## PEMBUATAN BATU BATA TANPA BAKAR DENGAN CAMPURAN SODIUM HIROKSIDA (NaOH) DAN SODIUM SILIKAT (Na2SiO3 )
Budi Witjaksana 1 , Gede Sarya 2 , Herry Widhiarto 3
1 Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya email : budiwitjaksana@untag-sby.ac.id
2 Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya email : gedesarya@untag-sby.ac.id
3 Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya email : herywidiarto@untag-sby.ac.id

## Abstract
The use of brick is widely used for civil engineering applications such as walls in residential buildings, buildings, fences, drains and foundations. Bricks in the construction  of  buildings  generally  have  a  function  as  a  non-structural material, in addition to functioning as structural.  In this research, the process of  making  bricks  without  combustion  by  utilizing  alkaline  compound  that functions as an adhesive consisting of a solution of Sodium Hydroxide (NaOH) and  Sodium  Hydroxide  (NaOH).  The  size  bricks  will  be  made  to  have  the dimensions  of  length  230  mm,  width  110  mm  and  thickness  50  mm  in accordance with SNI 15-2094-2000, the Red Brick Wall Couples solid.
Keywords: Bricks  without  combustion,  Sodium  Hydroxide  (NaOH),  Sodium Hydroxide (NaOH)

## 1. PENDAHULUAN
Batu bata merupakan salah satu bahan material sebagai bahan pembuat dinding. Batu bata juga merupakan bahan bangunan yang telah lama dikenal dan dipakai oleh masyarakat baik di pedesaan maupun di perkotaan yang berfungsi untuk bahan bangunan konstruksi. Hal ini dapat dilihat  dari  banyaknya  pabrik  batu  bata  yang  dibangun  masyarakat  untuk  memproduksi  batu bata.  Penggunaan  batu  bata  banyak  digunakan  untuk  aplikasi  teknik  sipil  seperti  dinding  pada bangunan perumahan, bangunan gedung, pagar, saluran dan pondasi. Batu bata umumnya dalam konstruksi  bangunan  memiliki  fungsi  sebagai  bahan  non-struktural,  di  samping  berfungsi sebagai struktural. Sebagai fungsi struktural, batu bata dipakai sebagai penyangga atau pemikul beban yang ada diatasnya seperti pada konstruksi rumah sederhana dan pondasi.
Saat  ini  ukuran  batu  bata  yang  beredar  dipasaran  mempunyai    ukuran    dimensi  bervariasi baik  yang  dijumpai  dari  hasil  pabrikasi  maupun  hasil  pekerjaan  lokal  atau  industri  rumah tangga.  Untuk  bangunan,  ukuran  standard  yang  biasa  dipergunakan  adalah  panjang  230  mm, lebar  110  mm  dan  tebal  50  mm  (SNI  15-2094-2000,  mengenai  Bata  Merah  Pejal  untuk Pasangan Dinding).
Penyimpangan yang diijinkan  untuk  ukuran tersebut adalah panjang maksimum 3%, lebar maksimum 4 % dan tebal maksimum 5%.

## Pembuatan Batu Bata Tanpa Bakar Dengan Campuran Sodium Hiroksida (NaOH) Dan Sodium Silikat (Na2SiO3 )
Klasifikasi Kekuatan Bata
a. Berdasarkan Kuat Tekan
 Mutu Bata Kelas I : Kuat Tekan Rata – rata lebih besar dari 100 kg/cm2.
 Mutu Bata Kelas II :Kuat Tekan Rata-rata  80 – 100 kg/cm2
 Mutu Bata Kelas III : Kuat Tekan Rata-rata 60 – 80 kg/ cm2
b. Berdasarkan Compressive Strength (Bata Jenuh air ) dan Penyerapan Air
 Batu Bata Kelas A : Compressive strength diatas 69,0 N/mm2 dan nilai penyerapan tidak lebih 4,5 %
 Batu Bata Kelas B : Compressive strength diatas 48,5 N/mm2 dan nilai penyerapan tidak lebih 7%
Pada  umumnya  proses  pembuatan  batu  bata  merah  cetak  tangan  (batu  bata  tradisional) melalui  tahap  proses  pembakaran,  hal  tersebut  tidak  sejalan  dengan  isu  lingkungan  mengenai polusi  udara  dan  pemanasan  global  (global  warming)  akibat  meningkatnya  produksi  gas karbondioksida yang sedang berkembang saat ini.
Pada penelitian ini dilakukan pembuatan batu bata tanpa proses pembakaran, hal ini selain bertujuan  untuk  mendapatkan  batu  bata  dengan  sifat  mekanis  yang  sesuai  persyaratan,  baik sebagai elemen struktur maupun non struktur, juga mengurangi jumlah gas karbondioksida yang dihasilkan dari proses pembakaran dengan suhu tinggi.
Bahan  pembuatan  batu  bata  tanpa  bakar  ini  adalah  :  Tanah  liat,  sludge  (limbah  padat) pengolahan penjernih air PDAM Surya Sembada Surabaya, pasir, semen serta campuran alkali yang berfungsi sebagai bahan perekat  yang terdiri dari larutan Sodium Hidroksida  (NaOH)dan Sodium Silikat (NA2SiO3).
Rumusan Masalah :
Yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah: Apakah penggunaan alkali yang berupa larutan Sodium Hidroksida (NaOH) dan Sodium Silikat (NA2SiO3) dapat dipergunakan dalam pembuatan batu bata tanpa pembakaran. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
Membuktikan  bahwa  alkali  yang  berupa  larutan  Sodium  Hidroksida  (NaOH)  dan  Sodium Silikat (NA2SiO3) dapat dipergunakan dalam pembuatan batu bata tanpa pembakaran. Batu bata a. Batu  bata  adalah  bahan  bangunan    dari  tanah  liat  dan  mineral-mineral  lain  yang  dibentuk dalam  ukuran-ukuran  tertentu.  Pada  dasarnya,  terdapat  tiga  tipe  tanah  lempung  yang digunakan sebagai bahan baku batu bata (Civil Engeneering Materials, 2001), yaitu : .Lempung    permukaan    (surface    clays)    ditemukan    diatas  permukaan  bumi    yang    berasal dari deposit tanah hasil sedimentasi alami. Jenis lempung ini memiliki kandungan asam 10 – 25%.
b. Lempung  biasa  (shales)  juga  merupakan  hasil    dari  alam  tetapi  telah  mengalami  perlakuan dengan memberi tekanan tinggi dan tidak larut dalam air.
c. Lempung tahan api (fired clays) merupakan bata yang memiliki tingkat kekuatan yang lebih besar dari yang lain.
Pada  proses  pembuatan  batu-bata,  terdapat  tiga  metoda  (Civil  Engeneering  Materials, 2001), yaitu:
a. Stiff-mud process, dibuat dengan kandungan air 12 – 15 %.
b. Soft-mud process, dibuat dengan kandungan air 20 – 30 %.
c. Dry-press process, dibuat dengan kandungan air 7 – 10 % (plastisitas yang sangat rendah).
Tahap    pembuatan    batu    bata    sebelum    dapat    dipakai    untuk    bahan    bangunan    (Brick Industry Association, Reston, Virginia, 2006), adalah sebagai berikut :
a. Penambangan/pengambilan bahan mentah (mining and storage of raw materials).
b. Persiapan  bahan  mentah,  yaitu  tanah  lempung,  bahan  tambahan  dan  air  (size reduction and screening).
c. Pembentukan batu bata atau pencetakan (forming and cutting).
d. Pengeringan (coating and drying).
e. Pembakaran dan pendinginan (firing and cooling).
f. Penyimpanan (storage and shipping).

## Sodium Hidroksida (NaOH)
Natrium hidroksida ( Na OH ), juga dikenal sebagai alkali kaustik soda dan, adalah kaustik logam  dasar  .  Natrium  hidroksida  adalah  basa  yang  umum  di  laboratorium  kimia.    Natrium hidroksida ( Na OH ) banyak digunakan di banyak industri, terutama sebagai kuat  kimia  dasar dalam pembuatan pulp dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen dan sebagai pembersih drain.
Pada tahun 1998, total produksi dunia  sekitar 45 juta ton.  Amerika Utara dan Asia secara kolektif  memberikan  kontribusi  sekitar  14  juta  ton,  sementara  Eropa  memproduksi  sekitar  10 juta  ton.  Di  Amerika  Serikat,  produsen  utama  natrium  hidroksida  adalah  Dow  Chemical Company,  yang  telah  produksi  tahunan  sekitar  3,7  juta  ton  dari  situs  di  Freeport,  Texas  ,  dan Plaquemine,  Louisiana.  Produsen  utama  AS  termasuk  Oxychem  ,  PPG  ,  Olin  ,  Pioneer Perusahaan (yang dibeli oleh Olin), Inc (PIONA), dan Formosa. Semua perusahaan-perusahaan ini menggunakan proses chloralkali.
Natrium  hidroksida  adalah  pokok  dasar  dalam  industri  kimia.  Dalam  massal  itu  yang paling sering ditangani sebagai air solusi , karena solusi lebih murah dan lebih mudah ditangani. Ia digunakan untuk mendorong reaksi kimia dan juga untuk netralisasi bahan asam
Hal ini dapat digunakan juga sebagai agen penetralisir dalam pemurnian minyak bumi. It is also used for heavy duty and industrial cleaning. Hal ini juga digunakan untuk tugas yang berat dan pembersihan industri.
Natrium  hidroksida  (NaOH),  juga  dikenal  sebagai  soda  kaustik  atau  sodium  hidroksida, adalah  sejenis  basa  logam  kaustik.  Natrium  Hidroksida  terbentuk  dari  oksida  basa  Natrium Oksida  dilarutkan  dalam  air.  Natrium  hidroksida  membentuk  larutan  alkalin  yang  kuat  ketika dilarutkan  ke  dalam  air.  Ia  digunakan  di  berbagai  macam  bidang  industri,  kebanyakan digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum digunakan dalam laboratorium kimia.
Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair dan secara spontan menyerap karbon dioksida  dari  udara  bebas.  Ia  sangat  larut  dalam  air  dan  akan  melepaskan  panas  ketika dilarutkan.  Ia  juga  larut  dalam  etanol  dan  metanol,  walaupun  kelarutan  NaOH  dalam  kedua cairan ini lebih  kecil daripada kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non- polar lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain dan kertas.
Sodium silikat merupakan salah satu bahan tertua dan paling aman yang sering digunakan dalam  industry  kimia,  hal  ini  dikarenakan  proses  produksi  yang  lebih  sederhana,  maka  sejak tahun 1818 sodium silikat berkembang dengan cepat.
Sodium Silikat (NA2SiO3)
Sodium  silikat  dapat  dibuat  dengan  2  proses  yaitu  proses  kering  dan  proses  basah.  Pada proses  kering,  pasir  (SiO2)  dicampur  dengan  sodium  carbonate  (Na2CO3)  atau  dengan pottasium  carbonate  (K2CO3)  pada  temperatur  1100  -  1200°C.  Hasil  reaksi  tersebut menghasilkan  kaca (cullets) yang dilarutkan kedalam air dengan tekanan tinggi menjadi cairan yang bening dan agak kental. Sedangkan pada proses pembuatan basah, pasir (SiO2) dicampur
dengan sodium hidroxide (NaOH) melalui proses filtrasi akan menghasilkan sodium silikat yang murni (Andi dan Calvin, 2006).
Sodium silikat terdapat dalam dua bentuk, yaitu berupa padat dan larutan. Untuk campuran beton  lebih  banyak  digunakan  dengan  bentuk  larutan.  Sodium  silikat  atau  yang  lebih  dikenal dengan nama water glass, pada mulanya digunakan sebagai campuran dalam pembuatan sabun. Tetapi  dalam  perkembangannya  sodium  silikat  dapat  digunakan  untuk  berbagai  macam keperluan,  antara  lain  untuk  bahan  campuran  semen,  pengikat  keramik,  coating,  campuran  cat serta  dalam  beberapa  keperluan  industry,  seperti  kertas,  tekstil  dan  serat.  Beberapa  penelitian telah membuktikan bahwa sodium silikat dapat digunakan untuk bahan campuran dalam beton. (Hartono. B. dan Sutanto. E, 2005).
Dalam penelitian ini sodium silikat digunakan sebagai salah satu alkaline activator. Sodium silikat  ini  merupakan  salah  satu  larutan  alkali  yang  memainkan  peranan  penting  dalam  proses polimerisasi. Karena sodium silikat mempunyai fungsi untuk mempercepat reaksi polimerisasi. Reaksi  terjadi  secara  lebih  cepat  pada  larutan  alkali  yang  banyak  mengandung  larutan hidroksida.

## 2. METODE
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium  Beton  Fakultas  Teknik  Jurusan  Teknik  Sipil Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya, Bahan baku  yang dipergunakan  untuk pembuatan  batu bata  sludge  antara  lain:  Tanah  Liat,  Semen  ,  Alkali  terdiri  dari  larutan  Sodium  Hidroksida (NaOH)  dan  Sodium  Silikat  (NA2SiO3),  Air.  Peralatan  yang  dipakai  dalam  penelitian  ini adalah: Timbangan di, cetakan batu bata (mould steel), Universal Testing Machine (UTM). Variabel a. Varibel penelitian ini antara lain:
b. Variasi komposisi : 0, 20, 40, 60, 80 dan 100% (volume).
c. Variasi  waktu  pengerasan    (ageing  time):  7,  14,  21  dan  28  hari,  dilakukan  pada  kondisi normal atau alami.
Parameter
Parameter  pengujian  yang  dilakukan  meliputi:  densitas,  penyerapan  air,  kuat  tekan,  kuat patah, kuat tarik.
Preparasi Sampel Batu bata
Bahan  baku  yang  digunakan  pada  pembuatan  batu  bata  sludge  terdiri  dari  :  tanah  liat, semen portland tipe I, dan larutan alkali.
Kemudian  adonan  diaduk  hingga  merata  dan  homogen.  Selanjutnya  adonan  yang dihasilkan dituangkan dalam cetakan yang terbuat dari besi dengan ukuran : 23 x 110 x 50 cm. Kemudian  adonan  dicetak,  dan  dikeringkan  untuk  proses  pengerasan  (ageing).  Pada  proses pengerasan (ageing) secara alami dilakukan dengan waktu14 hari.
Setelah  benda  uji  mengalami  proses  ageing,  kemudian  dilakukan  pengujian  kuat  tekan Pembentukan Sampel, bahan yang telah dicampur dituang ke dalam cetakan, panjang 230 mm, lebar  110  mm  dan  tebal  50  lebar  (SNI  15-2094-2000,  mengenai  Bata  Merah  Pejal  untuk Pasangan Dinding).
Perhitungan campuran
 Campuran A1
Campuran A1  Di butuhkan sodium hidroksida dan sodium silikat masing-masing sebanyak 5 % = 50 ml, pada campuran  A1 Menggunakan 3 Adonan/campuran  jadi 50 ml x 3 = 150 (sodium hidroksida)
 Campuran A2
Campuran A2  Di butuhkan sodium Hidroksida dan sodium silikat masing-masing sebanyak 10 % = 100 ml, pada campuran A2 Menggunakan 3 Adonan/campuran

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Masa pengeringan batu bata tanpa pembakaran dan ukuran beserta berat jenis per satu buah benda uji.
Tabel 1. Spesifikasi Batu Bata Tanpa Pembakaran
NO. Bahan uji Spesifikasi Masa pengeringan  Ukuran Berat 1. A1 14 hari 18 x  9 x 4 1.1 kg 2. A2 14 hari 18 x  9 x 4 1.31 kg Sumber : Olahan penulis Tabel 2 Hasil Tes Tekan Benda Uji NO. Bahan uji Hasil tes 1 (LBS) 2 (LBS) 1. A1 160 100 2. A2 151 139 Sumber : Olahan penulis Perhitungan Kuat Tekan Benda Uji A1 =  (  Besar Dial x  29,25 x  0,454 )  +  Berat Plat Luas (cm2) =  (  106 x  29,25 x  0,454 )  +  4.2 162 =  1411,827 =  8,714981 Kg/cm2
162

## Dan Sodium Silikat (Na2SiO3 )
Perhitungan Kuat Tekan Benda Uji A2
=  (  Besar Dial x  29,25 x  0,454 )  + Berat Plat Luas (cm2) =  (  151 x  29,25 x  0,454 )  +  4.2 162 =  2009,4045 =  12,40373 Kg/cm2 162
Perbandingan Kuat Tekan Batu Bata  Tanpa  Pembakaran Dengan Batu Bata Yang  Ada Di Pasaran.
Kuat Tekan Batu Bata yang ada di pasaran
Bahan  bangunan  ini  terbuat  dari  tanah  liat  dan  mineral-mineral  lain  yang  dibentuk  dalam ukuran tertentu, biasanya 24x12x6 cm. Dicetak dengan ukuran tersebut, kemudian dikeringkan dibawah  sinar  matahari.  Setelah  melewati  proses  pengeringan,  bata  merah  itu  dibakar  dalam tungku untuk membuatnya kuat dan tahan lama. Bata merah yang bagus akan keras, tahan api, tahan terhadap pelapukan. Kuat tekan batu bata adalah kekuatan tekan maksimum batu bata per satuan  luas  permukaan  yang  dibebani.  Standar  kuat  tekan  batu  bata  yang  disyaratkan  oleh ASTM C 67-03 adalah sebesar 10,40 MPa. Persamaan yang digunakan dalam menghitung kuat tekan batu bata :
C     = W (lb/in in2)
A dimana C adalah kuat tekan sampel (lbf/in2), W adalah beban maksimum (lbf) dan A adalah luas rata-rata sampel yang di uji (in2).

## Tabel 3 Hasil Tes Tekan Benda Uji
NO Jenis benda Kuat Tekan 1 2 1. Batu Bata Biasa 1.048 Mpa 1.048 Mpa 2. Batu Bata Tanpa Bakar 1.28 Mpa 1.21 Mpa
Sumber : Olahan penulis

## 4. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat kita tarik dari pembahasan ini antara lain:
a. Batu  bata  biasa  tanpa  proses  pembakaran  dengan  campuran  sodium  hidrosida  dan    sodium silikat ternyata kuat tekannya lebih rendah yaitu 1.048 Mpadi bandingkan dengan batu bata tanpa  proses  pembakaran  yang  campuran  sodium  hidroksida  dan  sodium  silikat  nya  yaitu sebesar 1.28 Mpa
b. Batu bata tanpa proses pembakaran mempunyai daya elastisitas yg cukup tinggi
5. REFERENSI
http://priyosetyoko.wordpress.com/2011/10/05/batu-bata-tanpa-pembakaran/ http://ariecellular.blogspot.com/2012/04/cara-membuat-batu-bata-tradisional.html http://teknologi.kompasiana.com/terapan/2013/08/04/pembakaran-batu-bata-yang-masih- tradisional-dimana-para-insinyur-teknik--579104.html
ASTM  C  67-03,  (2003), Standard  Test  Methods  for  Sampling  and  Testing  Brick  and Structural Clay Tile , USA.
ASTM  E  518-03,  (2003), Standard  Test  Methods  for  Flexural  Bond  Strength  of  Mansonry , USA.
SNI  03-4164-1996  (2002), Metoda  Pengujian  Kuat  Tekan  Dinding  Pasangan  Bata  Merah  di Laboratorium , Balitbang Kimpraswil, Bandung.
SNI  03-4165-1996,  (2002), Metoda  Pengujian  Kuat  Lentur  Dinding  Pasangan  Bata  Merah  di Laboratorium , Balitbang Kimpraswil, Bandung.
SNI  03-4166-1996,  (2002), Metoda  Pengujian  Kuat  Geser  Dinding  Pasangan  Bata  Merah  di Laboratorium , Balitbang Kimpraswil, Bandung.
Somayaji,  Shan,  (2001), Civil  Enggineering  Materials ,  2 nd ed.,  California  Polytechnic  State University, San Luis Obisco.

## Pembuatan Batu Bata Tanpa Bakar Dengan Campuran Sodium Hiroksida (NaOH) Dan Sodium Silikat (Na2SiO3 )