## Pengaruh Penambahan Slag Nikel Dan Cacahan Plastik Terhadap Kekuatan Tekan Paving Block
Huzaifa 1) , Nanang Endriatno 2) , Abdul Kadir 3) ¹ ) Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo ²ʾ³ ) Dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo
Jl. H.E.A Makadompit, Kampus Hijau Bumi Tridarma, Andounohu, Kendari 93232
Email : nanang.endriatno@uho.ac.id Article Info Abstrak Available online March 10, 2021 Penelitian ini bertujuan  menganalisis penambahan slag nikel dan cacahan plastik kedalam paving  block terhadap  kekuatan  tekan. Paving  block dibuat  dengan metode konvensional. Sampel dibuat dan diuji sesuai standar SNI 03-0691-1996. Setelah  dilakukan  pencetakan, paving  block dikeringkan  dalam  waktu  28  hari. Setelah material yang dudah kering di tempatkan pada alat uji tekan gunakan untuk mengetahui kekuatan tekan. Hasil pengujian tekan diperoleh bahwa nilai kekuatan tekan  maksimum  dimiliki  oleh  sampel  B  dengan  nilai  210,8  kg/cm 2 dengan komposisi  campuran  25%  semen,  5%  agregat  kasar,  30%  slag  nikel,  5%  agregat halus, dan 35% cacahan plastik. Kekuatan tekan minimum terdapat pada sampel A dengan nilai 129,17 kg/cm 2 dengan komposisi campuran 25% semen, 25% agregat kasar  dan  50%  agregat  halus.  Dari  penelitian  ini  diperoleh  ada  peningkatan  nilai kuat tekan pada paving block setelah penambahan cacahan plastic dan slag nikel.
Kata kunci: paving block , slag nikel, cacahan plastik, kekuatan tekan

## Abstract
This study aims to analyze the  addition of nickel slag and crushed plastic into the paving block on the compressive strength. Paving blocks were made by conventional methods. Samples were made and tested according to SNI 03-0691-1996 standards. After molded, the paving blocks were dried within 28 days. After that, the materials were placed on a compression test device to determine the compressive strength. The results of the compression test showed that the maximum compressive strength value  was  owned  by  sample  B  with  a  value  of  210.8  kg/cm2  with  a  volume composition  of  25%  cement,  5%  coarse  aggregate,  30%  nickel  slag,  5%  fine aggregate, and 35% crushed plastic. The minimum compressive strength was found in  sample  A  with  a  value  of  129.17  kg/cm2  with  a  mixture  composition  of  25% cement,  25%  coarse  aggregate  and  50%  fine  aggregate.  From  this  study,  it  was found that there was an increase in the compressive strength of the paving block after the addition of chopped plastic and nickel slag.
Keywords : paving block, slag nickel, plastic chopping, compressive strength

## 1. Pendahuluan
Material  mempunyai  sifat  masing-masing yang tergantung  dari unsur penyusunnya  masing- masing.  Pemilihan  material  dalam  rekayasa struktur  harus  memperhatikan  sifat-sifat  dari material sehingga menghasilkan struktur yang kuat dan  sesuai  dengan  fungsinya.    Pada  umumnya
material  dibagi  menjadi  dua  yaitu  material  logam ( ferrous )  dan  material  non  logam  ( nonferrous ). Material  buka  logam  ( nonferrous )  diklasifikasikan menjadi keramik, polimer, dan komposit.
Material banyak ditemui dalam kehidupan kita seperti logam, plastik, dan keramik. Pengembangan  material  komposit  dalam  desain dan  teknologi  manufaktur  adalah  salah  satu
ENTHALPY: Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Journal homepage: http://ojs.uho.ac.id/index.php/ENTHALPY
kemajuan  terpenting  dalam  sejarah  material. Komposit  adalah  gabungan  dua  atau  lebih  bahan sehingga  material  gabungan  yang  terbentuk mempunyai  sifat  yang  baru  yang  tidak  terdapat pada  unsur  penyusunnya.  Komposit  harus menunjukkan  sifat  baru  yang  baik  terhadap kekuatan  materialnya  serta  fungsi  yang  dapat disesuaikan  dengan  penggunaannya.  Lebih  lanjut, banyak  proses  manufaktur  komposit  disesuaikan dengan  baik  dengan  fabrikasi  struktur  besar  dan kompleks, yang memungkinkan konsolidasi bagian- bagian dan mengurangi biaya produksi [1].
Beton  adalah  material  komposit  yang  kuat terhadap gaya tekan namun lemah menerima gaya tarik.  Retak  pada  beton  terjadi  ketika  tegangan tarik beton pada suatu batang mencapai kekuatan tarik maksimumnya. Tegangan Tarik biasa diterima beton  karena  beban  yang  diterapkan  secara eksternal menyebabkan anggota beton yang tidak memiliki  jenis  tulangan  apa  pun  di  dalamnya biasanya  akan  gagal  sangat  tiba-tiba  begitu  gaya tarik diberikan karena tidak ada tulangan yang bisa dapat  mencegah  retakan  menyebar.    Beton bertulang  merupakan  material  yang  di  dalamnya terdapat tulangan  dan telah diintegrasikan untuk memperbaiki satu atau lebih sifat beton. Bertahun- tahun,  itu  telah  digunakan  sebagai  bahan konstruksi  yang  ekonomis  dalam  satu  atau  lain bentuk  dibangunan,  jembatan,  dan  banyak  jenis struktur lainnya di seluruh dunia. Bahan penyusun dasar yaitu semen, pasir, agregat, air, dan batang tulangan.  Bahan ini tersedia secara luas sehingga memungkinkan  untuk  membangun  struktur menggunakan  sumber  tenaga  kerja  dan  bahan lokal [2].
Beton  dapat  dibuat  dalam  bentuk paving block . Paving  block merupakan  material  yang banyak digunakan dalam bangunan dan terdiri dari komposisi  perekat/semen,  agregat,  dan  air. Kekuatan paving  block dapat  dikategorikan  dari mutu  rendah  sampai  tinggi  menurut  standar nasional Indonesia 03-0691-1996 [3].
Nikel  merupakan  material  logam  yang bertekstur  putih  keperakan  serta  mempunyai kekerasan  yang  baik  dan  anti  karat,  karena  sifat tersebut  Nikel  banyak  digunakan  untuk  bahan pengecoran  atau  pelapisan  material.  Hasil pengolahan nikel adalah berupa ampas nikel atau slag.  Penelitian  tentang  kandungan  ampas  nikel telah  dilakukan  dan  ditemukan  melalui  pengujian X-Ray  Fluoresence  kimia  ampas  nikel  memiliki kandungan  silika  40,39  %.  .Kandungan  silika ditemukan  dapat  meningkatkan  kekuatan  tekan beton.  Karena salah satu persyaratan yang  harus
dimiliki  beton  adalah  mempunyai  kekuatan  tekan yang  tinggi  dan  mudah  dalam  pembuatannya. (Harlia, 2016) [4].
Plastik  adalah  material  yang  terdiri  dari beberapa macam salah satunya adalah Polyethylene  Terephtalate (PET). Polyethylene Terephtalate (PET)  adalah  plastik  yang  banyak terdapat pada botol kemasan Penggunaanya untuk pengisi paving block memberikan alternatif dalam menangani limbah dari sampah plastik. Pemanfaatan limbah plastik berbahan Polyethylene Terephtalate (PET) dalam paving block ditemukan dapat menghasilkan paving block dengan kekuatan mutu 3 menurut standar SNI.  Pemanfaatan limbah plastik  untuk paving  block juga  sekaligus memanfaatkan limah atau barang bekas yang tidak dipakai (Ikhron, 2017) [5]
Peneliti  lain  melakukan  analisi  tentang konstruksi  beton  non  pasir  menggunakan  agregat slag  Fe-Ni  melaporkan  bahwa  peningkatan campuran  slag  yang  diberikan  menyebabkan peningkatan kuat tekan yang dihasilkan [6].
Peneliti lain lain menginvestigasi pemanfaatan sampah plastik polyethylene terepthalate (PET) sebagai material pengisi paving block mengatakan  bahwa  dengan  penambahan cacahan  plastik  dalam  struktur paving  block , mampu  menghasilkan  kekuatan  tekan  yang  besar dari paving block normal [7].
Berdasarkan  latar  belakang  diatas  maka peneliti melakukan penelitian mengenai penambahan  slag  nikel  dan  cacahan  plastik  pada pembuatan paving  block terhadap  kuat  tekan beton. Penelitian diharapkan juga dapat memberikan  solusi  dalam  memanfaatkan  ampas nikel dan sampah plastik yang terbuang.
Semen dalam Bahasa ingggris bersumber dari kata cement yang  diartikan  pengikat/perekat. Unsur yang terkandung pada semen memungkinkan  bereaksi  dengan  air  dan  menjadi perekat  agregat  dalam  campuran  semen  dan  air. Sifat  Semen  adalah  kemampuan  untuk  mengeras Ketika  kontak  dengan  air.    Semen  yang  paling banyak  digunakan  adalah  jenis Portland sebagai material  organis  yang  sering  digunakan  dalam konstruksi  bangunan.  Agregat  adalah  bahan campuran beton yang berperan dalam menentukan  besarnya  kekuatan  beton.  Agregat harus  memiliki  bahan  yang  homogen,  dan  rapat. Agregat  yang  berkukuran  kecil  dapat  berperan untuk  mengisi  kekosongan  antara  agregat  yang berdimensi besar. Dua jenis agregat adalah [8]: 1.  Agregat  berukuran  besar/kasar  (kerikil,  batu pecah)
2.  Agregat  berukuran  halus  (pasir  alami  atau batuan)
Ampas  nikel  atau  biasa  disebut slag merupakan material sisa dari industri pengolahan nikel. Slag nikel memiliki nilai massa jenis yakni 1,42 gr/cm 3 . Kandungan kimia pada ampas nikel adalah 50,15 % Fe, 40 % Si, dan sisanya unsur Cr, Mn, Ca dan unsur lainnya. Unsur kimia seperti  CaO (kapur) dan  SiO 2 (silika)    tersebut  berperan  dalam  hidrasi semen  sehingga  meningkatkan  daya  ikat  semen dan agregat [4]
Ada beberapa jenis plastik berdasarkan bahan penyusunnya,  salah  satunya  adalah polyethilene terephtalate (PET).  PET  termasuk  jenis  polimer plastik  dari  bagian  poliester.  PET  diproses  dalam suatu proses kimia dan sekarang banyak ditemukan dalam  serat  buatan,  botol  kemasan  maupun kemasan lain. Beberapa penelitian telah menggunakan Serat
PET ( polyethylene terephtalate )  sebagai  penguat.  Salah  satunya pemanfaatan  adalah  penggunaan  botol  plastik sebagai material pengisi paving block .  Keuntungan penggunaan  limbah  plastic  adalah  bahannya mudah  ditemukan disamping itu  harganya  murah [5].
Paving  block adalah  balok  beton  yang  biasa digunakan  sebagai jalan  atau  lantai parkiran  yang dibuat  dari  pencampuran  bahan  perekat/semen, air  dan  agregat.  Berdasarkan  Badan  Standarisasi Nasional mengklasifikasikan paving block dalam 4 jenis [3]:
a. Balok beton kualitas A (kuat tekan 400 kg/cm 2 ), contoh penggunaan: jalan b. Balok beton kulitas B (kuat tekan 200 kg/cm 2 ), contoh penggunaan: parkiran c. Balok beton kualitas C (kuat tekan 150 kg/cm 2 ), contoh penggunaan: trotoar
d. Balok beton kualitas D (kuat tekan 100 kg/cm 2 ), contoh penggunaan: taman

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  Survey dan  Pengujian  Bahan  Fakultas  Teknik  Universitas Halu Oleo di Kendari.
Peralatan dalam penelitian ini: cetakan Paving Block dengan  ukuran Panjang x lebar x tinggi = 20 cm x 10 cm x 6 cm, saringan (mesh), alat timbangan digital, wadah tempat pencampuran, alat uji tekan. Sedangkan  bahan  dalam  penelitian  ini  yaitu, semen, slag, cacahan plastik, air, agregat kasar, dan agregat halus.

## Prosedur Penelitian
Prosedur penyiapan bahan untuk pembuatan paving  block adalah  dengan  mempersiapkan bahan-bahan campuran paving block yaitu cacahan plastic,  slag,  semen,  agregat  kasar  dan  halus. Setelah  itu  dilakukan  penyaringan  agregat  halus dan cacahan plastik dengan ukuran 0,063-4,76 mm, serta  menyaring  agregat  kasar  dan  slag  nikel dengan  ukuran  0,063-4,76 mm. Mengambil data massa  untuk  menghitung  berat  jenis  masing- masing  bahan  yang  akan  digunakan.  Menentukan massa material semen, agregat, slag, dan cacahan plastik  berdsarkan  berat  jenis  dan  fraksi  volume masing-masing. Adapun fraksi volume paving block yang digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 3.4 dibawah :
Tabel 1. Data fraksi volume bahan paving block
Tipe Jenis Bahan (%) Densitas (gr/cm3) Volume (cm3) Massa (gr) A Semen (25) 1,44 300 432 Agregat Kasar (25) 1,44 300 432 Agregat Halus (50) 0,85 600 510 B Semen (25) 1,44 300 432 Agregat Kasar (5) 1,44 60 86,4 Agregat Halus (5) 0,85 60 73,4 Slag Nikel (30) 1,42 360 511,2 Cacahan Plastik (35) 1,38 420 579,6 C Semen (25) 1,44 300 432 Agregat Kasar (10) 1,44 120 172 Agregat Halus (10) 0,85 120 102 Slag Nikel (25) 1,42 300 426 Cacahan Plastik (30) 1,38 360 496,8 D Semen (25) 1,44 300 432 Agregat Kasar (15) 1,44 180 259 Agregat Halus (15) 0,85 180 153 Slag Nikel (20) 1,42 240 340,8 Cacahan Plastik (25) 1,38 300 414
Sampel paving block dibuat sebanyak 12 buah atau 3 buah tiap sampel. Sampel A adalah sampel kontrol. Sementara sampel B, C, dan D divariasikan volume slag dan  cacahan  plastic  terhadap  semen dan agregat.  Gambar 4 menunjukkan sampel yang telah dibuat.
Gambar 1. Sampel Paving block siap diuji
Setelah  semua  bahan  siap,  lalu  material cacahan  plastik,  slag,  agregat  halus-kasar,  dan semen dicampur sampai homogen, lalu campuran diberi air dan dicampur kembali sampai tercampur merata. Kemudian campuran dimasukkan kedalam cetakan paving block dan dipadatkan. Paving block lalu  dikeringkan  dalam  suhu  ruangan  selama  satu hari. Setelah kering lalu sampel direndam selama 7 hari  dan  dikeringkan  dalam  waktu  21  hari  pada suhu ruangan.
Setelah  masa  pengeringan  specimen  selama 28 hari Langkah selanjutnya adalah melakukan uji tekan  sesuai  standar  pengujan  kuat  tekan  untuk paving block yakni SNI 03-0691-1996.
3. Hasil dan Pembahasan
Hasil Analisis Kuat Tekan Paving Block
Nilai  yang  diambil  pada  pengujian  tekan adalah beban tekan (kg). Nilai ini kemudian dibagi dengan luas penampang sampel lalu diperoleh nilai kuat  tekan.  Hasil  eksperimen  dan  analisis ditampilkan pada tabel berikut :
Tabel  2.  Nilai  Kuat  tekan  pada  tiap  jenis  sampel Paving block
No Tipe Kuat tekan (kg/cm 2 ) Mutu SNI 03-0691-1996 Kuat Tekan (kg/cm 2 ) Mutu Rata-rata Minimal 1 A 129,1 200 170 C 2 B 210,8 200 170 B 3 C 179,1 200 170 B 4 D 135 150 125 C 5 E 180 200 170 B
Gambar  2,  menunjukkan  perbandingan  nilai kuat  tekan  tiap  sampel  dan  nilai  kuat  tekannya berdasarkan skala SNI:
Gambar 2. kuat tekan pada tiap sampel uji Tabel 2, dan Gambar 2, menunjukkan bahwa sampel A yang memiliki komposisi volume semen 25%  agregat  kasar  25%,  dan    agregat  halus  50% mempunyai  kuat  tekan  minimum  dengan  nilai 129,1 kg/cm 2 . Sampel A belum memiliki kandungan slag dan  cacahan  plastik  dan  merupakan  sampel kontrol.  sampel  B  memiliki  komposisi  volume semen  25%,  agregat  kasar  5%, slag 30%,  agregat halus 5% dan cacahan plastik 35% dengan nilai kuat tekan  sebesar  210,8  kg/cm 2 ,  sehingga  nilai  kuat tekan  sampel  B  lebih  besar  dari  sampel  A.  Pada sampel  C slag dan  cacahan  plastik  dikurangi menjadi semen 25%, agregat kasar 10%, slag 25%, agregat  halus  10%  dan  cacahan  plastik  30%  nilai kuat tekannya menjadi lebih kecil nilai kuat tekan sampel B  yaitu sebesar 179,1 kg/cm 2 . Sedangkan sampel  D  lebih  kecil  dari  sampel  B  dan  C.  Hal  ini disebabkan  karena komposisi slag dan  cacahan plastik juga berkurang dimana semen 25%, agregat kasar  15%, slag 20%,  agregat  halus  15%  dan cacahan  plastik  25%  sehingga  mengalami penurunan  kuat  tekan  yakni  sebesar  135  kg/cm 2 . Untuk  sampel  E  yang  merupakan  sampel pembanding yang diambil dari salah satu produsen paving  block memiliki  kuat  tekan  sebesar  180 kg/cm 2 .
Jika  dilihat  sampel  B,  C,  dan  D  memiliki  nilai kuat  tekan  lebih  tinggi  dari  sampel  A.  Hal  ini disebabkan  karena  pada  sampel  B,C,  dan  D  telah ditambahkan dengan slag nikel dan cacahan plastik sebagai  subtitusi  dari  agregat  kasar  dan  agregat halus.  Sehingga  dari  penambahan  slag  nikel  dan cacahan  plastik  ini  mengakibatkan  peningkatan nilai  kuat  tekan  yang  lebih  tinggi  daripada sebaliknya.
Penelitian  lain  juga  telah  menggunakan  slag nikel  sebagai  campuran  beton  dan  menemukan bahwa  penambahan  slag  sebagai  agregat  dalam komposisi  beton  dapat  meningkatkan  kekuatan tekan,  kekuatan  Tarik,  dan  modulus  elastis  yang lebih baik [9].
125 170 170 125 170 1 2 9 .1 7 2 1 0 .8 3 1 7 9 .1 7 135 180 0 100 200 300 A B C D E K u at t eka n ( kg /cm 2 ) Jenis Sampel Nilai Kuat Tekan SNI 03-0691-1996
Selain  itu  slag  nikel  yang  berbentuk  partikel berukuran 4,76 mm-150 mm ini berfungsi sebagai pengisi  yang  tersebar  merata  didalam  paving, sehingga  paving  bersifat  padat  dan  mampu menerima  beban  tekan  hingga  mendapatkan kekuatan tekan yang lebih besar. Dalam penelitian ini  menunjukan  bahwa  semakin  banyak  cacahan plastik pada paving block maka semakin tinggi kuat tekannya. Penelitian ini sejalan dengan penelitian lain  yang  menginvestigasi  penggunaan  Serat  PET ( polyethylene  terephtalate )  yang  berasal  dari limbah  plastik  yang  sebagai  bahan paving  block . Pada penelitian [10].
Penelitian tersebut telah membuktikan bahwa dengan  penambahan  cacahan  plastik  dalam campuran  pembuatan  paving  memiliki  nilai  kuat tekan lebih besar dibandingkan paving yang  tidak dengan  penambahan  cacahan  plastik.  Hal  itu dibuktikan  setelah  ditambahkan  dengan  0,5% cacahan  plastik,  nilai  kuat  tekannya  berubah menjadi 14,55 kg/cm 2 dari sebelum ditambahkannya  cacahan  plastik  yang  hanya memiliki nilai kuat tekan sebesar 11,32 kg/cm 2 .
Selain  itu  PET juga memiliki kandungan  resin yang  mana  mempunyai  kombinasi  sifat-sifat seperti,  kekuatannya  ( strength )  dan  kekakuan ( stiffness )  yang  tinggi.  Selain  berfungsi  sebagai tulangan mikro yang terdistribusi merata di dalam paving,  serat  PET  juga  perfungsi  sebagai  pengisi ruang-ruang  kosong  dengan  ukuran  0,063  mm  - 4,76 mm yang terdapat dan tersebar merata pada paving,  dimana  dengan  berfungsi  gandanya  serat PET ini, paving block mampu menjadi lebih  padat dan  memiliki  kekuatan  yang  lebih  baik  serta mampu  mendistribusikan  gaya  tekanan  yang diterima paving  block keseluruh  material penyusunnya. Hal tersebut dapat memaksimalkan kuat tekan dari paving itu sendiri.

## 4. Kesimpulan
Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa nilai kuat  tekan  rata-rata  tertinggi  terdapat  terdapat pada sampel B yaitu 210,8 kg/cm 2 . Nilai kuat tekan kuat  tekan  maksimum  tertinggi  pada  sampel  B yaitu  210,8  kg/cm 2 dan  kekuatan  tekan  minimum ada  pada  sampel  A  yaitu  129,1  kg/cm 2 .  Hasil tersebut menunjukkan terdapat pengaruh penambahan  slag  nikel  dan  cacahan  plastik  pada paving block terhadap nilai kuat tekan. Hal standar baku mutu paving block dipeoleh sampel A  dan E masuk  dalam  kategori  bata  beton  mutu  C  yang diperuntukkan  untuk  pejalan  kaki.  Sementara sampel B,C dan E termasuk dalam bata beton mutu B yang diperuntukkan tempat parkiran mobil.

## Saran
Penulis  menyarankan  sebaiknya  dilakukan penelitian  lanjutan  dengan  meneliti  material  slag dan cacahn platik masing-masing  sehingga  dapat diketahui  komposisi  yang  tepat  pada  slag  dan cacahan plastik dalam campuran beton.

## Daftar Pustaka
[1]  M.  Kutz,  Mechanical  Engineering  Handbook, vol. 1, no. 4. New Jersey: Wiley, 2015.
[2]  D.  A.  Fanella,  Reinforced  Concrete  Structures Analysis  and  Design. New  York:  The  Mc  Graw Hill, 2011.
[3]  Indonesia,  S.  N.  (1996).  Bata  beton  ( Paving block ). Badan Standardisasi Nasional, Bandung.
[4] A.  Harlia,  “Studi  Pemanfaatan  Limbah  Ampas Nikel  PT.  Antam  Pomalaa  untuk  Konstruksi Beton,” Doctoral Dissertation, Physics Department, Universitas Negeri Islam Alauddin, 2016.
[5] F.  I.  Pasaribu,  “Pemanfaatan  Limbah  Plastik Polyethilene Terephtalate (PET) Sebagai Bahan Tambahan  Pembuatan Paving  Block ,”  Thesis, Civil  Department,  Universitas  Medan  Area, 2017.
[6]  E.  Ngii,  A.  Kadir,  and  S.  Syawaluddin, “Rancangan  beton  non  pasir  menggunakan agregat slag FeNi tipe III,” STABILITA J. Ilm. Tek. Sipil, vol. 6, no. 2, pp. 96 – 105, 2018.
[7] L.  S.  Hadi,  “Pemanfaatan  Limbah  Plastik Polyethylene  Terepthalate  (PET)  Untuk  Bahan Tambahan Pembuatan Paving Block ,” Undergraduated  Thesis,  Civil  Department, Universitas Mataram, 2018.
[8] I.P. Laintarawan, I.N.S. Widnyana, I.W. Artana. 2009. Buku Ajar Konstruksi Beton I, . Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UHI.
[9] L.  K.  Khosama,  “Penggunaan  Terak  Nikel Sebagai  Agregat  pada  Beton  Mutu  Tinggi,” Thesis,  Civil  Department,  Institut  Teknologi Bandung, 1997.
[9] K. Qurrota A. L., Yebi Y., “Pemanfaatan Sampah Plastik Jenis Polyethylene Terephthalate (PET) Sebagai  Substitusi  Agregat  Halus  pada Paving Block ,” Undergraduated Thesis, Teknik Lingkungan, Universitas Islam Indonesia, 1996.