pengaruh variasi konsentrasi mineral basalt …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. skripsi full tanpa bab...

77
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

Upload: others

Post on 27-Oct-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 2: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 3: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 4: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 5: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 6: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 7: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 8: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 9: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 10: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 11: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 12: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 13: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 14: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 15: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 16: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 17: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 18: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 19: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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

  • 1 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 20: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 21: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 22: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 23: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 24: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 25: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt

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 COVER DEPANpdf
  • 2 ABSTRAKpdf
  • 3 ABSTRACTpdf
  • 4 COVER DALAMpdf
  • 5 HALAMAN PERSETUJUANpdf
  • 6 HALAMAN PENGESAHANpdf
  • 7 PERNYATAANpdf
  • 8 RIWAYAT HIDUPpdf
  • 9 MOTTOpdf
  • 10 PERSEMBAHANpdf
  • 11 KATA PENGANTARpdf
  • 12 SANWACApdf
  • 13 DAFTAR ISIpdf
  • 14 DAFTAR GAMBARpdf
  • 15 DAFTAR TABELpdf
  • BAB I_PENDAHULUANpdf
  • BAB II_TINJAUAN PUSTAKApdf
  • BAB III_METODE PENELITIANpdf
  • BAB V_KESIMPULAN DAN SARANpdf
  • DAFTAR PUSTAKApdf
Page 26: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 27: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 28: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 29: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 30: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 31: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 32: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 33: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 34: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 35: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 36: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 37: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 38: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 39: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 40: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 41: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 42: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 43: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 44: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 45: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 46: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 47: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 48: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 49: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 50: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 51: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 52: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 53: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 54: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 55: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 56: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 57: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 58: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 59: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 60: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 61: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 62: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 63: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 64: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 65: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 66: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 67: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 68: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 69: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 70: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 71: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 72: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 73: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 74: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 75: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 76: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt
Page 77: PENGARUH VARIASI KONSENTRASI MINERAL BASALT …digilib.unila.ac.id/59204/3/3. SKRIPSI FULL TANPA BAB PEMBAHASA… · MPa dan absorpsi sebesar 9,48%, sedangkan dengan penambahan basalt