BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Landasan Teori
2.1.1. Paving Block
Paving block merupakan komposisi bahan bangunan yang dibuat dari
campuran semen Portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat
dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu beton
(SNI 03-0691-1996).
Paving block sering disebut juga sebagai bata beton (concrete block). Pada
umumnya agregat yang digunakan dalam campuran paving block adalah agregat
halus berupa pasir. Paving block dapat berwarna seperti warna aslinya atau diberi
zat pewarna pada komposisinya.
Paving block merupakan produk bahan bangunan dari semen yang
digunakan sebagai salah satu alternatif penutup atau pengerasan permukaan tanah.
Sebagai bahan penutup dan pengerasan permukaan tanah paving block sangat luas
penggunaannya untuk berbagai keperluan, biasanya paving block digunakan untuk
pengerasan dan memperindah trotoar jalan di kota-kota, halaman, taman dan jalan
komplek perumahan.
Ketebalan paving block yang sering digunakan (Spesifications for Precast
Concrete Paving Block, 1980) yaitu :
1.
Ketebalan 6 cm, digunakan untuk beban lalu lintas ringan yang frekuensinya
terbatas, seperti pejalan kaki, sepeda motor.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
2.
Ketebalan 8 cm, digunakan untuk beban lalu lintas yang frekuensinya padat,
seperti sedan, pick up, bus dan truk.
3.
Ketebalan 10 cm atau lebih, digunakan untuk beban lalu lintas yang super
berat, seperti crane, loader.
Badan Standarisasi Nasional (SNI 03-0691-1996) mengklasifikasi paving
block (bata beton) dalam 4 jenis, yaitu :
1.
Bata beton mutu A, digunakan untuk jalan.
2.
Bata beton mutu B, digunakan untuk parkir.
3.
Bata beton mutu C, digunakan untuk pejalan kaki
4.
Bata beton mutu D, digunakan untuk taman dan pengguna lain.
Menurut SK SNI T–04-1990, pembagian kelas paving block berdasarkan
mutu betonnya, antara lain :
a. Paving block dengan mutu beton I, nilai f’c 34 - 40 Mpa.
b. Paving block dengan mutu beton II, nilai f’c 25,5 - 30 Mpa.
c. Paving block dengan mutu beton III, nilai f’c 17 - 20 Mpa.
Klasifikasi paving block berdasarkan bentuk menurut SK SNI T-04-1990
terbagi atas dua macam, yaitu :
a. Paving block bentuk segi empat
b. Paving block bentuk segi banyak
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Gambar 2.1 Bentuk Paving Block
Pola pemasangan sebaiknya disesuaikan dengan tujuan penggunaannya.
Pola yang umum dipergunakan yaitu pola susun bata (Strecher), anyaman tikar
(Basket Weave) dan tulang ikan (Herring Bone). Untuk perkerasan jalan
diutamakan pola tulang ikan karena mempunyai kuncian yang baik. Dalam proses
pemasangannya pada tepi susunan paving block biasanya ditutup dengan pasak
yang berbentuk topi uskup.
Beberapa pola pemasangan paving block untuk lapis perkerasan yang
sering digunakan antara lain :
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Gambar 2.2 Pola Pemasangan Paving Block
Gambar 2.3 Bentuk Pasak Topi Uskup
Berikut ini adalah kombinasi mutu, bentuk, tebal dan pola pemasangan
paving block :
Tabel 2.1 Kombinasi Mutu dan Pola Pemasangan Paving block
No.
1
2
3
4
5
Penggunaan
Trotoar dan taman
Tempat parkir dan garasi
Jalan lingkungan
Terminal bus
Container Yard, Taxy Way
Kelas
III
II
I/II
I
I
Kombinasi
Tebal (mm)
Pola
60
SB, AT,TI
60
SB, AT, TI
60/80
TI
80
TI
100
TI
Sumber : SK SNI T-04-1990-F
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
2.1.2. Syarat Mutu Paving Block
Menurut SNI 03-0691-1996, paving block harus memenuhi persyaratan
tentang Bata beton sebagai berikut :
a. Sifat tampak, bata beton harus mempunyai permukaan yang rata, tidak
terdapat retak-retak dan cacat, bagian sudut dan rusuknya tidak mudah
direpihkan dengan kekuatan jari tangan.
b. Ukuran, bata beton harus mempunyai ukuran tebal nominal minimum 60
mm dengan toleransi ± 8 %.
c. Sifat fisik, bata beton harus mempunyai sifat-sifat fisik seperti pada tabel
di bawah ini :
Tabel 2.2 Sifat-Sifat Fisik Paving Block
Mutu
A
B
C
D
Kegunaan
Perkerasan jalan
Tempat parkir
Pejalan kaki
Taman kota
Kuat Tekan
(Kg/cm2)
Rata2
400
200
150
100
Min
350
170
125
85
Ketahanan Aus Penyerapan
air rata(mm/menit)
rata maks
Rata2
Min
(%)
0,0090 0,103
3
0,1300 1,149
6
0,1600 1,184
8
0,2190 0,251
10
Sumber : SNI 03-0691-1996
Menurut British Standart Institution 6717 part I 1986 tentang Precast
Concrete Paving Block, persyaratan untuk paving block antara lain :
a. Paving block sebaiknya mempunyai ketebalan tidak kurang dari 60 mm.
b. Ketebalan paving block yang baik yaitu 60 mm, 65 mm, 80 mm, dan 100
mm.
c. Paving block dengan bentuk persegi panjang sebaiknya mempunyai
panjang 200 mm dan lebar 100 mm.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
d. Lebar tali air yang terdapat pada badan paving block sebaiknya tidak lebih
dari 7 mm.
e. Toleransi dimensi pada paving block yang diijinkan yaitu :

Panjang ± 2 mm.

Lebar ± 2 mm.

Tebal ± 3 mm.
2.2. Kegunaan dan Keuntungan Paving Block
Keberadaan paving block dapat menggantikan aspal dan pelat beton,
dengan banyak keuntungan yang dimilikinya. Paving block mempunyai banyak
kegunaan, diantaranya untuk perkerasan tempat parkir plaza, hotel, tempat
rekreasi, tempat bersejarah, terminal, jalan setapak, trotoar, perkerasan jalan
lingkungan pada kompleks-kompleks perumahan, taman kota dan tempat bermain.
Beberapa keuntungan penggunaan paving block, antara lain :
a. Dapat diproduksi secara massal.
b. Paving block tidak mudah rusak pada kondisi pembebanan normal.
c. Daya serap air melalui paving block menjaga keseimbangan air tanah
untuk menopang betonan atau rumah diatasnya.
d. Paving block lebih mudah dihamparkan dan langsung bisa digunakan
tanpa harus menunggu pengerasan seperti pada beton.
e. Paving block menghasilkan sampah konstruksi lebih sedikit dibandingkan
penggunaan pelat beton.
f. Paving block memiliki nilai estetika yang unik terutama jika didesain
dengan pola dan warna yang indah (www.paving.org.uk).
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
g. Tidak menimbulkan kebisingan dan gangguan debu pada saat pengerjaan.
h. Adanya pori-pori pada paving block meminimalisasi aliran permukaan dan
memperbanyak infiltrasi dalam tanah.
i. Daya serap air yang baik sekitar rumah atau tempat usaha akan menjamin
ketersediaan air tanah sehingga bisa digunakan untuk keperluan sehari-hari
(Nurzal, Joni. 2013).
j. Pemasangannya cukup mudah dan biaya perawatannya pun murah
(www.paving.org.uk)
2.3. Bahan Penyusun Paving Block
2.3.1. Semen Portland
Semen Portland merupakan bahan konstruksi yang paling banyak
digunakan dalam pekerjaan beton. Semen Portland didefinisikan sebagai semen
hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling kerak besi (klinker) yang
mengandung kalsium silikat hidrolik yang umumnya mengandung satu atau lebih
bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama
dengan bahan utamanya (ASTM C-150-1985).
Semen merupakan bahan perekat yang penting dan banyak digunakan dalam
pembangunan konstruksi sipil. Jika ditambah air akan menjadi pasta semen dan
jika ditambahkan agregat halus dan agregat kasar akan menjadi campuran beton
segar yang mengeras akan menjadi beton keras. Fungsi utama semen adalah
merekatkan butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi
rongga-rongga udara diantara butir-butir agregat (Indriyanto N, Yogie L, 2008).
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Pada dasarnya semen portland terdiri dari 4 unsur yang paling penting,
yaitu:
a. Trikalsium silikat (C3S) atau CaO.SiO2
Unsur ini sifatnya hampir sama dengan sifat semen yaitu jika ditambahkan air
akan menjadi kaku dan dalam beberapa jam saja pasta akan mengeras. C 3S
menunjang kekuatan awal semen dan menimbulkan panas hidrasi kurang
lebih 58 kalori/gram setelah 3 hari.
b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2
Pada saat penambahan air setelah reaksi yang menyebabkan pasta mengeras
dan menimbulkan panas 12 kalori/gram setelah 3 hari. Pasta akan mengeras,
perkembangan kekuatannya stabil dan lambat pada beberapa minggu
kemudian mencapai kekuatan tekan akhir hampir sama dengan C3S.
c. Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3
Unsur ini apabila bereaksi dengan air akan menimbulkan panas hidrasi tinggi
yaitu 212 kalori/gram setelah 3 hari. Perkembangan kekuatan terjadi satu
sampai dua hari tetapi sangat rendah.
d. Tetrakalsium aluminoferit (C4AF) atau Al2O3.Fe2O3
Unsur ini saat bereaksi dengan air berlangsung sangat cepat dan pasta
terbentuk dalam beberapa menit, menimbulkan panas hidrasi 68 kalori/gram.
Warna abu-abu pada semen disebabkan oleh unsur ini.
Silikat dan aluminat yang terkandung dalam semen portland jika bereaksi
dengan air akan menjadi perekat yang memadat lalu membentuk massa yang
keras. Reaksi membentuk media perekat ini disebut dengan hidrasi (Neville, 1977:
10). Reaksi kimia semen bersifat exothermic dengan panas yang dihasilkan
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
mencapai 110 kalori/gram. Akibatnya dari reaksi exothermic terjadi perbedaan
temperatur yang sangat tajam sehingga mengakibatkan retak-retak kecil
(microcrack) pada beton (Andoyo, 2006).
Berdasarkan SK.SNI T-15-1971-03:2, membagi semen portland menjadi 5
jenis, yaitu :
Tabel 2.3 Klasifikasi Semen Portland
Tipe
I
II
III
IV
V
Keterangan
Semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan
persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Biasa digunakan
untuk konstruksi bangunan bertingkat tinggi, perumahan,
jembatan dan jalan raya, landasan bandara, beton pratekan,
bangunan irigasi.
Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang serta
diaplikasikan pada tempat yang lebar dan luas (bendungan,
dermaga, dinding penahan besar, dll).
Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan
kekuatan awal tinggi (cepat mengeras) dalam fase permulaan
setelah pengikatan terjadi.
Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas
hidrasi yang rendah. Jenis ini dapat mencapai kekuaan tinggi
dengan lambat dan membutuhkan pemeliharaan pengeringan
lebih panjang.
Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan yang tinggi terhadap sulfat dan diaplikasikan untuk
pondasi, dinding basement, terowongan, juga beton yang
bersentuhan dengan tanah.
Sumber : SNI T-15-1971-03
Jumlah kandungan semen sangat berpengaruh terhadap kuat tekan beton.
Jika jumlah semen terlalu sedikit berarti jumlah air juga sedikit, sehingga adukan
beton sulit dipadatkan dan kuat tekan beton rendah. Namun jika jumlah semen
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
berlebihan maka jumlah air juga berlebihan, sehingga beton mempunyai banyak
pori dan akibatnya kuat tekan beton rendah (SNI 03-2834-1992).
2.3.2. Agregat Halus
Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya yaitu agregat
halus dan kasar. Agregat halus mempunyai ukuran dibawah 4,8 mm (British
Standard) atau 4,75 mm (ASTM). Sedangkan agregat kasar mempunyai ukuran
diatas 4,8 mm (British Standard) atau 4,75 mm (ASTM). Adapun penggolongan
agregat halus berupa pasir alam, pasir olahan atau gabungan dari kedua pasir
tersebut.
Agregat halus adalah agregat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi
alami dari batuan atau pasir buatan yang dihasilkan oleh industri pemecah batu
dan mempunyai butiran sebesar 4,76 mm (SNI 03-6820-2002). Sedangkan
menurut ASTM C 125-92, agregat halus adalah agregat yang lolos ayakan 3/8
inch (9,5 mm) dan hampir seluruhnya lolos saringan 4,75 mm (saringan no. 4
Standar ASTM) dan tertahan ayakan no. 200.
Agregat yang dipakai untuk campuran adukan atau mortar harus memenuhi
syarat yang ditetapkan oleh SNI 03-6821-2002 yakni dengan modulus halus 1,5
sampai 3,8. Modulus halus butir adalah suatu indek yang dipakai untuk menjadi
ukuran kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat yang tertinggal diatas suatu
set ayakan dan kemudian dibagi seratus. Semakin besar nilai modulus halusnya
menunjukkan bahwa makin besar butir-butir agregatnya.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Tabel di bawah ini merupakan table zona gradasi agregat halus yang
menentukan klasifikasi pasir yang telah di ayak menggunakan satu set ayakan
standar (Shiever Shaker).
Tabel 2.4 Zona Gradasi Agregat Halus
Lubang
Ayakan
( mm )
10
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
Zone 1
Atas Bawah
100
100
100
90
95
60
70
30
34
15
20
5
10
0
Berat Tembus Kumulatif ( % )
Zone 2
Zone 3
Atas Bawah Atas Bawah
100
100
100
100
100
90
100
90
100
75
100
85
100
55
100
75
34
35
79
60
30
8
40
12
10
0
10
0
Zone 4
Atas Bawah
100
100
100
95
100
95
100
90
100
80
50
15
15
0
Sumber : SNI 03-6821-2002
Keterangan : Zona 1 = Pasir Kasar
Zona 2 = Pasir Agak Kasar
Zona 3 = Pasir Halus
Zona 4 = Pasir Agak Halus
Gradasi agregat adalah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butirbutir agregat memiliki ukuran yang sama (seragam) volume pori akan besar,
sebaliknya bila ukuran butir-butirnya bervariasi maka volume porinya kecil. Hal
ini karena butiran yang kecil akan mengisi pori diantara butiran yang besar,
sehingga pori-porinya sedikit atau dengan kata lain kemampatannya tinggi (M.Tri
Wibowo, 2007).
Menurut SII-0052, agregat halus yang dipakai untuk campuran adukan
harus memenuhi persyaratan agregat halus secara umum, yaitu sebagai berikut :
1.
Agregat halus terdiri dari butiran yang tertinggal diatas ayakan no. 200 dan
terdiri dari butiran tajam dan keras dan modulus halus butirnya 1,5 – 3,8.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
2.
Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron (0,074 mm)
maksimum 5 % dari berat kering, jika kadar lumpur lebih dari 5 % maka pasir
harus dicuci.
3.
Kadar zat organik yang terkandung ditentukan dengan mencampur agregat
halus dengan larutan natrium sulfat (NaSO4) 3%, jika dibandingkan dengan
warna standar atau pembanding tidak lebih tua dari pada warna standar.
4.
Agregat halus tidak boleh mengandung bahan atau zat yang sifatnya merusak
beton, termasuk yang menimbulkan karat pada tulangan (PBBI 1971).
5.
Tidak boleh menggunakan pasir laut, kecuali dengan petunjuk staff ahli
karena pasir laut mengandung garam yang dapat merusak beton/baja tulangan
(Andre, 2012).
2.3.3. Kapur
Kapur telah dikenal sebagai salah satu bahan stabilisasi tanah yang baik,
terutama bagi stabilisasi tanah lempung yang memiliki sifat kembang-susut yang
besar. Bahan kapur adalah sebuah benda putih dan halus terbuat dari batu
sedimen, membentuk bebatuan yang terdiri dari mineral kalsium. Adanya unsur
cation Ca+ pada kapur dapat memberikan ikatan antar partikel yang lebih besar
yang melawan sifat mengembang dari tanah.
Batu kapur terbentuk dari kulit kerang dan batu karang yang merupakan
hasil pengendapan kerangka binatang-binatang lembek yang halus dan hidup di
dasar laut. Pengendapan ini berlangsung terus hingga beribu-ribu tahun dan oleh
karena pergeseran dan pengangkatan dari dasar laut akhirnya muncul ke
permukaan laut (Andoyo, 2006).
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Batu kapur pada umumnya bukan CaO murni akan tetapi mengandung
oksida-oksida lain dalam jumlah tertentu yang merupakan pengotoran dari batuan
kapur. Tabel di bawah ini menunjukkan komposisi susunan kimia kapur.
Tabel 2.5 Komposisi Kimia Kapur
No.
1
2
3
4
Unsur Kimia
Karbonat (CO3)
Kalsium oksida (CaO)
Magnesium oksida (MgO)
Silikat (SiO2)
Aluminium oksida Al2O3 dan Ferro
5
Fe2O3
Sumber : Andoyo, 2006
Prosentase (%)
97
29,77 - 55,56
21 - 31
0,14 - 2,14
0,5
Berdasarkan penggunaannya kapur untuk bahan bangunan dibagi menjadi 2
macam, yaitu kapur pemutih dan kapur aduk. Kedua macam kapur tersebut bisa
terdapat dalam bentuk kapur tohor maupun kapur padam (Moerdwiyono, 1998: 6).
Kapur dapat diklasifikasikan seperti :

Kapur Tohor
Kapur tohor adalah hasil pembakaran batu kapur atau batu alam lain (CaCO3)
pada suhu sedemikian rupa sehingga jika diberi air dapat dipadamkan.
Komposisinya adalah sebagian besar kalsium karbonat pada suhu yang tinggi
sehingga bila diberi air dapat terpadamkan membentuk hidrat, secara kimia
dapat dijelaskan sebagai berikut : CaCO3 → CaO + CO2

Kapur Padam
Kapur padam adalah hasil pemadaman kapur tohor dengan air dan
membentuk hidrat. Reaksinya adalah: CaO + H2O → Ca(OH)2
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016

Kapur Udara
Kapur udara adalah hasil pemadaman kapur padam yang apabila diaduk
dengan air setelah beberapa saat hanya dapat mengeras di udara karena
pengikatan karbondioksida (CO2).

Kapur Hidrolis
Kapur hidrolis adalah kapur padam yang apabila diaduk dengan air setelah
beberapa saat dapat mengeras baik diudara maupun di dalam air.

Kapur Magnesia
Kapur magnesia adalah kapur yang mengandung lebih dari 5% magnesium
oksida (MgO), dihitung dari contoh kapur yang dipadamkan.
Kelebihan kapur sebagai bahan pengikat ini sangat dipengaruhi oleh sifatsifat kapur sebagai berikut :
1.
Kapur mempunyai sifat plastik yang baik, dalam arti tidak getas.
2.
Sebagai bahan pengikat, kapur dapat mengeras dengan mudah dan cepat,
sehingga memberikan kekuatan pengikat kepada dinding.
3.
Mudah dikerjakan, tanpa harus melalui proses pabrik.
Sifat-sifat batu kapur, batu kapur mempunyai sifat yang istimewa bila
dipanaskan akan berubah menjadi kapur yaitu kalsium oksida (CaO) dengan
menjadi proses dekarbonasi (pengusiran CO2), hasilnya disebut kampur atau quick
lime yang dapat dihidrasi secara mudah menjadi kapur hydrant atau kalsium
hidroksida (Ca(OH)2). Pada proses ini air secara kimiawi bereaksi dan diikat oleh
CaO menjadi Ca(OH)2 dengan perbandingan jumlah molekul sama.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Menurut Moerdwiyono (1998:7) pemakaian kapur untuk bahan bangunan
dibagi dalam 2 macam, yaitu; kapur pemutih dan kapur aduk. Kapur aduk adalah
kapur yang biasa digunakan dalam campuran mortar, yaitu campuran semen,
kapur dan pasir. Sedangkan kapur pemutih adalah kapur yang sering digunakan
untuk pengecatan atau memutihkan pekerjaan lainnya. Kedua macam kapur
tersebut boleh dalam bentuk kapur tohor atau juga kapur padam (Andoyo, 2006).
Pemanfaatan dari kapur diantaranya adalah :
a. Bahan Bangunan, bahan bangunan yang dimaksud adalah kapur yang
dipergunakan untuk plester, adukan pasangan bata, pembuatan semen trass
ataupun semen merah.
b. Bahan Penstabilan Jalan Raya, pemakaian kapur dalam bidang
pemantapan fondasi jalan raya termasuk rawa yang dilaluinya. Kapur ini
berfungsi untuk mengurangi plastisitas, mengurangi penyusutan dan
pemuaian fondasi jalan raya.
c. Sebagai Bahan ikat pada Beton, bila dipakai bersama-sama semen
portland, sifatnya menjadi lebih baik dan dapat mengurangi kebutuhan
semen portland.
d. Sebagai batuan jika berbentuk batu kapur.
2.3.4. Fly Ash
Fly ash adalah hasil dari proses pembakaran batu bara, berupa butiran halus,
ringan, bundar, tidak porous dan bersifat pozzolanic. Fly ash dapat digunakan
sebagai bahan pengganti sebagian semen (PC). Dalam pekerjaan beton, fly ash
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
yang digunakan dapat mengganti sebagian semen optimum sebesar 20 % (Rony
Ardiansyah, 2007).
Sebenarnya abu terbang tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya
semen, namun dengan kehadiran air dan ukurannya yang halus, oksida silika yang
dikandung di dalam abu batubara akan bereaksi secara kimia dengan kalsium
hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan akan menghasilkan zat
yang memiliki kemampuan yang mengikat (Djiwantoro, 2001).
Fly ash sepertinya cukup baik untuk digunakan sebagai bahan ikat karena
bahan penyusun utamanya adalah Silikon Dioksida (SiO2), Aluminium (Al2O3) dan
Ferrum Oksida (Fe2O3). Oksida-oksida tersebut dapat bereaksi dengan kapur
bebas yang dilepaskan semen ketika bereaksi dengan air.
Dalam SK-SNI S-15-1990-F spesifikasi abu terbang atau fly ash sebagai
bahan tambah untuk campran beton disebutkan ada 3 jenis, yaitu :
a. Abu terbang jenis N, ialah abu terbang hasil kalsinasi dari pozzolan
alam, misalnya tanah diatomite, shole, tuft, batu apung dan abu gunung
merapi atau pumice.
b. Abu terbang jenis F, ialah abu terbang yang dihasilkan dari pembakaran
batu bara jenis antrasit dan bituminous pada suhu kurang lebih 1560oC.
c. Abu terbang jenis C, ialah abu terbang hasil pembakaran batu bara jenis
subbituminous dan lignit/batu bara dengan kadar karbon sekitar 60 %.
Abu terbang jenis ini mempunyai sifat seperti semen dengan kadar
kapur diatas 10 %.
Berdasarkan jenis batu bara yang digunakan sebagai bahan bakar, abu batu
bara (abu terbang/fly ash) dibagi atas 2 kelas yaitu abu terbang kelas F dan kelas
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
C (ASTM 1986), dan yang baik untuk digunakan sebagai bahan additive untuk
beton adalah abu terbang kelas F, karena mempunyai kandungan total oksida
silikat (SiO2), Al2O3 dan Fe2O3 yang lebih besar (min 70%) dibandingkan dengan
abu terbang kelas C (Fauna Adibroto, Yelvi, 2008).
Komposisi kimia pada abu terbang (Fly Ash) batu bara dapat dilihat pada
tabel dibawah ini :
Tabel 2.6 Komposisi Kimia Abu Terbang Batubara dan Semen Portland
No.
1
2
3
4
5
6
7
Prosentase Abu Terbang (%)
Unsur Kimia
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO2
Na2O dan K2O
Jenis F
51,90
25,80
6,98
8,70
1,80
0,60
0,60
Jenis C
50,90
15,70
5,80
24,30
4,60
3,30
1,30
Jenis N
58,20
18,40
9,30
3,30
3,90
1,10
1,10
Prosentase Semen
Portland (%)
22,60
4,30
2,40
64,40
2,10
2,30
0,60
Sumber : Andoyo, 2006
Faktor-faktor utama yang mempengaruhi kandungan mineral Fly ash dari
batu bara adalah komposisi kimia batu bara, proses pembakaran batu bara, bahan
tambah yang digunakan termasuk bahan tambahan minyak untuk stabilisasi nyala
api dan bahan tambahan untuk pengendalian korosi.
Fly ash memiliki kandungan silica (SiO2) yang paling dominan sehingga
bila dijadikan sebagai bahan pembentuk semen alternative, bersama-sama dengan
kapur menghasilkan suatu material bersifat semen yaitu CaOSiO2 yang apabila
diberi air dapat bereaksi hidrasi membentuk suatu masa padat (Puti Farida
Marzuki, Erlangga Jogaswara, ITB).
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Fly ash berasal dari limbah industri yang sudah melalui proses pengolahan
penghalusan dan penyaringan dari zat-zat karbon yang merusak beton dengan
teknologi modern untuk mengurangi kandungan karbon, sehingga ikatan agregat
dalam campuran beton akan homogen, solid dan kuat. Proses penyaringan abu
batubara dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.4 Electrostatic Precipitator
Abu batu bara dapat digunakan pada beton sebagai material terpisah atau
sebagai bahan dalam campuran semen dengan tujuan untuk memperbaiki sifatsifat beton. Fungsi abu batu bara sebagai bahan aditif dalam beton bisa sebagai
pengisi (filler) yang akan menambah internal kohesi dan mengurangi porositas
daerah transisi yang merupakan daerah terkecil dalam beton, sehingga beton
menjadi lebih kuat. Pada umur sampai dengan 7 hari, perubahan fisik abu batu
bara akan memberikan konstribusi terhadap perubahan kekuatan yang terjadi pada
beton, sedangkan pada umur 7 sampai dengan 28 hari, penambahan kekuatan
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
beton merupakan akibat dari kombinasi antara hidrasi semen dan reaksi pozzolan
(Jackson, 1977).
Seperti diketahui fly ash dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan.
Berikut ini adalah penggunaan fly ash sebagai bahan bangunan :
a. Baik untuk campuran agregat beton (ready mix ).
b. Bahan campuran pembuatan genteng, beton, paving block, batako dan
sebagainya.
c. Untuk campuran mortar (adukan luluh) pasangan batu, pondasi, batu
merah atau batako.
d. Untuk campuran mortar pasangan keramik dan bangunan.
e. Untuk campuran mortar plesteran, perataan lantai dan acian.
Berikut ini adalah hasil menggunakan abu terbang untuk bahan bangunan :
1.
Mengurangi biaya material semen sehingga pembiayaan lebih hemat dan
ekonomis.
2.
Mudah dalam pengerjaan, cepat kering, dan mengeras.
3.
Permukaan beton lebih rata dan halus serta kekuatan (kualitas) beton
meningkat.
4.
Tahan lama dan tidak mudah rusak oleh pengaruh cuaca.
5.
Tahan terhadap rembasan air (kedap air).
6.
Melekat dengan baik pada pasangan batu pondasi, bata merah atau batako
(Cony Loveta, 2013).
2.3.5. Air
Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen
yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan dalam
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
pekerjaan beton. Air yang digunakan sebagai campuran beton adalah yang tidak
mengandung senyawa-senyawa berbahaya, garam, minyak, gula atau bahan kimia
lainnya (Tjokrodimuljo, 1996).
Untuk bereaksi dengan semen, air hanya diperlukan sekitar 25% dari berat
semen. Perbandingan jumlah air dengan semen yang biasa disebut Faktor Air
Semen (FAS) penting untuk diperhatikan. Jika air berlebihan maka akan
menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi, sedangkan air
yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya,
sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton.
Menurut SK SNI S-04-1989-F, persyaratan air sebagai bahan bangunan
harus memenuhi kriteria sebagai berikut :
a. Tidak mengandung lumpur atau benda tersuspensi lebih dari 2 gr/lt.
b. Air harus bersih.
c. Derajat keasaman (pH) normal ± 7.
d. Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya yang
dapat dilihat secara visual.
2.4. Metode Pembuatan Paving Block
Metode pembuatan paving block yang biasa digunakan oleh masyarakat,
dapat diklasifikasikan menjadi dua metode yaitu :
2.4.1. Metode Konvensional
Metode ini adalah metode yang paling banyak digunakan oleh masyarakat
kita dan lebih dikenal dengan metode gablokan. Pembuatan paving block cara
konvensional dilakukan dengan menggunakan alat gablokan/alat pukul dengan
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
beban pemadatan yang berpengaruh adalah tenaga orang yang mengerjakannya.
Mutu beton dari paving block jenis ini tergolong dalam mutu beton kelas D (K 50
– 100).
Gambar 2.5 Alat Gablokan Metode Konvensional
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Metode Konvensional
2.4.2. Metode Mekanis
Metode mekanis didalam masyarakat biasa disebut metode press. Metode
ini masih jarang digunakan karena untuk pembuatan paving block dengan metode
ini membutuhkan alat yang harganya relatif mahal. Metode ini biasanya
digunakan oleh pabrik dengan skala industri, sedang atau besar. Pembuatan
paving block cara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin press. Mesin
press yang biasa digunakan yaitu :
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
a. Mesin Press Vibrasi/Getar (K 150 – 250)
Pada umumnya paving block press mesin vibrasi tergolong sebagai paving
block dengan mutu beton kelas C – B (K150 – 250). Paving block dengan
mesin press vibrasi ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan dapat
digunakan sebagai alternatif perkerasan lahan pelataran parkir.
b. Mesin Press Hidrolik (K 300 – 450)
Paving block jenis ini diproduksi dengan cara dipress menggunakan mesin
press hidrolik dengan kuat tekan diatas 300 kg/cm2. Paving block press
hidrolik dapat dikategorikan sebagai paving block dengan mutu beton kelas B
– A (K 300 – 450). Paving block jenis ini dapat digunakan untuk keperluan
non struktural maupun untuk keperluan struktural yang berfungsi menahan
beban berat yang dilalui di atasnya, seperti areal jalan lingkungan hingga
sebagai perkerasan lahan pelataran terminal peti kemas di pelabuhan.
Gambar 2.7 Alat Pencetak Paving Block
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
Gambar 2.8 Prinsip Kerja Metode Mekanis
2.5. Proses Pembuatan Paving Block
0.0.1. Pembuatan Dengan Cara Manual
Pembuatan paving block dimulai dengan mencampur semen, air, pasir,
penambahan fly ash dan kapur (pengganti sebagian semen) dan penambahan abu
batu (sebagai filler) dengan komposisi tertentu. Setelah adukan homogen,
kemudian dimasukkan ke dalam cetakan dan dipress dengan kekuatan tekan
tenaga manusia. Pembuatan cara manual ini umumnya menghasilkan mutu paving
block yang rendah karena tekanan yang diberikan pada saat mengempa tidak
maksimal.
0.0.2. Pembuatan Dengan Mesin
Mencampurkan bahan material penyusun ke dalam mesin molen, kemudian
di masukkan ke dalam mesin cetak paving block. Pada mesin ini dapat disetting
tekanan yang akan diterima untuk menghasilkan paving dengan mutu tertentu.
Umumnya pembuatan paving block dengan menggunakan mesin akan
menghasilkan mutu beton yang tinggi, keseragaman dan kestabilan tekanan pada
saat penempaan atau pengepressan memberikan kontribusi peningkatan mutu
paving block, Meskipun demikian, komposisi material penyusun bata beton
(paving block) sangat menentukan mutu produk tersebut.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
2.6. Penelitian Terdahulu
Anton Kristanto dan Salim Himawan Putra (2003), dalam skripsinya
telah melakukan penelitian tentang pengaruh fly ash dalam pembuatan paving
block. Isi dari penelitian tersebut mengatakan bahwa contoh fly ash yang
digunakan berasal dari Tjiwi Kimia. Dalam penelitian ini, formula didasarkan
pada literature dari perusahaan pembuat paving PT. Focon yang menggunakan
perbandingan sebagai berikut : semen : pasir : kerikil = 1 : 2,11 : 2,63. Kemudian
dari penelitian ini, dilakukan variasi komposisi paving dengan perbandingan
semen : pasir : kerikil : fly ash = 1 : 1,3 : 2.6 : 0,8. Komposisi terbaik dalam
penelitian ini dengan perbandingan semen : pasir : kerikil : fly ash = 0,9 : 1,2 : 2,8
: 0,76 dengan kuat tekan yang dihasilkan sebesar 617,40 kg/cm2.
CV. Lestari (2007), melakukan test kokoh tekan hancur pada kubus/silinder
beton. Analisa kekuatan untuk kubus, diperoleh tegangan hancur 308,2kg/cm2
untuk komposisi Semen : pulverized fly ash : Pasir : Batu Pecah adalah 1 : 1 : 1 :
2. kemudian untuk komposisi 1 : 1,5 : 2 : 3 diperoleh tegangan hancur 312,3
kg/cm2. selain itu, pada komposisi 1 : 1 : 2 : 3 diperoleh tegangan hancur sebesar
350,4 kg/cm2.
Aswin Budhi Saputro (2008), dalam skripsinya melakukan penelitian
dengan tujuan untuk meningkatkan kuat desak dan kuat tarik beton mutu tinggi
dan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penggantian sebagian semen dengan
abu terbang yang berasal dari PLTU Cilacap terhadap mutu kuat desak dan kuat
tarik beton. Penelitian yang dilakukan di Laboratorium Bahan Konstruksi Teknik
(BKT), Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia ini,
memakai komposisi variasi penambahan abu terbang sebanyak 0%, 20%, 25%,
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
30% dan 35% dari berat semen. Benda uji yang digunakan adalah berbentuk
silinder, mutu beton yang direncanakan 45 MPa yang diuji pada umur 28 hari.
Dari penelitian ini, dihasilkan bahwa akibat penggantian sebagian semen dengan
Fly Ash, kuat desak dan kuat tarik beton mengalami peningkatan. Hasil yang
paling optimum yaitu pada komposisi 1 : 2 : 3 dengan penggantian abu terbang
(fly ash) sebesar 35% dari berat semen dengan kuat tekannya sebesar 55,07 Mpa
dan 3,93 MPa untuk kuat tariknya. Butiran Fly Ash yang jauh lebih kecil membuat
beton lebih padat karena rongga antara butiran agregat diisi oleh Fly Ash sehingga
dapat memperkecil pori-pori yang ada dan memanfaatkan sifat pozzolan dari Fly
Ash dalam memperbaiki mutu beton. Penggunaan Fly Ash memperlihatkan dua
pengaruh abu terbang di dalam beton yaitu sebagai agregat halus dan sebagai
pozzolan. Selain itu abu terbang di dalam beton menyumbang kekuatan yang lebih
baik dibanding dengan beton normal.
Cony Loveta (2013), dalam skripsinya melakukan penelitian dengan tujuan
untuk mengetahui nilai kuat tekan dan daya serap air dari paving block
menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash.
Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah lempung yang berasal dari
daerah Karang Anyar, Lampung Selatan. Variasi kadar campuran yang digunakan
adalah 6%, 8%, dan 10%, perbandingan antara kapur dan fly ash adalah 1 : 1 dan
dilakukan pemeraman dengan variasi waktu pemeraman 7 hari, 14 hari, dan 28
hari serta dengan perlakuan pembakaran dan tanpa pembakaran sampel paving
block. Berdasarkan hasil pengujian fisik tanah asli, USCS mengklasifikasikan
sampel tanah sebagai tanah berbutir halus dan termasuk ke dalam kelompok CL.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembuatan paving block menggunakan
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016
bahan tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash tidak memenuhi
SNI paving block. Akan tetapi, penambahan bahan aditif tersebut dan pemeraman
yang dilakukan dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik tanah. Hal ini terbukti
dengan meningkatnya berat jenis tanah campuran. Untuk nilai kuat tekan paving
block tanpa pembakaran dan dengan proses pembakaran paling baik ditunjukkan
pada penambahan kadar campuran 10% dengan waktu pemeraman 28 hari.
Resti Yulianti Tahun (2013), yaitu “Pemanfaatan Fly Ash Sebagai Bahan
Campuran Tanah dengan Kapur Untuk Perkuatan Paving Block Pasca
Pembakaran Untuk Jalan Lingkungan”. Tabel 6 menunjukkan nilai kuat tekan
rata-rata tanpa pembakaran dan setelah pembakaran dengan masa pemeraman
selama 14 hari.
Dari Tabel 6 dapat dijelaskan bahwa penambahan kadar kapur dan fly ash
berpengaruh terhadap kekuatan campuran tersebut, hal ini dapat dilihat dari nilai
kuat tekan yang dihasilkan.
Pengaruh Penggantian Sebagian Bahan..., Resti Fitriana, Fakultas Teknik UMP, 2016