## Pengaruh Penambahan Limbah Serbuk Besi dan Serbuk  Kayu terhadap Kuat Tekan Beton
Sefti Maulana Putri 1 , Romadhon 2
1,2 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Islam Lamongan Email: seftiputri84@gmail.com; ir.romadhon@yahoo.com

## ABSTRAK
Beton merupakan bahan yang umum digunakan untuk membangun bangunan. Penggunaan bahan beton semakin  meningkat  tetapi  bahan yang digunakan  untuk  membuat beton semakin  mahal dan terbatas. Dalam hal ini perlu dilakukan inovasi untuk menghemat bahan pembuatan beton dengan penambahan limbah serbuk besi dan serbuk kayu, dengan tujuan untuknmengetahui pengaruh penambahan limbah serbuk besi dan serbuk kayu terhadap kuat tekan beton. Dalam penelitian ini metode ASTM digunakan untuk  menganalisis  data  primer.  Data  diperoleh  dari  penelitian  yang  dilakukan  di  laboratorium  dengan metode uji analisis semen, agregat  halus, agregat  kasar, serta bahan tambah (serbuk besi  dan  serbuk kayu).  Hasil  penelitian  dari  3  variasi  campuran  serbuk  besi  dan  serbuk  kayu  kelas  1yang  digunakan dengan variasi 1% serbuk besi 1% serbuk kayu, 2% serbuk besi 2% serbuk kayu,dan 3% serbuk besi 3% serbuk kayu. Untuk nilai variasi yang memiliki stabilitas tinggi terdapat pada variasi normal (tanpa bahan tambah) dan variasi 1% serbuk besi 1% serbuk kayu denga nilai stabilitas sebesar 14,82Mpa dan 14,50Mpa. Kadar variasi 1% serbuk besi 1% serbuk kayu diyatakan paling efektif untuk  pencampuran beton karena  nilai  kuat  tekan  variasi ini sudah memenuhi spesifikasi SNI,  dan  dinilai  paling  optimal digunakan sebagai bahan campuran beton K-175.
Kata Kunci : Beton , ASTM, limbah serbuk besi dan serbuk kayu.

## ABSTRACT
Concrete is a common material used to build buildings. The use of concrete materials is increasing, but the materials used to make concrete are increasingly expensive and limited. In this case it is necessary to innovate to save materials for making concrete by adding iron filings and sawdust, with the aim of knowing the effect of adding iron filings and sawdust to the compressive strength of concrete. In this study  the  ASTM  method  used  was  to  analyze  primary  data.  The  data  were  obtained  from  research conducted in the laboratory using the analytical test method of cement, fine aggregate, coarse aggregate, and additives (iron filings and wood powder). Research results from 3 variations of class 1 iron powder and sawdust mixtures used with variations of 1% iron powder 1% wood powder, 2% iron powder 2% wood powder, and 3% iron powder 3%. The variation values that have high stability are the Normal variation (0% added material) and the 1% iron powder 1% wood powder variation with stability values of 14.82 MPa and 14.50 MPa. Variation levels of 1% iron filings and 1% sawdust are stated to be the most  effective for mixing  concrete because the compressive strength  values of  this variation  already meet the SNI specifications, so the variations of iron filings and wood powder added materials are the most optimal to be used as K-175 concrete mix ingredients.
Key words : concrete, ASTM, iron filings waste, sawdust.
Submitted: 21 Juli 2023 Reviewed: 15 Agustus 2023 Revised 18 Oktober 2023 Published: 01 Februari 2024

## PENDAHULUAN
Laju  pertumbuhan  penduduk  yang  sangat  tinggi berakibat pada tingginya kebutuhan akan sarana hunian Pengembangan kawasan-kawasan hunian lebih  lanjut  akan  memacu  meningkatnya kebutuhan bahan bangunan. Bahan-bahan tersebut harus disediakan dalam jumlah besar dari alam  maupun  buatan.  Salah  satu  cara  untuk mengatasi permintaan kebutuhan bahan bangunan tersebut  adalah  dengan  cara  meningkatkan pemberdayaan sumber daya lokal yang berada di lingkungan  kita  (Purwanto  el  al,  2020). Saat  ini sedang  banyak  penelitian  untuk  mendapatkan bahan  yang  lebih  murah  dan  berkualitas.  Salah satunya  adalah  penambahan  serbuk  besi  dan
serbuk kayu yang dapat meminimalisir penggunaan semen (Erlina et al, 2022).
Di  setiap bengkel las bubut sering kita jumpai sisa bubut besi yang merupakan limbah dari hasil bubut besi. Sampai saat ini sisa limbah bubut belum dapat dimaksimalkan  secara  optimal  (Bahri  et  al,  2010), sedangkan  serbuk  kayu  atau  serbuk  gergaji merupakan  limbah  industri  penggergajian  kayu. Selama  ini  limbah  kayu  banyak  menimbulkan masalah  dalam  penanganannya  yang  selama  ini dibiarkan  membusuk,  ditumpuk,  dan dibakar  yang kesemuannya berdampak negatif terhadap lingkungan  sehingga  penanggulangannya  perlu dipikirkan  (Masril,  2021).  kandungan  kimia  pada besi  yaitu  silika  (Si)  yang  merupakan  1-3%  dari
total komposisi kimia besi dapat membuat beton lebih kuat.  Sedangkan  limbah  kayu,  kandungan selulosa kayu sangat tinggi sekitar 70% selain itu kayu juga mengandung sekitar 15-30% dari berat kering  bahan  hemiselulosa  dan  lignin,  yang ketika  ditambahkan  ke  dalam  campuran  beton komponen  yang  terkandung  dalam  kayu  akan teradsorpsi  pada  permukaan  partikel  dan  akan memberikan daya rekat antar pertikel karena sifat perekatnya.  Selain  itu  serpihan  kayu  bersifat higroskopis atau mudah menyerap sehingga beton lebih  kuat  dan  relatif  kedap  air  (Wibowo  et  al, 2018).
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  cara pengolahan  dari  limbah  serbuk besi  dan  serbuk kayu agar dapat digunakan sebagai bahan tambah beton,  serta  mengetahui  dan  menganalisis pengaruh  dari penambahan  limbah  serbuk  besi dan serbuk kayu terhadap kuat tekan beton.
Beton  merupakan  campuran  dari  semen, agregat  halus,  agregat  kasar  dan  air  untuk membuat  massa  yang  dikenal  sebagai  beton. Massa  beton  ini  dapat  dibentuk  sebelum mengeras,  dan  setelah  itu,  beton  akan mempunyai  kekuatan  tekan,  tarik,  dan  jenis kekuatan lainnya (Chayati et al, 2017).
Bahan  umum  yang  digunakan  dalam konstruksi  adalah  beton.  Sejak  zaman  Yunani dan  Romawi  dan  bahkan  sebelumnya,  beton telah  digunakan  dalam  industri  konstruksi. Biasanya,  beton  digunakan  dalam  balok bangunan,  kolom,  pelat  lantai,  pelat  atap,  dan pondasi.  Inovasi  diperlukan  untuk  memenuhi tuntutan  pembangunan  infrastruktur  di  masa depan  karena  begitu  banyak  kegunaan  beton sebagai  hasil  dari  pesatnya  pembangunan infrastruktur  dan  peningkatan  teknologi  beton yang ada.(Wibowo et al, 2018)

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian eksperimen kuantitatif untuk menjelaskan pengaruh penambahan serbuk kayu dan  besi  pada  campuran  beton  sebagai  bahan tambahan  agregat  halus.  Tujuan  dari  studi  ini adalah  untuk  menetukan  bagaimana  kombinasi bahan  tersebut  akan  berdampak  pada  uji  kuat tekan beton.

## Analisis data
Analisis  data  digunakan  untuk  memilih  jenis pemeriksaan  yang  tepat  untuk  dilakukan  guna mengumpulkan data yang valid. SNI, ASTM, dan Buku  Panduan Praktikum  Bahan dan  Teknologi Beton dari Universitas Islam Lamongan digunakan  sebagai  data  acuan  untuk  analisis.
Berikut  ini  adalah  analisis  dari  data  yang bersangkutan sesuai dengan persyaratan:
1) Pengujian semen meliputi; pengujian konsistensi  semen,  waktu  mengikat  dan mengeras semen, dan berat jenis.
2) Pengujian  bahan  agregat  halus  meliputi; pengujian  kadar  air,  berat  jenis,  air  resapan, berat volume, dan analisa saringan
3) Pengujian  agregat  kasar  meliputi;  pengujian kelembapan  batu  pecah,  berat  jenis,  air resapan, berat volume, dan analisa saringan.
4) Pengujian  bahan  tambah  (serbuk  besi  dan serbuk  kayu)  meliputi;  pengujian  konsistensi bahan tambah, waktu mengikat dan mengeras bahan tambah, dan berat jenis.

## Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil  Universitas  Islam  Lamongan,  pada  bulan Maret – April 2023.

## Bagan alir penelitian
Gambar 1. Alur Penelitian
(Sumber : Hasil Penelitian, 2023)

## Persiapan Benda Uji Proses pengolahan limbah Serbuk Besi
Aditif beton adalah zat yang ditambahkan ke beton untuk  mengubah  karakteristik  dan  kekuatan tariknya.  Tanpa  menurunkan  kualitas  beton, penggunaan  aditif  beton  adalah  cara  yang  sangat membantu  untuk  memerangi  penipisan  sumber daya mentah tahunan.
Serbuk Besi  merupakan  residu  pembubutan dan pemotongan besi yang merupakan hasil sampingan  dari  penggunaan  besi  industri menghasilkan  limbah  berupa  serbuk  besi (Purwanto  et  al.,  2020).  Pengolahan  pada  tahap awal  adalah  pengambilan  limbah  serbuk  pagar besi  di  kecamatan  Sukodadi,  Lamongan, dilanjutkan dengan penumbukan dan pengayakan serbuk besi dengan saringan No. #200. Tahapan pengolahan diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
a) b) c)
Gambar 2. Pemrosesan limbah Serbuk Besi a) limbah serbuk besi sebelum diproses; b) pembubukan limbah; c) penyaringan limbah
(Sumber : Dokumentasi Peneliti, 2023)

## Proses pengolahan limbah Serbuk Kayu
Serbuk  kayu  merupakan  hasil  sampingan  dari pengolahan  kayu  yang  dapat  digunakan  untuk meningkatkan kuat tekan beton.
Pada  tahap  awal  adalah  pengambilan  limbah serbuk kayu yang diperoleh dari tempat produksi kursi di daerah Baureno, Bojonegoro. Lamongan, Pengeringan serbuk kayu dilakukan dengan cara dijemur,  dan  dilanjutkan  dengan  penggilingan dan  pengayakan  serbuk  kayu  dengan  saringan No.  #200.  Tahapan  pengolahan  diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
a) b)
c)
Gambar 3. Pemrosesan limbah serbuk kayu. a) limbah serbuk kayu sebelum diproses; b) penggilingan limbah; c) penyaringan limbah
(Sumber : Dokumentasi Peneliti, 2023)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian semen Kualitas perekat dan kohesif semen menjadikannya  bahan  bangunan  yang  populer untuk digunakan dalam proyek konstruksi. Produk manufaktur  yang  memiliki  ukuran  atau  kapasitas besar  adalah  semen.  Meskipun  ada  banyak  jenis semen yang tersedia, semen Portland adalah yang paling  banyak  digunakan.  Bentuk  semen  ini memiliki  daya  pengikatan  awal  yang  cepat  yang memungkinkannya mencapai kekuatan tekan yang cukup  dalam  waktu  singkat,  tetapi  juga  memiliki kekurangan yaitu tidak tahan terhadap asam dan air laut (Ardiansyah et al, 2022).
Tabel 1. hasil pengujian semen No Keterangan Hasil 1 Konsistensi Bahan Semen 25,20% 2 Waktu Pengerasan dan Pengikat Semen 210 mnt 3 Berat Jenis semen 3,05 gr (Sumber: Hasil Penelitian, 2023) Berdasarkan tabel di atas diketahui bahwa:
- Hasil  pengujian  konsistensi  bahan  semen sebesar 25,20%
- Pengujian  waktu  pengkerasan  dan  pengikat semen sebesar 210 menit.
- Pengujian berat jenis semen adalah 3,05 gram.
Pengujian bahan tambah
Tabel 2. hasil pengujian bahan tambah No Keteranga n Campuran 1%SB + 1%SK 2%SB + 2%SK 3%SB + 3%SK 1 Konsistensi Bahan Tambah 26,00 % 29,00% 31,60% 2 Waktu Pengerasan dan Pengikat    Bahan Tambah 180 mnt 180 mnt 180 mnt 3 Berat Jenis Bahan Tambah 2,53 gram/cm 3 2,62 gram/cm 3 2,77 gram/cm 3 (Sumber : Hasil Penelitian, 2023) Berdasarkan tabel di atas diketahui bahwa:
- Hasil  pengujian  konsistensi  dengan  tambahan
additive (1% SB 1% SK) adalah 26,00%
- Hasil pengujian konsistensi dengan tambahan  additive  (2%  SB  2%  SK)  adalah 29,00% - Hasil pengujian konsistensi dengan tambahan  additive  (3%  SB  3%  SK)  adalah 31,60%
Pengujian  waktu  pengkerasan  dan  pengikat semen sebesar 180 menit.
- Hasil pengujian berat jenis dengan tambahan additive  (1%  SB  1%  SK)  adalah  2,53 gram/cm 3
- Hasil pengujian berat jenis dengan tambahan additive  (2%  SB  2%  SK)  adalah  2,62 gram/cm 3
- Hasil pengujian berat jenis dengan tambahan additive  (3%  SB  3%  SK)  adalah  2,77 gram/cm 3

## Pengujian agregat halus dan kasar
Sesuai  dengan  SK  SNI  S-04-1989-F,  agregat adalah  bahan butiran  seperti  pasir,  kerikil,  atau batu  pecah  yang  digunakan  bersama  dengan bahan pengikat  untuk  membuat  beton.  Agregat dapat  dibagi  menjadi  dua  kategori  menurut ukurannya:
1. Pasir  merupakan  agregat  halus  dengan diameter  0,063-5  mm.  Pasir  selanjutnya dibagi  menjadi  pasir  halus  (berdiameter 0,063-1 mm) dan pasir kasar. (diameter 1- 5 mm)
2. Kerikil  adalah  bahan  kasar  dengan diameter  lebih  dari  5  mm  dan  kisaran ukuran biasanya antara 5 dan 40 mm.
Tabel 3. hasil pengujian agregat halus No Keterangan Hasil 1. Kelembapan Agregat Halus 1,94% 2. Berat Jenis Agregat Halus 2,60 gr 3. Air Resapan Agregat Halus 2,25%
No Keterangan Hasil 4. Berat Volume Agregat Halus a. Kondisi Biasa 1,34 kg/L b. Kondisi Rojokan 1,675kg/L c. kondisi Ketukan 1,594kg/L 5. Analisa Saringan Agregat Halus 3,44%

## (Sumber : Hasil Penelitian, 2023)
Berdasarkan tabel di atas perolehan hasil pengujian sebagai berikut:
- Nilai kelembaban agregat halus sebesar 1,94%
- Pengujian berat jenis sebesar 2,60 gram
- pengujian  air  resapan  agregat  halus  sebesar 2,25%
- Pengujian berat volume kondisi biasa, rojokan, ketukan,  adalah  1,34  kg/liter,  1,67  kg/liter, 1,594 kg/liter
- Nilai fineness  modulus dari  analisa  saringan sebesar 3,44%.
Tabel 4. hasil pengujian agregat kasar
No. Keterangan Hasil 1. Kelembapan Agregat Kasar 1,66% 2. Berat Jenis Agregat Kasar 2,64 gr 3. Air Resapan Agregat Kasar 2,92% 4. Berat Volume Agregat Kasar a. Kondisi Biasa 1,36 kg/L b. Kondisi Rojokan 1,55kg/L c. kondisi Ketukan 1,55kg/L 5. Analisa Saringan Agregat Kasar 6,61%

## (Sumber : Hasil Penelitian, 2023)
Berdasarkan tabel di atas perolehan hasil pengujian:
- Nilai kelembaban sebesar 1,66 %
- Pengujian berat jenis sebesar 2,64 gram
- Pengujian  air  resapan  agregat  halus  sebesar 2,92%
- Berat volume kondisi biasa, rojokan, ketukan, adalah 1,36 kg/liter, 1,55 kg/liter, 1,55 kg/liter
- Nilai fineness  modulus dari  analisa  saringan sebesar 6,61%.

## Pengujian kuat tekan beton
Tabel 5. hasil pengujian kuat tekan Kode Benda Uji Berat Beton Segar + Silinder (kg) Berat Beton Lepas Silinder (kg) Berat Beton Setelah Curing (kg) Kuat tekan (kg/cm2) Kuat tekan (Mpa) Rata - Rata Tegangan Hancur (Mpa) Normal 1 23,56 12,66 12,7 178,37 14,80 14,82 Normal 2 24,02 12,84 12,96 182,65 15,16 Normal 3 23,8 12,6 12,7 174,53 14,49 SB 1% SK 1% I 23,26 12,62 12,78 170,69 14,17 14,50 SB 1% SK 1% II 23,38 12,94 13,06 176,10 14,62 SB 1% SK 1% III 23,64 12,26 12,36 177,44 14,72 SB 2% SK 2% I 23,4 12,5 12,62 160,85 13,35 12,69 SB 2% SK 2% II 22,68 12,42 12,54 147,31 12,23 SB 2% SK 2% III 23,22 12,18 12,3 150,64 12,50
Kode Benda Uji Berat Beton Segar + Silinder (kg) Berat Beton Lepas Silinder (kg) Berat Beton Setelah Curing (kg) Kuat tekan (kg/cm2) Kuat tekan (Mpa) Rata - Rata Tegangan Hancur (Mpa) SB 3% SK 3% I 23,72 12,52 12,64 146,69 12,18 11,35 SB 3% SK 3% II 23,7 12,44 12,54 139,09 11,54 SB 3% SK 3% III 23,24 12,32 12,42 124,55 10,34
(Sumber: Hasil Penelitian, 2023)
Gambar 4 . Grafik rata-rata kuat tekan beton
(Sumber: Hasil Penelitian, 2023)
Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa:
- Hasil kuat tekan beton normal sebesar 14,82 mpa, dengan slump 12 cm
- Hasil  kuat  tekan  beton  dengan  bahan additive (1% SB + 1% SK) adalah 14,5 MPa, dengan slump 10 cm.
- Hasil  kuat  tekan  beton  dengan  bahan additive  (2%  SB  +  2%  SK)  adalah  12,69 MPa, dengan slump 11 cm.
- Hasil  kuat  tekan  beton  dengan  bahan additive  (3%  SB  +  3%  SK)  adalah  11,35 MPa, dengan slump 9 cm .

## KESIMPULAN
Serbuk besi  dan  serbuk  gergaji  kelas  1  diproses sebagai  berikut  agar  dapat  digunakan  sebagai bahan  tambah  beton  K-175.  Serbuk  besi  dan serbuk  gergaji  diperoleh  dari  tempat  pembuatan kursi  dan  pagar  besi  di  kecamatan Baureno, Bojonegoro.  Kedua  material  dihaluskan  dan diayak  mengunakan  ayakan  berukuran  200  dan dicampur menjadi satu.
Hasil  penelitian  serbuk  besi  dan  serbuk  gergaji yang  digunakan  sebagai  bahan  tambah  beton untuk variasi 0% (Normal), 1% serbuk besi + 1% serbuk kayu, 2% serbuk besi  + 2% serbuk kayu, dan 3%  serbuk  besi  +   3%  serbuk  kayu  adalah 14,82  MPa,  14,50  MPa,  12,69  MPa  dan  11,35
MPa. Alternatif  penggunaan  beton  normal  (bahan tambah 0%) dan beton dengan penambahan serbuk besi 1% + serbuk gergaji 1% telah memenuhi nilai kuat tekan k-175, dengan mutu beton sebesar 14,5 MPa.

## DAFTAR PUSTAKA
Ardiansyah, R., & Respati, R. (2022). Perbandingan Jenis-Jenis  Agregat  Kasar  Batu  Merak,  Batu Hampangen dan Batu Banjar untuk Campuran Beton terhadap Kuat Tekan Beton Normal K- 250. Jurnal  Ilmiah  Teknik  Sipil  Transukma,
4(2), 144-152.
https://doi.org/10.36277/transukma.v4i2.136
Badan Standardisasi Nasional (2020). SNI 03-2834- 2000.  2000.  tentang  Tata  Cara  Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal
Bahri,  S.,  &  Irawan,  D.  A.  S.  (2010).  Pengaruh Limbah  Serbuk  Besi  sebagai  Pengganti Sejumlah  Agregrat  Halus  terhadap  Campuran Aspal. Inersia:  Jurnal  Teknik  Sipil, 1(2),  25- 32.
https://doi.org/10.33369/ijts.1.2.25-32
Chayati,  N.,  Syaiful,  S.,  &  Abdurahman,  E.  E.
(2017).  Analisis  Kuat  Tekan  Beton  dengan Penambahan Kaolin. Jurnal Komposit: Jurnal Ilmu-Ilmu Teknik Sipil, 1(2), 77–86. https://doi.org/10.32832/komposit.v1i2.1543
1 4 .8 2 1 4 .5 1 2 .6 9 1 1 .3 5 N O R M A L S B   1 %   S K   1 % S B   2 %   S K   2 % S B   3 %   S K   3 % T enga nga n H anc ur ( M P a) R A T A - R A T A   K U A T   T E K A N   B E T O N   K - 1 7 5
Erlina,  E.,  Iskandar,  M.  R.,  &  Pohan,  N.  A.
(2022).  Pengaruh  Penambahan  Limbah Bubut  Besi  terhadap  Kuat  Tekan  Beton.
CivETech , 4(2), 1-16. https://doi.org/10.47200/civetech.v4i2.1293 Masril, H. P. (2021). Analisa Pengaruh Substitusi
Serbuk Kayu Surian dengan Agregat Halus Terhadap Rencana Kuat Tekan Beton. 3 (1),
69–80.
https://doi.org/10.33559/eoj.v3i2.611
Purwanto,  H.,  &  Wardani,  U.  C.  (2020).
Pengaruh Penambahan Serbuk Besi Terhadap  Kuat  Tekan  Beton  Mutu  K225. Jurnal Deformasi , 5 (2), 103-112.
https://doi.org/10.31851/deformasi.v5i2.50
39
Purwoto,  A.,  &  Garside,  A.  K.  (2021).  Pengaruh Penambahan Campuran Serbuk Kayu terhadap Kuat Tekan Beton. 1 , 1–8. https://doi.org/10.22219/skpsppi.v1i0.4197 Umar,  U.  H.  (2019).  Analisis  Kuat  Tekan  Beton dengan  Serbuk  Kayu  Jati. Journal  of  Civil Engineering and Planning , 1 (1), 20-25. http://repository.uib.ac.id/id/eprint/2462
Wibowo, I. n., & Sarwidi (2018). Pengaruh Serbuk Gergaji  Kayu  Sebagai  Substitusi  Sebagian Semen  dan  Bahan  Tambah  0,6%  Bestmittel Terhadap Karakteristik Beton.
https://dspace.uii.ac.id/handle/123456789/119 75