PEMANFAATAN SERAT SISAL (agave sisalana L.) DAN LIMBAH PLASTIK PET UNTUK PEMBUATAN BATA RINGAN CLC (CELLULAR LIGHTWEIGHT CONCRETE)
Fauzi Widyawati 1* , Tsabit Abdi Haqqi 2
1,2 Program Studi Teknik Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Teknologi Sumbawa *Corresponding Author email: fauzi.widyawati@uts.ac.id

## Diterima
Bulan Januari 2020

## Diterbitkan
Bulan Februari 2020 Keyword : Komposit, PET,
serat sisal, bata ringan

## Abstrak
Beberapa  waktu  lalu  di  wilayah  Nusa  Tenggara  Barat  (NTB)  mengalami  guncangan gempa yang sangat menggemparkan masyarakat sehingga banyak bangunan yang hancur dan rata  dengan tanah.  Sementara  saat ini  pemanfaatan limbah  plastik  sedang menjadi perhatian  masyarakat  maupun  pemerintah  terutama  diwilayah  NTB.  Sehingga  latar belakang inilah yang menjadi dasar penelitian untuk membuat bata ringan tahan gempa dengan  memanfaatkan  limbah  plastik  PET  untuk  menggantikan  agregat  kasar  sebagai campuran dan memanfaatkan serat sisal sebagai penguat (reinforce) untuk meningkatkan kekuatan bata ringan. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui cara pembuatan bata ringan jenis CLC (Cellular Lightweight Concrete) dengan memanfaatkan limbah plastik PET dan serat sisal, untuk mengetahui pengaruh penambahan plastik PET maupun serat sisal terhadap sifat mekanik bata ringan, serta untuk mengetahui komposisi optimum dari penambahan plastik PET dan serat sisal pada pembuatan bata ringan CLC. Penggunaan plastik PET dan serat sisal menghasilkan bata dengan massa jenis rata-rata 1.830,419 kg/m 3 untuk sampel variasi 1:1, 1.880 kg/m3 untuk sampel variasi 4 : 1, dan 1.887,654  kg/m 3 untuk  sampel  variasi  1  :  4.  Kekuatan  tekan  maksimum  dicapai  pada sampel variasi 1:4 yaitu sampel dengan penambahan serat sisal 4 kali lebih banyak dari plastik  PET.  Berdasarkan hasil pengukuran  massa  jenis  bata, hanya  sampel  variasi  1:1 yang memenuhi  standar  SNI  2847-2013  bata ringan (1.140-1.840  kg/m 3 ).  Penambahan serat sisal yang lebih banyak 4 kali dari plastik PET (sampel variasi 1:4) memiliki nilai kekuatan tekan paling tinggi yaitu 8,5MPa dan masuk dalam kategori bata ringan mutu I.

## PENDAHULUAN
Teknologi  bata  ringan  saat  ini  sedang berkembang  pesat  terutama  setelah  banyaknya terjadi  gempa  di  beberapa  tempat  Indonesia terutama gempa yang pernah mengguncang daerah Lombok, Nusa Tenggara Barat. Pendekatan rancang bangun  untuk  bangunan  tahan  gempa  harus didasarkan  kekuatan  lateral,  mampu  bentuk  dan keuletan  struktur  dengan  batas tertentu  tetapi tidak mudah  runtuh.  Faktor  utama  untuk  membuat bangunan tahan gempa yaitu desain bangunan yang aman  dan  konstruksi  dengan  material  yang berkualitas(Lumingkewas, 2018). Bata ringan jenis CLC (Cellular  Lightweight  Concrete) juga  bisa disebut sebagai beton ringan aerasi, yaitu beton yang bahan  baku  pembuatannya  terdiri  dari  pasir  silika, kapur,  semen,  air,  ditambah  dengan  bahan pengembang  yang  kemudian  dirawat  dengan tekanan  uap  air.  bahan  pengembang  tersebut  akan mengembang  selama  proses  pengerasan  tanpa menyebabkan  reaksi  kimia  dan  akan  berfungsi sebagai  pengisi  ruang  bata  sehingga  bata  menjadi ringan(Winarno dkk., 2013).
Sekarang  ini,  banyak  penelitian mengarah pada pemanfaatan sampah dan limbah di Indonesia karena sampah dan limbah tersebut sudah sejak lama menjadi  permasalahan  nasional.  Sampah  plastik  di Indonesia  mencapai  64  juta  ton/tahun  di  mana
sebanyak  3,2  juta  ton  merupakan  sampah  plastik yang  dibuang  ke  laut.  Pada  provisi  Nusa  tenggara barat khususnya kota Mataram tercatat data Volume Sampah  Terangkut  per hari  menurut  Jenis  Sampah anorganik  yang  direkam  oleh  badan  statistik lingkungan hidup Indonesia pada tahun 2016-2017 sebesar 78,65 dan 112 ton(Safitri dkk., 2018). Salah satu  langkah  pemanfaatan  kembali  sampah  plastik yaitu membuat salah satu komposit antara material keramik dan material polimer yaitu bata ringan yang green  sustainable  atau  bisa  dikategorikan  bata ringan  jenis  CLC.  Bata  ringan  ini  memanfaatkan sampah plastik jenis PET (Polyethylene Terephthalate) yang  didapat  dari  kemasan  botol minuman sekali pakai.
Penambahan serat (agave sisalana L) pada bata  ringan  difungsikan  untuk  meningkatkan  kuat tekan  bata  dan  juga  mampu  mengurangi  densitas bata  sehingga  kedua  bahan  tersebut  untuk mendapatkan sifat mekanik bata. Penjelasan di atas mengenai penambahan limbah plastik PET dan serat sisal untuk pembuatan komposit bata ringan menjadi latar belakang penelitian ini dilaksanakan.

## LANDASAN TEORI
Plastik PET (Polyethylene Terephthalate) PET
(Polyethylene
Terephthalate) merupakan  plastik  jenis  termoplast.  Plastik  ini memiliki  karakteristik  jernih,  kuat,  kaku,  tidak
beracun, dan daya serap air rendah. PET digunakan sebagai  botol  plastik  untuk  menyimpan  cairan seperti minuman bersoda, air mineral, jus, minyak. PET bisa didaur ulang menjadi karpet, jaket, bahan kain/tekstil, dan tempat penyimpanan makanan(Mohana  Priya  dkk.,  2018).  Tabel  1  di bawah ini menunjukkan propertis dari plastik PET.
Limbah plastik PET ini digunakan sebagai agregat  kasar  menggantikan  bahan  agregat  kasar kerikil  yang  biasanya  digunakan  untuk  campuran beton(Alfiandi dan Nursyamsi, n.d.).

## Serat Sisal (agave sisalana L.)
Serat  sisal  merupakan  salah  satu  bahan penguat (reinforce material) komposit yang berasal dari serat alam non kayu dan bahan bakunya banyak ketersedian  di  dunia  ini.  Sebagai  bahan  penguat komposit, serat sisal memiliki kelebihan antara lain memiliki  sifat  mekanik  yang  baik,  serat  dapat terbiodegradasi dengan lingkungan, densitas rendah, mudah didapat, dan harganya yang murah(Kusumastuti, 2009). Tumbuhan sisal (agave sisalana  L.) banyak  tumbuh  di  daerah  tropis  dan subtropis  seperti  di  Indonesia  terdapat  di  Pulau Madura, Malang Selatan, Jember dan Blitar Selatan, serta  Kabupaten  Sumbawa  barat.  Kabupaten Sumbawa  barat  memproduksi  92  ton  pelepah tanaman  sisal  per  tahun  dan  diolah  menjadi  serat rendemen mencapai 5%(Basuki dan Verona, 2017).
Serat  sisal  memiliki  komposisi  selulosa 78%,  hemiselulosa  19%,  lignin  8%,  dll.  Manfaat selulosa  yang  tinggi  pada  sisal  bersifat  kuat, berkristal  molekul  tanpa  percabangan(Suryanto, 2016).

## MATODE PENELITIAN

## Material
Dalam  pembuatan  komposit  bata  ringan, ada  beberapa  bahan  yang  digunakan  sebagai komponen komposit dan juga komponen pembuatan bata  ringan.  Komponen  komposit  utamanya  harus ada matrix dan reinforce .  Limbah  plastik  yang digunakan  sebagai matrix  penyusun  komposit  bata ringan  diambil  dari  botol  plastik  jenis  PET  yaitu botol  plastik  kemasan  air  mineral  yang  sudah dicacah  dengan  ukuran  cacahan  1-2  cm  dan reinforce yang digunakan adalah serat sisal dengan arah  serat  pendek (discontinue). Serat  sisal didapatkan dari PT. PULAU SUMBAWA AGUNG Kecamatan  Poto Tano,  Kabupaten  Sumbawa  Barat – Nusa Tenggara Barat.
Selain dari komponen penyusun komposit, ada  pula  bahan  pembuat  bata  ringan  yaitu  semen jenis PCC (Portland Composite Cement) type I yaitu merek  Tiga  Roda  ukuran  kemasan  50  kg,  pasir sungai  Samapuin  Kabupaten  Sumbawa,  dengan spesifikasi  gradasinya  yaitu  yang  lolos  ayakan  4.7 mm sesuai SNI 02-6820-2002, foam agent produksi PT.  PERKASAJAYA-TEGAL  yang  berfungsi untuk  menambah  volume  bata  ringan  tanpa menambah  berat  bata  ringan  tersebut,  dan  juga penambahan  air  PDAM  Semongkat  yang  ada  di lokasi Laboratorium PT. BRL.

## Karakterisasi
Standar  penelitian  mengacu  pada  standar SNI untuk pengujian bata ringan dan ASTM sebagai acuan spesifikasi bahan penyusun bata ringan. Mix design  mengacu  pada  massa  jenis  bata  ringan berdasarkan  standar  SNI  2847-2013  yaitu  massa jenisnya  antara  1.140  kg/m 3 sampai  dengan  1.840 kg/m 3 . Penelitian ini dilakukan dengan membandingkan  bata  ringan  normal  dengan  bata ringan berbasis serat sisal dan plastik PET. Sampel bata  ringan  berbentuk  kubus  berukuran  15cm  x 15cm x 15cm sebanyak 12 sampel keseluruhan.
Pada  penelitian  ini,  dibuat  4  variasi  sampel  yang dirancang dan  dihitung  komposisi  campuran  untuk bata ringan.  Perhitungan masing-masing  campuran bata  ringan  berdasarkan  massa  jenis  total  bahan yang akan digunakan untuk mencetak satu benda uji. Perhitungan  berat  satu  bata  yang  akan  digunakan ada di bawah ini.
Target massa jenis campuran  = 1.925 kg/m 3 Volume 1 buah bata = p x l x t..................................(1) = 0,15 m x 0,15 m x 0,15 m = 0,003375 m 3
Massa 1 buah kubus = Berat Jenis x Volume............(2) = 1.925 kg/m 3 x 0,003375 m 3 = 6,496875 kg = 6,5 kg
= 6.500 gram
Variasi  komposisi  sampel  uji  yang digunakan  untuk  bata  ringan  pada  penelitian  ini secara  detai  ada  pada  tabel  2.  Sampel  terdiri  dari sampel  uji  normal  dan  sampel  uji  dengan  variasi rasio  cacahan  botol  plastik  PET  dan  serat  sisal dengan  variasi  rasio  pembuatannya  seperti  pada tabel  2.  Sampel  normal  adalah  sampel  yang  tidak ditambahkan  cacahan  botol  plastik,  sampel  1:1 adalah  sampel  dengan  rasio  penambahan  cacahan plastik dan serat sisal 1:1, sampel 1:4 adalah sampel dengan rasio penambahan cacahan plastik dan serat sisal 4:1, dan sampel 4:1 adalah sampel dengan rasio penambahan  serat  lebih  banyak  dibandingkan cacahan plastik 4 kali lipat berat plastik.
Tabel 1. Propertis plastik PET (Mohana Priya dkk., 2018) Property Result Chenical formula (C 10 H 8 O 4 ) Density 1.38 g/cm 3 (20 o C) Melting point >250 o C,260 o C Boiling point >350 o C ( decomposes )
Sampel  bata  ringan  yang  sudah  dicetak kemudian  dikeringkan  selama  24  jam  atau  sampai kering,  lalu  dilakukan  perawatan  bata  dengan  cara direndam  dalam  air  selama  21  hari  hingga  waktu pengujian  kuat  tekan  dilakukan.  Pengujian  kuat tekan  dilakukan  menggunakan  mesin  tekan (Universal  Testing  Machine) dengan  kapasitas 2000kN.  Mekanisme  uji  tekan  bata  ringan  yaitu sampel  ditekan  sampai nilai kuat tekan mengalami penurunan  atau  dengan  kata  lain  sudah  mencapai kuat tekan maksimum dan bata pun patah.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penghitungan massa jenis sampel bata
Langkah awal pengujian yaitu penghitungan  massa  jenis  sampel  yang  dibuat. Pengujian ini dilakukan untuk mengukur kepadatan dari  bata  yang  dibuat.  Perhitungan  massa  jenis sampel bata ringan mengikuti rumus yang sudah ada pada  SNI  2847-2013  sebagaimana  ditetapkan  oleh ASTM C567 yaitu perbandingan antara massa bata dan  volume  bata.  Hasil  penghitungan  massa  jenis sampel  bata  ringan  harus  mengikuti  standar  SNI 2847-2013  yaitu antara  1.140  sampai  1.840  kg/m 3 . Adapun hasil penelitian yang didapatkan pada tabel 3 untuk rata-rata massa jenis per sampel dan gambar 1 untuk grafiknya.
Gambar 1. Proses perendaman komposit bata
Gambar 1 menunjukkan proses perendaman  sampel  komposit  bata  yang  sudah dicetak dan dikeringkan. Penghitungan  massa jenis bata  ringan  dilakukan  dari  bata  hasil  perendaman selama 21 hari pada sampel normal dan sampel yang sudah divariasikan komposisi batanya.
Pada  diagram  di  gambar  2,  secara  umum sampel bata ringan yang dicampur plastik PET dan serat  sisal  memiliki  massa  jenis  yang  lebih  ringan dari  bata  normal.  Bata  ringan  yang  ditambahkan limbah  plastik  PET  dan  serat  sisal  dengan perbandingan 1:1 memiliki massa jenis lebih ringan 4.3% dari bata normal. Penurunan massa jenis pada sampel variasi 1:1 membuktikan bahwa massa jenis plastik  PET  dan  serat  sisal  yang  digunakan  dalam campuran  bata  lebih  ringan  daripada  pasir  yang digunakan pada bata normal. Perlu diketahui bahwa massa  jenis  pasir  sungai  Samapuin  sebesar  1,256 gr/m 3 ,  massa  jenis  cacahan  botol  plastik  PET sebesar  0,150  gr/m3,  dan  massa  jenis  serat  sisal 0,074 gr/m 3 .
Tabel 3 Data Hasil Pengukuran Massa Jenis Sampel Bata
No sampel Hari ke- Massa Jenis Sampel (kg/M 3 ) Normal 1 : 1 4 : 1 1 : 4 1 21 1.917,93 1.831,70 1.884,15 1.881,33 2 1.904 1.830,37 1.882,82 1.889,48 3 1.916,89 1.829,19 1.873,04 1.892,15 X 1.912,938  1.830,419 1.880 1.887,654
Gambar 2. Massa jenis sampel bata
Penambahan komposisi plastik PET (sampel  4:1)  dan  serat  sisal  (sampel  1:4) meningkatkan massa jenis bata tersebut tetapi masih di bawah massa jenis bata normal. Pada sampel 1:4 memiliki massa jenis paling tinggi di antara variasi bata lainnya. Hal ini terjadi karena saat pengukuran massa jenis bata dilakukan setelah proses perawatan selama 21 hari. Serat sisal merupakan absorben yang baik  dalam  bata  sebab  nilai  absorpsi  serat  sisal sebesar  12,16%(Artha  Sastra  dkk.,  2013)  sehingga
Tabel 2. Mix design komposisi bata ringan Variasi Sampel Plastik PET (gr) Serat Sisal (gr) Foam Agent  (gr) Semen (gr) Pasir (gr) Air (gr) FAS Normal 0 0 7,11 1.778,39 4.001,37 713,13 0,4 1 : 1 50 50 7 1.751,03 3.939,81 702,16 1 : 4 20 80 7 1.751,03 3.939,81 702,16 4 : 1 80 20 7 1.751,03 3.939,81 702,16
mampu  menyerap  air  saat  perawatan  dan meningkatkan massa jenis bata tersebut.
Berdasarkan  standar  SNI  03-2847-2013, bata dikategorikan sebagai bata ringan jika memiliki massa jenis antara 1.140 kg/m 3 sampai dengan 1.840 kg/m 3 .  Walaupun  belum  ada  sampel  bata  yang masuk  dalam  kategori  bata  ringan,  namun  massa jenis  sampel  variasi  4:1  dan  1:4  sudah  mendekati dalam kategori tersebut. Sampel variasi 1:1 dengan massa jenis 1.830,419 sudah masuk dalam kategori bata ringan.

## Data pengujian tekan bata ringan
Pengujian  kuat  tekan  sampel  bata  ringan dilakukan setelah proses perawatan selama 21 hari. Sampel  diuji  dengan  mesin  uji  tekan  dengan kapasitas  beban  2000  kN  dan  luas  permukaan penekanan  sampel  adalah  0,0225m 2 sebanyak  12 sampel. Pada gambar 3 di bawah ini merupakan data hasil uji tekan bata.
Gambar 3. Data kekuatan tekan sampel bata
Berdasarkan grafik di atas terlihat kekuatan tekan  bata normal  6,3  MPa  dan  sampel  variasi  1:1 sebesar  5,3  MPa.  Kekuatan  tekan  sampel  tersebut mengalami  penurunan  dikarenakan  komposisi antara serat sisal dan plastik PET belum mencukupi untuk menahan beban tekan saat pengujian. Sampel 4:1  dan  sampel  1:4  mengalami  peningkatan kekuatan tekan seiring meningkatnya jumlah plastik PET maupun serat sisal. Peningkatan kekuatan tekan antara  sampel  1:1  dan  sampel  4:1  sebesar    13% dikarenakan  jumlah  plastik  PET  yang  banyak  dan permukaan  plastik  PET  licin  sehingga  saat  diuji tekan  mempermudah  pergeseran  antara  semen  dan permukaan plastik dan tidak mampu menahan beban tekan dengan optimal.
Perbandingan  nilai  kekuatan  tekan  antara sampel 1:1 dan sampel 1:4 mengalami peningkatan secara signifikan yaitu sebesar 37,6%. Hal ini terjadi karena  komposisi  serat  sisal  sebagai  penguat  pada bata  berfungsi  dengan  baik.  serat  sisal  pada komposisi bata 4 kali lebih banyak berfungsi untuk menguatkan bata karena permukaan serat sisal yang kasar  dan  sifat  mekanik  serat  sisal  yang  memiliki kekuatan  tarik  530-630  MPa(Suryanto,  2016) mampu menambah kekuatan tekan bata. Serat sisal dalam  konstruksi  bangunan  berfungsi  sebagai penguat  mikro  yang  mampu  meminimalkan  risiko
keretakan  bata  ringan  saat  terjadi  guncangan  atau gempa.
Berdasarkan hasil pengukuran massa jenis dan  pengujian  kuat  tekan  belum  ada  bata  ringan, hanya ada satu bata variasi 1:1 yang masuk kategori bata ringan namun mutu bata ringan tersebut masih belum maksimal dalam kuat tekan. Bata variasi 1:4 memiliki  kuat  tarik  paling  baik  di  antara  sampel lainnya  dan  masuk  kategori  bata  mutu  I  untuk pemakaian  dinding  yang  dibebani  dan  tidak terlindungi namun massa jenisnya melebihi standar SNI. Hal ini terjadi karena pengukuran massa jenis bata  tersebut  diukur  dalam  keadaan  basah  setelah proses perawatan. Alangkah lebih baiknya pengukuran  massa  jenis  bata  dilakukan  saat  bata dalam keadaan kering sehingga akan menghasilkan data yang lebih akurat

## KESIMPULAN
Berdasarkan    hasil    analisa    dan pembahasan    pada    penelitian    ini,    maka    dapat ditarik  kesimpulan sebagai berikut :
1.  Penggunaan  limbah  plastik  PET  dapat  menjadi penambah  agregat  kasar  dalam  pembuatan  bata ringan  namun  penambahan  limbah  plastik  PET belum  maksimal  untuk  dapat  menahan  kekuatan tekan bata ringan sedangkan penambahan serat sisal memberikan  pengaruh  yang  baik  untuk  kekuatan bata sehingga bata tidak mudah pecah saat pengujian tekan.
2.  Bata  yang ditambahkan  limbah  plastik  PET  dan serat  sisal memiliki  massa  jenis rata-rata  1830,419 kg/m 3 untuk sampel bata 1:1 yang termasuk dalam kategori  bata ringan  (standar  SNI 2847-2013  yaitu 1.140-1.840 kg/m 3 ).
3.  Bata  dengan  penambahan  serat  sisal  paling banyak yang mampu meningkatkan kekuatan tekan sebesar 26% dari bata normal yaitu bata sampel 1:4 dengan nilai kekuatan tekan 8.5 MPa.
4.  Bata  sampel  1:4  memang  belum  memenuhi standar SNI berdasarkan massa jenisnya, namun dari nilai  kekuatan  tekan  hanya  sampel  1:4  yang tergolong dalam kategori mutu I dengan kuat tekan minimum 6.5 MPa.
Berdasarkan massa  jenis    yang  dihasilkan maka bata tersebut belum bisa dikategorikan sebagai bata ringan tetapi masih bisa dilakukan penghitungan  massa  jenis  yang  lebih  akurat  untuk memenuhi  standar  bata  ringan  berdasarkan  SNI 2847-2013.

## REFERENSI
Alfiandi, D. G., dan Nursyamsi (n.d.): Pengaruh Penggunaan Limbah Plastik Pet Sebagai Agregat Kasar Pada Beton Ringan Struktural.
Artha Sastra, I. P. K., Sari, N. H., dan Sujita, S.
(2013): Analisis Uji Penyerapan Air Dan Struktur Mikro Komposit Laminate Hybrid
Serat Sisal Dan Batang Pisang Dengan
Matrik Epoxy, Dinamika Teknik Mesin , 3 (1), 41–49, https://doi.org/10.29303/d.v3i1.87.
Basuki, T., dan Verona, L. (2017): MANFAAT SERAT SISAL (Agave sisalana L.) DAN BAMBU (Bambusoideae) UNTUK
MEMENUHI KEBUTUHAN MASYARAKAT MODERN, 11 (November).
Kusumastuti, A. (2009): Aplikasi Serat Sisal sebagai Komposit Polimer, 1 (1), 27–32.
Lumingkewas, R. H. (2018): Beton nano komposit serat alam sebagai bahan konstruksi infrastruktur tahan gempa, 251–257.
Mohana Priya, N., Nirmala, M., dan Dhanalakshmi, G. (2018): Replacement of Bricks With
Plastic Bottles in Construction, International Research Journal of Engineering and Technology , Volume: 05 (May), 1551–1555, diambil dari www.irjet.net.
Safitri,  pramudya ajeng, Purba,  winda sartika, dan Zulkifli, M. (2018): Statistik lingkungan hidup indonesia.
Suryanto, H. (2016): Review Serat Alam : Komposisi, Struktur dan Sifat Mekanis,
ResearchGate , (Octoberv), 1–14.
Winarno, S., Basyarah, M. G., dan Noor, I. (2013): PEMBUATAN BATA RINGAN MENGGUNAKAN LIMBAH PENGGERGAJIAN BATU ANDESIT, 978- 979-98438-8-3 , 978–979.