Pemanfaatan Limbah Debu Terbang Batubara (Fly Ash), Kulit Kerang, dan Batu Apung (Pumice) sebagai Bahan Substitusi Semen dan Pasir dalam Pembuatan Batako

Abstract

The concrete bricks in this research are produced from the mixture of cement, fly ash, clamshell, sand, pumice, and water with the water – cement ratio 0,57. The purpose of this research is to determine the wastage of fly ash, clamshell that can be utilized as cement substitution and pumice as sand substitution. The matrix comparison aggregate = 1 : 4 (in % volume) is used by this concrete bricks. The substitution of cement-1 are fly ash : clamshell = 1 : 1 and the substitution of cement-2 are fly ash : clamshell = 2:1 (in ratio of weight). The substitution of cement is varied by 0%,5%, 10%,15%,20%, 25%, 30%, 35%,40%, 45%,50% in the substitution of sand 20%. The substitution of sand is varied by 0%,5%,10%, 15%,20%,25%,30%,35%,40%, 45%,50% while the substitution of cement-2 20%. The substitution of cement-2 is varied by 10%,20%, 30%,40%, 50% in the substitution of sand 10%,20%,30%, 40%,50%. The sample test is generated in orthogonal form with measurements 12 cm x 3 cm x 3 cm and in cylindrical with diameter 5,082 cm. After curing time in 28 days, the maximum of the compressive strength 79,34 kgf/cm2 (7,775 MPa) and minimum 37,45 kgf/cm2 (3,670 MPa), the maximum of water absorption 18,73% and minimum 10,03 %, maximum of density 1792 kg/m3 and minimum 1549 kg/m3, maximum of bending strength 1,960 MPa and minimum 0,926 MPa, maximum of impact strength 2,300 J/cm2 (23000 J/m2) and minimum 0,744 J/cm2 (7440 J/m2) are obtained; The category of concrete bricks are type II, type III and type IV; Concrete bricks with the substitution of cement-1 have more compressive strength compare to the concrete bricks with the substitution of cement-2 for the substitution of sand 20%, each of them has its maximum compressive strength of 74,66 kgf/cm2 (7,317 M Pa) and 72,69 kgf/cm2 (7,123 MPa) when the amount of cement substitution is 20% ; The amount of cement can be substituted by The substitution of cement-2 up to 50% in the use of sand substitution of 10% - 50% is produced the concrete bricks in type III and type IV ; The sand can be substituted up to 50% in the use of substitution of cement-2, 10% - 50%, has produced concrete bricks in type II, type III, and type IV.

Batako dalam penelitian ini dibuat dari campuran semen, debu terbang batubara (fly ash), kulit kerang, pasir, batu apung (pumice) dan air dengan faktor air semen 0,57. Tujuan penelitian adalah pemanfaatan limbah fly ash dan kulit kerang sebagai substitusi semen, serta pumice sebagai substitusi pasir. Komposisi sampel digunakan perbandingan matriks : Agregat = 1 : 4 (dalam % volume). Substitusi Semen-1 terdiri dari Fly Ash : Kulit Kerang = 1 : 1 dan Substitusi Semen-2 terdiri atas Fly Ash : Kulit Kerang = 2 : 1 (dalam perbandingan berat). Substitusi semen divariasi dari 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% pada Substitusi Pasir 20%. Substitusi Pasir divariasi 0%, 5%, 10%, 15%, 20%,25%,30%,35%,40%,45% dan 50% pada Substitusi Semen-2 20%. Substitusi Semen-2 divariasi dari 10%, 20%, 30%, 40%, dan 50% untuk variasi substitusi pasir 10%, 20%, 30%, 40%, dan 50%. Sampel uji dibentuk balok dengan ukuran 12 cm x 3 cm x 3 cm dan silinder dengan diameter 5,082 cm. Setelah pengeringan secara alami 28 hari ditemukan Kuat tekan maksimum 79,34 kgf/cm2 (7,775 MPa) dan minimum 37,45 kgf/cm2 (3,670 MPa), penyerapan air maksimum 18,73% dan minimum 10,03 %, densitas maksimum 1792 kg/m3 dan minimum 1549 kg/m3, kuat patah maksimum 1,960 MPa dan minimum 0,926 MPa, kuat impak maksimum 2,300 J/cm2 (23000 J/m2) dan minimum 0,744 J/cm2 (7440 J/m2) ; Batako yang dihasilkan tergolong type II, type III, dan type IV ; Pemakaian Substitusi Semen-1 pada Substitusi Pasir 20% menghasilkan kuat tekan lebih baik daripada pemakaian Substitusi Semen-2, dengan kuat tekan maksimum masing-masing yaitu 74,66 kgf/cm2 (7,317 MPa) dan 72,69 kgf/cm2 (7,123 MPa) terjadi pada saat Substitusi Semen 20% ; Jumlah semen yang dapat disubstitusi oleh Substitusi Semen-2 maksimum 50% bersamaan dengan pemakaian Substitusi Pasir 10% - 50% menghasilkan batako type III dan type IV; Pasir yang dapat disubstitusi oleh batu apung maksimum 50% bersamaan dengan pemakaian Substitusi Semen-2 dari 10% - 50% menghasilkan batako type II , type III, dan type IV.