Siregar, dkk./ ROTASI, Vol. 23  No. 3  (Juli  2021) Hal. 38-43
Peningkatan Nilai Kekuatan Tekan Paving Block Berbahan Sampah Plastik Melalui Optimalisasi Peleburan dan Persentasi Komposisi Pasir
Rolan Siregar 1* , Irham Birochmatillah 1 , Muhammad Rifqy Faisal 1 , Asyari Daryus 1 , Aep Saepul Uyun 1 , Yefri Chan 1 , Husen Asbanu 1
1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Darma Persada 13450, Indonesia; *email: rolansiregar@ft.unsada.ac.id

## Abstract
Inorganic  waste  such  as  plastik  is  waste  that  is  difficult  to  decompose  and  continues  to  increase  in  the community. The impact of inorganic waste in various regions in Indonesia is quite large, such as blocked river flow which can cause flooding. Waste processing needs to be done seriously to reduce the bad impact of this waste. So this research shows the recycling of plastik waste into a product that is more economically valuable, namely paving blocks. Specifically, the purpose of this study is to determine the strength of paving blocks made from plastik waste. Research on this has been carried out in previous studies but it is necessary to  increase  the  compressive  strength  of  these  paving  blocks.  The  method  in  this  research  is  carried  out experimentally,  namely  by  optimizing  the  plastik  melting  process  and  mixing  the  melt  with  sand  as  an additional mixture. The results of this study show that the compressive stress paving block is 26.93 MPa, this value has increased by 43% from previous studies. It is hoped that this research can be used as material in the development of paving blocks made from plastik waste to be commercialized.
Keywords: inorganic waste, plastik, paving block, recycle

## Abstrak
Sampah  anorganik  seperti  plastik  merupakan  sampah  yang  sulit  terurai  dan  terus  menerus  bertambah  di lingkungan  masyarakat.  Dampak  sampah  anorganik  di  berbagai  daerah  di Indonesia  cukup  besar,  seperti aliran sungai terhambat yang dapat menjadi penyebab banjir. Perlu dilakukan pengolahan sampah dengan serius untuk mengurangi dampak buruk sampah tersebut. Maka pada penelitian ini ditampilkan tentang daur ulang sampah plastik menjadi sebuah produk yang lebih bernilai ekonomi yaitu paving block . Secara khusus tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  kekuatan paving  block berbahan  dasar  sampah  plastik. Penelitian  tentang  ini  telah  dilakukan  dalam  penelitian  sebelumnya  namun  perlu  dilakukan  peningkatan kekuatan tekan paving block tersebut. Metode dalam riset ini dilakukan secara eksperimental yaitu dengan mengoptimalisasi proses peleburan plastik dan pengadukan leburan plastik dengan pasir sebagai campuran tambahan menggunakan mixer pada mesin sehingga lebih merata. Hasil penelitian ini menampilkan besar compressive stress paving block sebesar 26,93 MPa, nilai ini meningkat sebesar 43% dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Diharapkan dalam penelitian ini dapat menjadi bahan dalam pengembangan paving block berbahan dasar sampah plastik untuk dikomersialisasi.
Kata kunci: sampah anorganik, plastik, paving block, daur ulang sampah

## 1.   Pendahuluan
Pengelolaan  sampah  di  Indonesia  perlu  ditingkatkan  untuk  lingkungan  yang  lebih  sehat.  Pengelolaan  sampah idealnya dilakukan oleh semua pihak di mulai dari personal masyarakat, pihak swasta, sampai dengan pemerintahan suatu negara. Indonesia merupakan salah satu penyumbang sampah plastik terbesar di dunia yang berada pada urutan ke dua, memang hal ini berbanding lurus dengan jumlah penduduk Indonesia yang relatif besar [1]. Berdasarkan data dari asosiasi industri  plastik  Indonesia  (INAPLAS)  begitu  juga  dengan  Badan  Pusat  Statistik  (BPS)  menunjukkan  bahwa  sampah plastik di Indonesia mencapai 64 juta ton per tahun [2]. Sebagian besar dari sampah plastik ini terbuang ke laut sehingga dapat  menjadi  sumber  pencemaran  lingkungan.  Kebijakan  penggunaan  sampah  plastik  telah  dilakukan  oleh  pihak berwajib seperti plastik kantongan belanja yang berbayar, dan tidak  menyediakan  plastik kantong pada berbagai toko. Akan  tetapi  pada  kenyataanya  cukup  sulit  diterapkan  dibeberapa  hal  seperti  bungkus  suatu  produk  yang  terbuat  dari plastik sehingga tumpukan plastik masih saja bertambah. Pengelolaan sampah plastik telah dilakukan di Indonesia namun harus terus menerus dilakukan perbaikan supaya sampah anorganik dapat terkendali dengan maksimal.
Berbagai upaya telah dilakukan untuk pengolahan sampah seperti konversi  plastik sampah menjadi bahan bakar minyak[3], mengubah sampah menjadi sumber tenaga listrik [4], sebagai bahan karbon aktif [5][6], dan lain sebagainya. Pada  penelitian  ini  akan  dibahas  pembuatan paving  block berbahan  sampah  plastik. Paving  block adalah  berupa  batu beton  yang diperuntukkan  untuk pengeras permukaan tanah seperti jalan dan taman.  Beberapa peneliti telah berupaya untuk menyajikan sampah plastik sebagai bahan dasar paving block [7][8] . Hal ini dilakukan supaya dapat menjadi teori
Siregar, dkk./ ROTASI, Vol. 23  No. 3  (Juli  2021) Hal. 38-43
dalam upaya daur ulang sampah plastik menjadi paving block , yang dapat diterapkan oleh masyarakat atau pengusaha- pengusaha  kecil  bahkan  pihak  yang  berwajib  dalam  mengelola  sampah  khususnya  sampah  plastik.  Dalam  beberapa penelitian  tersebut  perlu  dilakukan  peningkatan  nilai compressive  stress (kekuatan  tekan)  untuk  memperoleh  kualitas yang optimal.
Sebagai tujuan khusus dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui tegangan tekan paving block berbahan sampah plastik dimana cacahan sampah plastik tersebut dilebur dan dicampur dengan pasir pada persentasi tertentu lalu diaduk rata dengan mixer pada mesin yang telah dibuat.  Dengan adanya peleburan yang maksimal pada plastik dan  dicampur dengan  pasir  pada  persentasi  tertentu  dengan  alat  mixer  pada  mesin  diharapkan  akan  diperoleh  tegangan  tekan  yang relative tinggi. Pada akhirnya dengan adanya penelitian ini dapat menjadi bahan pertimbangan dalam pembuatan mesin pengolahan sampah plastik menjadi paving block.

## 2.   Material dan metodologi
Untuk  mengetahui  kekuatan  tekan paving  block dilakukan  dengan  metode  eksperimental.  Dalam  pelaksanaanya dibuat  tahapan  yang  sistematis  yang  terdiri  dari  pembuatan  mesin  pelebur  plastik,  persiapan  material  uji,  peleburan sampah plastik, pencampuran leburan plastik dengan pasir, proses pencetakan, dan pengujian dengan alat uji beton.

## 2.1.  Rancang bangun mesin pelebur sampah plastik
Perancangan  mesin peleburan sampah  plastik  merupakan optimalisasi dari bentuk rancangan  mesin press paving block pada penelitian sebelumnya[9]. Penelitian menampilkan mesin press paving block berbahan sampah plastik, di mana peleburan plastik dilakukan dalam cetakan dan sekaligus ada proses penekanan dari elemen hidrolik [9,10]. Model mesin seperti ini memiliki kelebihan dalam pemadatan spesimen melalui elemen press, akan tetapi adanya kelemahan dalam proses pencampuran bahan plastik dengan pasir. Sehingga dalam rancangan terbaru dibuat wadah peleburan plastik dan sekaligus  tempat  pencampuran  pasir.  wadah  peleburan  dibuat  dalam  bentuk  drum  dan  ditengahnya  ada  elemen  mixer yang berputar untuk mengaduk sampah plastik dan pasir supaya lebih merata seperti terlihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Mesin pembuatan paving block berbahan sampah plastik
Ketika adukan sudah semuanya melebur dan tercampur merata maka material ini dapat dikeluarkan melalui saluran kran dan dituang  ke cetakan. Bahan  yang sudah  masuk  ke  cetakan  didinginkan sampai  kembali  mengeras. Setelah itu bahan yang sudah mengeras dapat dikeluarkan dari cetakan, material yang dilepaskan dari cetakan inilah yang disebut dengan paving block berbahan sampah plastik, dan tentu ada campuran dengan pasir pada persentasi tertentu.

## 2.2.  Persiapan material
Adapun material yang dibutuhkan dalam proses pembuatan paving block ini adalah plastik dari sampah dan pasir. Plastik dalam pengujian ini  mayoritas terdiri dari tipe PP ( Polipropilena ) dan  LDPE (Polietilena Berdensitas Rendah) yang dapat didaur ulang. Selanjutnya pasir yang digunakan adalah pasir yang sudah diayak untuk ukuran yang merata dan relatif kering seperti terlihat pada Gambar 2.
Mixer Pengaduk: Sebagai alat untuk mengaduk leburan paving block dalam
tungku
Base/Dudukan: Sebagai tempat untuk menempatkan komponen komponen mesin Pipa: Sebagai alat untuk menyalurkan hasil leburan ke cetakan Kompor gas: Sebagai alat untuk untuk memanaskan tungku Drum: Sebagai tungku untuk peleburan . Motor AC dan Gearbox : Sebagai mesin penggerak Tutup Drum ( input ):
Sebagai tempat untuk memasukan bahan
paving block Cerobong Asap:
Sebagai penyalur asap hasil peleburan keluar. Penahan: Penahan untuk gearbox dan motor dc
Cetakan:
Cetakan paving block
(a)
(b)
Gambar 2. Material (a) sampel plastik; (b) pasir
Spesimen plastik ini merupakan pendekatan untuk campuran semua tipe plastik yang bisa didaur ulang. Begitu juga dengan  pasir  bahwa  bahan  ini  dipilih  dari  pasir  putih  bangka  yang  diasumsikan  merepresentasikan  jenis  pasir  secara umum.

## 2.3.   Peleburan sampah plastik
Peleburan sampah plastik dilakukan dengan memanfaatkan temperatur dari gas tungku untuk memanaskan tabung peleburan dan dalam tabung  dibuat  mixer pengaduk (Gambar 3a), berbeda dengan  mesin pencetak paving block pada versi sebelumnya dalam penelitian yang telah dilakukan (Gambar 3b).
(a)
(b)
Gambar 3 . Metode peleburan:
(a) peleburan dalam tabung “versi mutakhir”; (b) peleburan dalam cetakan “versi sebelumnya” [9].
Metode  peleburan  plastik  di  Gambar  3b  yaitu  dengan  pemanasan  langsung  ke  cetakan  dan  cacahan  plastik dimasukkan  dalam  cetakan  tersebut.  Peleburan  ini  terkadang  kurang  efektif  karena  cacahan  plastik  terkadang  tidak melebur  merata, sehingga ada ruang  yang  keropos atau cacat ruang.  Maka pada penelitian ini dibuat peleburan dalam tabung drum kemudian hasil leburan dituang ke cetakan.

## 2.4.   Pencampuran leburan plastik dengan pasir
Campuran plastik dan pasir di buat dengan beberapa variasi persentasi. Hal ini dilakukan untuk melihat persentasi campuran yang lebih optimal untuk mendapatkan tegangan tekan yang relative tinggi. Pada Tabel 1 berikut ditampilkan skenario pencampuran cacahan plastik dan pasir.
Tabel 1. Skenario pencampuran cacahan plastik dan
Percobaan ke: Plastik (kg) Pasir (kg) 1 1,00 0,00 2 0,85 0,15 3 0,75 0,25 4 0,65 0,35 5 0,55 0,45 6 0,45 0,55 Tabung peleburan
Peleburan dalam cetakan
Apabila  dilihat  dari  persentasi  jumlah  pasir  dalam  setiap  kali  percobaan,  maka  pada  percobaan  ke-1  memiliki persentasi pasir sebesar 0%, percobaan ke-2 sebesar 15%, percobaan ke-3 sebesar 25%, percobaan ke-4 sebesar 35%, percobaan ke-5 sebesar 45%, dan percobaan ke-6 sebesar 55%.

## 2.5.   Proses pencetakan
Pencetakan dilakukan setelah peleburan plastik dan pengadukan leburan dan pasir telah sesuai kebutuhan. Kemudian hasil adukan dituang ke cetakan melalui keran pipa dibagian bawah tabung tersebut. Selanjutnya adukan dalam cetakan ditunggu dingin dan kemudian spesimen dilepaskan dari cetakan tersebut seperti pada Gambar 4.
Gambar 4. Proses pelepasan paving block dari cetakan
Dalam  riset  ini  bentuk paving  block yang  dibuat  adalah  persegi  empat  untuk  memudahkan  proses  pengambilan barang contoh paving block yang akan diuji.

## 2.6.   Pengujian dengan alat uji beton
Hasil  cetakan paving  block pada  setiap  percobaan  dilakukan  pengujian  dengan  alat  uji  beton,  sebagaimana ditampilkan pada Gambar 5 berikut.

## Gambar 5. Alat uji tekan untuk beton

## 3.   Hasil pengujian tekan paving block
Setiap percobaan dilakukan pengujian tekan di mana ada sebanyak enam percobaan yang dibuat berdasarkan variasi persentasi  jumlah  pasir.  Leburan  plastik  dikategorikan  sebagai  pengikat  pasir  sebagai  pengganti  semen.  Plastik  yang digunakan adalah plastik yang dapat didaur ulang dan secara garis besar yang memiliki tanda segitiga bersiklus [11]. Pada penelitian ini ada keterbatasan terhadap tipe bahan  yang digunakan bahwa tidak semua  tipe plastik  yang dapat didaur ulang  itu  ada  dalam  material  uji.  Karena  sampel  plastik  diambil  dari  pengusaha  masyarakat  yang  khusus  penampung plastik  sampah,  maka  hanya  ada  dua  tipe  plastik  yang  mayoritas  dalam  campuran  yaitu  plastik  tipe  PP  dan  LDPE. Selanjutnya plastik tersebut dicacah kecil kecil sesuai kebutuhan lalu dipanaskan dalam mesin peleburan sampah plastik.
Pada penelitian yang dilakukan bahwa temperature rata-rata dalam peleburan adalah 150°C dan lama pemanasan sekitar 90 menit. Sebagai hasil pengujian tekan paving block dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini.

## Tabel 2. Hasil uji tekan paving block
Item Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3 Percobaan 4 Percobaan 5 Percobaan 6 Foto Komposisi pasir 0% 15% 25% 35% 45% 55% Tegangan tekan (MPa) 22,59 24,93 23,03 26,93 22,61 19,54
Hasil  uji  tekan  dalam  Tabel  2  dapat  ditampilkan  dalam  grafik  seperti  yang  diperlihatkan  pada  Gambar  6. Berdasarkan grafik dapat dilihat bahwa tegangan maksimum diperoleh sebesar 26,93 MPa.
Gambar 6. Grafik hasil uji tekan paving block.
Terdapat variasi hasil pengujian tegangan tekan pada  beberapa  persentasi pasir  yang digunakan. Pada komposisi pasir  0%  diperoleh  tegangan  tekan  sebesar  22,59  MPa,  tegangan  tekan  pada  komposisi  pasir  15%  adalah  24,93  MPa, tegangan tekan pada kompoisi pasir 25% adalah 23,03 MPa, tegangan tekan pada komposisi pasir 35% adalah 26,93 MPa, dan tegangan tekan komposisi pasir 45 % adalah 22,61 MPa, dan tegangan tekan pada komposisi pasir 55 % adalah 19,54 MPa. Hasil tegangan tekan ini tentunya bervariasi karena faktor kepadatan dan kepaduan antara leburan plastik dan pasir tersebut.
Tegangan tekan paving block berbahan plastik penuh (0% kompisi pasir) lebih rendah dibandingkan dengan adanya komposisi pasir 15%. Hal ini bisa terjadi karena adanya paduan yang kuat antara leburan plastik dengan pasir, namun pada  pengujian  ke  tiga  (25%  komposisi  pasir)  menampilkan  besaran  tegangan  tekan  yang  menurun,  dalam  hal  ini kemungkinan karena cacahan plastik yang masuk ke tabung peleburan berbeda jenis, atau persentasi jumlah salah satu tipe LDPE dan PP tidak seimbang seperti pada pengujian pertama dan kedua. Selanjutnya pengujian ke-4 yaitu dengan jumlah campuran pasir adalah 35% mendapatkan compressive stress (tegangan tekan) yang meningkat yaitu 26,93 MPa. Tegangan tekan pada pengujian ke-5 (komposisi pasir 45%) menurun menjadi 22, 61 MPa, dalam hal ini diperkirakan karena jumlah pasir sudah terlalu banyak sehingga ikatan leburan plastik sebagai pengikat tidak seimbang. Pada pengujian selanjutnya (komposisi pasir 55 %) menampilkan tegangan tekan yang menurun cukup drastic, hal ini karena jumlah pasir sudah tidak seimbang sehingga ikatan tidak kuat antara leburan plastik dengan pasir tersebut.
Tegangan tekan maksimum pada pengujian ini adalah 26,93 MPa yang terjadi pada komposisi pasir 35% dan plastik 65%, nilai ini lebih tinggi dari pada penelitian sebelumnya  yang  menghasilkan compressive stress  maksimum  sebesar 18,83  MPa[9].  Jika  dilihat  dari  besaran  persentasi  maka  peningkatan  kekuatan  tekan  paving  block  dengan  model peleburan khusus pada tabung drum (yang disajikan dalam riset ini)  adalah 43% dari model peleburan dalam cetakan[9]. Berdasarkan Standarisai Nasional kategori mutu paving block dapat dilihat dari sifat fisika seperti kekuatan tekan (MPa). Adapun kategori tersebut dibagi menjadi 4 yaitu mutu A dengan rata-rata tegangan tekan 40 MPa dan minimal 35 MPa,
0 5 10 15 20 25 30 0 10 20 30 40 50 60 T eg ang an tek an ( MPa) Persentase massa pasir (%) Tegangan tekan maks = 26,93 MPa
mutu B dengan rata-rata tegangan tekan 20 MPa dan minimal 17 MPa, mutu C dengan rata-rata tegangan tekan 15 MPa dan minimal 12,5 MPa, mutu D dengan rata-rata tegangan tekan 10 MPa dan minimal 8,5 MPa [12]. Hasil penelitian yang telah dilakukan  ini menunjukkan bahwa tegangan tekan di peroleh sekitar 20 MPa, dengan merujuk pada SNI 03-0691- 1996  tentang paving block maka hasil penelitian paving block tersebut masuk ke kategori mutu B. Kedepannya penelitian ini dapat ditindaklanjuti untuk mendapatkan formulasi paving block berbahan dasar sampah plastik yang terstandar dan dapat dikomersialisasi. Sehingga sampah plastik dapat dikelola dengan baik oleh semua pihak untuk mengurangi dampak buruk sampah anorganik yang sulit terurai.

## 4.   Kesimpulan
Maka berdasarkan hasil penelitian dapat dibuat kesimpulan bahwa kekuatan tekan paving block maksimum adalah 26,93  MPa  dengan  komposisi  pasir  35%  dan  cacahan  sampah  plastik  65%.  Kekuatan  tekan (compressive  stress) ini meningkat  sebesar  43%  dari  kekuatan  tekan  paving  block  pada  penelitian  yang  telah  dilakukan  sebelumnya[9]. Diharapkan mesin peleburan sampah plastik untuk bahan paving block dapat dikembangkan lagi untuk efisiensi peleburan tersebut.

## Daftar Pustaka
[1] Purwaningrum, P., 2016, “ Upaya Mengurangi Timbulan Sampah Plastik Di Lingkungan, ” Indonesia Journal Urban Enviromental Technology, 8(2): 141.
[2] Ardhani, A.D., and King, L.I.X., 2020, “ Dua Sisi Mata Uang : Kebijakan Publik dan Penanganan Sampah Plastik di Indonesia, ” Kacamata Driyarkaraya Badan Eksekutif Mahasiswa Universitas Sanata Dharma Kabinet Solidaritas Aksi, 1–16.
[3] Wahyudi, J., Prayitno, H.T., and Astuti, A.D., 2018 “ Sebagian Besar dari Sampah Plastik Ini Terbuang ke Laut Sehingga Dapat Menjadi Sumber Pencemaran Lingkungan., ” Jurnal Litbang, 14(1).
[4] Monice and Porinov, 2016, “ Analisis Potensi Sampah Sebagai Bahan Baku Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSA) di Pekanbaru, ” SainETIn, 1(1): 9–16.
[5] Hendrasarie, N., and Prihantini, R., 2020, “P emanfaatan Karbon Aktif Sampah Plastik Untuk Menurunkan Besi Dan Mangan Terlarut Pada Air Sumur, ” Jukung (Jurnal Tek. Lingkungan), 6(2): 136–146.
[6] Ratnawati, R., Amalia, S., and Sasmita, A., 2019, “K arbon Aktif dari Sampah Plastik Polietilena sebagai Adsorben untuk Pengolahan Air Limbah Laundry, ” in Seminar Nasional Teknologi dan Pengelolaan Lingkungan Tropis 2019, (978): 21–22.
[7] Amran, Y., 2015, “P emanfaatn Limbah Plastik Untuk Bahan Tambahan Pembuatan Paving Block Sebagai Alternatif Perkerasan Pada Lahan Parkir, ” Jurnal Rekayasa Sipil, 4(2): 125–129.
[8] Basuki, B., and Darmanijati, M., 2018, “P emanfaatan Limbah Plastik Bekas Untuk Bahan Utama Pembuatan Paving Block, ” JurnalRekayasa Lingkungan . , 18(1): 1–7.
[9] Siregar, R., 2020, “ Analisis Compressive Stress pada Paving Block Tipe Grass Berbahan Sampah Plastik, ” Jurnal Teknik Mesin ITI, 4(2): 52.
[10] Siregar, R., 2019, “ Korelasi Besar Temperatur Pemanasan Cetakan terhadap Kualitas Hasil Press Paving Block Berbahan Dasar Sampah Plastik, ” FLYWHEEL  Jurnal Teknik Mesin Untirta, V(1): 41–45.
[11] Santhi, D.G.D.D, 2016, “ Plastik Sebagai Kemasan Makanan Dan Minuman, ” Bagian Patologi Klinik FK UNUD, 1−11.
[12] Badan Standardisasi Nasional, 1996, “ Bata Beton (Paving Block) Sni 03-0691-1996. "