kekuatan paving block dengan berbagai...

39
KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR PENGEBORAN SUMUR MINYAK ANISA RAHMENIA DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

Upload: dohuong

Post on 30-Jan-2018

246 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI

KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

PENGEBORAN SUMUR MINYAK

ANISA RAHMENIA

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Page 2: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR
Page 3: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Kekuatan Paving

Block Dengan Berbagai Kandungan Limbah Pengolahan Lumpur Pengeboran

Sumur Minyak”adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing

dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.

Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun

tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan

dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, 27 Desember 2013

Anisa Rahmenia

F44080031

Page 4: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

ABSTRAK

ANISA RAHMENIA. Kekuatan Bata Beton Dengan Berbagai Kandungan

Limbah Pengolahan Lumpur Pengeboran Sumur Minyak. Dibimbing oleh ASEP

SAPEI.

Limbah dari kegiatan eksplorasi dan pengeboran sumur minyak bumi dan gas

alam, bila tidak dapat ditangani dengan baik dapat merusak ekosistem dan

lingkungan, oleh karena itu, limbah ini dikonversi menjadi bahan bangunan yang

bermanfaat, seperti bata beton sebagai penunjang kegiatan. Bata beton dengan

berbagai kandungan limbah lumpur diantaranya 40%, 30%, 20%, 10% dan 0%,

memiliki perbandingan semen : pasir : limbah lumpur yaitu 1:2:2 ; 1:2,5:1,5 ;

1:3:1 ; 1:3,5:0,5 ; 1:4:0 dalam berat 3,02 kg tiap bata betonnya. Bata beton dengan

kadar lumpur 0% memiliki kekuatan tekan paling tinggi 12 MPa dan dapat

diklasifikasikan dalam SNI 0691-1996 dengan mutu D peruntukan taman. Bata

beton dengan kandungan limbah 10% memiliki kuat tekan 7,26 MPa. Beton

dengan kandungan limbah 20% memiliki kuat tekan 3,25 MPa. Beton dengan

kandungan limbah 30% memiliki kuat tekan 2,6 MPa. Beton dengan kadar limbah

40% memiliki kuat tekan 0,9 MPa. Tingginya kandungan limbah lumpur pada

bata beton akan mempengaruhi kekuatannya karena beberapa faktor karakteristik

limbah seperti kadar air dan kadar zat organik yang tinggi. Oleh karena itu

diperlukan adanya penambahan bahan lain seperti Fly ash untuk meningkatkan

kekuatan bata beton tersebut.

Kata kunci: Bata beton, limbah lumpur, kuat tekan.

ABSTRACT

ANISA RAHMENIA. Strength of Concrete Bricks With Different Content of

Waste Oil Well Drilling Mud Processing. Supervised by ASEP SAPEI.

Waste from exploration and drilling of petroleum wells and natural gas, if not

handled properly, could damage ecosystem and environment, therefore, waste is

converted into useful construction material, such paving block, as supporting

activities. Paving block with several content of mud waste 40%, 30%, 20%, 10%

and 0% comparison of cement: sand: mud waste that is 1:2:2; 1:2,5:1,5; 1:3:1;

1:3,5:0,5; 1:4:0 in weight of 3,02 kg per brick. Paving block with mud content 0%

has the highest compressive strength 12 MPa and can be classified wthin The ISO

0691-1996 quality D, designed for park. Paving block with waste content of 10%

has 7,26 MPa compressive strength. Paving block with 20% waste content has

3,25 MPa compressive strength. Paving block with 30% waste content has 2,6

MPa compressive strength. Paving block with 40% waste content has 0,9 MPa

compressive strength. The high content of mud waste on paving block will affect

its strength dua do several factors such as The characteristics of water content and

high level of organic matter. Therefore, the addition of other material such as

brick, fly ash si needed do increase the strength of the paving block.

Keywords: paving block, mud waste, compressive strength.

Page 5: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI

KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

PENGEBORAN SUMUR MINYAK

ANISA RAHMENIA

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Page 6: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR
Page 7: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

Judul Skripsi : Kekuatan Paving block Dengan Berbagai Kandungan Limbah

Pengolahan Lumpur Pengeboran Sumur Minyak

Nama : Anisa Rahmenia

NIM : F44080031

Disetujui oleh

Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, M.S. Muhammad Fauzan ST. MT.

Pembimbing I Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Yudi Chadirin S TP.M Agr

Plh. Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

Page 8: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

Judul Skripsi: Kekuatm:: -ng block Dengan Berbagai Kandungan Limbah Peng la L" ipur Pengeboran Sumur Minyak

Nama : Anisa Rah.-r.enja NIM : F4408003:

Disetujui oleh

Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, M.S. Muhammad Fauzan ST. MT. Pembimbing I Pembimbing II

Tanggal Lulus: ,1 DEC

Page 9: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah

kekuatan bahan, dengan judul Kekuatan Paving block Dengan Berbagai

Kandungan Limbah Pengolahan Lumpur Pengeboran Sumur Minyak.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Asep Sapei M.S

selaku pembimbing I dan Muhammad Fauzan ST. MT selaku pembimbing II,

serta teman-teman seperjuangan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan yang

telah banyak memberikan dorongan dan motivasi dalam menyelesaikan skripsi ini.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua, serta seluruh

keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, 27 Desember 2013

Anisa Rahmenia

Page 10: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Paving block (Paving Block) 2

Limbah Lumpur Pengeboran 4

Semen 5

Agregat 6

Air 6

METODE 7

Waktu dan Tempat 7

Peralatan dan Bahan yang digunakan 7

Prosedur Analisis Data 7

Pengujian 9

HASIL DAN PEMBAHASAN 10

Keadaan Umum Bahan 10

A. Semen 10 B. Agregat Halus 10 C. Limbah Lumpur 14

Paving Block Mixing 15

Tegangan dan Regangan Paving Block 15

SIMPULAN DAN SARAN 20

Simpulan 20

Saran 21

DAFTAR PUSTAKA 21

LAMPIRAN 21

RIWAYAT HIDUP 218

Page 11: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

DAFTAR TABEL

1. Mutu Paving block 3

2. Baku Mutu Limbah Lumpur 4

3. Hasil Analisis Gradasi Agregat Halus 10

4. Perbandingan Campuran 15

5. Perbandingan Berat Campuran 15

DAFTAR GAMBAR

1. Diagram Alir Prosedur Penelitian 8

2. Kurva Analisis Gradasi (ASTM C33-90 Batas Atas dan Batas Bawah) 11

3. Pengukuran Skala Volume Air dan Lumpur 11

4. Hasil Pengukuran Zat Organik pada Pasir 12

5. Hasil Pengukuran Pasir Selama 24 jam 12

6. Pengukuran Spesific Gravity dan Absorpsi Menggunakan Piknometer 13

7. Hasil Uji Kadar Organik pada Limbah Lumpur 14

8. Keretakan Halus pada Paving Block 16

9. Kurva Tegangan Regangan Paving Block dengan Kadar Limbah 0% 16

10. Kurva Tegangan Regangan Paving Block dengan Kadar Limbah 10% 17

11. Kurva Tegangan Regangan Paving Block dengan Kadar Limbah 20% 17

12. Kurva Tegangan Regangan Paving Block dengan Kadar Limbah 30% 18

13. Kurva Tegangan Regangan Paving Block dengan Kadar Limbah 40% 18

14. Kurva Tegangan Regangan Paving Block Saat Umur 7 Hari 19

15. Kurva Tegangan Regangan Paving Block Saat Umur 14 Hari 19

16. Kurva Tegangan Regangan Paving Block Saat Umur 28 Hari 20

DAFTAR LAMPIRAN

1. Semen 23

2. Agregat Halus 24

3. Limbah Lumpur 27

Page 12: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Industri pertambangan minyak dan gas bumi merupakan salah satu industri

yang berkembang pesat dan memberikan sumbangsih besar bagi pertumbuhan

ekonomi nasional. Setiap tahun jumlah kebutuhan minyak bumi terus mengalami

peningkatan seiring dengan tingginya kebutuhan energi sebagai akibat

perkembangan teknologi dan peningkatan kebutuhan hidup manusia.

Kegiatan terbesar yang dilaksanakan dalam eksplorasi minyak bumi ialah

pengeboran. Hal ini dilakukan untuk mengangkat fluida minyak bumi ke

permukaan agar dapat diolah dan disuling sehingga menghasilkan bebagai macam

produk dari minyak bumi. Pengeboran ini tentunya menghasilkan pencemaran

yang berdampak buruk bagi lingkungan, apabila tidak ditangani dengan baik akan

berdampak buruk bagi keseimbangan ekosistem.

Sebagai salah satu perusahaan yang bergerak di industri pertambangan

minyak bumi dan gas alam terbesar di Indonesia yang menguasai tidak hanya

pengeboran di daratan namun juga menguasai pengeboran lepas pantai, PT

Chevron Pasific Indonesia (PT CPI) tentunya banyak menghasilkan limbah dari

aktifitas tersebut. Menurut PP no 18 JO 1999 limbah dari pengeboran merupakan

salah satu jenis limbah B3. Untuk mengantisipasi terjadinya pencemaran

lingkungan secara besar-besaran dari aktifitas eksplorasi tersebut maka PT CPI

dengan mandiri mengolah dan mengkonversi limbah lumpur pengeboran menjadi

barang yang lebih bermanfaat seperti bahan bangunan dalam bentuk paving block.

Limbah lumpur dapat digunakan sebagai bahan pengganti campuran pasir pada

paving block. Paving block ini sering digunakan untuk menunjang fasilitas

internal perusahaan seperti lahan parkir di perkantoran PT CPI, jalan minor pada

komplek perumahan PT CPI, pejalan kaki, taman dan halaman sekolah yang

berada di komplek perumahan PT CPI, dapat terlihat bahwa dengan pembuatan

paving block ini, mampu mengurangi biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan

untuk hal-hal tersebut.

Selama ini, pembutan paving block oleh PT CPI masih belum mengikuti

baku mutu yang berlaku di Indonesia. Standar baku mutu pembuatan paving block

yang berlaku di Indonesia ialah SNI 0691-1996. Untuk itu penelitian ini

diharapkan mampu membantu dan mengarahkan pembuatan paving block ini

sesuai dengan peruntukannya. Selain itu juga dapat menjadi rekomendasi bagi

perusahaan-perusahaan yang dalam aktifitasnya juga menghasilkan limbah dari

lumpur pengeboran.

Perumusan Masalah

Rumusan masalah yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah

bagaimana memberdayakan limbah dari sisa pengolahan lumpur pengeboran

sumur minyak PT Chevron Pasific Indonesia agar tidak lepas dan mencemari

lingkungan sehingga menjadi suatu produk bahan bangunan berupa paving block

yang dapat menunjang kegiatan perusahaan sesuai dengan SNI 0691-1996.

Page 13: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

2

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kekuatan paving block dengan

berbagai kandungan kadar limbah lumpur pengeboran sumur minyak.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapakan dari penelitian ini adalah dapat memberikan

petunjuk alternatif dan arahan bagi perusahaan-perusahaan yang sisa dari

kegiatannya menghasilkan limbah lumpur sehingga optimal penggunaan dan

kadarnya.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian antara lain pemeriksaan karakteristik bahan-bahan

yang akan digunakan, pembuatan paving block dengan kadar limbah lumpur yang

berbeda-beda, lalu penguringan dari paving block tersebut. Dengan demikian

didapat data primer dari kekuatan dan elastisitas beton, bobot beton. Setelah itu

dilakukan pengolahan data kuat tekan untuk menentukan mutu paving block

berdasarkan SNI 0691-1996.

TINJAUAN PUSTAKA

Paving block (Paving Block)

Berdasarkan SNI 0691-1996, paving block (paving block) adalah suatu

komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan

perekat hidrolis sejenisnva, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan

lainnya yang tidak mengurangi mutu paving block itu.

Paving block merupakan komponen bangunan yang umum dipakai sebagai

lapisan perkerasan permukaan tanah. Komposisi yang biasa digunakan pada

produsen paving block adalah campuran 1 semen : 6 pasir : 1 abu batu (flyash).

Para produsen cenderung menggunakan sedikit semen dan semen dengan harga

yang murah supaya mendapat keuntungan yang lebih besar. Keunggulan dari

paving block adalah mudah dipasang dan memiliki daya serap air yang baik dan

harga relatif murah.( Raharjo, 2012)

A. Klasifikasi paving block

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia 0691-1996, paving block dapat

dikelompokkan dalam beberapa kelas, diantaranya:

Paving block mutu A : digunakan untuk jalan

Paving block mute B : digunakan untuk peralatan parkir

Paving block mutu C : digunakan untuk pejalan kaki

Paving block mutu D : digunakan untuk taman dan penggunaan lain.

Page 14: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

3

B. Syarat mutu

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia 0691-1996, bahwa syarat mutu

paving block terdiri dari:

Sifat tampak

Paving block mempunyai permukaan yang rata, tidak terdapat retak-

retak dan cacat,bagian sudut dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan

kekuatan jari tangan.

Ukuran

Paving block mempunyai ukuran tebal nominal minimum60mm

dengan toleransi + 8%.

Sifat fisika

Paving block mempunyai sifat-sifat fisika seperti pada Tabel 1. Mutu

Paving block.

Tabel 1. Mutu Paving block

Mutu

Kuat Tekan

(MPa)

Ketahanan Aus

(mm/menit) Penyerapan air

rata-rata maksimal

(%) Rata-rata Min Rata-rata Min

A 40 35,0 0,090 0,103 3

B 20 17,0 0,130 0,149 6

C 15 12,5 0,160 0,184 8

D 10 8,5 0,219 0,251 10

Sifat kimia

Secara kimiawi, paving block memiliki sifat antara lain: ketahanan terhadap

natrium sulfat. tidak boleh carat, dan kehilangan berat yang diperkenankan

maksirnum 1%

C. Cara uji

Berdasarkan Standar Nasional Indonesia 0691-1996, bahwa paving block

diuji dengan kriteria sebagai berikut:

Ukuran

Digunakan peralatan kaliper atau sejenisnya dengan ketelitian 0,1 mm.

Pengukuran tebal dilakukan terhadap tiga tempat yang berbeda dan diambil nilai

rata-rata. Pengujian dilakukan terhadap 10 buah contoh uji.

Kuat tekan

Contoh uji diambil 10 buah, masing-masing dipotong berbentuk kubus dan

rusuk-rusuknya disesuaikan dengan ukuran contoh uji.

Contoh uji yang telah siap, ditekan hingga hancur dengan mesin penekan

yang dapatdiatur kecepatannya. Kecepatan penekanan dari mulai pemberian beban

sampai contoh uji hancur, diatur dalam waktu 1 sampai 2 menit Arah penekanan

pada contoh uji disesuaikandengan arah tekanan beban didalam pemakaiannya.

Kuat tekan dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Kuat Tekan = 𝑃

𝐿

Page 15: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

4

Keterangan :

P = beban tekan, N

L = luas bidang tekan mm2

Kuat tekan rata-rata dari contoh paving block dihitung dari jumlah kuat tekan

dibagi jumlah contoh uji.

Limbah Lumpur Pengeboran

Berdasarkan Peraturan Menteri ESDM No. 045 Tahun 2006, Limbah

Lumpur adalah sisa-sisa pemakaian lumpur bor yang telah dipergunakan pada

pengeboran dan tidak dipergunakan lagi. Baku mutu limbah lumpur dapat dilihat

pada Tabel 2. Baku mutu limbah lumpur.

Tabel 2. Baku mutu limbah lumpur

No Nama Kimia Simbol Baku Mutu

(mg/l)

1 Arsen Ar 5,0

2 Barium Ba 100,0

3 Cadmium Cd 1,0

4 Chromium Cr 5,0

5 Copper Cu 10,0

6 Lead Pb 5,0

7 Mercury Hg 0,2

8 Selenium Se 1,0

9 Silver Ag 5,0

10 Zinc Zn 50,0

Limbah lumpur pengeboran dinyatakan limbah B3 (Bahan Berbahaya

dan Beracun) oleh Peraturan Pemerintah No. 18 Tahun 1999 tentang

Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun dengan kode limbah

D220 dan D221 setelah dilakukan uji toksisitas dan uji karakteristik.

Sumber pencemaran yang mampu menghasilkan limbah lumpur,

berasal dari beberapa kegiatan diantaranya:

Eksplorasi dan produksi

Pemeliharaan fasilitas produksi

Pemeliharaan fasilitas penyimpanan

IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) yang mengolah effluen minyak

dan gas alam

Tanki penyimpanan

Proses pengolahan

IPAL yang mengolah proses pengolahan

Unit DAF (Dissolved Air Floatation)

Pembersihan heat exchanger

Page 16: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

5

Dari berbagai kegiatan yang dilakukan, asal limbah terdapat di

beberapa proses, diantaranya:

Slop Minyak

Lumpur bor (Mud Drilling) bekas

Sludge minyak

Karbon aktif dan absorban bekas

Sludge dari IPAL

Cutting Pemboran

Residu dasar tangki (yang memiliki kontaminan diatas standar dan

memiliki karakteristik limbah B3)

Katalis bekas

Limbah Laboratorium

Limbah PCB

Bahan pencemar utama yang banyak terdapat pada limbah lumpur

pengeboran adalah:

Bahan Organik

Bahan terkontaminasi minyak

Logam berat Ba, Cr, Pb, Ni

Merkuri (pada karbon aktif, dan moleculare sieve)

Sulfida

Ferusioactive (sulfactan)

Semen

Semen terdiri dari perekat, bahan bitumen dan berbagai macam zat kapur.

Sejumlah bahan yang mengandung zat kapur, ketika dicampur menjadi pasta

dengan air memiliki sifat kekerasan menuju massa padat dibawah reaksi kimia

dan terjadi pengkristalan karena penambahan air tersebut. Bahan semen secara

luas digunakan dalam teknik konstruksi, umumnya sebagai bahan pengikat untuk

apung hitam, pasir, batu, dan material inert untuk membentuk sebuah massa keras

dari bentuk yang diinginkan. bahan semen yang bersifat kapur pada konstruksi

adalah gipsum, kapur, portland, dan semen portland khusus.

Semen portland penting bagi struktur teknis untuk bahan penyemenan

berfungsi mengikat bagian-bagian beton. Berdasarkan ASTM (standar pengujian

dan bahan Amerika) semen portland adalah produk dari penghalusan batu klinker,

pada dasarnya terdiri dari hidrolik silikat kalsium yang tidak ada penambahan,

selain air dan atau tidak kalsium sulfat dan telah dibuat untuk pengapuran, kecuali

penambahan melebihi 1 % dari bahan lain.

Portland semen tidak memburuk pada jumlah tertentu pada udara kering.

Saat dicampur air, semen mengeras di udara dan di dalam air. Saat pengeringan,

semen menyusut jauh lebih sedikit dari pada gipsum atau mortir kapur. Sifat

mortir semen portland pada waktu tertentu setelah pencampuran dipengaruhi oleh

jumlah bahan kimia partikel semen, suhu mortir, dan jumlah air yg tersedia pada

kombinasi campuran semen. Sifat ini juga langsung berkaitan dengan agregat

alami dengan yang dicampur bersama semen (Graham, 1996)

Standar spesifikasi untuk semen portland (rancangan ASTM C150-49)

meliputi lima tipe:

Page 17: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

6

- Tipe 1, semen yang umum digunakan.

- Tipe 2 adalah semen khusus konstruksi yang terpapar bahan sulfat atau yg

membutuhkan hidrasi panas.

- Tipe 3 adalah semen khusus kekuatan tinggi.

- Tipe 4 adalah semen khusus hidrasi suhu rendah

- Tipe 5 adalah semen tahan terhadap kadar sulfat tinggi

Agregat

Agregat adalah komponen penyusun beton yang tidak ikut bereaksi dengan

semen dan air. Agregat antara 60% sampai 80% dari total volume beton yang ada

sehingga sering disebut bahan pengisi.

a) Agregat Halus

Adalah agregat yang lolos saringan standar 4,76 mm. Yang umum

digunakan sebagai agregat halus adalah pasir alam, dan untuk beton yang tahan

radiasi digunakan butiran baja halus (fine steel shot) dan butiran besi halus (crush

iron core).

Agregat halus yang umum dipakai dalam campuran paving block adalah

pasir alam. Pasir alam berupa butiran mineral halus yang banyak mengandung

karbon dan mineral sulfat seperti kalsit dan gypsum, terbentuk dari proses fisika

dan kimia di alam dalam suatu kurun waktu. Berawal dari perpecahan batuan

berapi secara dominan menjadi buritan mineral. Mineral yang paling umum

seperti feldspars berkisar 60%, pyroxene berkisar 17%, kuarsa berkisar 12%, dan

mika berkisar 4 %, serta mineral lain 8%. (James K Mitchell, et al., 2005)

b) Agregat Kasar

Adalah semua butiran batuan yang tidak dapat lolos dari saringan 4,76 mm.

Terdiri dari :

- Batu pecah alam

- Batu alam

- Agregat kasar buatan

- Agregat berat

Agregat sebagai material alami sering tercampur dengan bahan organik, silt,

dan clay. Bahan organik tercampur ini harus dibatasi kadarnya, begitu juga

dengan kadar silt dan clay karena dapat menurunkan kekuatan betonnya.

Air

Dalam campuran beton, air yang digunakan tidak boleh mengandung

material-material yang bisa mengakibatkan pengaruh yang merugikan pada beton

seperti alkali, asam, lanau, minyak, dan bahan organik. Di samping memengaruhi

kekuatan beton juga memengaruhi setting time, drying shrinkage. durability

ataupun efflorescence (garam-garam yang terbentuk naik ke permukaan beton).

Air diperlukan untuk proses hidrasi (pengerasan) antara semen dan agregat.

Tanpa air tidak akan terjadi hidrasi dan campuran beton akan tetap berupa bulk.

Air merupakan pengaruh yang penting dalam menentukan kekuatan dan

kemudahan pelaksanaan pekerjaan beton. Untuk mendapatkan beton yang mudah

dilaksanakan tetapi mempunyai kekuatan yang tetap, maka harus dipertahankan

nilai perbandingan antara jumlah air dan semen.

Page 18: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

7

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini akan dilaksanakan selama 6 bulan, mulai dari bulan Maret

hingga bulan September 2013. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium

Struktur dan Infrastruktur Fakultas Teknologi Pertanian IPB.

Peralatan dan Bahan yang digunakan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

- Limbah Lumpur Pengeboran Sumur Minyak PT CPI

- Semen Portland

- Agregat halus (Pasir)

- Air

- Kerosin

- Larutan NaOH 3%

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

- Mesin paving block (paving block machine)

- Sendok semen

- Timbangan

- Pelat pengaduk bahan

- Penggaris

- UTM (universal testing machine)

- Stopwatch

- Oven

- Botol Le Chatelier

- Saringan No.4 sampai dengan No.200

- Oven

- Mesin Penggetar

- Talam

- Kuas, sikat, sendok

- Botol tempuh pandang

- Organic Plate

- Gelas Ukur

- Alat Pengaduk

Prosedur Analisis Data

Langkah awal dalam memulai penelitian ini adalah menentukan bahan dan

komposisi paving block. Selanjutnya bahan yang terkumpul ditinjau sifat dan

karakteristiknya seperti berat jenis, kandungan zat organik dan jenis semen.

Pengumpulan data primer berupa kuat tekan, elastisitas dan bobot paving block

didapat setelah proses pembuatan dan curing seperti pada Gambar 1. Diagram

Alir Prosedur Penelitian.

Page 19: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

8

Gambar 1. Diagram Alir Prosedur Penelitian

Metode pengumpulan data dilakukan sebagai langkah awal penelitian. Data

yang digunakan dalam berupa data primer yang didapat dengan Studi lapangan

dengan penelitian langsung di laboratorium dan data sekunder yang merupakan

studi literatur.

Page 20: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

9

Pengujian

Kualitas Bahan

1 Semen

Pengujian berat jenis semen menggunakan Metode SNI 03-2531-1991

terdapat pada Lampiran 1.

2 Agregat Halus (Pasir)

a) Analisis Saringan agregat halus berdasarkan SNI 03-1968-1990 terdapat pada

Lampiran 2

b) Kadar Lumpur (Lolos Saringan #200) agregat halus berdasarkan SNI 03-

4142-1996 dan ASTM C117 pada Lampiran 2.

c) Kadar Zat Organik agregat halus berdasarkan SNI 03-2816-1992 terdapat

pada Lampiran 2

d) Kadar Air agregat halus berdasarkan SNI 03-1971-1990 terdapat pada

Lampiran 2

e) Specific Gravity Agregat Halus terdapat pada Lampiran 2.

3 Limbah Lumpur

a) Kadar Zat Organik pada limbah lumpur berdasarkan SNI 03-2816-1992

terdapat pada Lampiran 3

b). Kadar Air pada limbah lumpur berdasarkan SNI 03-1971-1990 terdapat pada

Lampiran 3

Mutu Paving block

1. Ukuran

Digunakan peralatan kaliper atau sejenisnya dengan ketelitian 0,1 mm.

Pengukuran tebal dilakukan terhadap tiga tempat yang berbeda dan diambil

nilai rata-rata.

2. Kuat tekan

Contoh uji yang telah siap, ditekan hingga hancur dengan mesin penekan

(universal testing machine) yang dapatdiatur kecepatannya. Kecepatan

penekanan dari mulai pemberian beban sampai contoh uji hancur, diatur dalam

waktu 1 sampai 2 menit Arah penekanan pada contoh uji disesuaikan dengan

arah tekanan beban didalam pemakaiannya. Kuat tekan dihitung dengan rumus

sebagai berikut :

Kuat Tekan =𝑃

𝐿

Keterangan :

P = beban tekan, N

L = luas bidang tekan mm2

Kuat tekan rata-rata dari contoh paving block dihitung dari jumlah kuat tekan

dibagi jumlah contoh uji.

Page 21: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

10

HASIL DAN PEMBAHASAN

Keadaan Umum Bahan

A. Semen

Berat Jenis

Berat jenis semen adalah nilai berat semen per volume semen. Saat

pengukuran didapat v1 sebesar 250 ml dan v2 sebesar 281,3 ml dengan

densitas kerosin 1 gr/cm3. Setelah dilakukan perhitungan, didapatkan berat

jenia (ρ) semen sebesar 3,10 gr/cm3. Berat jenis semen ini sama dengan

berat jenis semen tipe 1 pada umumnya.

B. Agregat Halus

Analisis Gradasi

Analisis gradasi agregat halus bertujuan untuk mengetahui modulus

kehalusan agregat yang digunakan sebagai bahan campuran dalam

pembuatan paving block. Perhitungan modulus kehalusan berasal dari

pembagian jumlah persentase berat lolos kumulatif dengan total persentase

berat lolos. Agregat halus memiliki moduluds sebesar 3,64. Hasil pengujian

kehalusan agregat dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil Analisis Gradasi.

Tabel 3. Hasil Analisis Gradasi Agregat Halus

No. Saringan

Ukuran lubang Berat Tertahan

(gram)

Persentase

(%)

Berat lolos

kumulatif

(%) mm inchi

- v 3/8 0 0 100,0

4 4,76 - 22,5 4,5 95,5

8 2,38 - 48,0 9,6 85,9

16 1,19 - 91,0 18,2 67,7

30 0,59 - 260,5 52,1 15,6

100 0,14 - 79,0 15,6 0

Wadah 500,0 Total 100

Modulus Kehalusan 3,64

Page 22: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

11

Gambar 2. Kurva Analisi Gradasi (ASTM C33-90 Batas Atas dan Batas

Bawah)

Agregat Halus yang digunakan untuk campuran paving block memiliki

modulus kehalusan yang sangat baik, bernilai 3,64. Ini dapat terlihat dari grafik di

atas Gambar 2. Kurva Analisi Gradasi (ASTM C33-90 Batas Atas dan Batas

Bawah), karena persentase yang lolos pada tiap-tiap ukuran saringan yang telah

ditentukan tidak melewati batas atas dan batas bawah sesuai dengan ASTM C33-

90.

Kajian Bahan Lewat Saringan # 200 ( Kadar Lumpur)

Bahan pasir yang digunakan mengandung lumpur dalam kadar tertentu.

Kandungan lumpur pasir dapat dilihat dari perbedaan tinggi volume air dan pasir

setelah pengadukan pada Gambar 3 Pengukuran Skala Volume Air Dan Lumpur.

Dari hasil pengujian didapat tinggi campuran pasir dan air 100 ml, sementara

tinggi pasir berlumpur 60 ml. Perhitungan kadar lumpur didapat dari pembagian

volume tinggi pasir berlumpur dengan jumlah volume campuran air dan pasir.

Kadar lumpur pasir sebesar 37,5%.

Gambar 3. Pengukuran Skala Volume Air Dan Lumpur

10095,5

85,9

67,7

15,6

0

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10

Pe

rse

nta

se A

gre

gat

Lolo

s (%

)

Ukuran Saringan (mm)

Hasil

batas bawah

batas atas

Page 23: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

12

Kadar Zat Organik

Dalam pembuatan paving block, kadar zat organik pada bahan pasir mampu

mempengaruhi kualitas dari paving block itu sendiri. Semakin tinggi kadar zat

organik bahan, maka kualitas paving block akan menurun.

Gambar 4. Hasil Pengukuran Zat Organik Pada Pasir

Dari Gambar 4. Hasil Pengukuran Zat Organik, pasir masih dalam batas

aman. Warna cairan yang telah terendap selama 24 jam berwarna seperti skala 1

pada organic plate. Ketika suatu bahan untuk campuran beton mengandung zat

organik yang tinggi, dapat dilihat dari warna cairan terendapkan selama 24 jam

melewati standar warna nomor 3 pada organic plate, maka bahan tersebut dapat

menurunkan kualitas dari beton.

Kadar Air

Pada pengujian pertama, kadar air pasir sebesar 2,87% selanjutnya

pengujian kedua kadar air sebesar 3,50% serta pada pengujian ketiga kadar air

sebesar 2,81%. Rataan dari ketiga pengujian merupakan kadar air yang dikandung

oleh bahan pasir yaitu sebesar 3,06% dapat dilihat pada Lampiran 2.

Gambar 5. Hasil Pengeringan Pasir Selama 24 Jam

Standar warna nomor 3,

sebagai batas aman kandungan

zat organik

Page 24: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

13

Kadar Air pada pasir sebesar 3,06 % termasuk ke dalam jumlah yang baik.

Pasir mengandung kadar air yang baik juga dapat mempengaruhi kualitas dari

paving block. Semakin sedikit kadar air, terlihat pada Gambar 5. Hasil

Pengeringan Pasir Selama 24 Jam, maka akan meningkatkan kualitas dari paving

karena kekuatan paving akan bertambah. Hal ini disebabkan oleh air dengan kadar

yang cukup baik tidak mengurangi kepadatan dan kekakuan dari bahan hingga

tidak menyebabkan indikasi kurangnya ikatan antara bahan-bahan.

Specific Grafity Dan Absorpsi

Gambar 6. Pengukuran Specific Grafity Dan Absorpsi Menggunakan

Piknometer

Specific grafity dan absorpsi ini tidak berpengaruh langsung terhadap

kualitas suatu paving block. Nilai yang didapat hanya untuk menentukan kadar

jumlah air yang dibutuhkan pada proses pencampuran bahan dalam pembuatan

paving block. Jumlah air yang ditambahkan sesuai dengan jumlah semen yang

digunakan sehingga sesuai dengan w/c ratio. Kebutuhan air paving block

umumnya tidak terlalu tinggi karena metode dari pembuatan paving block sendiri

dengan cara ditempa. Jika jumlah air tinggi, maka adukan bahan tidak akan

terbentuk karena terlalu basah. w/c ratio yang direncanakan adalah 0,4.

Dari hasil uji specific grafity yang terlihat pada Gambar 6. Pengukuran

Specific gravity Dan Absorbsi Menggunakan Piknometer, nilai apparent dan bulk

yang cukup baik yaitu sebesar 5,75 dan 8,19 sementara nilai absorpsi sebesar

17,3 % sehingga kebutuhan air tidak banyak karena agregat halus dan lumpur

sudah mengandung banyak air. Oleh karena itu, saat pembuatan paving block ini

tidak menggunakan air.

Page 25: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

14

C. Limbah Lumpur

Kadar Zat Organik

Dalam pembuatan paving block, kadar zat organik pada bahan limbah

lumpur mampu mempengaruhi kualitas dari paving block itu sendiri. Semakin

tinggi kadar zat organik bahan, maka kualitas paving block akan menurun.

Gambar 7. Hasil Uji Kadar Organik Pada Limbah Lumpur

Standar warna No. 3 berwarna Jingga pekat, merupakan warna yang masih

diperbolehkan, sementara cara yang terendapkan selama 24 jam berwarna coklat

tua. Warna melewati standar nomor 3, limbah lumpur mengandung zat organik

yang dapat menurunkan kualitas dari paving block terlihat pada Gambar 7. Hasil

Uji Kadar Zat Organik Pada Limbah Lumpur.

Lumpur limbah dari kegiatan pengeboran yang digunakan tidak hanya

mengandung zat organik, tetapi banyak pula terdapat zat kimia dan unsur logam

lainnya. Hal ini juga membuat kualitas paving block menurun.

Kadar Air

Pada pengujian pertama, kadar air limbah lumpur sebesar 13,54%

selanjutnya pengujian kedua, kadar air sebesar 5,18% serta pada pengujian ketiga,

kadar air sebesar 15,41%. Rataan dari ketiga pengujian merupakan kadar air yang

dikandung oleh bahan limbah lumpur yaitu sebesar11,37% dapat dilihat pada

Lampiran 3.

Kadar Air pada limbah lumpur sebesar 11,37 % termasuk ke dalam jumlah

yang cukup tinggi. Limbah lumpur mengandung kadar air yang tinggi juga dapat

mempengaruhi kualitas dari paving block. Semakin tinggi kadar air maka akan

menurunkan kualitas dari paving karena kekuatan paving akan berkurang. Hal ini

disebabkan oleh air akan mengurangi kepadatan dan kekakuan dari campuran. Air

Standar warna nomor 3,

sebagai batas aman kandungan

zat organik

Page 26: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

15

mengisi rongga-rongga pada celah ketika dalam kondisi basah, namun setelah

kering rongga-rongga tersebut akan kosong dan menyebabkan indikasi kurangnya

ikatan antara bahan-bahan.

Paving Block Mixing

Perbandingan campuran semen : agregat halus yang digunakan dalam

pembuatan Paving block ini adalah 1:4. Berat Paving per satuan buah adalah 3,02

kg. Limbah lumpur akan dimasukkan sebagai campuran yang menggantikan

fungsi posisi dari agregat halus. Perbandingan semen : pasir : limbah lumpur

dapat dilihat pada Tabel 4. Perbandingan Campuran, sementara itu perbandingan

berat dalam satuan kg dapat dilihat pada Tabel 5. Perbandingan Berat Campuran.

Tabel 4. Perbandingan Campuran

Kadar Limbah

(%)

Kadar Pasir

(%)

Perbandingan

Semen Pasir Lumpur

40 40 1 2 2

30 50 1 2,5 1,5

20 60 1 3 1

10 70 1 3,5 0,5

0 80 1 4 0

Tabel 5. Perbandingan Berat Campuran

Kadar Limbah

(%)

Perbandingan (kg)

Semen Pasir Lumpur

40 0,604 1,208 1,208

30 0,604 1,510 0,906

20 0,604 1,812 0,604

10 0,604 2,114 0,302

0 0,604 2,416 0

Tegangan dan Regangan Paving Block

Gambar 9. Kurva Tegangan Regangan Paving dengan Kadar Limbah 0%

menunjukkan kondisi paving block turun pada umur 14 hari dibandingkan umur 7

hari. Hal ini dapat terjadi karena curing kurang maksimal. Selain itu kondisi

paving pada hari ke-14 ditemukan retakan halus pada paving tampak pada

Gambar 8.

Page 27: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

16

Gambar 8. Keretakan Halus Pada Paving Block

Gambar 9 menunjukkan bahwa kuat tekan paving dengan kadar limbah 0%

paling tinggi saat umur 28 hari. Kuat tekan semakin maksimal seiring dengan

bertambahnya umur paving. Pada hari ke-28 tersebut, kekuatan paving dapat

dilihat sudah 100% dan stabil. Kuat tekan paving hari ke-28 sebesar 12 MPa

diklasifikasikan ke dalam kelas mutu D dengan peruntukan untuk taman

berdasarkan SNI 0691-1996.

Regangan maksimal terjadi pada paving block berumur 28 hari dan 7 hari.

Regangan tersebut menunjukkan deformasi paving umur 7 hari dan 28 hari lebih

besar dari umur 14 hari.

Gambar 9. Kurva Tegangan Regangan Paving dengan Kadar Limbah 0%

Gambar 10 menunjukkan paving block dengan kadar limbah 10% memiliki

kualitas kuat tekan yang terbaik saat umur 28 hari sebesar 7,2 MPa. Pada umur 28

hari kuat tekan paving telah mencapai 100%. Kuat tekan paving block terlihat

semakin meningkat seiring dengan penambahan umur paving. Dilihat dari kurva,

Regangan pada hari ke-14 memiliki nilai paling tinggi diantara hari ke-7 dan hari

ke-28 yang menandakan deformasi paving pada hari ke-14 paling tinggi.

0123456789

10111213

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2

Tega

nga

n (

MP

a)

Regangan (mm)

7 hari

14 hari

28 hari

Retakan halus

Page 28: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

17

Gambar 10. Kurva Tegangan Regangan Paving dengan Kadar Limbah 10%

Gambar 11 menunjukkan paving block dengan Kadar Limbah 20% menurun

pada umur 28 hari sebesar 3,25 MPa, dibandingkan umur 14 hari. Hal ini

disebabkan sebelum dilakukan uji tekan, kondisi paving hari ke-28 telah

mengalami keretakan halus. Keretakan halus ini akan membuat hasil pengujian

menjadi tidak maksimal. Keretakan halus pada beton umur 28 hari ini terindikasi

dari pencetakan paving yang tidak sempurna. Dilihat dari kurva, Regangan pada

hari ke-14 memiliki nilai paling tinggi diantara hari ke-7 dan hari ke-28 yang

menandakan deformasi paving pada hari ke-14 paling tinggi.

Gambar 11. Kurva Tegangan Regangan Paving dengan Kadar limbah 20 %

Gambar 12 menunjukkan paving dengan kadar limbah 30% memiliki kuat

tekan yang terbaik saat umur 28 hari sebesar 2,6 MPa. Pada umur 28 hari kuat

tekan paving telah mencapai lebih dari 100%. kuat tekan paving block terlihat

semakin meningkat seiring dengan penambahan umur paving. Dari kurva juga

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60

Tega

nga

n (

MP

a)

Regangan (mm)

7 hari

14 hari

28 hari

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Tega

nga

n (

MP

a)

regangan (mm)

7 hari

14 hari

28 hari

Page 29: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

18

terlihat regangan paling besar ketika umur 28 hari, menandakan pada paving umur

28 hari mengalami deformasi tertinggi.

Gambar 12. Kurva Tegangan Regangan Paving dengan Kadar limbah 30 %

Gambar 13 menunjukkan paving dengan kadar limbah 40% memiliki

tegangan mencapai nilai terbaik saat umur 28 hari dengan kekuatan 0,9 MPa. .

pada kondisi ini kekuatan dari paving block sudah stabil karena sudah mencapai

100%. Peningkatan kuat tekan diikuti dengan bertambahnya umur paving block.

Kondisi paving block meningkat terus dengan baik. Dari kurva, dapat dilihat

regangan lebih besar saat umur 14 hari dibandingkan umur 28 hari. Ini

menunjukkan paving block saat umur 14 hari mengalami deformasi paling tinggi.

Gambar 13. Kurva Tegangan Regangan Paving dengan Kadar limbah 40%

Kurva pada Gambar 14 menunjukkan kuat tekan paving dengan kadar

limbah 0% hingga 40 % dalam umur 7 hari. Paving block dengan kadar limbah

0% memiliki kuat tekan paling tinggi yaitu 10 MPa, sementara kuat tekan paling

rendah beton dengan kadar limbah 40% sebesar 0,35 MPa.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60

Tega

nga

n (

MP

a)

regangan (mm)

7 hari

14 hari

28 hari

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

Tega

nga

n (

MP

a)

regangan (mm)

7 hari

28 hari

14 hari

Page 30: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

19

Gambar 14. Kurva Tegangan Regangan Paving Saat Umur 7 Hari

Kurva pada Gambar 15 menunjukkan kuat tekan paving dengan kadar

limbah 0% hingga 40 % dalam umur 14 hari. Paving block dengan kadar limbah

0% memiliki kuat tekan paling tinggi yaitu 7,5 MPa, sementara kuat tekan paling

rendah beton dengan kadar limbah 40% sebesar 0,43 MPa.

Gambar 15. Kurva Tegangan Regangan Paving Saat Umur 14 Hari

Kurva pada Gambar 16 menunjukkan kuat tekan paving dengan kadar

limbah 0% hingga 40 % dalam umur 28 hari. Paving block dengan kadar limbah

0% memiliki kuat tekan paling tinggi yaitu 12 MPa, sementara kuat tekan paling

rendah beton dengan kadar limbah 40% sebesar 1,0 MPa. Kuat tekan paving kadar

limbah 0% hari ke-28 sebesar 12 MPa diklasifikasikan ke dalam kelas mutu C

dengan peruntukan untuk pejalan kaki berdasarkan SNI 0691-1996.

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Tega

nga

n (

MP

a)

Regangan (mm)e

0% 10% 20% 30% 40%

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

Tega

nga

n (

MP

a)Ti

tle

regangan (mm)

0%

10%

20%

30%

40%

Page 31: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

20

Gambar 16. Kurva Tegangan Regangan Paving Saat Umur 28 Hari

Jika dilihat dari komposisi jumlah limbah, semakin banyak paving block

mengandung limbah maka kuat tekan dari paving juga semakin menurun. Dapat

dilihat pada Gambar 14. Kurva tegangan regangan umur 7 hari, Gambar 15. Kurva

tegangan regangan umur 14 hari dan Gambar 16. Kurva tegangan regangan umur

28 hari.

Dari hasil pengujian kuat tekan paving block ini, yang hanya dapat

diklasifikasikan dalam mutu SNI 0691-1996 adalah paving dengan kadar lumpur

0%. Penambahan lumpur pada bahan campuran paving block hanya akan

membuat kualitas paving menjadi menurun dan kuat tekan paving juga tidak

maksimal. Jika pemamfaatan limbah lumpur ini tetap digunakan dalam campuran

bahan paving block agar limbah lumpur tidak lepas dan merusak lingkungan,

maka digunakan tambahan bahan lain yang mampu meningkatkan kuat tekan dan

kualitas dari paving ini.

Penambahan bahan lain yang dapat meningkatkan kualitas dan kuat tekan

paving seperti batu pecah dan fly ash. Batu pecah dengan modulus 6,98 bila

dicampurkan dengan pasir akan menghasilkan daya lekat (interlocking) yang

sangat baik (Maulanie.et al, 2010). Fly ash pada dasarnya digunakan sebagai

pengganti bahan semen. Penambahan Fly ash dapat meningkatkan kuat tekan dan

kuat desak dari paving block karena butirannya yang lebih halus sehingga rongga

antar butiran dapat terisi dan dapat memperkecil pori-pori pada paving. Fly ash

juga memiliki sifat pozzolan yang dapat memperbaiki mutu beton. Penggunaan

Fly ash memberikan dua fungsi pada paving block, yaitu sebagi agregat halus dan

sebagai pozzolan (Saputro, 2008).

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Paving block pada umur 7 hari dengan kadar limbah lumpur 40% memiliki

kuat tekan paling rendah 0,35 MPa sedangkan paving block 0 % kadar limbah

lumpur, kuat tekan sebesar 10 MPa. Paving block umur 14 hari dengan kadar

limbah lumpur 40% memiliki kuat tekan sebesar 0,43 MPa, sedangkan paving

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

Tega

nga

n (

MP

a)

regangan (mm)

0%

10%

20%

30%

40%

Page 32: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

21

block 0% sebesar 7,5 MPa. Paving block umur 28 hari dengan kadar limbah

lumpur 40% memiliki kuat tekan sebesar 1,0 MPa, sedangkan paving block 0%

sebesar 12 MPa. Penggunaan limbah lumpur sebagai bahan campuran pada

paving block sebagai substitusi pasir akan menurunkan kualitas dan kuat tekan

pada paving tersebut. Semakin tinggi kandungan kadar limbah lumpur yang

digunakan, maka kualitas semakin buruk dan kuat tekan semakin rendah. Paving

yang menggunakan limbah lumpur belum dapat diklasifikasikan ke dalam mutu

paving block SNI 0691-1996, yang hanya dapat diklasifikasikan adalah paving

yang tidak menggunakkan limbah lumpur (kadar limbah lumpur 0% hari ke 28)

kuat tekan sebesar 12 MPa, dengan mutu D peruntukan taman. Hasil akan lebih

baik bila pemanfaatan limbah lumpur sebagai bahan paving block dapat ditambah

bahan lain yang mampu meningkatkan kekuatan dan kualitas paving block

tersebut

Saran

Jika pemanfaatan limbah lumpur digunakan sebagai bahan pengganti

agregat halus pada paving block, maka perlu ditambahkan bahan lain agar dapat

meningkatkan mutu dari paving block tersebut. Bahan lain yang mampu

meningkatkan kekuatan dari paving block diantaranya fly ash dan batu pecah.

Penelitian lebih lanjut untuk mengetahui ketahanan aus dan penyerapan air pada

paving block sesuai SNI 0691-1996.

DAFTAR PUSTAKA

ASTM C117 Standard Test Method for Materials Finer Than 75µm Sieve

Ni Mineral Aggregates by Washing

Maulanie, Estutie dik. 2010. Pembuatan Paving block dengan Campuran

Pulverized Fly Ash dan Pasir Lumajang. Surabaya: Institut Teknologi

Sepuluh November.

Peraturan Menteri ESDM No. 045 Tahun 2006. Pengelolaan Lumpur Bor,

Limbah Lumpur dan Serbuk Bor pada Kegiatan Pengeboran Minyak

dan Gas Bumi.

Peraturan Pemerintah No. 18 JO 85 Tahun 1999. Pengolahan Limbah Bahan

Berbahaya Dan Beracun.

Raharjo, Hendra Dwi. 2012. Uji Kuat Tekan Paving Block Dengan Berbagai

Macam Komposisi Dan Merk Semen [ Tugas Akhir ]. Program Studi

Teknik Sipil dan Bangunan, Universitas Negeri Malang.

Saputro, Aswin Budhi. 2008. Pengaruh Abu Terbang Sebagai Pengganti

Semen Pada beton Mutu Tinggi. Yogyakarta: Teknik Sipil dan

Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

SNI 03-1968-1990 Metode Pengujian tentang Analisis Saringan Agregat

Halus dan Kasar

SNI 03-1971-1990 Metode Pengujian Kadar Air Agregat

SNI 03-2531-1991Pengujian Berat Jenis Semen Portland

Page 33: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

22

SNI 03-2816-1992 Pengujian Kotoran Organik dalam Pasir untuk

Campuran Mortar atau Beton

SNI 0691-1996 Paving block

SNI 03-4142-1996 Metode Pengujian Jumlah Bahan dalam Agregat yang

Lolos Saringan No. 200 (0,075 mm)

Page 34: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

23

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1

Semen

Pengujian berat jenis semen menggunakan Metode SNI 03-2531-1991.

Langkah-langkahnya sebagai berikut:

- Botol Le chatelier diisi dengan kerosin sampai skala antara 0 dan 1. Bagian

dalam botol dikeringkan diatas permukaan cairan.

- Botol direndam ke dalam baki air sebagai usaha menjaga suhu konstan

untuk menghindari variasi suhu botol.

- Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, skala dibaca pada

botol (V1).

- Contoh semen dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam botol. Jangan

sampai ada semen yang menempel pada dinding botol diatas cairan.

- Setelah benda uji dimasukkan, botol diputar dengan posisi miring secara

perlahan-lahan sampai gelembung udara tidak timbul lagi pada permukaan

cairan.

- Diulangi pekerjaan seperti nomor 1. Setelah suhu air sama dengan suhu

cairan dalam botol, skala dibaca pada botol (V2).

Perhitungan berat jenis semen:

V1 = 250,5 ml

V2 = 281,3 ml

Ws= 95,5 gr

d = 1 gr/cm3

ρ = 𝑊𝑠

𝑉2−𝑉1 𝑥 𝑑 =

95,5

281,3−250,5 𝑥 1 = 3,10 gr/cm3

Page 35: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

24

LAMPIRAN 2

Agregat Halus (Pasir)

a. Analisis Saringan,SNI 03-1968-1990

- Benda uji dikeringkan dalam oven dengan suhu 110o C sampai berat contoh

tetap

- Contoh dicurahkan pada pada perangkat saringan. Susunan saringan dimulai

dari saringan dengan diameter paling besar diletakkan pada bagian paling

atas. Perangkat saringan diguncang dengan tangan atau mesin pengguncang

selama 15 menit.

b. Kadar Lumpur (Lolos Saringan #200), SNI 03-4142-1996, ASTM C117

- Contoh agregat yang beratnya 1,25x berat minimum benda uji dimasukkan

ke dalam talam. Dikeringkan dalam oven dengan suhu 110oC sampai

mencapai berat tetap.

- Benda uji agregat dimasukkan kedalam wadah dan diberi air pencuci

secukupnya hingga terendam.

- Wadah diguncang-guncangkan kemudian air cucian dituangkan ke dalam

saringan nomor 16 dan 200.

- Dimasukkan air pencuci baru, lalu pekrjaan c diulang sampai air pencucian

menjadi jernih.

- Semua bahan yang tertahan saringan nomor 16 dan 200 dikembalikan ke

dalam wadah, kemudian seluruh bahan tersebut dimasukkan ke dalam talam

yang diketahui beratnya (W2).

- Dikeringkan dalam oven dengan 110oC sampai mencapai berat tetap.

- Setelah kering, ditimbang dan dicatat beratnya (W3).

- Berat bahan kering tersebut adalah W4 = W3- W2

- Atau, contoh benda uji dimasukkan ke dalam gelas ukur.

- Ditambahkan air untuk melarutkan lumpur

- Gelas dikocok untuk mencuci pasir dari lumpur

- Gelas disimpan pada tempat yang datar dan lumpur dibiarkan mengendap

selama 24 jam

- Tinggi pasir (V1) dan tinggi lumpur (V2) diukur.

Perhitungan Kadar Lumpur:

V1 = tinggi pasir = 100 ml

V2 = tinggi lumpur = 60 ml

Kadar lumpur = 𝑉2

𝑉1+𝑉2× 100 % = 37,5 %

c. Kadar Zat Organik, SNI 03-2816-1992

- Contoh benda uji dimasukkan ke dalam botol mencapai garis skala 130 ml

- Senyawa NaOH 3% ditambahkan kemudian dikocok. Total volume

menjadi 200 ml.

- Botol ditutup erat dengan penutup dan dikocok kembali. Setelah itu

didiamkan 24 jam.

- Warna cairan yang terlihat lalu dibandingkan dengan warna standar no. 3

d. Kadar Air, SNI 03-1971-1990

Page 36: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

25

- Ditimbang dan dicatat berat talam (W1)

- Benda uji dimasukkan ke dalam talam dan kemudian berat talam dam benda

uji ditimbang (W2)

- Berat benda uji dihitung

- Benda uji dan talam dikeringkan dalam oven dengan suhu 110oC hingga

mencapai bobot tetap

- Setelah kering benda uji dan talam ditimbang (W4)

- Berat benda uji kering W5 = W4 - W1

Perhitungan Kadar Air:

W1 = 335,5 g

W3 = 509,5 g – 335,5 g = 174,0 g

W5 = 504,5 g – 335,5 g = 169,0 g

Kadar air = 174,0 − 169,0

174,0 × 100 % = 2,87 %

W3 = 535,5 g – 335,5 g = 200,0 g

W5 = 528,5 g – 335,5 g = 193,0 g

Kadar air = 200,0 − 193,0

200,0 × 100 % = 3,50 %

W3 = 548,5 g – 335,5 g = 213,0 g

W5 = 542,5g – 335,5 g = 207,0 g

Kadar air = 213,0 − 207,0

213,0 × 100 % = 2,81 %

Kadar Air rata-rata = 2,87 + 3,50 + 2,81

3 = 3,06 %

e. Specific Gravity Agregat Halus

- Agregat halus yang jenuh air dikeringkan sampai diperoleh kondisi kering

dengan indikasi contoh tercurah dengan baik

- Sebagian dari contoh dimasukkan pada “metal and One mol”. Benda uji

dipadatkan dengan tongkat pemadat. Jumlah tumbukkan adalah 25 kali.

Kondisi SSD diperoleh jika cetakkan diangkat, butiran-butiran pasir

longsor/runtuh

- Contoh agregat halus seberat 500 gram dimasukkan ke dalam piknometer.

Diisi dengan air sampai 90% penuh. Gelembung dibebaskan dengan

mengoyang piknometer. Direndam dengan suhu air selama 24 jam,

ditimbang berat piknometer yang berisi contoh dan air.

- Benda uji dipisahkan dari piknometer dan dikeringkan pada suhu 1100C

dalam waktu 24 jam.

- Piknometer berisi air ditimbang sesuai dengan kapasitas kalibrasi dengan

ketelitian 0,1 gr

Perhitungan Specific Grafity :

A. Berat Piknometer = 341,0 gr

B. Berat contoh kondisi kering = 500,0 gr

C. Berat piknometer + air + contoh SSD = 1388,5 gr

D. Berat piknometer + air = 940,5 gr

Page 37: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

26

E. Berat contoh kering = 426,0 gr

Apparent Spesific Gravity = 5,75

Bulk Specific Gravity Kondisi Kering = 8,19

Bulk Specific Gravity Kondisi SSD = 9,60

Persentase absorpsi air = 17,3 %

Page 38: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

27

LAMPIRAN 3

Limbah Lumpur

a. Kadar Zat Organik, SNI 03-2816-1992

- Contoh benda uji dimasukkan ke dalam botol mencapai garis skala 130 ml

- Senyawa NaOH 3% ditambahkan kemudian dikocok. Total volume

menjadi 200 ml.

- Botol ditutup erat dengan penutup dan dikocok kembali. Setelah itu

didiamkan 24 jam.

- Warna cairan yang terlihat lalu dibandingkan dengan warna standar no. 3

b. Kadar Air, SNI 03-1971-1990

- Ditimbang dan dicatat berat talam (W1)

- Benda uji dimasukkan ke dalam talam dan kemudian berat talam dam benda

uji ditimbang (W2)

- Berat benda uji dihitung

- Benda uji dan talam dikeringkan dalam oven dengan suhu 110oC hingga

mencapai bobot tetap

- Setelah kering benda uji dan talam ditimbang (W4)

- Berat benda uji kering W5 = W4 - W1

W1 = 335,5 g

W3 = 431,5 g – 335,5 g = 96,0 g

W5 = 418,5 g – 335,5 g = 83,0 g

Kadar air = 96,0 − 83,0

96,0 × 100 % = 13,54 %

W3 = 510,0 g – 335,5 g = 174,5 g

W5 = 501,0 g – 335,5 g = 165,5 g

Kadar air = 174,5 – 165,5

174,5 × 100 % = 5,18 %

W3 = 462,0 g – 335,5 g = 126,5 g

W5 = 442,5 g – 335,5 g = 107,0 g

Kadar air = 126,5 −107,0

126,5 × 100 % = 15,41 %

Kadar Air rata-rata = 13,54 + 5,18 + 15,41

3 = 11,37 %

Page 39: KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI …repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/69274/F13ara.pdf · KEKUATAN PAVING BLOCK DENGAN BERBAGAI KANDUNGAN LIMBAH PENGOLAHAN LUMPUR

28

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Duri, Riau pada tanggal 2

Agustus 1990 merupakan anak pertama dari tiga

bersaudara dari pasangan Bapak Arlis dan Ibu Ida

Fauzianti S.Pd. Penulis mulai masuk jenjang pendidikan

formal pada tahun 1996 di SD Negeri 049 Babusalam

Duri. Kemudian tahun 2002 melanjut ke SMP Cendana

Duri dan pada tahun 2005 diterima di SMA Cendana

Duri serta lulus pada tahun 2008. Penulis diterima

sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor pada

tahun 2008 melalui jalur USMI (Undangan Seleksi

Masuk IPB) di Program Studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif terlibat dalam organisasi

kemahasiswaan seperti Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi

Pertanian, Pra-Himpunan Mahasiswa SIL, Organisasi Mahasiswa Daerah IPMM

dan IKPMR, Unit Kegiatan Mahasiswa bidang olahraga Volly dan pada Bulan

Juni hingga Agustus 2012 melaksanakan Praktik Lapangan di PT Chevron Pasific

Indonesia dengan judul laporan Pengolahan Limbah Cair Hasil Pengeboran

Sumur Minyak PT Chevron Pasific Indonesia, Duri-Riau.