatanPaving Block Jurnal Teknik Mesin No 4 Vol 2 Hal 59-67
Pamuji AL 2017 Pengaruh Penambahan Tras Muria sebagai Bahan IkatTambahan pada Pembuatan Paving Block Ditinjau Terhadap Nilai KuatTekan Ketahanan Aus dan Serapan Air [Skripsi] Universitas NegeriSemarang Semarang
Purnawan I dan Prabowo A 2017 Pengaruh Penambahan Limestone TerhadapKuat Tekan Semen Portland Komposit Jurnal Rekayasa Proses Vol 11No 2 Hal 86-93
Purwanto dan Priastiwi YA 2012 Pengaruh Kadar Lumpur pada Agregat Halusdalam Mutu Beton TEKNIK Vol 33 No 2 Hal 46-52
Putra YE dan Sutikno 2016 Pemanfaatan Limbah Sandblasting sebagai BahanCampuran Paving Block Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Vol 1 No 1 Hal81-86
Rajiman 2015 Pengaruh Material Alam Lampung sebagai Agregat KasarTerhadap Karakteristik Beton Jurnal Kelitbangan Vol 03 No 03 Hal273-287
Ramezanianpour AA 2014 Cement Replacement Materials PropertiesDurability Sustainability Springer Verlag Berlin Heidelberg
Refnita G 2017 Pengaruh Penambahan Abu Terbang (Fly Ash) Terhadap KuatTekan Mortar Semen Tipe PCC serta Analisis Air Laut yang Digunakanuntuk Perendaman [Skripsi] Universitas Andalas Padang
Rommel E 2015 Pembuatan Beton Ringan dari Agregat Buatan BerbahanPlastik Jurnal Gamma Vol 9 No 1
Sari RAI Wallah SE dan Reky SW 2015 Pengaruh Jumlah Semen danFAS Terhadap Kuat Tekan Beton dengan Agregat yang Berasal dari SungaiJurnal Sipil Statik Vol 3 No 1 Hal 68-76
Sariisik A Sariisik G and Ahmet S 2011 Applications of Glaze and Decor onDimensioned Andesites Used in Construction Sector Construction andBuilding Materials No 25 Hal 3694-3702
Sebayang S Diana IW dan Purba A 2011 Perbandingan Mutu Paving BlockProduksi Manual dengan Produksi Masinal Jurnal Rekayasa Vol 15 No2 Hal 139-150
Siagian H dan Hutabalian M 2012 Studi Pembuatan Keramik Berpori BerbasisClay dan Kaolin Alam dengan Aditif Abu Sekam Padi Jurnal Saintika Vol12 No 1 Hal 14-23
SK SNI S-04-1989-F Bata Beton Berlubang (Hollow Brick) Badan StandarisasiIndonesia
SK SNI T-15-1991-03 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk BangunanGedung Badan Standarisasi Indonesia
Smallman RE dan Bishop R J 2000 Metalurgi Fisik Modern dan RekayasaMaterial Erlangga Jakarta
Soehardjono A Prastumi Hidayat T dan Prawito GS 2013 PengaruhPenggunaan Bottom Ash sebagai Pengganti Semen Terhadap Nilai KuatTekan dan Kemampuan Resapan Air Struktur Paving Jurnal RekayasaSipil Vol 7 No 1 Hal 74-80
Soetoto SU 2013 Geologi Dasar Ombak Yogyakarta Hal 37
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-1990 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1969-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Kasar Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 2094-2000 Batu Merah Pejal untuk PasanganDinding Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block)Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2834-1993 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2493-1991 Tata Cara Pembuatan danPerawatan Benda Uji di Laboratorium Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2461-2002 Agregrat Ringan untuk BetonRingan Struktural Badan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-6825-2002 Metode Pengujian Kuat TekanMortar Semen Portland untuk Pekerjaan Sipil Badan Standarisasi NasionalJakarta
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-0302-2004 Semen Portland PozzolanBadan Standarisasi Indonesia
Standar Nasional Indonesia (SNI) 15-2049-2004 Semen Portland BadanStandarisasi Indonesia
Sugiyanto dan Sebayang S 2005 Bahan Bangunan Universitas LampungBandar Lampung Hal 13-30
Suhanda F 2017 Pemanfaatan Slag Nikel dan Abu Sekam Padi sebagai BahanPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Halu Oleo Kendari
Supardan MS Sukmawan dan Andi SS 2006 Inventarisasi dan EvaluasiBahan Galian Non Logam di Kabupaten Lampung Tengah dan LampungTimur Provinsi Lampung Pusat Sumber Daya Geologi
Syamsuddin R Wicaksono A dan Fauzan F M 2011 Pengaruh Air Laut padaPerawatan (Curing) Beton Terhadap Kuat Tekan dan Absorpsi Beton
dengan Variasi Faktor Air Semen dan Durasi Perawatan Jurnal RekayasaSipil Vol 5 No 2 Hal 68-75
Takacs L 2002 Self-Sustaining Reactions Induced by Ball Milling Progress inMaterials Science Vol 47 No 4 Hal 355ndash414
Taylor HFW 1990 Cement Chemistry Academic Press London Hal1-32
Thomas M 2013 Supplementary Cementing Materials in Concrete Taylor andFrancis Group New York Hal 161-165
Tjokrodimuljo K 1996 Teknologi Beton Andi Yogyakarta
Tjokrodimuljo K 2007 Teknologi Beton KMTS FT UGM Yogyakarta
Tokyay M 2016 Cement and Concrete Mineral Admixtures Taylor amp FrancisGroup New York Hal 1-4
Travis R B 1955 Classification of Rocks 4th Edition Colorado School ofMines Colorado
Triyono DD 2010 Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit untukPembuatan Paving Block [Skripsi] Universitas Negeri SemarangSemarang
Tumingan Tjaronge MW Victor S dan Rudy D 2016 Penyerapan danPorositas pada Beton Menggunakan Bahan Pond Ash sebagai PenggantiPasir POLITEKNOLOGI Vol 15 No 1
Uncik S and Kmecova V 2013 The Effect of Basalt Powder On The Propertiesff Cement Composites Procedia Engineering Vol 65 Hal 51-56
Veronika K and Zuzana S 2014 Effect of Basalt Powder on Workability andInitial Strength of Cement Mortar Journal of Civil Engineering andArchitecture Research Vol 1 No 4 Hal 260-267
Vlack LHV 1989 Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material WesleyAddison
Wibowo A 2017 Perbandingan Kuat tekan dan Serapan Air Paving BlockHydraulic dengan Variasi Campuran Semen [Artikel Ilmiah] UniversitasMuhammadiyah Surakarta
Widjanarko SB dan Suwasito TS 2014 Pengaruh Lama Penggilingan denganMetode Ball Mill Terhadap Rendemen dan Kemampuan Hidrasi TepungPorang (Amorphopallus muelleri Blume) Jurnal Pangan dan AgroindustriVol 2 No 1 Hal 79-85
Wiryasa MA dan Sudarsana IW 2009 Pemanfaatan Lumpur Lapindo sebagaiBahan Substitusi Semen dalam Pembuatan Bata Beton Pejal Jurnal IlmiahTeknik Sipil Vol 13 No 1 Hal 39-46
Zhang H 2011 Building Materials in Civil Engineering Woodhead PublishingLimited and Science Press Cambridge