## PEMANFAATAN LIMBAH PROSES PEMBUATAN BAJA SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN AGREGAT ALAM

## (UTILIZATION OF STEEL MANUFACTURING WASTE AS AGGREGATE REPLACEMENT)
Suharwanto 1 , Enri D 2
1 Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Wiralodra, Indramayu
2 Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Bandung
Abstract
Conrete  is  a  material  composite  between  fine  and  coarse  aggregates  which  paste  of  cement  and water  as  a  binder  of  aggregates  that  were  took  from  natural  source,  so  they  are  can  affected  to environment damage.In the other case, the industrial of PT. Krakatau Steel has produced of Steel Waste,such as dust was produced from Electric Arc Furnace (EAF), Slurry from Cold Rolling Mill (CRM)  and  DR  Plant,  and  gangue  from  process  of  spons  and  billet.  They  could  be  affected  or damage  an  environment.  Reusing  of  them  can  solved  of  damage,  affected  to  environment,  and needed disposal area, so they are may use for the other product in order not to affect environment. As a problem solving, the steel manufacturing waste must be process to the other product or it can be used as natural aggregate replacement in the concrete.Reuse the steel manufacturing waste can reduce dispose material, exploitation material, environmental affected, and disposal area. The first researchwill be find characteristics of each steel manufacturing waste and containing percentage in the concrete. The result of them indicate that their specification of them are closely the original aggregate.  Therefore,  the  steel  manufacturing  waste  can  be  used  as  reducer  a  part  of  original aggregate  and  cement  in  the  concrete,  but  the  strength  is  lower  that  original  concrete.  In  other testing (such as concrete culvert, cansteen, slab and beam) indicates that the concrete has a good performance, so that the concrete can be recommended for structures in civil engineering.
Key words : aggregate, gangue, and concrete material, EAF, Slurry of CRM and DR Plant.

## Abstrak
Beton adalah material komposit antara agregat (kasar dan halus) dan semen serta air sebagai bahan pengikatnya  yang  diambil  dari  alam,  sehingga  peningkatan  kebutuhan  agregat  alam  akan mengganggu  lingkungan.  Di  lain  pihak  buangan  limbah  (padat  dan  cair)  dari  kegiatan  industri seperti  di  PT.  Krakatau  Steel  yang  memproduksi  debu  EAF  yang  di  peroleh  dari  sisa  pembuatan pelat (Slab) baja dan billet yang ditangkap di deducting plant, lumpur (Slurry) berupa CRM yang diperoleh dari pendinginan pelat (Cold Rolling Mill) dan DR Plant yang diperoleh dari pembuatan besi Spons dari bahan baku pellet, dan dan batu gangue yang diperoleh dari sisa pembakaran besi Spons  dan  ini  juga  akan  mengganggu  lingkungan  atau  berdampak  buruk  bagi  lingkungan sekitarnya  dan  membutuhkan  lahan  pembuangan,  sehingga  limbah  tersebut  harus  diolah  menjadi bahan  lain  atau  sebagai  bahan  pengganti  sebagian  semen  dan  agregat  alam  (halus  dan  kasar). Pemanfaatan bahan limbah dapat mengurangi limbah buangan dan mengurangi eksploitasi agregat alam,  pencemaran  lingkungan  dan  lahan  tempat  pembuangan  limbah.  Penelitian  di  awali  dengan mengetahui  karakteristik  untuk  masing-masing  limbah  tersebut  dan  prosentase  kandungannya  di dalam  beton.  Hasil  penelitian  masing-masing  limbah  tersebut  ternyata  mendekati  karakteristik bahan-bahan pembentuk beton. Dengan demikian, limbah tersebut dapat di jadikan sebagai bahan pengganti  sebagaian  material  pembentuk  beton,  namun  mutu  yang  dicapai  lebih  kecil  dari  beton dengan agregat alam. Pada pengetesan lain yang berupa pelat dan balok beton ini juga mempunyai kinerja yang baik untuk dijadikan material non-structural (seperti gorong-gorong dan kansteen) dan structural (seperti pelat dan balok).
Kata kunci : agregat, batu gangue, material pembentuk beton, debu EAF, Slurry CRM dan DR Plant.

## I. PENDAHULUAN
Beton  adalah  material  komposit  antara aggregat  (kasar  dan  halus)  dan  semen  serta air  sebagai  material  pengikat  agregat  dan materil  beton  juga  banyak  digunakan  dalam pembangunan  gedung,  jembatan  dan  jalan raya.  Hal  ini  disebabkan  bahan-bahan  dasar pembentuk beton dapatdengan mudah diperoleh  dan  murah  harganya.  Tidak  perlu perawatan yang khusus, dan mudah dibentuk, sehingga  berdampak  pada  ekploitasi  secara besar-besaranterhadap material alam tersebut dan  apabila  penggunaan  material  tersebut secara  terus  menerus,  maka  dapat  berakibat alam menjadi tidak seimbang dan rusak.
Di  lain  pihak  kegiatan  produksi  seperti PT. Krakatau Steel sebagai salah satu industri penghasil  baja  terbesar  di  Indonesia  sering menimbulkan masalah berupa limbah buangan.  Limbah  tersebut  dapat  berupa  cair atau padat.
Berdasarkan peraturan pemerintah  adalah  bahwa  limbah  tersebut harus  diolah  atau  diproduksi  sebagai  produk sampingan  agar  lingkungan  tetap  bersih  dan bahan tersebut dapat bermanfaat.
Kedua  permasalahan  tersebut  diatas perlu dicari solusinya, maka melaui penelitian  ini  limbah  dari  produksi  baja tersebut  akan  digunakan  sebagai  bahan pengganti  sebagian  material  pembentuk betonatau aggregat. Dengan demikian pemamfaatan limbah tersebut dapat mengurangi  kerusakan  lingkungan  akibat bahan  limbah  buangan,  biaya  dan  lahan pembuangan dan dapat mereduksi ekspliotasi agregat alam.
Penelitian  ini  diawali  dengan  melakukan kajian  terhadap  uji  karakteristik  material limbah  tersebut,  kemudian  menguji  kuat tekan, kuat tarik, dan modulus elastisitas, dan berat  volume  beton,  sehingga  parameter material dapat terukur.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Pengertian Agregat Alam
Agregat  alam  adalah  salah  satu  material pembentuk  beton  yang  berasal  dari  alam. Berdasarkan  ukurannya  agregat  alam  ini terdiri  dari  agregat  halus  atau  pasir  dan agregat  kasar  atau  batu  batu  pecah.  Pasir diperoleh  dari  endapan  sungai  atau  batu pecah  diperoleh  dari  hasil  pemecahan  batu gunung. Ukuran agregat kasar ini tergantung
pada  fungsi  beton,  yaitu  untuk  pelat,  balok, kolom,  pondasi,  bendungan,dan  perkerasan kaku  jalan  raya  yang  masin-masing  dapat berbeda-beda ukuranya.
2.2. Pengertian Limbah Proses Pembuatan Baja Limbah proses pembuatan baja merupakan  limbah  padat  yang  dihasilkan oleh PT Krakatau Steel pada saat melakukan proses produksi baja. Limbah tersebut adalah berupa :
a. Debu EAFdiperoleh dari proses pembakaran  besi  pelat  dan  billet  yang ditangkap  oleh  deducting  dan  selanjutnya di  tampung.  Limbah  ini  sangat  berbahaya bagi  pernafasan  apabila  dibiarkan  terlepas bebas  di  udara,  Karena  bentuk  butirannya yang sangat halus.
b. Lumpur  CRM  diperoleh  dari  proses pendinginan  pelat  (Coll  Rolling  Mill)  atau CRM yang menggunakan asam HCL. Oleh karena  itu  ,limbah  tersebut  dinamakan CRM.  Sedangkan  DR  Plant  diperoleh  dari proses pembuatan spons dan Billet.
c. Batu  Gangue  diperoleh  dari  sisa  hasil pembakaran  spons  dan  Billet.  Limbah  ini menyerupai  batu,  maka  limbah  tersebut disebut Batu Gangue.
2.3. Pengertian Beton Normal (Original) Beton  normal  (original)  adalah  beton yang  menggunakan  agregat  batu  alam  (pasir dan  batu)  sebagai  bahan  dasarnya.  Beton banyak  digunakan  oleh  orang  sebagai konstruksi gedung, jembatan, bendungan dan bangunan  lepas  pantai.  Hal  ini  dikarenakan beton  memiliki  banyak  keuntungan,  seperti materialnya  mudah  didapat  di  sekitar pembuatnya,mudah  dibentuk,  tahan  terhadap api,  dan  relatif  tidak  memerlukan  perawatan khusus.
2.4. Pengertian Beton Limbah
Beton  limbah  adalah  beton  yang  bahan pembetuknya  dibuat  dari  limbah,  dimana  di dalam  penelitian  ini,    limbahnya  diperoleh dari  proses  pembuatan  baja  di  PT.Krakatau Steel.  Limbah-limbah  ini  digunakan  sebagai pengganti  sebagian  material  alam  (batu  dan pasir) dalam beton. Hal ini dimaksudkan agar beton mempunyai  nilai ekonomis tinggi (ada harga  jualnya).  Disamping  itu  juga,  biaya penanganan  (penyiapan  lahan  dan  buangan) limbah dapat ditiadakan.

## III. METODE PENELITIN
3.1. Metode penelitian
Pelaksanaan  penelitian  ini  didasarkan atas  peraturan-peraturan  yang  sudah  biasa digunakan,  seperti  dari  ASTM  1996  dan SNI.Tahapan-tahapan  pelaksanaan  penelitian ini antara lain :
1. Pekerjaan  persiapan,  meliputi  studi literatur terhadap buku-buku panduan yang berhubungan  dengan  kegiatan  penelitian sebelum membuat benda uji dan pengetesannya.  Selain  itu,  perlu  dilakukan peninjauan  di  lapangan  dan  pengambilan material  limbah  dari  sumbernya  untuk dijadikan  benda  uji  dari  berbagai  jenis sesuai  dengan  identifikasi  limbah  proses pembutan baja tersebut di atas. Selanjutnya material  tersebut  diuji  untuk  mendapatkan karakteristinya,  diantaranya  adalah  :  sifat- sifat  fisik dan kimia (berat jenis, kadar air, penyerapan air, kekerasan agregat, gradasi, soundness, dan alkali reaktif).
2. Pekerjaan  Pengujian  Tekan,  Tarik, Modulus ElastisitasBeton, untuk melengkapi  data  megenai  sifat-sifat  beton sebagai  dasar  kriteria  untuk  pembuatan gorong-gorong, kansteen, pelat lantai jalan, dan balok.
3. Pekerjaan  Pengujian  Produk  Beton, meliputi  kiat  tekan  dan  lentur  dan  lainnya pada antara lain :.
a. Kansteen,  merupakan  bahan  bangunan Insfastruktur yang berbentuk block beton (lihat  gambar  1)  yang  berfungsi  untuk pembatas  (median)  jalan  raya  atau pembatas  antara  trotoar  dan  jalan  atau pembatas  lapangan  parkir.  Perencanaan pembuatan dan dimensi kansteen berdasarkan  ACI  330R-92.  Dimensi  dan bentuk  geometri  kansteen  dapat  dilihat pada  gambar  1.Uji  produk  ini  dilakukan terhadap  kuat  tekan,  kuat  lentur  dan abrasi/gerusan.  Dasar  pengujian  Produk tersebut  adalah  ACI  330R-92.  Uji  tekan meliputi  uji  tekan  arah  vertical  dan horizontal. Pengujian tekan pada kansteen  dilakukan  dengan  memotong sebagian  kecil  dari  benda  uji  tersebut atau  dengan    mengcore-drill,  kemudian potongan  atau  hasil  core-drill  tersebut ditekan hingga hancur.
Gambar 1. Bentuk Geometri dan Dimensi Kansteen
b. Gorong–gorong, merupakan bahan bangunan  insfrastruktur  yang  berbentuk silinder  berlubang  (pipa)  beton  yang berfungsi untuk saluran air seperti halnya pipa air. Dasar pembuatan dan Pengujian produk tersebut adalah ACI 346R–90.Uji Produk gorong-gorong tersebut berdasarkan ACI 346R-90 dan dilakukan terhadap  beban-defleksi  yang  dikenakan pada beban garis di sepanjang pipa beton (gorong-gorong). Hal ini
menstimulasikan  beban  yang  terjadi  di lapangan pada saat gorong-gorong tersebut  menerima  beban  di  atasnya berupa  tanah  dan  beban-beban  yang lainnya.  Pematuran  pengujian  gorong- gorong dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Pemgaturan pengujian kuat tekan beton Gorong-gorong.
c. Pelat perkerasan kaku jalan raya(rigid pavement),  merupakan  bentuk  struktur pelat  yang  berbentuk  lembaran  pelat beton dengan tulangan satu lapis atau dua lapis  di  dalam  beton  sebagai  penahan gaya  lentur  pelat  akibat  adanya  beban roda kendaraan dan untuk mengendalikan  atau  mendistribusikan lebar  retak  akibat  adanya  perubahaan temperatur  (memuai  atau  menyusut)  an berungsi untuk menggantikan perkerasan aspal yang biasa kita gunakan. Perkerasan kaku ini lebih menguntungkan untuk tanah yang mempunyai nilai CBR (California
Bearing Ratio) kecil atau nilai kekerasan yang  sangat  kecil  atau  tanah  yang  lebih lunak  atau  lembek.  Disamping  itu,
perkerasan  kaku  mempunyai  kekasaran permukaan  yang  lebih  tinggi,  sehingga jalan  tidak  licin  dan  tahan  lama.  Tetapi perkerasan  kaku  ini  harus  mempunyai ketahanan terhadap gerusan akibat adanya  beban  rem  kendaraan  dan dimensi  pelatnya  tidak  boleh  terlalu lebar, karena mempunyai nilai susut yang tinggi dan kurangnya ketegaran terhadap retak,  sehungga  perlu  dipisahkan  dengan bahan  deletasi  (pada  umunya  karet  atau campuran  aspal  dan  pasir).  Dasar pembuatan  atau  perencanaan  (design) adalah  ACI  302.IR-89,  ACI325.6R-88, dan  ACI  306R-92.  Uji  produk  pelat perkerasan  kaku  ini  berdasarkan  ACI 302.IR-89,  ACI  325.6R-88,  dan  ACI 360R-92.  Pengujian  beban  defleksi  pada pelat  perkerasan  kaku  adalah  berupa beban  terpusat  yang  menggambarkan beban  roda  kendaraan  (gambar  3). Metode-metode  yang  digunakan  untuk menganalisis  pelat  yang  ditumpu  diatas tanah  dan  dibebani  beban  terpusat  roda adalah  serupa  dengan  metode  yang  telah dikembangkan untuk gelagar yang terletak  di  atas  pondasi  elastis.  Biasanya pelat tesebut dianggap bersifat homogen, isotropis  dan  elastis,  sedangkan  lapisan tanah  dibawah  pelat  dianggap  hanya dapat  memberikan  reaksi  vertikal  yang besarnya berbanding lurus dengan lenturan  yang  terjadi.  Sedangkan  set  up pengujian  pelat  perkerasan  yang  terjadi.
Pegaturan  pengujian  pelat  perkerasan kaku dapat dilihat pada gambar 3.Pengujian  yang  dilakukan  dengan  cara meletakan  pelat  tersebut  diatas  pasir urug, untuk menstimulasikan pelat perkerasan  kaku  yang  ada  sebenarnya kenyataan  di  lapangan.  Disamping  itu, pengujian  pelat  ini  dilakukan  hingga terjadi retak dengan lebar kurang lebih 5 mm. Hal ini disebabkan pada lebar retak tersebut  dimungkinkan  akan  terjadi korosi terhadap besi tulangan yang relatif lebih cepat.
Gambar 3. Pengaturan pengujian lentur pelat perkerasan kaku jalan raya.
d. Balok  I,  merupakan  sebuah  struktur balok  yang  berfungsi  sebagai  gelagar atau topangan sepanjang bentang jembatan  atau  selebar  sungai  dan berfungsi  juga  untuk  memikul  beban- beban  berupa  berat  sendiri  jembatan, berat  aspal,  dan  berat  kendaraan  yang lewat  diatasnya.  Struktur  ini  merupakan struktur  utama  jembatan  setelah  pondasi jembatan  (abutment).  Dasar  perencanaan pembuatan sruktur balok I ini adalah ACI 340-4R dan standar tata cara perhitungan struktur  beton  untuk  bangunan  Gedung SK-SNI-T-15-1991-03. Bentuk geometri, dimensi  dan  pengaturan  pengujian  balok I dapat dilihat pada gambar 4.Uji produk balok  I  berdasarkan  ASTM  C.78-94. Pengujian  beban-defleksi  pada  balok  I berupa beban terpusat yang menghasilkan  kondisi  kombinasi  beban lentur dan geser. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan kapasitas penampang untuk mendapatkan kapasitas penampang untuk menahan  atau  memikul  beban  layan hingga runtuh atau hancur.
a. Tampak samping pengaturan pengujian balok I
b. Bentuk geometri pengaturan pengujian benda uji balok I Gambar 4.   Bentuk geometri, dimensi dan set-up pengujian balik I sebagai
gelagar memanjang.

## 3.2 Parameter Pengujian
Parameter  pengujian  yang  digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Kuat Tekan Beton
b. Umur Beton

## 3.3 Benda Uji
Agar  data  pengujian  memperoleh  hasil yang optimum dengan dan akurat, maka pada penelitian ini dilakukan pemodelan benda uji yang  dapat  merepresentasikan  kondisi  beton di  lapangan  pada  saat  digunakan  sebagai infrastruktur dan struktur beton yang sesungguhnya dengan kriteria:
- Untuk  mendapatkan  nilai  kuat  tekan, modulus elastasitas dan berat volume beton dibuat benda uji berupa silinder beton.
- Untuk  infrastruktur  yang  di  uji  berupa gorong-gorong  dan  kansteen.  Hal  ini dikarenakan  bentuk  tersebut  paling  sering digunakan  pada  masyarakat  luas,  sehingga pemanfaatan limbah tersebut menjadi lebih optimal.
- Untuk  benda  uji  struktur  berupa  pelat perkerasan  kaku  dan  balok  I.  Hal  ini disebabkan bentuk tersebut dapat mempresentasikan  elemen  sruktur  secara global.
3.4 Pengujian Material
1) Analisis  Semen  Porland  dan  debu EAF.
Semen  portland  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  semen  portland  tipe  I. Analisis  dilakukan  terhadap  sifat-sifat  kimia yang  meliputi  kandungan  silika  (Si0 2 ), alumina  (AL 2 0 3 ),  magnesia  (MgO),  sulfur Trioksida(S 3 ),  alkali,hilang  pijar  dan  sifat- sifat  fisik  yang  meliputi  berat  jenis, kehalusan,  berat  volume,  jumlah  pengikatan
air,  dan  temperatur  sedangkan  debu  EAF dapat  dilihat  pada Tabel  1 yang  menunjukan sifat-sifat  fisik  dan  kimia  pada  semen  dan debu  EAF.  Debu  EAF  mempunyai  nilai kehalusan yang lebih tinggi dari pada semen. Sedangkan  nilai  kehalusan  yang  disyaratkan ASTM C-150-1996 adalah 2800. Kandungan zat-zat  kimia  yang  ada  di  dalam  debu  EAF juga relatif sama dengan semen. Oleh karena itu,  Debu  EAF  dapat  dijadikan  sebagai pengganti  sebagian  semen  dan  diharapkan dapat  mengisi  rongga-rongga  yang  kosong atau  pori-pori,  sehingga  beton  akan  lebih padat.  Dengan  demikian  mutu  beton  akan lebih baik.
Tabel 1. Sifat – sifat Fisik dan Kimia Semen dan Debu EAF. Parameter Semen Debu EAF Kehalusan (SSA), cm²/gr 2910 3019 Waktu pengikatan awal,menit 141 880 Waktu pengikatan akhir,menit 285 1260 Alkalis(Na 2 + K 2 O),% 0,00 Tidak terdeteksi Hilang pijar, % 0,90 2,380 Spesific gravity 3,15 3,699 Angka kehalusan 1,16 2,042 S i O 2 , % 21,20 3,45 Al 2 O 3, % 6,00 0,80 Fe 2 O 3, % 3,10 45,54 C a O, % 64,90 8,16 MgO, % 1,20 3,16

## 2) Analisis Agregat
Agregat  menempati  sekitar  70  hingga  75
%  dari  volume  beton,  sehingga  agregat sangat  berpengaruh  pada mutu  beton,  hal ini adalah  kekuatan  agregat,  gradisi,  bentuk permukaan,  ukuran  maksimum  agregat,  dan keausan. Sifat-sifat tersebut adalah sifat-sifat fisik  agregat.  Hasil  uji  limbah  produksi  baja berupa  CRM,  DRP  dan  campuran  antara DRP dan CRM relative sama dengan agregat kasar (batu atau pasir), maka limbah tersebut dapat  dijadikan  sebagai  agregat  pembentuk beton  yang  merupakan  pengganti  agregat kasar  dan  halus  atau  batu  dan  pasir.  Hasil yang  diperoleh  untuk  agregat  halus  dan beberapa limah padat proses pembuatan baja dapat dilihat padaTabel 2 dan Gambar 5 yang
menunjukan  kurva  gradasi agregat  halus  dan limbah  dan  hanya  DRP  yang  agak  halus dibandingkan  dengan  yang  lain.  Sedangkan CRM  agak  kasar  dibandingkan  dengan  yang lain.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  limbah tersebut  sebelum  di  gunakan  sebagai  bahan pengikat  agregat  harus  dicampur  atau  diolah lagi  sehingga  memenuhi  persyaratan  ASTM dan  penyebaran  butiran  di  dalam  beton  juga baik.  Selanjutnta  pengujian  untuk  agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 3 dan gambar 6. yang menunjukan hasil pengujian karakteristik  limbah  dan  batu  pecah  yang akan  dijadikan  sebagai  agregat  kasar  dalam beton.  Berdasarkan  data  diatas,  limbah tersebut  relatif  sama  dengan  batu  pecah, sehingga  limbah  tersebut  layak  digunakan sebagai bahan pengganti sebagian batu alam. Disamping  itu  Gambar  6menunjukan  kurva gradasi  agregat  kasar  berupa  batu  pecah  dan limbah batu gangue dan dari gambar tersebut menunjukan semua kurva menunjukan batasan-batasan ASTM, sehingga limbah dan batu  pecah  tersebut  dapat  digunakan  sebagai material pengganti sebagian batu alam dalam beton.
Tabel 2. Sifat – Sifat fisik agregat halus.
Jenis Peng ujian Pasir Limbah CRM Limbah DRP Lim bah Campuran DR- CRM Apparent spesific gravity 2,8075 3,852 3,881 3,914 Bulk spesific gravity(kering) 2,2445 3,708 3,421 3,000 Bulk spesific grafity (SSD) 2,445 3,745 3,332 3,233 Absorpsi of water (%) 8,931 1,01 - 7,823 Berat volume padat  (kg/lt) 1,558 1,9055 0,9925 2,105 Berat volume gembur (kg/lt) 1,395 1,8285 0,896 1,925 Agregat maksimum (mm) 4,750 4,750 4,750 4,750 Kadar  Lumpur (%) 2,5 - - - Angka kehalusan 3,114 6,295 3,00 5,321 Kadar air (%) 12,74 7,773 89,43 2,464

## Tabel 3. Karakteristik Agregat Kasar
Jenis Pengujian Batu Alam Batu Gangue Apparent spesific gravity 2,701 3,121 Bulk spesific gravity (kering) 2,314 2,608 Bulk spesific gravity (SSD) 2,457 2,772 Absorpsi of water (%) 6,175 6,306
Berat volume padat (kg/lt) 1,409 1,630 Berat  volume  gembur (kg/lt) 1,284 1,446 Agregat maksimum (mm) 20,00 20,00 Kadar lumpur (%) 0,5 0,4 Angka kehalusan 6,56 7,188 Kadar air (%) 0,7001 0,6173
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.1 1 10 P E R S E N T A S E L O L O S K U M U L A T IF UKURAN  SARINGAN  (mm) KURVA GRADASI AGREGAT  HALUS Batas Bawah Batas Atas DRP CAMPURAN CRM PASIR ALAM
Gambar 5. Analisa Saringan Agregat Halus.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.1 1 10 100 P E R S E N T A S E L O L O S K U M U L A T IF UKURAN  SARINGAN  (mm) KURVA  GRADASI  AGREGAT  KASAR Batas Bawah Batas Atas Batu Alam Batu Gangue
Gambar 6. Analisa Saringan Agregat Kasar.

## 3) Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan
Pengujian  kuat  tarik  baja  tulangan dilakukan  dengan  mengunakan  alat  UTM (Universal Testing Mechine). Tujuan Pengujian  ini  adalah  untuk  mengetahui  kuat tarik leleh atau mutu baja. Dengan demikian, data tentang sifat fisik material tersebut dapat diketahui  secara  pasti,sehingga  perhitungan model  benda  uji  dapat  mendekati  kenyataan dan  dapat  diperoleh  dimensi  benda  uji  yang akurat  dan  optimal.  Diameter  besi  tulangan yang  digunakan  adalah  diameter  8  mm  dan berjenis  polos  untuk  tulangan  geser  atau sengkang  dan  diameter  16  mm  dan  bejenis ulir  untuk  tulangan  memanjang  atau  lentur. Berdasarkan  hasil  uji  untuk  besi  tulangan berdiameter  8  mm  adalah  diameter  aktual  = 7.85 mm, tegangan leleh = 236,12 MPa, dan regangannya  =  0,00186.  Sedangkan  hasil  uji besi  tulangan  berdiameter  16  mm  adalah aktual  diameter  =  15,30  mm,  tegangan  leleh = 336,67 MPa, dan regangannya = 0,00252.

## 3.5 Perencanaan  Campuran  (Mix  Design) Beton
Hasil uji sifat-sifat karakteristik terhadap agregat dan limbah di atas digunakan sebagai data  masukan  dalam  perencanaan  campuran beton.  Perhitungan  perencanaan  ini  untuk mendapatkan komposisi bahan-bahan pembentuk beton yang proposional, sehingga beton yang diperoleh mempunyai mutu yang baik  dan  sesuai  dengan  rencana.  Komposisi campuran  yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah mengunakan metode ACI 211.4-R- 93.  Hasil  Komposisi  campuran  beton  untuk kuat  tekan  rencana  sebesar  (f’c  )=  35  MPa dapat  dilihat  pada Tabel  4  .  Hasil  komposisi campuran beton tersebut selanjutnya dijadikan  sebagai  acuan  unuk  pembuatan benda  uji,  berupa  silinder  tekan  beton, Kansteen, gorong –grong, dan balok I.
Tabel 4 . Komposisi Campuran Beton untuk 1 m3 Kode Cam puran Berat Binder (kg) Berat Agregat Halus (kg) Berat Agregat Kasar (kg) A ir (k g) P C E A F Pa sir Cam puran CRM dan DRP D R P Ba tu Pe ca h Bat u Gan gue
I 3 6
8 65 68 3 -
- 17 1 788 2 3 4 II 3 6
8 65 41 7 - 42 4 85 9 8 7
III 3 6 8 65 50 6 410 21
3 575 2 5 2 IV 4 3 2 - 69 5 - - 85 2 - 2 2 6 3.6 Pembuatan Dan Pengujian Benda Uji
a. Pembuatan benda uji Insfastruktur (Kansteen dan gorong-gorong) dan Elemen Sruktur (Pelat perkerasan kaku dan balok I) yang  di  uji  berjumlah  masing-masing  4 buah yang berbeda  jenis campuran betonnya hanya untuk benda uji kuat tekan silinder  dan  kansteen,  namun  benda  uji untuk  gorong-gorong,  pelat  dan  balok  I masing-masing hanya dibuat 1 buah benda uji saja.
b. Pelaksanaan  pengujiandilakukan  dengan menggunakan  UTM  (Universal  Testing Mechine).  Pengaturan  Pengujian  untuk masing-masing benda uji dapat dilihat pada gambar  7,8,9  dan  10.  Pembebanan  tekan diberikan  secara  bertahap  dengan  sistem pengaturan  terhadap  laju  pembebanan (Load Control). Pengujian dilakukan hingga  benda  uji  tersebut  mengalami keruntuhan.
c. Pencatatan  Data  dilakukan  dengan  alat Data  Logger  yang  dapat  merekam  data pembebanan dan defleksi secara bersamaan yang meliputi :
- Beban pada benda uji
- Penurunan pada benda uji
- Regangan tulangan pada pengujian balok
I

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Uji  Kuat  Tekan,  Kuat  Tarik,  dan Modulus  Elastisitas  dan  Berat  Volume Beton,  dilakukan  untuk  mendapatkan  data karakteristik  beton  (beton  original  dan  beton limbah)yang  akan  digunakan  sebagai  dasar dalam  perencanaan  struktur  beton,yaitu sebagai input data dalam perhitungan struktur baik  pererhitungan  secara  manual  maupun secara  numerik.Uji  berat  volume  beton sangat penting untuk mengetahui berat beton pada  setiap1  m 3 .  Berat  volume  ini  berfungsi untuk  data  dasar  perencanaan  struktur,yaitu perencanaan berat sendiri struktur. Pengujian berat  volume  ini  dilakukan  terhadap  beton segar dan beton kering/keras. Hasil pengujian selengkapnya  dapat  dilihat  pada  Tabel  5. Berdasarkan hasil uji tersebut ternyata bahan- bahan  limbah  yang  digunakan  sebagai pengganti sebagian agregat alam (batu pecah dan  pasir)  dan  sement  di  dalam  beton menghasilkan  beton  yang  cukup  baik  yang ditunjukan  oleh  hasil-hasil  ujilaboratorium. Selain itu, uji laboratorium ini juga meliputi : kuat tekan,kuat tarik, modulus elastisitas, dan abrasi.  Hasil  uji ini selengkapnya  ditunjukan dalam Tabel 5 untuk masing-masing campuran beton. Hasil yang diperoleh relatif sama antara beton limbah dan beton original, sehingga bahan limbah berupa DRP, campuran  antara  CRM-DRP  dan  batu Gangue  dapat  digunakan  sebagai  bahan pengganti  sebagian  agregat  alam  (pasir  dan batu  pecah)  di  dalam  beton.  Namun  pada
campuran  III  (Campuran  antara  CRM-DRP) diperoleh  nilai  kuat  tekan,  kuat  tarik, modulus  elastisitas  dan  abrasi  mendapatkan nilai  yang  paling  kecil  bila  dibandingkan dengan yang lain, karena bahan limbah CRM yang relatif lebih tinggi kandungan organiknya, sehingga kuat lekat antara mortar dan  agregat  kasar  kurang  baik.  Hasil  kuat tekan secara keseluruhan memenuhi perencanaan  awal  yaitu  beton  dengan  kuat tekan rencana 350 kg/cm 2 .
Tabel 5. Hasil uji karakteristik mekanik
beton
Cam puran Bera t Volu me beto n (kg/ m 3) Kua t Tek an (kg/ cm 2) Kua t Tari k Bela h (kg/ cm 2) Modu lus Elasti sitas (E)(kg /cm 2) Prose ntase Rata- rata abrasi (%) I 2486 ,118 403, 48 25,0 4 17210 6,3 0,049 II 2331 ,443 385, 28 22,8 7 13093 9,4 0,049 III 2462 ,225 358, 52 16,2 5 12502 1,2 0,039 IV 2398 ,092 432, 10 35,6 1 28326 4,8 0,022 4.2
Pengujian  produk  benda uji  beton berupa  Kasteen,  gorong-gorong,  pelat perkerasan  kaku  dan  balok  I,  dilakukan dengan  mesin  uji  UTM  di  laboratorium  dan hasil  ujinya  ditunjukkan  dalam  Tabel  6  dan Gambar  7  hingga  10.  Gambar  tersebut memperlihatkan perilaku beton yang mengunakan  agregat  limbah  dan  agregat alam.  Tabel  6  menunjukan  bahwa  hasil  uji terhadap  beton  limbah  meliliki  kinerja  yang relatif  sama  dengan  beton  original,  sehingga bahan  limbah  berupa  DRP,  campuran  antara CRM-DRP dan batu Ganggue dapat digunakan  didalam  beton  infastruktuk  dan struktur,  tetapi  pada  campuran  II  dan  III relatif  lebih  kecil  dari  campuran  I  dan  IV, serta  beton  original.  Hal  ini  dikarenakan campuran  yang  digunakan  dalam  beton tersebut  adalah  sludge  DRP  dan  campuran CRM-DRP  yang  seting  dengan  hasil  kuat tekannya  yang  juga  lebih  kecil.  Butiran sludge DRP dan campuran CRM-DRP relatif
kecil  bila  dibandinghkan  dengan  butiran pasir,  sehingga  gradasinya  di  dalam  beton kurang  baik  dan  daya  lekatan  antar  butiran juga  kurang  baik.  Disamping  itu  campuran beton  yang  menggunakan  CRM  (campuran DRP-CRM)  menghsilkan  beban  yang  relatif lebih  kecil  lagi,  hal  ini  diakibatkan  oleh kandungan  organic  (olie)  yang  tinggi  pada CRM.  Sehingga  ikatan  antara  mortar  dan agregat  kasar  sangat  kurang.  Sedangkan beton dengan campuran batu gangue menunjukan perilaku beton yang sangat getas yang  ditunjukan  dengan  pendeknya  defleksi pada saat dibebani lentur. Disamping itu juga menunjukan  bahwa  lekatan  antar  butiran sebenarnya  sudah  cukup  baik,  tetapi  nilai kekerasan butiran yang relatif lebih kecil dari batu alam.
Secara  garis  besar  beton  limbah  dapat digunakan untuk infastruktur maupun struktur.  Pengamatan  hasil  uji  selanjutnya adalah pola retak balok I untuk mendapatkan pola  keruntuhan  untuk  masing  masing  jenis campuran  beton  yang  di  tunjukan  pada gambar  11.Gambar  11.a  menunjukan  pola retak  pada  balok  I  yang  menggunakan campuran  I.  Retak  lentur  lebih  dominan  dari pada retak geser. Demikian juga untuk balok I  dengan  campuran  IV  (gambar  11.d). Sedangkan  balok  I  dengan  campuran  II  dan III  di  peroleh  retak  geser  dan  retak  lentur yang  sama  dominannya  (Gambar  11.b  dan 16.c.).  Hal  ini  menunjukan  bahwa  material campuran  material  II  dan  III  relatif  lebih kecil  kemampuannya  untuk  menahan  geser. Kemampuan untuk menahan geser ditunjukan oleh daya lekat antara mortar dan agregat  kasar  yang  relatif  lebih  kecil.  Dari hasil pengujian tersebut diatas pada dasarnya semua bahan limbah proses pembuatan dapat dijadikan  sebagai  bahan  struktur  berupa gelagar balok I yang akan digunakan sebagai gelagar  jembatan.  Hal  ini  ditunjukan  dengan perilaku  yang  tidak  berbeda  dengan  beton oroginal (campuran IV).
Berdasarkan  gambar  pola  retak  yang terjadi  pada  balok,  campuran  beton  yang mengunakan limbah CRM dan DRP mempunyai daya lekat yang relatif lebih kecil dibanding  kedua  campuran  yang  lain  (beton original  dan  campuran  dengan  limbah  batu gangue),  sehingga  campuran  II  dan  III sebaiknya  tidak  digunakan  untuk  struktur
yang  dominan  tegangan  tariknya  (seperti balok,  pelat,  dan  atap  beton),  tetapi  kedua campuran  tersebut  digunakan  pada  sruktur yang  dominan  menerima  tegangan  tekan (seperti  kolom,  pondasi  dan  pilar  jembatan dan  sturktur  yang  menumpu  di  atas  tanah (seperti  pondasi  telapak,  sloof  dan  pelat lantai).
Gambar 7. Kurva hubungan beban-defleksi dari hasil pengujian tekan -gorong.
Gambar 8. Kurva hubungan beban-defleksi dari hasil pengujian pelat perkerasan kaku.
Gambar 9. Kurva hubungan beban-defleksi dari hasil pengujian balok I
Gamabr 10. Kurva hubungan momen- curvature hasil pengujian balok I
a.  Pola  retak  dari  hasil  pengujian  balok  I untuk benda uji dengan campuran I
b.  Pola  retak  dari  hasil  pengujian  balok  I untuk benda uji dengan campuran II
c.  Pola  retak  dari  hasil  pengujian  balok  I untuk benda uji dengan campuran III
d. Pola retak dari hasil pengujian balok I untuk benda uji dengan campuran IV Gambar 11. Pola retak dari hasil pengujian  balok  I  untuk  berbagai  jenis campuran beton.

## V. KESIMPULAN
Dari  data  hasil  pengujian  benda  uji untuk masing-masing parameter, seperti telah dibahas sebelumnya di atas, maka kesimpulan yang dapat diambil adalah: 1. Bahan  limbah  berupa  DRP,  campuran antara  CRM-DRP  dan  batu  gangue  dapat digunakan sebagai bahan pengganti sebagian  agregat  alam  (pasir  dan  batu pecah) di dalam beton.
2. Perbedaan  karakteristik  antara  material dari  alam  dan  limbah  proses  pembuatan baja tersebut relative sama, sehingga dapat langsung digunakan sebagai bahan pengganti sebagian agregat alam (pasir dan batu pecah).
3. Hasil  kuat  tekan,  kuat  Tarik,  modulus elastisitas  dan  berat  volume  beton  yang
diperoleh relatif sama antara beton original dan  beton  limbah,  sehingga  material limbah  berupa  DRP,  campuran  antara CRM-DRP dan batu  gangue dapat digunakan sebagai bahan pengganti sebagian  agregat  alam  (pasir  dan  batu pecah),  tetapi  campuran  III  (campuran antara  CRM-DRP)  diperoleh  hasil  kuat tekan dan karakteristik lainnya mempunyai nilai  yang  paling  kecil,  karena  bahan limbah  CRM  relative  lebih  banyak  kadar organiknya  dan  mnunjukan  kuat  lekat antara  mortar  dan  agregat  kasar  kurang baik.
4. Hasil  uji  laboratorium  terhadap  produk beton  berupa  infrastruktur  (kanseen  dan gorong-gorong) dan Struktur (pelat perkerasan kaku dan balok I) adalah relatif sama  antara  beton  original  dan  betob limbah,  sehingga  bahan  limbah  berupa DRP,  campuran  antara  CRM-DRP  dan batu  Gangue  dapat  digunakan  untuk pe,butan beton infrastruktur dan struktur.

## DAFTAR PUSTAKA
1 ACI  Committee  211.4  R-95  (1955)”Guide for  Selecting  Proportional  for  High- Strenght  Concrete  with  Portland  Cement and Fly Ash (ACI- 211). Detroit.
2 ACI  Committee  318.  “Building  Code Requitments  for  Contrete  and  Commetary (ACI  318-89/ACI  318-89)  ACI  Journal
,Detroit. 353 pp.
3 ASTM volume 04.02 (1995) “Concrete and Aggregates”
4 MacGregor,J.  (1997)  “Reinforce  Concrete Mechanics and Design “ Printice Hall.
5 Damanhuri,  E.,et.al  (1999),  Penelitian lanjutan Pengolahan Limbah Padat Industri (debu  EAF  &  Sluge  DRP)  sebagai  produk Beton  dan  penelitian  Pengolahan  Limbah batu  Gangue  ex  DRP  &  Limbah  Slurry ex.RTP  CRM  “  Laporan  Penelitian  ,LP ITB.
6 Nevile,A.M.  (1996)  “  Properties  of Concrete “, Pitman Publishing Limited.