Studi Eksperimental Beton dari Limbah Abu Batu  Sebagai  Subtitusi Pasir Alami (Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3)

## Studi Eksperimental Beton dari Limbah Abu Batu Sebagai Subtitusi Pasir Alami
Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3) 1,2,3) Program Studi Konstruksi Bangunan Politeknik TEDC Bandung
1) eera.civilundip@gmail.com* ; 2) dzakimaulani567@gmail.com ;
3) dennyadi@poltektedc.ac.id * Corresponding Author : eera.civilundip@gmail.com
Beton adalah salah satu pilihan material struktur yang cukup penting dalam mendukung pembangunan sehingga kualitas beton dituntut untuk ditingkatkan melalui penelitian- penelitian. Beton didefinisakan sebagai  campuran  antara  agregat  halus  (pasir),  semen,  agregat  kasar  (kerikil),  dan  air  dengan  atau tanpa  bahan  tambahan  sehingga  terbentuk  massa  padat.  Batujajar  Kabupaten  Bandung  Jawa  Barat dikenal dengan banyaknya industri batu belah yang menghasilkan limbah abu batu degan jumlah yang cukup banyak. Kriteria dari abu batu adalah lolos ayakan berdiameter 4,75 mm dan bertahan di ayakan 0,075  sehingga  abu  batu  merupakan  limbah  yang  bisa  dijadikan  alternatif  pengganti  agregat  halus/ pasir untuk pembuatan beton. Penelitian ini bertujuan mengetahui kadar optimum pemakaian abu batu dalam menggantikan pasir pada pembuatan beton. Pada penilitian ini juga mengukur tingkat efektifitas kuat  tekan  beton  dan berat jenis   antara  beberapa  variasi adukan  Pasir  Alami  (PA)    Abu  Batu  (AB). Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  kuat  tekan  rata-  rata  tertinggi  dihasilkan  dari  beton  dengan proporsi PA 60 % : AB 40% yaitu 12,76 MPa. Pemeriksaan berat volume beton menunjukkan proporsi AB 20 % : PA 80% menghasilkan berat volume rata- rata terbesar yaitu 2,27 gr/cm 3 sedangkan pada proporsi PA 40 % : AB 60% nilai berat volume 2,25 gr/cm3. Penggunaan abu batu sebagai pengganti sebagian  pasir  meningkatkan  kuat  tekan  beton  namun  tidak  signifikan  meningkatkan  berat  volume beton.
Kata kunci : Abu Batu; Beton; Batujajar; Limbah

## ABSTRACT
Concrete is one of the structural material choices that is quite important in supporting development so is defined as a mixture of fine aggregate (sand), cement, coarse aggregate (gravel that the quality of concrete is required to be improved through research. Concrete), and water with or without additives to form a solid mass. Batujajar, Bandung Regency, West Java, is known for its large number of split stone industries which produce quite a large amount of stone ash waste. The criteria for stone ash are passing through a 4.75 mm diameter sieve and surviving on a 0.075 sieve so that rock ash is a waste that  can  be  used  as  an  alternative  to  fine  aggregate/sand  for  making  concrete.  This  study  aims  to determine the optimum level of use of stone ash in replacing sand in the manufacture of concrete. This research also measured the level of effectiveness of concrete compressive strength and specific gravity between several variations of Natural Sand (PA) Ash Batu (AB) mortar. The results showed that the highest average compressive strength was produced from concrete with the proportion PA 60% : AB 40%, namely 12.76 MPa. Examination of the concrete unit weight showed that the proportion of AB 20% : PA 80% resulted in the largest average unit weight, namely 2.27 gr/cm3, while the proportion of PA 40% : AB 60% resulted in a unit weight value of 2.25 gr/cm3. The use of stone ash as a partial replacement  for  sand  increases  the  compressive  strength  of  concrete  but  does  not  significantly increase the concrete's unit weight.
Keywords : Batujajar; Concrete ; Stone Ash; Waste

## PENDAHULUAN
Konstruski  beton  di  Indonesia  berkembang secara  pesat,  berbagai  penelitian  dikembangkan guna mendukung teknologi konstruksi dalam hal bahan/material  konstruksi  dan  teknologi  dalam pelaksanaan  konstruksi  dimana  penggunaan agregat halus dari limbah merupakan solusi yang efektif guna mengurangi eksploitasi sumber daya
alam  [1].  Pemanfaatan  limbah  bertujuan  untuk mencegah  pencemaran  lingkungan  dikarenakan jumlahnya  yang  banyak  dimana  bisa  membuat kerugiaan  bagi  manusia  dan  ekosistem  [2]. Dalam  pembuatan  beton,  agregat  memiliki komposisi  paling  besar    sekitar  50%  -  80%,  hal ini  menyebabkan  kualitas  dan  jenis  agregat memiliki  pengaruh  pada  mutu  dan  sifat  beton.
(Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3)
Agregat  berfungsi  sebagai  pengisi/  filler  pada campuran  beton  dimana  agregat  dengan  kualitas yang  baik  bisa  memperkecil  pori  pada  beton sehingga kekuatan bertambah. Agregat bertindak sebagai  pengisi  dalam  campuran  beton,  dan agregat  yang  baik  meminimalkan  pori-pori dalam beton, sehingga meningkatkan kekuatannya[3].  Agregat  halus  atau  adalah material penyusun utama beton dengan prosentase  sekitar  35%  dalam  volume  beton disisi  lain  pasir  alami  ini  merupakan  sumber daya alam yang tidak dapat diperbahaui sehingga diperlukan  alternatif  material  yang  murah  dan mudah  dan  lebih  utama  berupa  limbah  [4]. Batujajar  Kabupaten  Bandung  Jawa  Barat dikenal  dengan  banyaknya  industri  batu  belah yang  menghasilkan  limbah  abu  batu  dengan jumlah yang cukup banyak. Abu batu dihasilkan dari  gerusan  batu  yang  dipecahkan  dimana jumlahnya  cukup  banyak  sehingga  abu  batu merupakan  limbah  yang  bisa  dimanfaatkan sebagai  pengganti  pasir  [5].  Abu  batu  memiliki kriteria lolos saringan berdiameter 4,75 mm  dan tertahan  saringan  0,075  sehingga  abu  batu mempunyai  kriteria  seperti  pasir  yang  bisa dijadikan  untuk  campuran  material  pembuatan beton [6].
Meskipun  abu  batu  jumlahnya  cukup  banyak namun  belum  terlalu  laku  dijual  karena  belum banyak  yang  tahu  tentang  manfaat  abu  batu sehingga  dilakukan  inovasi  guna  memanfaatkan abu  batu  sebagai  pengganti  pasir/  agregat  halus pada pembuatan beton. Abu batu sebagian besar memiliki  warna  abu-abu  yang  berbentuk  butiran kasar.  Beberapa  kelebihan  abu  batu  dari  pasir adalah  mempunyai  tekstur  tajam  karena  berasal dari  proses  pemecahan  yang  menyebabkan ikatan  yang  cukup  kuat  pada  proses  pembuatan beton. Kelebihan lainnya adalah ukurannya yang kecil  menyerupai  debu  bisa  digunakan  sebagai pengisi    untuk  campuran  beton  dan  tanpa membutuhkan  pengayakan.  [7].    Pemakaian  abu batu  sudah  dilakukan  misal  untuk  pembuatan batako,  gorong  –  gorong,  onblock  beton  bisa mencapai  lebih  dari  50%  terutama  untuk pembuatan  conblock,  batako,  dan  gorong- gorong.  Kemampuan  abu  batu  dalam  mengikat material  dengan  baik,  mengurangi  pemakaian semen,  manfaat lain dari abu batu yaitu mampu mengikat  material  lebih  baik,  menghemat penggunaan  semen,  produksi  batako/beton menjadi  lebih  cepat. Dari  manfaat  abu  batu  bisa disimpulkan jika masyarakat terampil mengolahnya  maka  bisa  menambah  pendapatan
[8].  Dari  segi  ekonomi  ,pemanfaatan  abu  batu sebagai  pengganti  sebagian  pasir  alami  adalah bisa  mengurangi  harga  pokok  pembuatan  beton. Dari  segi  lingkungan,  adanya  penggunaan  abu batu  ini  meminimalisir  eksploitasi  penggalian pasir  dari  dasar  sungai  yang  mana  hal  tersebut bisa mengurangi dasar tinggi air yang mengakibatkan  perkolasi  air  hujan  berkurang dan permukaan air tanah menurun [9].
Beberapa penelitian tentang abu batu memperlihatkan    bahwa  penggunaan  abu  batu untuk  beton  bisa  berpengaruh  terhadap  kuat tekan  beton.  Salah  satu  penelitian  menunjukkan bahwa  nilai  kuat  tekan  rata-  rata  paling  tinggi diperoleh  pada  komposisi  40%  abu  batu  dan  60 %  pasir  alami  .  Semakin  banyak  abu  batu  pada campuran  beton  mengakibatkan  penurunan  kuat tekan  meskipun  kuat  tekan  rencana  masih terpenuhi[5][6]. Hasil penelitian lainnya menunjukkan  kuat  tekan  beton  maksimum diperoleh  pada  komposisi  abu  batu  20%  dan pasir  80%  sedangkan  nilai  modulus  elastisitas paling  besar  pada  komposisi  40%  abu  batu  dan 60%  pasir  alami  [10].  Penelitian  ini  dilakukan untuk  mengetahui  kadar  optimum  pemakaian abu  batu  dan  mengetahui  sejauh  mana  dapat dimanfaatkan  untuk  solusi  masalah  pencemaran lingkungan  serta  menjadi  alternatif  peningkatan ekonomi  masyarakat.  Pada  penilitian  ini  juga mengukur  tingkat  efektifitas  kuat  tekan  beton dan  berat  jenis    antara  beberapa  variasi  adukan Pasir Alami (PA)  Abu Batu (AB).

## METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  metode  eksperimen. Tahapan penelitian digambarkan pada Gambar 1 di bawah ini.
(Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3)
Penjelasan tahapan pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut:
1. Tahap 1 Pada tahap 1 dilakukan persiapan alat dan bahan berdasarkan studi literatur sebelum pengujian.

## 2. Tahap 2
Pada tahap 2 dilakukan pengujian material beton yaitu  agregat  halus,  agregat  kasar  dan  limbah abu batu. Pengujian ini meliputi berat jenis, berat volume,  daya  serap  air,  analisa  ayakan,  kadar lumpur.  Khusus  pada  agregat  kasar  disertai pengujian  keausan.  Setelah  pengujian  material dilakukan perencanaan campuran beton menggunakan  metode  SNI.  Hasil  perencanaan campuran  (mix  desain)  disubtitusikan  pada proporsi  benda  uji  beton  normal  dan  beton dengan  limbah  abu  batu  dengan  variabel  di bawah ini:
a. 0 % abu batu + 100 % pasir alami
b. 20 % abu batu + 80 % pasir alami
c. 40% abu batu + 60 % pasir alami
d. 60 % abu batu + 40 % pasir alami
Masing-  masing  variabel  berjumlah  2  benda  uji berbentuk  silinder  dengan  diameter  cetakan  15 cm  dan  tinggi  30  cm,  sehingga  total  benda  uji adalah  8  buah.  Setelah  dilakukan  curing/ perawatan selanjutnya dilakukan pengujian berat jenis dan kuat tekan beton
3. Tahap 3
Tahap  ketiga  ini  berisi  analisa  data  dari  hasil pengujian material, berat jenis dan kuat tekan
4.Tahap 4
Tahap  4  merupakan  tahap  terakhir  yang  berisi pembahasan  dari  analisa  data  dan  penarikan kesimpulan serta saran

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pemeriksaan material
Pemeriksaan  material  bertujuan  untuk memperoleh  karakteristik/  sifat  dari  material beton  meliputi  agregat  kasar  (kerikil),  agregat halus  (pasir)  dan  abu  batu.  Hasil  rekapitulasi pemeriksaan adalah sebagai berikut:
Tabel 1 . Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan
Material Parameter Satuan  Agregat Halus (Pasir) Agregat Kasar (Split) Abu Batu Analisa Saringan (FM) % 3,39 7,70 3,5 Kadar Air Asli % 1,63 2,08 5,218 Kadar Air SSD % 4,93 3,30 Berat Isi kg/m 3 1,58 1,21 1,51 Berat Jenis Kering 2,45 2,54 2,487 Berat Jenis SSD 2,62 2,62 2,59 Berat Jenis Semu 2,79 2,77 2,78 Kadar Lumpur % 5,65 0,2 20
Dari  hasil  pemeriksaan  material  pada  tabel  1  di atas dapat diambil kesimpulan bahwa:
1. Hasil  analisa  saringan  abu  batu  memenuhi persyaratan  dalam  pembuatan  campuran beton  sehingga  bisa  digunakan  sebagai  salah satu material pengganti pasir.
2. Kadar  air  dalam  kondisi  asli  pada  abu  batu lebih  besar  dibanding  pasir/  agregat  halus dimana  hal  ini  akan  berpengaruh  pada perencanaan campuran beton.
3. Menurut  SNI  03-1973-2008  batas  minimum nilai  berat  isi  untuk  agregat  halus  0,4-1,9 kg/m3. Maka agregat Abu Batu ini memenuhi syarat  berat  isi  bahan  campuran  pengujian beton.
4. Abu  batu  memiliki  berat  jenis  SSD  2,59 dimana  kondisi  tersebut  memenuhi  syarat untuk  digunakan  sebagai  bahan  bangunan. PUBI  1982  Pasal  11  Pasir  Beton  “Syarat berat jenis pasir yang baik adalah 2.4-2.9”.
5. Menurut  Standard  SK  SNI  S-04-1998  bahwa pasir yang baik untuk bahan bangunan adalah agregat  halus  yang  memiliki  kadar  lumpur dibawah 5%. Namun pada abu batu memiliki kadar  lumpur  20%    maka  perlu  dicuci sebelum digunakan sebagai Bahan Bangunan atau Pembuatan Beton.

## Berat Jenis Beton
Salah satu pengujian yang wajib dilakukan adalah mengetahui berat jenis beton yang dibuat. Tujuan  dilakukan  pengujian  ini  adalah  untuk mengetahui berat beton per satuan isi. Perhitungan  ini  juga  bisa  sebagai  dasar  saat proses perencanaan suatu struktur agar
(Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3)
memperoleh  desain  struktur  yang  aman.  Berat jenis  bisa  dihitung  apabia  diketahui  massa  dan volume  dari  sebuat  material  dimana  dalam  hal ini  berupa  benda  uji  berbentuk  silinder.  Rumus perhitungan berat jenis adalah:
Berat jenis (ρ) = massa (m) / volume (v) Dimana:
Satuan untuk berat jenis adalah kg/m 3
Satuan untuk massa adalah kg Satuan untuk volume adalah m 3
Tabel 2 . Rekapitulasi Berat Jenis Berdasarkan  pengukuran  dimensi  benda uji  dan  penimbangan  massa  benda  uji  maka diperoleh data sebagai berikut :
Berdasarkan  gambar  2  bisa  disimpulkan  bahwa berat  jenis  terbesar  diperoleh  pada  campuran  2 dimana  abu  batu  mensubtitusikan  pasir  alami sebesar  20%  dengan  nilai  berat  jenis  beton  2,27 kg/  cm 3 .  Berat  jenis  terkecil  yaitu  2,25  kg/cm 3 yang  terdapat  pada  seluruh  campuran  beton. Kondisi  ini  menyimpulkan  bahwa  penggantian pasir  alami  tidak  signifikan  berpengaruh terhadap berat jenis beton.

## Kuat Tekan Beton
Kuat  tekan  beton  adalah  besarnya  beban persatuan  luas  yang  menyebabkan  benda  uji beton  hancur  bila  dibebani  dengan  gaya  tekan tertentu  yang  dihasilkan  oleh  mesin  tekan. Pengujian kuat tekan dilakukan saat umur 7 hari yang  kemudian  dikonversikan  ke  umur  28  hari sebagai standar maksimum performa pada beton. Cara  mengkonversi  ke  umur  28  hari  adalah membagi kuat tekan hasil pengujian beton umur 7  hari  dengan  0,65.  Hasil  rekapitulasi  pengujian adalah sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik Rekapitulasi Berat Jenis Beton
Tabel 3. Rekapitulasi Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 7 hari
No Variable Benda Uji (Silinder) Beban (kN) Luas bidang (mm 2 ) Massa (kg) Kuat Tekan (MPa) 1 AB 0% : PA 100% 1 114,871 17671,5 11,973 6,5 2 134,681 17671,5 12,032 7,6 2 AB 20% : PA 80% 1 142,718 17671,5 11.973 8,0 2 146,347 17671,5 11,963 8,3 3 AB 40 % : PA 1 144,113 17671,5 11.893 8,2 Variasi Adukan Berat Jenis (gr/cm 3 ) A B BJ Rata- Rata AB 0% : PA 100 % (1) 2,25  2,27 2,26 AB 20 % : PA 80 % (2) 2,25  2,28 2,27 AB 40 % : PA 60 %(3) 2,25  2,25 2,25 AB 60 % : 0PA % (4) 2,25  2,25 2,25
Berat Jenis (gr/ cm 3 ) 2 3 4 1
(Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3)
60% 2 146,66 17671,5 11.925 8,3 4 AB 60 % : PA 40 % 1 97,192 17671,5 11.780 5,5 2 95,272 17671,5 11.921 5,4 Tabel 4. Rekapitulasi Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 hari No Variable Benda Uji (Silinder) Kuat Tekan 7 hari (MPa) Kuat Tekan 28 hari (MPa) Kuat Tekan Rata- rata (MPa) 1 AB 0% : PA 100% 1 6,5 10 10,86 2 7,6 11,72 2 AB 20% : PA 80% 1 8,0 12,41 12,57 2 8,3 12,73 3 AB 40 % : PA 60% 1 8,2 12,53 12,64 2 8,3 12,76 4 AB 60 % : PA 40 % 1 5,5 8,46 8,37 2 5,4 8,29
Gambar 3. Kuat Tekan Beton Umur 28 hari
Gambar  3  menunjukkan  bahwa  kuat  tekan  rata- rata  tertinggi  dihasilkan  dari  beton  dengan proporsi  PA  60  %  :  AB  40%  yaitu  12,76  MPa. Urutan  kedua  proporsi  AB  20  %  :  PA  80% dengan  kuat  tekan  rata-  rata  12,73  MPa, dilanjutkan  proporsi  PA  100  %  :  AB  0% menghasilkan  kuat  tekan  rata-  rata  10,86  MPa dan  paling  rendah  dihasilkan  dari  proporsi PA  40  %  :  AB  60%  yaitu  8,37  MPa.  Dari pembahasan  ini  bisa  disimpulkan  bahwa penggunaan abu batu sebagai subtitusi pasir bisa meningkatkan kuat tekan beton.

## SIMPULAN
Dari  pemeriksaan  material  abu  batu  didapatkan bahwa  abu  batu  memiliki  berat  jenis  2,59  yang artinya  antara  2,4  –  2,9  sehingga  memenuhi syarat  sebagai  bahan  bangunan  sesuai  PBI (peraturan  Beton  Indonesia).  Selain  itu  berat  isi abu  batu  juga  Abu  Batu  ini  memenuhi  syarat berat isi bahan campuran pengujian beton hanya saja  kadar  lumpur  lebih  dari  5%  sehingga  perlu ada  pencucian  atau  pembersihan  lumpur  yang terkandung.  Dari  hasil  Pemeriksaan  berat  jenis beton menunjukkan proporsi AB 20 % : PA 80% menghasilkan berat jenis rata- rata terbesar yaitu 2,27 gr/cm3 sedangkan pada proporsi PA 40 % :
(Ira Puspitasari 1) , Qoiznur Dzaki Maulana 2) , Denny Adi Prasetyo 3)
AB  60%  nilai  berat  jenis  2,25  gr/cm3. Penggantian  pasir  dengan  abu  batu  tidak signifikan  meningkatkan  berat  jenis  bahkan cenderung tetap. Pengujian kuat tekan menunjukkan  bahwa  nilai  rata-  rata  tertinggi dihasilkan dari beton dengan proporsi PA 60 % : AB  40%  yaitu  12,76  MPa.  Urutan  kedua proporsi AB 20 % : PA 80% dengan kuat tekan rata-  rata  12,73  MPa,  dilanjutkan  proporsi  PA 100  %  :  AB  0%  menghasilkan  kuat  tekan  rata- rata 10,86 MPa dan paling rendah dihasilkan dari proporsi PA 40 % : AB 60% yaitu 8,37 MPa. Ini artinya penggunaan abu batu meningkatkan kuat tekan pada beton.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S.  I.  Hidayawanti  Ranti,  Legino  Supriadi, “Utilization  Manufactured  Sand  as  Fine Aggregate  For  Concrete  Quality,”vol.
2018, no. July, pp. 45–51, 2018J
[2] Wisama  F.,  Elisabeth  F.,  Fahroni  I.2019. Pemanfaatan  Limbah  Konstruksi  menjadi Villa Serbaguna dengan Pendekatan Green Design, Jurnal Desain Interior
[3] Supriadi  and  M.  Eri  S.  Romadhon.2020. “Optimalisasi  Penggunaan  Abu  Batu Sebagai Pengganti Pasir Dalam Campuran Beton,”  J.  Tek.  Sipil,  vol.  19,  no.  1,  pp. 34–48
[4] P.  Jaishankar  and  V.  Eswara  Rao.2016. “Experimental  study  on  strength  of concrete  by  using  metakaolin  and  M- Sand,” Int. J. ChemTech Res., vol. 9, no. 5,
pp. 446–452
[5] A.  Haris  HA  ,  Sambodj  R.S.  ,  Febri  A. 2017.  Pengaruh  Penggunaan  Abu  Batu Terhadap Kuat Tekan Beton Mutu K-350,
Seminar  Nasional  Sains  dan  Teknologi Terapan  Institut  Teknologi  Adhi  Tama
Surabaya
[6] Handayani F., 2019, Manfaat Limbah Abu
Batu  Sebagai  Tambahan  Material  Bahan Bangunan,  Seminar      Nasional  Tahunan VI  Program  Studi  Magister  Teknik  Sipil
ULM
[7] Afif  A.,Bale  H.A.  2019.  Pengaruh  Abu Batu Sebagai Subtitusi Agregat Halus Dan
Penambahan  Superplasticizer  Terhadap Karakteristik  Beton  Mutu  Tinggi,Jurnal
Teknisia Universitas Islam Indonesia
[8] Handayani F., Gazali A., Ruliana Febrianty, dan Saukani M., 2020, Alternatif  Material  Baru  Pengolahan Dinding Bangunan Berbahan Abu Batu Di Kelurahan Telaga Biru Kecamatan Banjarmasin  Barat  Kota  Banjarmasin, Jurnal Pengabdian Al-Ikhlas, Vol 6 no 2 [9] Ranti Hidayawanti, Imam Widjoyo, Hannisyah  Nur  Fadila  Febriany,  Shanty Rizki  Nurbaety,  Komparasi  Abu  Batu Sebagai Substitusi Pasir Untuk Mengurangi Harga Pokok Produksi Dalam Pembuatan Beton, Jurnal Forum Mekanika Vol. 11, No. 1, Mei 2022 [10]  Harjono  J.,  2017,  Pengaruh  Abu  Batu Sebagai Substitusi Agregat Halus Terhadap  Sifat  Mekanik  Beton,  Skripsi, Yogyakarta: Universitas Atma Jaya