Jurnal Penelitian dan Pengkajian Ilmu Pendidikan: e-Saintika
e-ISSN 2615-6881 // Vol. 2 No. 1 December 2018, pp. 41-48
Jurnal Penelitian dan Pengkajian Ilmu Pendidikan: e-Saintika | Volume 2 Number 1 2018  41

## Artikel Penelitian/Article Reviu
Uji  Mekanik  Bata  Ringan  Berbahan  Dasar  Limbah Pengolahan  Emas  dengan  Variasi  Limbah  Batu-bara dan Semen
1 Muhammad Munawir Wathoni, 2 Dwi Sabda Budi Prasetya, * 3 Dwi Pangga 1,2&3 Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Pendidikan Matematika dan IPA IKIP Mataram, Jl. Pemuda No 59A Mataram 83125, Indonesia

## Email: dwipangga@ikipmataram.ac.id
ARTICLE INFO

## ABSTRACT

## Article history
Received: July 2018 Revised: August 2018 Accepted: October 2018 Published: December 2018 [Title: The Mechanical Test of Lightweight Brick Made from Gold Processing Waste with Variations in Coal and Cement Waste]. The purposes of this research are to make lightweight concrete using waste processing of gold with variation fly ash and cement the better than conventional concrete. The value of this research has tested mechanics which comprises density, porosity and strength. The research has done with some stage are: 1) Make lightweight concrete using LPE  with variation fly ash and cement. 2) Characterization of the samples which comprise density, porosity and the strength,  3)  Analysis  of  tested  mechanical  lightweight  concrete.  The  value  of lightweight concrete to make with variation composition fly ash and cement in a series are: (0/100), (5/95), (10/90), (15/85), (20/80) who are in volume. To make lightweight concrete with composition foam and water controlled as much as 10 ml and 150 ml at all of the sample. So we get the density value of lightweight concrete without fly ash is 1.61. In lightweight concrete with fly ash, we get the minimum density of lightweight is 1.15. The porosity value of lightweight concrete without fly ash is 13.6%, and the porosity value of lightweight concrete with fly ash is 8.0%. The compressive strength of lightweight concrete without fly ash is 1.629 MPa and the compressive strength of lightweight  concrete  with  fly  ash  is  1.772  MPa.  The  value  shown  to  process  waste processing of gold with variation fly ash and cement to be lightweight concrete can get mechanical in character of lightweight to be better than conventional concrete. Keywords
Mechanical test;
LPE; fly ash;
lightweight concrete

## INFO ARTIKEL ABSTRAK

## Sejarah Artikel
Dikirim: Juli 2018
Direvisi: Agustus 2018 Diterima: Oktober 2018 Dipublikasi: Desember 2018
Kata kunci Uji mekanik; LPE;
Limbah Batu-bara; Batako Ringan Penelitian ini bertujuan untuk membuat batako ringan berbahan dasar limbah pengolahan emas dengan variasi limbah batu-bara dan semen. Batako ringan hasil penelitian ini telah dilakukan uji mekanik meliputi densitas, porositas dan kuat  tekan.  Penelitian  ini  dilakukan  melalui  beberapa  tahap  yaitu:  1)
Pembuatan  batako  ringan  berbahan  dasar  limbah  pengolahan  emas  (LPE) dengan variasi limbah batu-bara dan semen. 2) Karakterisasi sampel meliputi densitas, porositas dan kuat tekan batako ringan. 3) Analisa uji mekanik batako ringan. Hasil batako ringan yang telah dibuat dengan variasi komposisi limbah batu-bara dan semen yang digunakan secara berurutan yaitu: (0/100), (5/95), (10/90),  (15/85),  (20/80)  yang  semuanya  dalam  takaran  persentase  volume. Pada pembuatan batako ringan komposisi pemakaian foam dan air dikontrol sebanyak 10 ml dan 150 ml pada seluruh sampel batako ringan. Hasil penelitian menunjukkan nilai densitas batako ringan tanpa limbah batu-bara sebesar 1,61 g cm 3 ⁄ ,  pada  batako  ringan  dengan  campuran  limbah  batu-bara  densitas minimum  yang  diperoleh  1,15 g cm 3 ⁄ .  Nilai  porositas  batako  ringan  tanpa limbah batu-bara sebesar 13.6% dan batako ringan dengan campuran limbah batu-bara  sebesar  8,0%,  nilai  kuat tekan  yang  diperoleh  pada  batako  ringan
tanpa  limbah  batu-bara  sebesar  1,629  MPa  sedangkan  pada  batako  ringan dengan  limbah  batu-bara  sebesar  1,772  MPa.  Hasil  tersebut  menunjukkan dengan mengolah limbah pengolahan emas dengan variasi limbah batu-bara dan semen menjadi batako ringan dapat menghasilkan sifat mekanik batako ringan yang lebih baik dari batako konvensional. How to Cite this Article? Wathoni, M., M., Prasetya, D., S., B., & Pangga, D. (2018). Uji Mekanik Bata Ringan  Berbahan  Dasar  Limbah  Pengolahan  Emas  dengan  Variasi  Limbah Batu-bara  dan  Semen.  Jurnal  Penelitian  dan  Pengkajian  Ilmu  Pendidikan:  e- Saintika, 2(1), 41-48.

## PENDAHULUAN
Provinsi Nusa Tenggara Barat adalah wilayah yang memiliki potensi sumber daya alam yang sangat melimpah seperti pertambangan emas. Berdasarkan data yang diperoleh dari Balai Lingkungan Hidup Provinsi Nusa Tenggara Barat tahun 2013 tercatat tambang emas tradisional yang dilakukan tanpa ijin di pulau Lombok sebanyak  257  titik  pengolahan  dengan  mesin  dan  861  titik  pengolahan  dengan silinder (Astuti, 2014).
Salah  satu  daerah  tempat  penambangan  emas  di  NTB  adalah  Kecamatan Sekotong Lombok Barat. Kawasan penambangan emas di beberapa daerah yang ada di Kecamatan Sekotong seperti Buwun Mas, Kerato, Pelangan, Tembowong, Sepi,  Telodong,  dan  daerah  lainnya  sudah  mencapai  sekitar  1.000  ha  dan melibatkan lebih dari 5.000 penambang (Ismawati, 2013).
Lokasi  penambangan  emas  ini  umumnya  di  tengah  lahan  yang  biasanya digunakan untuk bercocok tanam dan menggembala ternak seperti pada Gambar 1.  Masyarakat  sekitar  melakukan  pengolahan  emas  menggunakan  metode amalgamasi dan sianidasi. Amalgamasi yaitu proses penangkapan logam emas dari bijih  tersebut  dengan  menggunakan  merkuri  (Hg)  dalam  tabung  yang  disebut sebagai tromol. Metode kedua dilakukan dengan cara sianidasi dengan karbon aktif (Sugianti, 2014).
Gambar 1. Limbah pengolahan emas di Sekotong
Aktivitas  pengolahan  emas  yang  dilakukan  oleh  masyarakat  menyisakan limbah  yang  sangat  melimpah.  Limbah  pengolahan  emas  umumnya  masih mengandung mineral - mineral berharga. Kandungan mineral pada limbah tersebut disebabkan  karena  pengolahan  bijih  untuk  memperoleh  mineral  yang  dapat dimanfaatkan  pada  industri  pertambangan  belum  mampu  mencapai  perolehan 100% (Mangara, 2007).
Limbah  hasil  penambangan  emas  umumnya  mengandung  mineral  inert (tidak aktif) seperti batuan silika, kuarsa, kalsit, lempung, karbonat, feldspar dan berbagai jenis tanah lainnya (Hendra, 2009).
Selain limbah pengolahan emas yang ada di Sekotong, di Desa Taman Ayu Kecamatan Gerung Lombok Barat seperti Gambar 2 terdapat limbah batu-bara yang merupakan  bahan  sisa  buangan  yang  berasal  dari  pembakaran  batu-bara  yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap di PLTU Jeranjang. Sejumlah limbah batu-bara yang dihasilkan dalam proses pembakaran batu-bara, sebanyak 55% - 85 % berupa abu terbang (fly ash) dan sisanya berupa abu dasar (bottom ash). Kedua janis  abu  ini  memiliki  perbedaan  karakteristik  serta  pemanfaatannya.  Biasanya untuk fly ash (abu terbang) banyak dimanfaatkan dalam perusahaan industri karena abu  terbang  ini  mempunyai  sifat  pozolanik,  sedangkan  untuk  abu  dasar  sangat sedikit pemanfaatannya dan biasanya digunakan sebagai material pengisi (Aziz & Ardha, 2006).

## Gambar 2. Limbah batu-bara PLTU Jeranjang
Material  fly  ash  yang  berasal  dari  sisa  pembakaran  batu-bara  ini  semakin meningkat dari tahun ke tahun. Harga jual dari material fly ash ini sangat murah, oleh  karena  itu  penelitian  tentang  penggunaan  material  fly  ash  yang  tepat  terus berkembang,  hal  ini  disebabkan  material  fly  ash  memiliki  potensi  untuk  dibuat bahan bangunan dengan mutu yang baik namun biaya produksinya relatif murah (Endah, 2009).
Limbah batu-bara memiliki komposisi silica (Si O 2 ), alumina ( Al 2 O 3 ), iron oxide ( Fe 2 O 3 ), dan unsur-unsur minor lainnya (Dewi, 2013). Selama ini limbah batu-bara dan limabh pengolahan emas belum dimanfaatkan secara maksimal. Melihat dari isi  kandungan  senyawa  yang  terkandung  dalam  limbah  batu-bara  dan  limbah pengolahan  emas,  pada  penelitian  ini  dilakukan  pengolahan  limbah  pengolahan emas sebagai bahan dasar batako ringan dan limbah batu-bara sebagai pengganti semen pada pembuatan batako ringan. Batako ringan yang dibuat dalam penelitian ini termasuk jenil CLC (Celluler lightweight concrete) karena dinilai lebih ekonomis dan mudah dalam proses pengolahannya (Jitchaiyaphum et al., 2011).
Berdasarkan  permasalahan  yang  telah  diuraikan  tersebut,  penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  sifat  mekanik  batako  ringan  meliputi  kuat  tekan, porositas, dan densitas batako ringan tipe CLC menggunakan bahan dasar limbah pengolahan  emas  serta  mengetahui  komposisi  yang  tepat  untuk  variasi  limbah batu-bara (fly ash) dengan semen.

## METODE
Penelitian  ini  adalah  penelitian  eksperimen  yang  dilaksanakan  di Laboratorium  Fisika  IKIP  Mataram  dan  Laboratarium  Struktur  dan  Bahan

## Wathoni dkk (Uji Mekanik Bata Ringan Berbahan)
UNRAM.  Tahapan dalam penelitian meliputi tahap awal berupa penyiapan bahan, tahapan  selanjutnya  adalah  tahapan  pembuatan  sampel  meliputi  homogenisasi, pencetakan dan pengeringan. Tahapan akhir dari penelitian adalah  karakterisasi sampel meliputi densitas, porositas dan kuat tekan kemudian analisis data.
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah LPE yang diambil dari daerah Sekotong, Abu batu-bara (Fly Ash ) yang diambil dari PLTU Jeranjang, foam, Semen dan air.
Tahap  awal  pembuatan  batako  ringan  adalah  membersihkan  bahan  dari bahan pengotor lain seperti kerikil dan batu dengan ayakan 100 mesh. Menentukan komposisi bahan dengan takaran persentase volume seperti pada Tabel 1 berikut. Tabel 1. Komposisi variasi limbah batu-bara dengan semen
LPE (ml)  LBB (ml)  Semen (ml)
1000 0 500 1000 50 450 1000 100 400 1000 150 350 1000 200 300
Setelah itu bahan dicampur jadi satu dan diberi air sebanyak 40 ml ke dalam adonan. Dilakukan pengadukan pada adonan hingga homogen. Untuk membuat busa  diperlukan  foam  sebanyak  10  ml  dan  air  sebanyak  150  ml.  Foam  dilarutkan dalam air hingga terlihat homogen, kemudian dilakukan pengadukan pada bahan hingga  timbul  gelembung.  Proses  ini  dilakukan  selama  5  menit  sampai  seluruh bahan menjadi busa. Kemudian dilanjutkan dengan tahap pencampuran busa dan adonan hingga homogen.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pembuatan Batako Ringan
Pembuatan  batako  ringan  pada  penelitian  ini  menghasilkan  batako  ringan dengan  jenis  Cellular  Lightweight  Concrete  (CLC).  Batako  ringan  jenis  CLC  dalam penelitian  ini  menggunakan  limbah  pengolahan  emas  dan  limbah  batu-bara, dimana  limbah  batu-bara  disini  sebagai  pengganti  semen  dengan  perbandingan limbah batu-bara dan semen yaitu: (0 : 100), (5 : 95), (10 : 90), (15 : 85), (20 : 80). Pembuatan batako ringan jenis CLC diproses dengan menambahkan foam sebagai peringannya. Waktu yang digunakan untuk proses pengeringan adalah 11 hari dan dilakukan  pada  suhu  ruang.  Jika  dikeringkan  di  bawah  sinar  matahari  secara langsung,  maka  gelembung  yang  terbentuk  dalam  batako  ringan  akan  pecah sehingga tidak dihasilkan batako ringan jenis CLC. Namun pada sampel pertama, bahan limbah batu-bara tidak dipergunakan dalam adonan batako ringan. Sampel kedua, ketiga, keempat dan kelima, bahan limbah batu-bara dipergunakan dalam adonan batako ringan dengan penambahan setiap adonan sebagaimana yang telah ditentukan. Hal ini dilakukan untuk melihat pengaruh densitas, porositas dan kuat tekan  batako  ringan  ketika  dilakukakn  penambahan  bahan  limbah  batu-bara. Sehingga menghasilkan batako ringan seperti pada Gambar 3 di bawah ini.
a
b               c
d            e             f Gambar 3. Proses pembuatan batako ringan; (a) bahan awal, (b) campuran LPE, LBB dan semen, (c) busa dari foam agent, (d) adonan homogen batako ringan, (e) adonan dicetakan, (f) batako ringan.
Setelah proses pengeringan selama 11 hari, diperoleh lima jenis batako ringan dengan perbedaan warna yang berbeda. Batako ringan dengan campuran limbah batu-bara 15% dan 20% cendrung memiliki warna yang lebih gelap dibandingkan batako ringan dengan campuran limbah batu-bara 5%, 10% dan tanpa limbah batu- bara  yang  memiliki  warna  kecoklatan  dan  agak  terang.  Perbedaan  warna  dapat dilihat pada Gambar 4 di bawah ini.
Gambar 4. Profil batako ringan, batako ringan tanpa limbah batu-bara, dan batako ringan dengan limbah batu-bara.
Perbedaan warna yang dihasilkan pada lima jenis batako ringan dipengaruhi oleh komposisi limbah  batu-bara yang berbeda. Keberadaan bahan  limbah batu- bara yang digunakan peneliti memiliki warna coklat seperti Gambar 5. Sedangkan pada  batako  ringan  tanpa  limbah  batu-bara  berwarna  agak  terang  dikarenakan bahan penyusunnya hanya limbah pengolahan emas, semen, serta foam, oleh sebab itu diperoleh warna yang berbeda dari keempat jenis batako ringan.
Gambar 5. Serbuk limbah batu-bara

## Wathoni dkk (Uji Mekanik Bata Ringan Berbahan)

## Hasil Uji Mekanik
Batako ringan memiliki sifat mekanik yang baik apabila densitas nya berada diantara  2000  kg/m 3 atau  lebih  rendah  serta  ditunjang  dengan  nilai  absorbsi maksimum  25%  sesuai  SNI-03-0349-1989  dengan  kuat  tekan  maksimum  yaitu sebesar  0.3-40MPa  (Neville,  2010).  Hasil  pengujian  sifat  mekanik  pada  sampel batako  ringan  disajikan  dalam  bentuk  diagram  pada  Gambar  6,  Gambar  7,  dan Gambar 8 sebagai berikut.
Gambar 6. Diagram hubungan antara sampel batako ringan dengan limbah batu- bara terhadap nilai densitasnya.
Gambar 7. Diagram hubungan antara sampel batako ringan dengan limbah batu- bara terhadap nilai porositasnya.
Gambar 8. Diagram hubungan antara sampel batako ringan dengan limbah batu- bara terhadap nilai kuat tekan.

## Wathoni dkk (Uji Mekanik Bata Ringan Berbahan)
Densitas  yang  dimiliki  oleh  batako  ringan  tanpa  limbah  batu-bara  lebih maksimum  jika  dibandingkan  dengan  batako  ringan  menggunakan  campuran limbah  batu-bara.  Keberadaan  rongga  yang  terbentuk  pada  permukaan  batako ringan  tanpa  limbah  batu-bara  cenderung  tidak  merata,  hal  ini  ditandai  dengan munculnya  pori-pori  pada  permukaan  yang  nampak  hanya  di  bagian  tertentu batako ringan. Sedangkan pada batako ringan dengan penambahan limbah batu- bara  memiliki  pori-pori  yang  menyebar  secara  menyeluruh  pada  bagian permukaannya, dengan ukuran yang sedikit mengecil jika dibandingkan dengan batako  ringan  tanpa  limbah  batu-bara.  Hal  ini  yang  menjadikan  densitas  batako ringan  tanpa  limbah  batu-bara  memiliki  nilai  densitas  jauh  lebih  besar  jika dibandingkan  dengan  batako  ringan  dengan  limbah  batu-bara.  Batako  ringan dengan  limbah  batu-bara  memiliki  densitas  minimum  1,15  g/ cm 3 sedangkan batako  ringan  tanpa  limbah  batu-bara  memiliki  densitas  sebesar  1,61  g/ cm 3 . Penambahan  limbah  batu-bara  (fly  ash)  pada  batako  ringan  dapat  menurunkan densitas batu batako ringan hal ini  sesuai dengan penelitian terdahulu (Richard, 2013).
Selain  mempengaruhi  densitas,  limbah  batu-bara  juga  mempengaruhi  nilai porositas batako ringan. Penambahan limbah batu-bara 0 % - 15 % sebagi pengganti semen  mengalami  punurunan  porositas  batako  ringan  secara  berurutan  sebesar 13,6%;  11,8%;  9,6%;  8,0%.  Hal  tersebut  dikarenakan  limbah  batu-bara  dengan ukuran  butiran  yang  lebih  halus  dapat  mengisi  pori-pori  dalam  batako  ringan sehingga dapat mengurangi serapan air. Hal ini sesuai dengan penelitian Nurzal dan Mahmud (2013) yaitu pada komposisi penggunaan fly ash 0 %, 5 %, 10 %, 15 % nilai porositasnya berangsur-angsur menurun.
Penambahan limbah batu-bara 20 % mengalami peningkatan porositas batako ringan 13,4%. Penelitian terdahulu membuktikan bahwa penambahan fly ash turut menaikkan nilai porositas pada batu batako (Jitchaiyaphum, 2011).
Turun naiknya nilai porositas batako ringan di atas disebabkan proses hidrasi semen dengan limbah batu-bara membuat batako ringan lebih padat tetapi dengan dipengaruhi  pencampuran  air  dan  foam  yang  berbeda-beda  mengakibatkan peningkatan  dan  penurunan  porositas  batako  ringan.  Selain  itu,  batako  ringan dengan menggunakan limbah batu-bara memiliki kuat tekan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai kuat tekan pada batako ringan tanpa campuran limbah batu-bara. Nilai kuat tekan minimum batako ringan dengan campuran limbah batu- bara sebesar 1,772 Mpa, sedangkan nilai kuat tekan maksimum sebesar 4,383 MPa.

## KESIMPULAN
Berdarkan  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  sifat  mekanik  batako ringan dari bahan dasar limbah pengolahan emas dengan variasi limbah batu-bara dan semen lebih baik dari batako konvensional.

## SARAN
Beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk penelitian ini adalah:
1. Pembuatan  foam  untuk  menjadi  gelembung  busa  yang  tidak  mudah  pecah, sebaiknya memilih jenis foam sesuai dengan jenis batu batako yang dikerjakan serta menggunakan foam generator.

## Wathoni dkk (Uji Mekanik Bata Ringan Berbahan)
2. Perlu adanya pengembangan penelitian lebih lanjut pada batako ringan dengan penambahan volume limbah batu-bara yang lebih besar dari penelitian ini untuk mendapatkan nilai kuat tekan dan densitas yang lebih baik dari penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Astiti  dan  Sugianti  T.  (2014).  Dampak  Penambangan  Emas  Tradisional  pada Lingkungan dan Pakan Ternak di Pulau Lombok. Sains Peternakan, 12(2), 101- 106.
Aziz.,  M  dan  Ardha.,  N.  (2006).  Karakterisasi  abu  terbang  PLTU  Suralaya  dan evaluasinya untuk refraktoricor. Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara, no. 36,
Tahun 14, Puslitbang teknologi Mineral dan Batubara.
Ismawati,  Y.  (2013).  Titik  Rawan  Merkuri  di  Indonesia.  Situs  PESK:  Poboyo  dan Sekotong di Indonesia. Laporan Kampanye Bebas Merkuri IPEN. Balifokus.
Jitchaiyaphum, K., Sinsiri, T., Chindaprasirt, P. (2011). Cellular Lightweight  Concrete Containing  Pozzolan  Materials.  Procedia  Engineering.  14  (2011)  1157–1164. Published By Elsevier Ltd, DOI: 10.1016/j. proeng. 2011.07.145.
Mangara,  P.P.  (2007).  Penyelidikan  Potensi  Bahan  Galian  pada  Tailing  Pt  Freeport Indonesia di Kabupaten Mimika, Provinsi Papua. Kelompok Program Penelitian Konservasi. Pusat Sumber Daya Geologi.
Memon,  N.  A.,  Surnadi,  S.  R.,  Ramli,  M.  (2006).  Lightweight  Aerated  Concrete Incorporating  Various  Percentages  of  Slag  and  PFA.  Journal  of  Applied Sciences. 6(7), 1560-1565.
Neville,  A.  M.  and  Brooks,  J.  J.  (2010).  Concrete  Technology  Second  Edition. London: Longman Group.
Riogilang, H & Masloman, H. (2009). Pemanfaatan Limbah Tambang Untuk Bahan Konstruksi Bangunan. EKOTON, 9(1), 69-73.
Safitri, E & Djumari. (2009). Kajian Teknis dan Ekonomis Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) pada Produksi Paving Block. Media Teknik Sipil, IX(1), 36-40.
Sugianti, T. (2014). Penyebaran Cemaran Merkuri pada Tanah Sawah Dampak Pengolahan Emas  Tradisional  di  Pulau  Lombok  NTB.  Prosiding  Seminar  Nasional  Lahan Suboptimal. Palembang.
Syaka,  D.R.W.  (2013).  Pembuatan  Beton  Normal  dengan  Fly  Ash  Menggunakan  Mix Desain yang  Dimodifikasi.  Jurusan  Teknik  Sipil Fakultas  Teknik  Universitas Jember