ANALISIS KUAT TEKAN DAN DAYA SERAP AIR PADA BATU BATA RINGAN YANG TERBUAT DARI FLY ASH DAN ABU PENGERGAJIAN BATU ANDESIT
Novia Al Adawiyah, Putra Pamungkas, Sugiharto, Dedi Budi Setyawan
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof H. Sudarto, S.H. Tembalang Semarang 50275 Email : noviaaladawiyah@gmail.com

## Abstract
The research is do to analize the compressive strength and water absorption in the CLC  lightweight  brick  made  with  a  mix  of  fly  ash  and  the  ashes  of  andesit  sawed stones and also to know if waste fly ash and the ashes of andesit sawed stones can be used as mixure of CLC lightweight bricks. The method used in this research that is  by  making  light  brick  CLC  with  replacing  sand  material  to  the  ashes  of  andesit sawed  stones  and fly  ash  substitution  of  5%,  7%,  10%,  15%,  17%  and  20%  of  the weight of the whole material. Lightweight brick that has been curing for 7, 14 and 28  days  and  then  tested  to  obtain  the  compressive  strength  and  water  absorption from  lightweight  brick. Results  of  the  research  showed  the  largest  compressive strength of CLC lightweight brick at the age of 7 days is 6 kg/cm 2 on the rate of fly ash 20%. At the age of 14 days, the largest compressive strength value of  CLC is 12 kg/cm 2 on  the  rate  of  fly  ash  20%,  at  the  age  of  28  days,  the  largest  compressive strength value of  CLC is 19.5 kg/cm 2 on the rate of fly ash 20%. Water absorption of  CLC  lightweight  brick  on  average  at  the  age  of  14  days  is  18.54  gr/dm 2 /min, average water absorption of CLC  lightweight brick at the age of 28 days is 12.44 gr/dm 2 /min,  still  enter  into  terms  that  recommended  with  a  maximum  of  20 gr/dm 2 /min.
Kata kunci : cellular lightweight concrete (CLC), compressive strength, water absorption, fly Ash

## PENDAHULUAN
Fly  ash  adalah  salah  satu  produk pembakaran batubara dari pembakaran pembangkit listrik batu bara dan berisi sejumlah  besar  konstituen  berpotensi berbahaya  terhadap  lingkungan.  Hal ini  diketahui  bahwa  hampir  600  juta ton  fly  ash  diproduksi  di  dunia  per tahun  (Çiçek,  2015).  Penggunaan  batu bara  sebagai  sumber  energi  pada  unit boiler  pada  industri  akhir-akhir  ini menjadi  pilihan  yang  paling  diminati oleh para pengusaha karena disamping
dapat  menghemat  biaya  operasional juga  ketersediaannya  cukup  melimpah di Indonesia. Tercatat pada tahun 2011 produksi  batubara  Indonesia  sebesar 415  juta  ton  dari  total  cadangan  yang diperkirakan  sebesar  34  milyar  ton. Keberadaan  batubara  yang  melimpah berbanding  lurus  dengan  banyaknya industri  yang  menggunakan  batubara sebagai  sumber  energinya,  yang  mana akan semakin terus berkembang. Akan tetapi industri yang menggunakan batu bara ini menghasilkan limbah
pembakaran  batu  bara  yaitu  fly  ash. Limbah ini belum dimanfaatkan secara optimal  sebagai  bahan  bangunan, bahkan limbah ini sempat mengganggu masyarakat sekitar (Kurniawan, 2013). Pemanfaatan  abu  terbang  sebagai bahan  tambah  dalam  campuran  batu bata merupakan salah satu usaha untuk menanggulangi  masalah  lingkungan (Mashuri, 2009).
Peneliti  telah  berfikir  tentang kemungkinan pembuatan batu bata dari limbah  bottom  ash,  fly  ash  dan  abu sekam  padi    untuk  mengatasi  masalah yang  terkait  dengan  limbah  industri (Naganathan  dkk,  2015).    Karena digunakan  secara  ekstensif  dalam industri  konstruksi,  batu  bata  adalah bahan bangunan yang penting digunakan  dalam  berbagai  berbagai proyek konstruksi (Hwang, 2015).
Saat  ini  teknologi  bata  ringan sedang  berkembang  dengan  pesat seiring  adanya  kelemahan  bata  yang relatif  berat  sehingga  bangunan  yang berat  akan  menjadi  lebih  rentan terhadap  bahaya  gempa  (Putra,  2010). Selain  mengurangi  risiko  bencana gempa,  penggunaan  material  ringan, misalnya  bata  ringan,  juga  dapat dipasang  lebih  cepat,  ukurannya  yang lebih  lebar  dan  lebih  tipis  sehingga pekerjaannya  dapat  diselesaikan  lebih cepat dibandingkan menggunakan material berat. Beberapa produsen telah membuat  bata  ringan,  misalnya  Hebel dan  Diamond  dengan  berat  volume sekitar  600  kg/m3.  Produk  tersebut menyajikan keunggulan masing- masing,  misalnya  dalam  hal  kekuatan, tahan  api,  kedap  suara,  hemat  energi,
kemudahan pelaksanaan, dan ketahanan  terhadap  rembesan  air. Namun  demikian,  produk  bata  ringan tersebut  menggunakan  material  pasir yang  mengandung  banyak  silika, sehingga  harga  per  buahnya  relatif masih  mahal  dibandingkan  dengan bata  konvensional.  Selain  itu,  bata ringan tersebut di atas masih menggunakan  teknologi  luar  negeri dan  menggunakan  material  khusus, sehingga  harganya  cenderung  masih mahal.  sehubungan  dengan  adanya limbah  abu  pembakaran  batu  bara sebagai  pengganti  pasir,  sumberdaya ini  merupakan  peluang  tersendiri dalam  rangka  mengembangkan  bata ringan.  Kondisi  idealnya,  bata  ringan dapat diproduksi di Semarang menggunakan  material  lokal  sehingga dapat  menekan  harga  produksinya sekaligus menggerakkan kegiatan ekonomi  masyarakat  sekitar.  Secara lebih  khusus,  tujuan  penelitian  ini adalah  untuk  mengetahui  karakteristik karakteristik  bata  ringan  dari  material pasir halus (abu hasil pembakaran batu bara)  dan  perbandingan  harga  bata ringan  hasil  penelitian  dibandingkan dengan  beton  ringan  Hebel  dan Diamond.
Ada 2 macam jenis bata ringan (Aerated  Lightweight  Concrete  /ALC) atau  sering  disebut  juga  (Autoclaved Aerated  Concrete  /  AAC)  dan  CLC (Cellular  Lightweight  Concrete).  Bata ringan  AAC  adalah  beton  selular dimana  gelembung  udara  yang  ada disebabkan  oleh  reaksi  kimia,  yaitu ketika bubuk aluminium atau aluminium  pasta  mengembang  seperti pada  prosess  pembuatan  roti  saat
penambahan ragi untuk mengembangkan adonan. Material pembuatan  bata  ringan  AAC  memakai pasir khusus  yaitu silika (> 95% SiO 2 ) dan  harus  digiling  sampai  ukuran mikro.  Sama  halnya  seperti  pada pembuatan  roti  pada  AAC  tingkat ekspansi  adonan  juga  tidak  bisa  di kontrol  secara  tepat  sehingga  biasanya akan mengembang keluar dari cetakan. Oleh  karena  itu  harus  dipotong  untuk mendapatkan dimensi yang dibutuhkan.  Gelembung  udara  yang relatif banyak memungkinkan
dihasilkannya  AAC  dengan  kerapatan yang rendah yaitu sekitar 700 – 800 kg
/ m³. (Karijanto, 2013).
Berbeda  dengan  bata non aerated ,  pada  bata  ini  ditambahkan agregat  ringan  dalam  pembuatannya seperti,  serat  sintesis  dan  alami, slag baja,  perlite,  dan  lain-lain.  Pembuatan bata  ringan  berpori  jauh  lebih  mahal karena menggunakan bahan-bahan kimia tambahan dan mekanisme pengontrolan yang cukup sulit
(Zulfikar  Syaram,  2010).  Menurut
Tjokrodimuljo  (2003)  Pembuatan  bata ringan  berpori  (bata  aerasi)  ini  pada prinsipnya  membuat  rongga  udara  di dalam  bata.  Ada  tiga  macam  cara membuat bata aerasi, yaitu :
 Yang paling sederhana yaitu dengan memberikan agregat/campuran isian bata ringan. Agregat itu bisa berupa batu apung
(pumice), stereofoam ,  batu  alwa atau  abu  terbang  yang  dijadikan batu.
 Menghilangkan agregat halus (agregat halusnya disaring, contohnya  debu/  abu  terbangnya dibersihkan)  Meniupkan atau mengisi gelembung udara di dalam bata.
 Dengan  tidak  memakai  pasir  agar bata  banyak  mengandung  rongga sehingga bobotnya rendah/ringan.
Kelayakan bata beton sebagai pasangan dinding dilihat dari terpenuhinya  karakteristik  kuat  tekan dan  nilai  porositas  bata  beton  sesuai dengan  SNI  03-0349-1989  tentang Bata  beton  untuk  pasangan  dinding. Bata    beton  yang  diisyaratkan  terdiri dari 2 macam yaitu :
1. Bata beton pejal
Yaitu  bata  yang  memiliki penampang  pejal  75%  atau lebih  dari  luas  penampang seluruhnya dan memiliki volume  pejal  lebih  dari  75% volume bata seluruhnya.
2. Bata beton berlubang
Yaitu  bata  yang  memiliki  luas penampang  lubang  lebih  dari 25%  luas  penampang  batanya dan  volume  lubang  lebih  dari 25% volume batas seluruhnya. Adapun  beberapa  syarat  yang  harus dipenuhi yaitu:
Tabel 1. Tabel persyaratan SNI 03-0349-1989
*Kuat tekan bruto adalah beban tekan keseluruhan pada waktu benda coba pecah dibagi luas ukuran nyata dari bata termasuk luas lubang serta cekungan tepi.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan secara eksperimental  dan  survei  harga  di lapangan. Proses ekperimental
dilakukan  di  Laboratorium  Bahan Kontruksi,  Program  Studi  Teknik Sipil,  Politeknik  Negeri  Semarang. Objek  penelitian  adalah  bata  ringan yang menggunakan bahan dasar semen dari  limbah  pembakaran  batu  bara  ( fly ash ).  Beberapa  bahan  yang  digunakan adalah fly ash, air Laboratorium Bahan Teknik  Sipil  Polines,  pasir  halus muntilan, dan Additive Foaming
Agent.  Ukuran  benda  uji  disamakan dengan ukuran bata ringan di lapangan, yaitu sebesar 60 cm x 20 cm x 10 cm. Sasaran pengujian
adalah dihasilkannya bata ringan dengan berat volume  sekitar  600  kg/m3  dan kekuatan  tekan  mencapai  sekitar  30 kg/cm2  pada  umur  7  hari.  Harga  bata ringan dihitung dihitung dengan panduan  perhitungan  harga  pokok produksi,  yang  meliputi  biaya  tempat, biaya  depresiasi  alat,  biaya  material, biaya  upah-tenaga,  biaya  operasional, dan  biaya  lain-lain.  Harga  bata  ringan
hasil  penelitian  akan  dibandingkan dengan harga bata ringan di pasaran.
Benda uji dibuat dengan proses CLC  (Cellular  Lightweight  Concrete), cetakan  bata  ringan  ukuran  20  x  60  x 10  cm,  6  buah.  6  Buah  benda  uji masing  masing  mengandung  fly  ash dengan kadar yang berbeda (10%,20%,30%,40%,50%,60%). Untuk  proses  pembuatan  campuran, pertama-tama akan dilakukan pencampuran material fly ash(10%,20%,30%,40%,50%,60%),
pasir,  air.  Material-material  ini  akan diaduk  di  dalam  mixer  kurang  lebih selama  5  menit  hingga  tercampur secara merata. Lalu ditambahkan foam agent yang sebelumnya sudah diproses untuk  menjadi  foam  ke  dalam  mixer yang  berisi  campuran  material  dan diaduk hingga merata.
Setelah proses pembuatan campuran selesai, campuran dicetak ke dalam cetakan bata ringan ukuran 20 x 60  x  10  cm.  Cetakan  disimpan  selama 24 jam hingga campuran mengeras dan setelah  mengeras  dapat  dikeluarkan dari  cetakan.  Bata  ringan  diuji  kuat tekan pada umur 7 hari, 14 hari, dan 28
hari.  Kemudian  selanjutnya  diuji  daya serap air (suction rate).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dijelaskan hasil pengujian serta analisa hasil  dari  percobaan-percobaan  yang telah dilakukan untuk menjawab permasalahan mengenai pengaruh penambahan fly ash terhadap kekuatan tekan  bata  ringan  serta  persentase terbaik  penambahan  fly  ash  terhadap kekuatan  tekan  bata  ringan.  Pengujian kuat  tekan  dan  suction  rate  dilakukan di  laboratorium  bahan  dan  bangunan Politeknik Negeri Semarang.
Pengujian  kuat  tekan  batu  bata  ringan menggunakan alat mesin tekan Marshall. Sedangkan pengujian suction rate  menggunakan  metode  sesuai dalam  buku  bahan  bangunan.  Hasil pengujian  ditampilkan  dalam  bentuk tabel  dan  grafik  agar  pengaruh  dari pembedaan  persentase  fly  ash  pada penelitian yang dilakukan dapat terlihat  dengan  jelas  dan  akurat, sehingga  dapat  mempermudah  dalam menganalisa  data  dan  pengambilan keputusan.

## Berat dan Kuat Tekan Bata Ringan
Dari Gambar 1. yang merupakan grafik hasil  pengujian  kuat  tekan.  Dapat dilihat  dengan  jelas  bahwa  batu  bata ringan  dengan  kadar  fly  ash  20% memiliki  nilai  kuat  tekan  yang  paling tinggi mencapai 6 kg/cm 2 pada umur 7 hari, 12 kg/cm 2 pada umur 14 hari, dan 19,50  kg/cm 2 pada  umur  28  hari. Sedangkan  nilai  kuat  tekan  terendah dihasilkan  melalui  kadar  fly  ash sebesar  5%  yaitu  1  kg/cm 2 pada  umur
7  hari,  4,9  kg/cm 2 pada  umur  14  hari, dan 9,4 kg/cm 2 pada umur 28 hari.
Dibandingkan dengan bata ringan  CLC  normal  dilapangan  yang memiliki  nilai  rata-rata  tekan  yaitu 8,61  kg/cm 2 pada  umur  7  hari,  8,89 kg/cm 2 pada  umur  14  hari,  dan  14,72 kg/cm 2 pada umur 28 hari
(Hunggurami,2014). Bata ringan
dengan  kadar  20%  fly  ash  memiliki nilai  tekan  di  atasnya.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  batu  bata  ringan hasil  penelitian  kami  lebih  baik  dari batu bata ringan di pasaran yang dibuat tanpa menggunakan campuran Fly Ash dan  abu  penggergajian  batu  andesit, limbah  ini  dapat  meningkatkan  kuat tekan  batu  bata  ringan  pada  umur  28 hari  sebesar  24,51%.  Batu  bata  ringan dengan kadar fly ash 5% memiliki nilai kuat  tekan  yang  paling  rendah  dengan nilai kuat tekan yaitu sebesar 1 kg/cm 2 pada  umur  7  hari,  4,9  kg/cm 2 pada umur  14  hari,  dan  9,4  kg/cm 2 pada umur  28  hari,  hal  ini  disebabkan karena  terlalu  sedikit  jumlah  fly  ash yang  dapat  mengisi  rongga  kosong diantara  partikel  yang  lain,  tekstur  fly ash  yang  sangat  kecil  dan  bulat  dapat mengisi  rongga  yang  ada  di  dalam adonan sehingga sample menjadi lebih padat,  hal  ini  juga  disebabkan  karena fly ash memiliki kemampuan pozzolanik yang lebih rendah daripada semen. Dari Gambar 5 yang
merupakan persyaratan SNI untuk bata beton  berlubang.  Dapat  diketahui bahwa  batu  bata  dengan  kadar  fly  ash 17% dan 20% yang memiliki nilai kuat tekan  17  kg/cm 2 dan  19,50  kg/cm 2 pada  umur  28  hari  masuk  dalam  batu
bata  ringan  kualitas  IV  menurut  SNI karena  memiliki  kuat  tekan  ≥  17 kg/cm 2 .  Sedangkan  batu  bata  ringan dengan kadar fly ash sebesar
5%,7%,10%,  dan  15%  yang  memiliki
nilai  kuat  tekan  9,4  kg/cm 2 ,  10,6 kg/cm 2 ,  11,6    kg/cm 2 dan  14,9  kg/cm 2 pada  umur  28  hari  tidak  memenuhi persyaratan  SNI  karena  memiliki  kuat tekan ≤ 17 kg/cm 2 .
(a) (b)
Gambar 1. Berat (a) dan Kuat Tekan (b) Bata Ringan Umur 7 hari
(a) (b)
Gambar 2. Berat (a) dan Kuat Tekan (b) Bata Ringan Umur 14 hari
(a) (b)
Gambar 3. Berat (a) dan Kuat Tekan (b) Bata Ringan Umur 28 hari
Gambar 4. Perbandingan Kuat Tekan Batu Bata Ringan di
Pasaran dan Batu Bata Ringan Hasil Penelitian 28 Hari Tabel 2. Persyaratan SNI untuk batu bata beton berlubang Syarat fisis Satuan Tingkat mutu bata beton pejal Tingkat mutu bata beton berlobang I II II IV I II III IV 1.Kuat tekan bruto* rata-rata min kg/cm 2 100  70 40 25 70 50 35 20 2.Kuat tekan bruto masing-masing benda uji kg/cm 2 90 65 35 21 65 45 30 17 Suction  Rate (Daya  Serap  Air)  Bata Ringan Dari Hasil penelitian didapatkan suction  rate rata-rata  pada  bata  ringan umur 14 hari sebesar 18,54
gr/dm 2 /menit,  besarnya suction  rate batu bata yang dianjurkan 20
gr/dm 2 /menit,  maka  bata  tersebut masuk  dalam suction  rate yang
dianjurkan,  dan  tidak  perlu  direndam
air.  Dari  Hasil  penelitian  didapatkan suction  rate rata-rata  pada  bata  ringan umur 28 hari sebesar 12,44
gr/dm 2 /menit,  Besarnya suction  rate batu bata yang dianjurkan 20 gr/dm 2 /menit,  maka  bata  tersebut masuk  dalam suction  rate yang dianjurkan,  dan  tidak  perlu  direndam air.
(a) (b)
Gambar 6. Berat (a) dan Daya Serap Air (b) Bata Ringan Umur 14 hari
(a) (b)
Gambar 7. Berat (a) dan Daya Serap Air (b) Bata Ringan Umur 28 hari

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar kadar fly ash ditambahkan  dalam  batu  bata  ringan maka  semakin  besar  pula  kuat  tekan yang  dihasilkan.  Bata  ringan  dengan kadar fly  ash 20%  mempunyai  kuat tekan 19,5 kg/cm 2 lebih baik dari pada bata ringan di pasaran yang mempunyai  kuat  tekan  hanya  14,72 kg/cm 2 pada  umur  28  hari.  Melalui penelitian  ini  dapat  ditarik  kesimpulan bahwa hasil Suction rate menunjukkan bahwa bata ringan menyerap sedikit air yang mempunyai rata-rata 18,54 gr/dm 2 /menit  untuk  bata  ringan  umur 14  hari  dan  12,44  gr/dm 2 /menit  untuk bata  ringan  umur  28  hari  dimana  rata- rata tersebut kurang dari 20
gr/dm 2 /menit,  sehingga  tidak  perlu
perendaman  di  air  terlebih  dahulu  dan bagus untuk digunakan pada
bangunan.  Limbah Fly  ash dan  abu penggergajian  batu  andesit  dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  bangunan yang dapat menjadi solusi agar limbah ini tidak mencemari lingkungan, limbah Fly  Ash yang  termasuk  limbah
B3  dapat  ditanggulangi  sesuai  dengan peraturan  pemerintah  dengan  cara  di solidifikasi  yaitu  dengan  dijadikan material  dalam  bata  ringan  atau  beton sehingga  tidak  berbahaya  lagi  bagi kesehatan  masyarakat.  Penggunaan limbah  ini  sebagai  bahan  pengganti material  pembuatan  bata  ringan  juga lebih ekonomis dan ramah lingkungan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  banyak  terima kasih  kepada  ketua  Laboratorium Teknik Sipil atas ijin untuk menggunakan laboratorium bahan sebagai  tempat  untuk  melaksanakan penelitian dan tim Laboratorium Bahan Teknik Sipil Polines atas bantuan yang telah diberikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Departemen  Pekerjaan  Umum.  1982.
Persyaratan Umum Bahan Bangunan  di  Indonesia  (PUBI 1982). Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung. Hunggurami, E. 2014. Studi Eksperimental  Kuat  Tekan  dan
Serapan Air Bata Ringan Cellular  Lightweight  Concrete dengan  Tanah  Putih  sebagai
Agregat.  Jurnal  Teknik  Sipil Undana. Volume III. No. 2. Kurniawan,  P.  2013.  Warga  Weru Resah  Adanya  Limbah  Pabrik
Pengolahan  dan  Penggergajian Batu,
http://solorayaonline.
com,  diakses  15  Desember 2015 Putra,  H.P.  2010.  Studi  Perbandingan Biaya  Pelaksanaan  Pekerjaan Dinding  Menggunakan  Beton Ringan  Citicon  Dengan  Beton Merah Pada Proyek Pebangunan Rumah Dua Lantai Perumahan  Araya  Kavling  43- 45, Tugas Akhir, tidak dipublikasikan,  Program  Studi
Teknik  Sipil,  Universitas  Islam Indonesia Çiçek,  T,.  Çinçin,  Y.  2015. Use  of  fly ash  in  production  of  light- weight building bricks. Elsevire. Construction and Building  Materials  94  (2015) 521–527. Winarno,  S,.  Basyarah,  G.  2011. Pembuatan Bata Ringan Menggunakan Limbah Penggergajian  Batu  Andesit. Jurnal  Teknik  Sipil  UII.  Page 405-412 Mashuri.,    Adam,    A.,  Rahman,  R. 2009. Penggunaan Abu Terbang Batubara Pada Pembuatan  Batako  Di  Kota Palu.Jurnal Teknik Sipil Universitas Tadulako. Page 85- 92 Nagathan, S., Mohamed, A., Mustapha, K. 2015. Performance  of  bricks  made using  fly  ash  and  bottom  ash. Elsevire. Construction and Building  Materials  96  (2015) 576–580. Hwang, C., Huynh, T. 2015. Investigation  into  the  use  of unground  rice  husk  ash  to produce eco-friendly construction  bricks. Elsevire. Construction and Building Materials  93  (2015)  335–341