## PERBANDINGAN PERSENTASE PENAMBAHAN FLYASH TERHADAP KUAT TEKAN BATA RINGAN JENIS CLC
Rosmiyati A. Bella 1 (qazebo@yahoo.com) Jusuf J. S. Pah 2 (yuserpbdaniel@yahoo.co.id) Ariansyah G. Ratu 3 (ariansyah_jf@yahoo.com)

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  densitas,  kuat  tekan  dan  serapan  pada  bata  ringan dengan menggunakan fly ash sebagai pengganti semen. Metode yang digunakan dalam penelitian ini  adalah  metode  eksperimen  dengan  menggantikan  semen  dengan  fly  ash  dengan  variasi penambahannya  sebesar  10%  hingga  90%  dari  berat  semen  dengan  kenaikan  10%.  Pengujian kuat tekan dan densitas dilakukan pada masa perawatan bata ringan berumur 7, 21, dan 28 hari sedangkan  pengujian  serapan  air  dilakukan  pada  umur  28  hari.  Kuat  tekan  maksimum  berada pada variasi fly ash 10%, selama masa perawatan berturut-turut sebesar 0,633 MPa, 0,781 MPa, 0,819  Mpa  dengan  densitas  selama  masa  perawatan  berturut-turut  sebesar  750,741  kg/m 3 , 664,444  kg/m 3 ,  588,519  kg/m 3 serta  serapan  air  sebesar  26,256%.  Untuk  kuat  tekan  minimum bata  ringan  dihasilkan  pada  variasi  fly  ash  40%  berturut-turut  sebesar  0,485  MPa,  0,633  MPa, 0,670  MPa,  dengan  densitas  selama  masa  perawatan  berturut-turut  sebesar  585,556  kg/m 3 , 566,296  kg/m 3 ,  549,259  kg/m 3 serta  serapan  air  sebesar  38,184%.  Variasi    fly  ash  pengganti semen  dengan  kadar  50%  ke  atas  mengalami  gagal/pecah.  Berdasarkan  penelitian  tersebut variasi  fly  ash  sebesar  40%  merupakan  batas  maksimum  penambahan  fly  ash  pada  bata  ringan CLC  dikarenakan  penambahan  fly  ash  dapat  berpengaruh  terhadap  kekuatan  bata  ringan  itu sendiri akibat tidak adanya ikatan antar agregat.

## Kata Kunci : fly ash; Bata ringan CLC; Kuat Tekan; Serapan Air

## ABSTRACT
The objective of this research was to find out the density, compressive strength and absorption of lightweight brick by using fly ash as the substitute of cement. The method used in this research was experimental method by substituting cement with fly ash. The variations were 10% to 90% of  cement  weight  with  10%  increment.  The  compressive  strength  test  was  conducted  when  the lightweight  brick  was  7,21  and  28  days  for  the  water  absorption.  The  maximum  compressive strength was achieved in the 10% of fly ash variation, during the treatment of 0,633 MPa, 0,781 MPa, 0,819 MPa with the density of 750,741 kg/m 3 , 664,444 kg/m 3 , 588,519 kg/m 3 and 38,184% of  water  absorption.  Whereas,  the  variation  of  50%  fly  ash  as  the  substitution  of  cement  was failed  or  cracked.  This  research  indicated  that  the  40%  variation  of  fly  ash  was  the  maximum limit to be added to the CLC lightweight brick for the reason that the addition of fly ash could affect the strength of the brick as the consequence of the non-existent aggregate bonds.

## Key word: fly ash; lightweight brick CLC; compressive strength; water absorption

## PENDAHULUAN
Penggunaan  batubara  sebagai  sumber  energi  menjadi  pilihan  yang  paling  diminati  oleh  para pengusaha  dengan  alasan  lebih  menghemat  biaya  operasional  dan  ketersediaannya  di  Indonesia juga cukup melimpah. Saat ini di Kota Kupang telah beroperasi Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)  berbahan  bakar  batubara,  sehingga  menghasilkan  abu  terbang  (fly  ash)  sebagai limbahnya.  Sisa  hasil  pembakaran  batubara  berupa  abu  terbang  (fly  ash)  dapat  dimanfaatkan
1 Jurusan Teknik Sipil, FST Undana – Kupang;
2 Jurusan Teknik Sipil, FST Undana – Kupang;
3 Jurusan Teknik Sipil, FST Undan a- Kupang.
untuk  bahan  konstruksi  beton  dan  bata  ringan  lokal.  Beberapa  penelitian  telah  dilakukan mengenai  penggunaan  limbah  abu  terbang  (fly  ash)  pada  bata  ringan.  Pada  penelitian Ardhyansyah  (2014)  digunakan  fly  ash  sebagai  pengganti  semen  pada  bata  ringan  yang variasinya  sebesar  60%-90%  dengan  persentase  kenaikan  10%,  namun  dari  penelitian  tersebut belum  mendapatkan  hasil  yang  maksimal  dikarenakan  penggunaan  alat  pembuatan  busa menggunakan  peralatan  manual.  Berdasarkan  penelitian  tersebut  maka  penulis  tertarik  untuk melakukan  penelitian  mengenai  penggunaan  fly  ash  yang  dihasilkan  PLTU  Bolok  sebagai subtitusi parsial dari semen pada bata ringan dengan variasi fly ash yang akan digunakan sebesar 10%-90%  dengan  persentase  kenaikannya  sebesar  10%  dan  menggunakan  peralatan  berskala industri,  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  nilai  kuat  tekan,  densitas  dan  serapan  air  pada  bata ringan dengan penambahan limbah fly ash. Penelitian ini menggunakan cetakan dengan ukuran 60 x 20 x 7,5 cm untuk uji kuat tekan dan 15 x15 x15 cm untuk uji serapan air. Pengujian kuat tekan dan densitas dilakukan pada bata berumur 7, 21, dan 28 hari sedangkan untuk uji serapan air dilakukan pada umur 28 hari.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Bata Ringan
Bata ringan merupakan bata beton yang memiliki densitas lebih ringan dari pada bata beton pada umumnya.  Ada  yang  mendefenisikan  sebagai  bata  yang  memiliki  densitas    antara  2000  kg/m 3 atau  lebih  rendah  serta  ditunjang  dengan  nilai  serapan  maksimum  25%  (Suryani,  2015). Keunggulan  utama  bata  ringan  terdapat  pada  berat  sendirinya  yang  kecil,  sehingga  apabila digunakan  pada  proyek  bangunan  tinggi  akan  mengurangi  beban  bangunan  itu  sendiri.  Secara umum terdapat 2 macam jenis bata ringan yaitu Aerated Lightweight Concrete (ALC) atau juga sering  disebut  Autoclaved  Aerated  Concrete  (AAC)  dan  Celullar  Lightweight  Concrete  (CLC). Bata ringan AAC adalah beton selular  yang gelembung udaranya dihasilkan reaksi kimia,  yaitu ketika bubuk aluminium atau aluminium pasta mengembang seperti pada proses pembuatan roti saat  penambahan  ragi  untuk  mengembangkan  adonan.  Sedangkan  bata  ringan  CLC  adalah  bata selular  yang  mengalami  proses  perawatan  secara  alami.  Dalam  proses  pengerjaan  CLC digunakan  busa  organik  yang  sangat  stabil  dan  ketika  proses  pencampuran  adonan  tidak  ada reaksi kimia.

## Syarat Fisis Bata Ringan
Merujuk  pada  sejumlah  penelitian  sebelumnya  syarat-syarat  fisis  bata  ringan  masih  mengacu pada syarat fisis bata normal/konvensional dan berat jenisnya tidak boleh melebihi 1900 kg/m 3 . Berdasarkan hal tersebut maka digunakan SNI 03-0349-1989  tentang bata beton untuk pasangan dinding sebagai syarat yang akan digunakan untuk bata ringan. Syarat fisis kelayakan bata pejal yang  harus  dipenuhi  berdasarkan  SNI  03-0349-1989  yang  akan  digunakan  sebagai  acuan  bata ringan dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Syarat-Syarat Fisis Beton Pejal (BSN, 1989)
Syarat Fisis Satuan Tingkat Mutu Beton I II III IV Kuat tekan beton rata-rata minimum kg/cm 2 100 70 40 25 Kuat tekan bruto masing-masing benda uji kg/cm 2 90 65 35 21 Penyerapan air rata-rata maksimum % 25 35 - -

## Klasifikasi Bata Ringan CLC
Berdasarkan  Mustapure  &  Eramma  (2014),  klasifikasi  bata  ringan  CLC  berdasarkan  densitas dibagi atas beberapa kelas di antaranya ; Kelas A, memilki densitas pada kisaran 1200 kg/m 3 –
1800  kg/m 3 .  Kelas  ini  biasa  digunakan  sebagai  bagian  dari  struktur  utama.  Kelas  B,  memiliki densitas  pada  kisaran  800  kg/m3  -1000  kg/m3.  Kelas  ini  biasa  digunakan  untuk  bukan  untuk memikul beban struktur. Kelas C, memiliki densitas pada kisaran 400 kg/m 3 – 600 kg/m 3 . Kelas ini biasa digunakan untuk menjaga panas pada bata ringan (konduktivitas termal).

## Bahan Pembentuk Bata Ringan CLC
Untuk pembuatan bata ringan diperlukan bahan seperti semen, pasir, fly ash, air dan foam agent. Semen  yang  sering  digunakan  dalam  pekerjaan  konstruksi  adalah  semen  Portland  Cement composit) yang berfungsi sebagai bahan pengikat antar agregat.
Pasir  merupakan  salah  satu  bahan  campuran  yang  penting  dalam  pembuatan  bata  ringan. Penggunaan  pasir  harus  memenuhi  syarat-syarat  yang  telah  ditetapkan  pada  Standar  Nasional Indonesia (SNI), seperti kandungan lumpur pada pasir tidak boleh melebihi dari 5%.
Dalam  pembuatan  bata  ringan  air  diperlukan  untuk  bereaksi  dengan  semen  dan  menjadi  bahan pelumas  antara  butir-butir  agregat,  agar  dapat  mudah  dikerjakan.  Air  sebagai  bahan  bangunan sebaiknya  memenuhi  syarat-syarat  antara  lain;  Air  harus  bersih,  Tidak  mengandung  lumpur, minyak, dan benda melayang lainnya yang dapat dilihat secara visual.
Fly  ash  merupakan  limbah  sisa  hasil  pembakaran  batubara.  Fly  ash  mengandung  unsur  kimia antara  lain  silika,  alumina,  fero  oksida  dan  kalsium  oksida,  Spesifikasi  fly  ash  sebagai  bahan tambah  campuran  beton  dibedakan  menjadi  3  jenis,  yaitu;  Fly  ash  jenis  N,  hasil  kalsinasi  dari pozzolan alam, misalnya tanah diatomite, shole, tuft dan batu apung, biasanya diproses melalui pembakaran atau tidak melalui proses pembakaran. Fly ash jenis F, mengandung CaO lebih kecil 10%,  fly  ash  yang  dihasilkan  dari  pembakaran  batubara  jenis  anthrchacite  pada  suhu  kurang lebih 15600ºC. Fly ash ini memiliki sifat pozzolan. Kadar (SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 ) >70 %. Fly ash jenis C, mengandung CaO di atas 10%, dan fly ash yang dihasilkan dari pembakaran lignit atau batubara dengan kadar carbon ± 60% atau sub bitumen Kadar (SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 ) >50 %.
Foam agent merupakan bahan pembentuk busa di mana busa tersebut dicampurkan pada adonan bata  ringan.  Penggunaan  foam  agent  pada  bata  ringan  bertujuan  untuk  menghasilkan  banyak pori-pori pada bata ringan yang akan membuat bata tersebut menjadi lebih ringan.

## Karateristik Bata Ringan Cellular Lightweight Concrete (CLC)
Untuk  mengetahui  kemampuan    dari  bata  maka  perlu  dilakukan  pengujian  karakteristik  bata ringan  CLC  yang  meliputi  densitas,  kuat  tekan  dan  daya  serap  air.  Untuk  mengetahui  densitas bata  ringan  dilakukan  pengujian  dengan  menimbang  benda  uji  dan  dihitung  menggunakan persamaan :
= (1)
di mana:
ρ = Densitas (gr/cm 3 ) m = Massa benda uji (gr) v  = Volume benda uji (cm 3 )
Untuk mengetahui kekuatan bata ringan dilakukan pengujian kuat tekan menggunakan alat uji kuat tekan, kemudian dihitung besarnya kuat tekan menggunakan persamaan :
= (2)
di mana :
fc = Kuat tekan (N/mm 2 ) P  = Beban maksimum (N). A = Luas penampang benda uji (mm 2 )
Pengukuran  daya  serap  air  merupakan  persentase  perbandingan  antara  selisih  massa  basah dengan  massa  kering.  Pengujian  daya  serap  air  ini  bertujuan  untuk  menentukan  besarnya persentase  air  yang  terserap  oleh  benda  uji  yang  direndam  selama  24  jam,  kemudian  dihitung menggunakan persamaan :
Serapan= w 1 x100% (3)
di mana : w 1 = Berat kering sampel setelah dioven 24 jam. w 2 = Berat sampel setelah direndam 24  jam.

## METODE PENELITIAN

## Bahan.
Semen yang digunakan pada penelitian ini adalah semen PCC dengan merek Indocement. Untuk pasir  diperoleh  dari  quari  Takari.  Hasil  pengujian  laboratorium  menunjukkan  bahwa  pasir mengandung kadar lumpur sebesar 3,9 %, memiliki kadar air 4,14%,dengan  modulus kehalusan 2,25.  Ditinjau  dari  gradasinya  pasir  ini  termasuk  dalam  zona  III  (agak  halus).  Foam  atau  busa untuk  beton  ringan  terbuat  dari  konsentrasi  foam  agent  (consentrated  foaming  agent)  dengan peralatan  foam  (foam  generator).  Foam  agent  yang  digunakan  diperoleh  dari  PT.  Brikkoe  Jaya Perkasa sedangkan fly ash diperoleh dari PLTU Bolok Kupang.

## Pembuatan Benda Uji
Campuran  bata  beton  ringan  mengacu  pada  Standard  Operation  Procedure  (SOP)  PT.  Brikkoe Jaya  Perkasa.Komposisi  yang  dibuat  berdasarkan  prosedur  perusahaan  bata  tersebut  terdiri  atas 360 kg pasir, 280 kg semen, 180 liter air dan 1  liter foam agent dicampur dengan air 40 liter air, selanjutnya  fly  ash  menggantikan  semen  dengan  kenaikan  per  10%  dari  berat  semen.  Proses pembuatannya  dimulai  dengan  mencampurkan  semen,  pasir,  dan  fly  ash,  selanjutnya menambahkan air sesuai dengan takaran lalu diaduk sampai homogen. Kemudian menambahkan foam yang terbuat dari campuran air dan foam agent dengan peralatan foam generator. Langkah selanjutnya  yaitu  memasukkan  adukan  tersebut  ke  dalam  cetakan  bata  ringan,  selanjutnya campuran  diratakan  dengan  sendok  perata.  Proses  pelepasan  cetakan  dapat  dilepas  setelah  24 jam, setelah itu bata ringan diletakkan di tempat yang lembab dan terhindar dari cahaya matahari secara langsung hingga siap diuji.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## Hasil Pengujian Densitas, Kuat Tekan dan Serapan Air Pada Bata Ringan CLC
Pengujian densitas dilakukan selama masa perawatan bata pada umur 7 hari, 21 hari dan 28 hari. Hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada  diagram  di  bawah  ini.  Pada  diagram  menunjukkan  densitas rata-rata dari bata ringan yang menggunakan fly ash sebagai subtitusi parsial dari semen selama masa perawatan. Untuk variasi fly ash 50% ke atas mengalami kegagalan (pecah).
Gambar 1. Grafik Perbandingan Densitas Bata Ringan CLC Dengan Penambahan Fly Ash Sebagai Subtitusi Parsial Dari Semen
Tanpa fly ash
Pengujian  kuat  tekan  bermaksud  untuk  mengetahui  seberapa  besar  bata  ringan  CLC  menerima beban. Pengujian dilakukan pada masa perawatan bata dengan umur 7 hari, 21 hari dan 28 hari dengan  menggunakan  persamaan  2.  Pada  gambar  2  menunjukkan  kuat  tekan  rata-rata  dari  bata ringan  yang  menggunakan  fly  ash  sebagai  pengganti  semen  selama  masa  perawatan.  Hasil pengujian kuat tekan dapat dilihat pada  Gambar 2 di bawah ini.
Gambar 2. Grafik Perbandingan Kuat Tekan Bata Ringan CLC Dengan Penambahan Fly Ash Sebagai Subtitusi Parsial Dari Semen
Pengujian  serapan  air  dilakukan  untuk  mengetahui  nilai  serapan  air  pada  bata  ringan  CLC dengan penambahan fly ash sebagai subtitusi parsial dari semen. Pengujian dilakukan pada masa perawatan  bata  dengan  umur  7  hari,  21  hari  dan  28  hari  dengan  menggunakan  persamaan  3. Hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada  gambar  3.  Berdasarkan  hasil  perhitungan  diketahui  nilai serapan air semakin meningkat seiring dengan peningkatan penggunaan fly ash sebagai subtitusi parsial dari semen.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Serapan Air Pada Bata Ringan CLC Dengan Penambahan Fly Ash Sebagai Subtitusi Parsial Dari Semen

## Pembahasan Hasil Penelitian
Dari hasil yang diperoleh menjelaskan bahwa semakin banyak fly ash yang ditambahkan sebagai pengganti  semen  densitas  bata  ringan  pun  semakin  menurun.  Hasil  tersebut  sama  seperti  Pada penelitian  Suryani  (2015)  menyatakan  penggunaan  fly  ash  pada  bata  ringan  dapat  menurunkan densitas  bata  tersebut.  Hal  ini  disebabkan  karena  massa  jenis  dari  fly  ash  lebih  ringan dibandingkan dengan massa jenis semen. Namun  penambahan fly ash sebagai pengganti semen memiliki  batasan.  Berdasarkan  hasil  tersebut  persentase  fly  ash  sebesar  40%  merupakan  batas maksimum penambahan fly ash pada bata ringan jenis CLC. Pada persentase fly ash sebesar 50% hingga  90%  sebagai  pengganti  semen  bata  ringan  mengalami  pecah/gagal.  Penyebab  dari kegagalan/pecah  tersebut  dipengaruhi  dari  berkurangnya  penggunaan  semen  sehingga
Tanpa fly ash
berpengaruh pada kekuatan bata ringan itu sendiri yang menyebabkan tidak adanya ikatan antar agregat.
Berdasarkan  hasil  penelitian  kuat  tekan  menunjukkan  kuat  tekan  bata  ringan  mengalami penurunan seiring dengan penambahan jumlah fly ash pada bata ringan sebagai pengganti semen. Kuat  tekan  bata  ringan  semakin  meningkat  seiring  dengan  peningkatan  umur  masa  perawatan, hal  tersebut  sesuai  dengan  perilaku  beton  secara  umum.  Pada  penelitian  ini  menunjukan penambahan  fly  ash  sebagai  pengganti  semen  sangat  berpengaruh  terhadap  kuat  tekan  bata ringan. Persentase fly ash sebesar 10% memperoleh nilai kuat tekan maksimum sedangkan bata ringan dengan variasi fly ash 40% merupakan kuat tekan minimum.
Hasil  pengujian  serapan  air  pada  bata  ringan  pada  umur  28  hari  diketahui  penyerapan  rata-rata bata ringan tanpa fly ash lebih kecil dibandingkan dengan penambahan fly ash sebagai subtitusi parsial dari semen. Semakin banyak persentase fly ash  yang ditambahkan sebagai subtitusi dari semen,  semakin  besar  juga  nilai  serapan  yang  dihasilkan,  hal  ini  dikarenakan  fly  ash  lebih banyak menyerap air.

## KESIMPULAN
1. Semakin banyak penambahan fly ash pada bata ringan mengakibatkan densitas bata tersebut semakin ringan, hal ini dipengaruhi oleh massa jenis semen lebih besar dengan massa jenis fly  ash,  akan  tetapi  kuat  tekan  pun  semakin  menurun,  serta  nilai  serapan  pada  bata  ringan juga semakin tinggi.
2. Penambahan  fly  ash  sebesar  40%  sebagai  subtitusi  parsial  dari  semen  merupakan  batas maksimum penambahan fly ash pada bata ringan jenis CLC, karena dapat berpengaruh pada kekuatan bata ringan itu sendiri  yang menyebabkan tidak adanya ikatan  antar agregat  yang disebabkan pengurangan jumlah semen.
3. Densitas  bata  ringan  minimum  berada  pada  variasi  fly  ash  40%  pada  umur  28  hari  sebesar 549,259 kg/m 3 , untuk kuat tekan paling besar berada pada variasi 10% fly ash sebesar  0,819 MPa dan serapan air minimum berada pada variasi 10% fly ash sebesar 26,256%.
4. Pada variasi fly ash sebesar 50% hingga 90% mengalami kegagalan/pecah dikarenakan tidak adanya ikatan antar agregat yang disebabkan pengurangan jumlah semen.

## DAFTAR PUSTAKA
Ardhyansyah,  M. 2014. Studi Pembuatan Bata Ringan CLC (Cellular Lightweight Concrete) Dengan Kadar Fly Ash Batu Bara Sebagai Subtitusi Parsial Semen. Skripsi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Haluoleo.
Mustapure,  N  &  Eramma,  H.  2014.  Experimental  Investigasion  On  Cellular  Lighweight Concrete  Blocks  For  Varying  Grades  Of  Density.  Internasional  Journal  Of  Advanced Techonology In Engineering And Science.
BSN, 1989. SNI 03-0349-1989 Bata Beton Untuk Pasangan Dinding. BSN, Jakarta
Suryani,  N.  2015.  Fabrikasi  Bata  Ringan  Tipe  Cellular  Lighweight  Concrete  Dengan  Bahan Dasar Pasir Vulkanik Gunung Kelud Sebagai Pengganti Fly Ash . Skripsi Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Surabaya.