.
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 Pengaruh Pemanfaatan Limbah Abu Kulit Jagung sebagai Pengganti Semen terhadap Kuat Tekan Mortar The Influence of Utilizing Corn Husk Ash Waste as a Cement Replacement on the Compressive Strength of Mortar Trisnawathy1,.
Ashari Ibrahim .
Nugrah Putri.
Valeria Angelica Barrythia.
1,2,3,.
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang Koresponden : .
nasir@poliupg.
ABSTRAK
Sejalan dengan perkembangan zaman dan teknologi, banyak dikaji penelitian mengenai pemanfaatan limbah sekitar sebagai alternatif pengganti material konstruksi dalam upaya mengurangi pencemaran lingkungan, salah satunya tanaman jagung.
Dari hasil uji kandungan kimia terhadap kulit jagung yang telah melalui proses pengabuan, diketahui bahwa terdapat kandungan SiO2 sebesar 13,44%, dimana kandungan tersebut dimiliki juga oleh semen portland yang menjadi bahan pengikat.
Penelitian ini berfokus pada pengaruh pemanfaatan limbah abu kulit jagung sebagai pengganti sebagian semen dengan membandingkan besarnya kuat tekan mortar menggunakan variasi 0%, 2%, 5%, 10% dari volume semen.
Sampel mortar berukuran 5x5x5 cm dengan masing-masing variasi menggunakan 30 sampel benda uji.
Kulit jagung yang digunakan merupakan jenis jagung manis yang berasal dari kabupaten Luwu Utara.
Metode pengabuan yang digunakan pada kulit jagung yaitu metode pembakaran yang kemudian disaring menggunakan saringan no.
Diperoleh kekuatan tekan mortar pada usia 28 hari dengan variasi 0%, 2%, 5%, dan 10% menunjukkan kuat tekan rata-rata berturut-turut sebesar 15,32 MPa, 13,10 MPa, 9,70 MPa, dan 11,27 MPa.
Semakin besar persentase abu kulit jagung sebagai pengganti sebagian semen menyebabkan penurunan kekuatan tekan mortar.
Kata Kunci: Mortar.
Kuat tekan.
Abu Kulit Jagung
PENDAHULUAN
sebagai alternatif untuk mengurangi pencemaran lingkungan dari sampahsampah.
Penggunaan limbah pada mortar tentunya harus tetap sejalan dengan aturanaturan dasar dalam pembuatan mortar.
Mortar merupakan suatu material yang berperan penting dalam bidang konstruksi.
Semakin besar penggunaan mortar pada suatu bidang konstruksi akan meningkatkan penggunaan semen.
Namun hal tersebut dapat diatasi dengan pemanfaatan limbah yang bersumber dari tanaman salah satunya adalah tanaman jagung.
Latar Belakang Semakin mengalami kemajuan pesat khususnya bangunan-bangunan Sejalan dengan hal tersebut, inovasi terhadap bahan-bahan material tentu semakin beragam salah satunya pada material yang berbahan dasar mortar.
Di dunia ketekniksipilan kita sudah penelitian-penelitian mengenai pemanfatan limbah sekitar 68/76 .
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 Tabel 1.
Tipe Mortar Jagung adalah hasil pangan terbesar kedua setelah beras.
Dengan demikian, terjadi peningkatan limbah salah satunya yaitu kulit jagung.
Seperti yang kita ketahui bahwa pengolahan limbah sampah sangat Pemanfaatan limbah kulit jagung sebagai bahan pengganti semen ini didukung dengan beberapa faktor salah satunya kandungan silika yang dimilikinya cukup besar.
Dilansir dari penelitian terdahulu, hasil XRF abu kulit jagung memiliki kandungan SiO2 sebesar 47,40% (Wika Wijiawati, 2.
Dengan demikian, limbah abu kulit jagung dapat dijadikan sebagai bahan alternatif pengganti semen.
Jenis Mortar M Kekuatan 17,2 MPa Mortar S 12,5 MPa Mortar N 5,2 MPa Mortar O 2,4 MPa interior serta eksterior yang beban struktur dan menjadi beku dalam Mortar K < 2,4 MPa lama seperti mortar kapur.
TINJAUAN PUSTAKA
Mortar Mengacu pada SNI 03-6825-2002, mortar merupakan campuran material konstruksi yang terdiri dari agregat halus dengan bahan perekat berupa tanah liat, kapur, semen portlan.
dan air dengan komposisi tertentu.
Berdasarkan jenis bahan ikatnya dibedakan sebagai mortar kapur, mortar lumpur, mortar semen dan mortar khusus.
Mortar berperan sebagai perekat yang meningkatkan kekuatan ikatan antara elemen-elemen penyusun suatu konstruksi.
Ketahanan mortar dipengaruhi oleh kohesi pasta semen terhadap partikel agregat Secara keseluruhan, mortar memiliki kontribusi struktural yang relatif kecil Tipe-Tipe Mortar Berdasarkab BSN .
tentang SNI
03-6882-2002 mortar dibagi menjadi lima tipe seperti tampak pada Tabel 1
69/76
Penggunaan bertulang dan dengan beban tekan besar.
dengan beban tekan normal yang memiliki dengan tanah, drainase, serta penahan tanah non structural .
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 Sifat-Sifat Mortar SifatAesifat mortar diuraikan sebagai a Keawetan Kemampuan mortar untuk tetap bertahan sesuai dengan kondisi rencana Dimana mortar tahan terhadap korosi pada durasi waktu tertentu.
Untuk mencapai hal ini.
nilai faktor air-semen .
dibatasi serta penetapan dosis terkecil pada kondisi lingkungan.
b Kuat tekan Merupakan kemampuan mortar dalam menahan beban atau gaya mekanis hingga mencapai titik kegagalan.
Besarnya kekuatan tekan mortar diperoleh melalui pengujian standar, di mana mesin uji digunakan untuk memberikan beban tekan secara bertahap dengan kecepatan tertentu hingga benda uji mengalami retak atau c Modulus elastisitas Nilai modulus elastisitas mortar diperoleh dengan perbandingan antara kuat tekan mortar dan regangan yang d Kelecakan Kelecakan adalah karakteristik adukan kemudahan dalam proses pencampuran.
Dengan kata lain, kelecakan menggambarkan tingkat kemudahan kerja yang diperlukan untuk mencapai kompaksi penuh.
Bahan Penyusun Mortar Keunggulan dan Kelemahan Mortar Dalam aplikasi tertentu, mortar dipompakan ke lokasi yang d Memiliki ketahanan yang baik, tidak mudah busuk, dan tidak mengalami pelapukan.
Kelemahan mortar a Agar diperoleh mortar dengan kekuatan tekan yang besar, komposisi yang tepat antara semen, pasir, dan air.
b Pada daerah tertentu, diperlukan ketelitian dalam penambahan bahan aditif agar mencapai kualitas yang diinginkan.
c Mortar memiliki kuat tarik yang rendah, sehingga perlu diperkuat dengan baja tulangan, seperti pada pondasi pancang.
d Agar memperoleh mortar dengan kuat tekan yang tinggi, diperlukan pencampuran yang tepat antara semen, pasir, dan air dalam komposisi yang sesuai Karena memiliki kuat tarik yang rendah, diperlukan penambahan baja tulangan, seperti pada pondasi Keunggulan :
a Campuran mortar mudah dalam pengangkutan dan pencetakan sesuai bentuk yang diperlukan.
b Kekuatan tekan mortar saat dipadukan bersama baja tulangan akan meningkatkan kemampuan struktur dalam menahan beban
yang berat
70/76
Air Air memiliki peran penting dalam pembentukan pasta semen, yang memengaruhi workability, kekuatan, susut, dan keawetan mortar.
Pada prinsipnya, semen hanya memerlukan sekitar 25% air dari total bobotnya untuk proses hidrasi.
Jika jumlah air yang digunakan kurang dari 25%, maka campuran akan menjadi kering dan workability tidak dapat tercapai.
Agregat halus Agregat halus merupakan agregat yang lolos saringan 4,8 mm (Zuraidah et al.
Agregat halus disyaratkan .
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 dalam SK SNI 03-6821-2002 sebagai a Kandungan lumpur maksimum dalam agregat halus dibatasi hingga b Material organik dalam agregat halus dibatasi yang dapat dibuktikan melalui uji warna Abrams-Harder menggunakan larutan NaOH.
Hasil penelitian terdahulu menunjukkan bahwa berdasarkan analisis XRF, kandungan SiOCC dalam abu kulit jagung mencapai 47,40%, jauh lebih tinggi dibandingkan kulit jagung asli yang hanya mengandung 0,765% SiOCC.
METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan Alat:
Preparasi bahan : Blender kering, saringan/ayakan, dan panci.
Pembuatan sampel : Mesin pengaduk, meja leleh, stopwatch, cetakan kubus benda uji, sendok perata, timbangan digital, gelas ukur, alat pemadat, dan mistar baja.
Pengujian kuat tekan : Mesin tekan, kain majun, dan timbangan digital.
Bahan:
- Semen Portland Cement Composite (PCC) - Abu kulit jagung jenis jagung manis (Zea mays saccharata Stur.
dari daerah Luwu Utara.
- Agregat halus berasal dari bendungan Bili-Bili.
Metode pengabuan pada kulit jagung dilakukan dengan cara pembakaran dengan variasi penggunaan abu kulit jagung Agregat halus harus terdiri dari berbagai ukuran dengan memenuhi persyaratan sebagai berikut:
Menyisakan 2% dari berat di atas ayakan 4 mm.
- Menyisakan 10% dari berat di atas ayakan 1 mm.
- Menyisakan 80%-95% dari berat di atas ayakan 0,25 mm Semen Portland Semen Portland adalah semen hidrolis yang diperoleh melalui penggilingan klinker, yang sebagian besar terdiri dari silikat kalsium bersifat hidrolis, ditambah dengan gips sebagai bahan tambahan.
Sifat hidrolis semen Portland disebabkan oleh kandungan kalsium silikat dan kalsium sulfat yang bereaksi cepat dengan air.
Di Indonesia, standar mutu yang digunakan mengacu pada SII.
0013-81,
AuMutu dan Cara Uji Semen Portland,Ay sebagaimana tercantum dalam SNI 033449-2004.
Kulit jagung mengandung silika yang berpotensi digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan SiOCC.
Penelitian ini bertujuan untuk mengekstraksi SiOCC dari abu kulit jagung menggunakan dua metode, yaitu metode sol-gel dan Karakterisasi dilakukan menggunakan XRF.
FTIR, dan XRD.
Variasi 1 = 0% Variasi 2 = 2% Variasi 3 = 5% Variasi 4 = 10% Cara uji kuat tekan mortar berpatokan pada SNI 03-6825-2002 pada usia mortar 28 hari.
Komposisi campuran mortar menggunakan perbandingan 1 PCC : 3 PP.
Prosedur Penelitian Prosedur penelitian secara singkat dapat dilihat pada diagram alir berikut:
71/76
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 sebagai wadah perantara, selama 30 sampai 60 menit.
Proses ini bertujuan untuk menghilangkan kadar organik dari kulit jagung.
Setelah kulit jagung kering, haluskan atau hancurkan menjadi bubuk atau abu menggunakan blender kering.
Agar lebih halus, kulit jagung disaring dengan menggunakan ayakan 100 mesh.
Pembuatan Sampel Penelitian Pembuatan sampel mortar dapat dilakukan dengan tahapan:
Menyiapkan alat dan bahan yang Mencampurkan air dan semen dalam mesin pengaduk selama 30 detik dengan kecepatan putaran 140 A 5 putaran per menit.
Agregat halus atau pasir dimasukkan sedikit demi sedikit kedalam mesin pengaduk dengan kecepatan yang sama selama 30 detik dan dengan kecepatan 285 A 5 putaran per menit pada 30 detik Pengadukan dihentikan dan campuran mortar didiamkan selama 75 detik dalam mesin pengaduk.
Pengadukan diulang selama 60 detik dengan kecepatan 285 A 5 putaran per Pengujian konsistensi normal mortar dengan percobaan leleh menggunakan alat meja leleh dan cincin leleh Ulangi pekerjaan .
sampai dengan .
hingga diperoleh diameter rata-rata .
= 1,00-1,15 kali diameter semula .
maka tahap selanjutnya adalah pencetakan mortar.
Pengisian cetakan mortar dilakukan sebanyak 2 .
lapis dan setiap lapis dipadatkan 23 kali dengan 4 kali putaran dalam 10 Langkah 1 sampai dengan 7 dilakukan berulang sebanyak jumlah variasi penambahan abu kulit jagung dengan persentase berikut.
Gambar 1.
Diagram Alir Penelitian Preparasi dan Pengabuan Kulit Jagung Persiapan abu kulit jagung melalui tahapan berikut:
Limbah Kabupaten Luwu Utara yang telah Kulit jagung dicuci untuk menghilangkan kotoran dan debu.
Setelah itu, kulit jagung di jemur di bawah sinar matahari.
Kulit jagung dipotong menjadi bagian-bagian memudahkan proses pengabuan.
Pengabuan dilakukan dengan langsung menggunakan panci
72/76
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 Tabel 2.
Persentase Abu Kulit Jagung dan Jumlah Sampel Variasi Persentase Abu Kulit Jagung Jumlah Sampel 30 buah 30 buah 30 buah 30 buah Jumlah 120 buah mengandung silika sebesar 13,44% yang mana pada semen portland juga terkandung sebanyak 17-25% silika, hal ini menunjukkan bahwa kandungan abu kulit jagung jenis jagung manis yang berasal dari luwu utara memiliki kandungan silika yang cenderung lebih rendah.
Tabel 3.
Hasil Pengujian Karakteristik Kandungan Abu Kulit Jagung Unsur Carbon (C) Kalium (K2O) Silika (SiO.
Oksigen (O) Kapur (CaO) Magnesia (MgO) ANALISIS PENELITIAN Hasil Pengujian Karakteristik Abu Kulit Jagung Pengujian karakteristik yang dilakukan pada abu kulit jagung adalah pengujian berat volume dan pengujian karakteristik kandungan pada abu kulit jagung.
Hasil pengujian karakterisasi kandungan abu kulit jagung dengan menggunakan metode SEM-EDS dapat dilihat Tabel 3.
Abu Kulit Jagung (%) 74,13 8,91 13,44 1,99 1,53 Pengujian berat volume abu kulit jagung Dari hasil pengujian berat volume abu kulit jagung diperoleh nilai rata-rata dari kondisi padat dan gembur yaitu 0,208 kg/liter, nilai tersebut akan digunakan sebagai perbandingan komposisi untuk menentukan jumlah kebutuhan abu kulit Dari hasil pengujian karakteristik kandungan abu kulit jagung dapat dilihat bahwa abu kulit jagung mengandung beberapa unsur yang juga terkandung pada semen portland.
Abu kulit jagung Tabel 4.
Pengujian Berat Volume Abu Kulit Jagung Uraian Berat mould Volume mould Berat mould sampel Berat sampel Berat volume Rata-rata Simbol T .
V .
G .
M .
g/lite.
M .
g/lite.
M .
g/lite.
Uji Konsistensi Normal Mortar
Kondisi
Gembur
Kondisi
Padat
180,44
387,51
0,207
0,207
180,44
388,92
0,208
0,208
0,208
Tabel 5.
Uji Konsistensi Normal Mortar Komposisi 1:3 Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa persentasi air yang memenuhi syarat uji konsistensi normal mortar .
Ae115% berdasarkan SNI 03-6825-2.
terdapat pada persentasi 60% dari berat semen.
Berikut kebutuhan bahan mortar.
73/76
Pasir .
PCC .
Air Ket.
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 Dari tabel tersebut terlihat bahwa persentase air yang sesuai dengan syarat uji konsistensi normal mortar .
Ae115% menurut SNI 03-6825-2.
terdapat pada 60% berat semen.
dimiliki oleh penambahan abu kulit jagung sebanyak 5% dengan kuat tekan rata-rata 9,70 MPa.
Dilihat dari hasil kuat tekan mortar pada setiap variasi campuran mortar, penggunaan Abu Kulit Jagung sebagai menurunkan kualitas mortar, semakin tinggi Abu Kulit Jagung yang terkandung pada campuran mortar, maka kuat tekan yang akan dihasilkan akan menurun dari kuat tekan mortar normal.
Kuat Tekan Diperoleh kekuatan tekan mortar pada usia 28 hari untuk mengetahui besarnya kemampuan mortar dalam menerima Pengujian kuat tekan dilakukan di Laboratorium Bahan dan Beton Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang.
Berikut merupakan hasil pengujian kuat tekan mortar.
KESIMPULAN
Hasil pengujian karakterisasi untuk mengetahui kandungan pada abu kulit jagung telah diperoleh bahwa, abu kulit jagung mengandung silika (SiO.
sebanyak 13,44%, kapur (CaO) sebanyak 1,99%.
Carbon (C) sebanyak 74,13%.
Kalium (K2O) sebanyak 8,91%, dan Magnesia (MgO) sebanyak 1,53%.
Dengan demikian, sebagian kandungan yang ada pada semen Portland juga dimiliki pada abu kulit jagung.
Hasil uji kuat tekan mortar dengan penggunaan abu kulit jagung sebagai substitusi sebagian semen dengan variasi 0%, 2%, 5%, dan 10% menghasilkan kuat tekan rata-rata yaitu, pada variasi 0% diperoleh kuat tekan rata-rata sebesar 15,32 MPa, pada variasi 2% diperoleh kuat tekan rata-rata sebesar 13,10 MPa, pada variasi 5% diperoleh kuat tekan rata-rata sebesar 9,70 MPa, dan pada variasi 10% diperoleh kuat tekan rata-rata sebesar 11,27 MPa.
Adapun perbandingan kuat tekan mortar dengan variasi 0%, 2%, 5%, dan 10% yang diperoleh ialah semakin banyak kandungan abu kulit jagung yang digunakan maka nilai kuat tekan mortar akan menurun dari kuat tekan mortar normal atau dengan variasi penambahan abu kulit jagung 0%.
Dan berikut adalah tingkat persentase penurunan dari kuat tekan mortar normal untuk setiap variasinya, yaitu untuk variasi 2% mengalami penurunan sebesar 14,49% Tabel 6.
Rekap Hasil Uji Kuat Tekan Jumlah Sampel Kuat Tekan (MP.
Berat Volume .
g/m.
Tipe
Mortar
15,32
2177,94
13,10
2175,13
9,70
2144,46
11,27
2134,26
Kuat Tekan (MP.
Variasi
(%)
Variasi (%) Gambar 2 Grafik Hasil Kuat Tekan RataRata Mortar Dari Gambar 2, diketahui kuat tekan mortar normal dengan penambahan abu kulit jagung 0% memiliki kuat tekan tertinggi dengan 15,32 MPa dan turun pada variasi 2% dan variasi 5%, dan kembali naik pada variasi 10% dengan kuat tekan rata-rata 11,27 MPa.
Kuat tekan terendah 74/76 .
ISSN 2775-0213 Journal of Applied Civil and Environmental Engineering Ae Vol.
No.
Oktober 2024 Badan Standardisasi Nasional.
SNI
03-3449-2004.
Mutu dan Cara Uji Semen Portland.
Jakarta.
Badan Standardisasi Nasional.
SNI
15-2049-2004.
Semen Portland.
Jakarta.
Fadhiilah.
Fitria Nur dan Johan Budianto.
Pengaruh Penambahan Abu Kulit Jagung Dengan Persentase 1%, 2%, 3% dan Superplasticizer Terhadap Kuat Tekan Beton.
Yogyakarta: Universitas Teknologi Yogyakarta.
Fakhrunisa.
Nindi, dkk.
Kajian Penambahan Abu Bonggol Jagung yang Bervariasi dan Bahan Tambah Superplasticizer Terhadap Sifat dan Mekanik Beton Memadat Sendiri (Self-Compacting Concret.
Dalam Jurnal Bangunan .
Vol.
No.
2:9-18
ttps://Journal2.
, diakses 23 Januari 2.
Ghazali.
Mohd.
et al.
Development of Cement Paste with Composite of Corn Husk Ash : Pahang.
Malaysia:
Politeknik Muadzam.
Vol.
3 No.
Karlina.
Lilis, dkk.
Analisis Sifat Optik Silika yang Diekstrak dari Limbah Dedaunan.
Kendari: Jurusan Pendidikan Fisika.
Universitas Haluoleo.
Kevern.
John T and Kejin Wang.
Investigation into Corn Ash as a Supplementary Cementitious Material in Concrete.
Kansas City.
USA: University of Missouri-Kansas City.
Mulyono.
Teknologi Beton.
Bahan Jakarta: Fakultas Teknik.
Universitas Negeri Jakarta.
Pratama.
Rio Orlando.
Pengaruh Penambzahan Abu Tongkol Jagung Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis pada Mortar.
Skripsi.
Bandar Lampung: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Lampung.
ortar tipe S), untuk variasi 5% mengalami penurunan sebesar 36,62% .
ortar tipe N), sedangkan untuk variasi 10% mengalami penurunan sebesar 26,43% .
ortar tipe N).
Penambahan abu kulit jagung sebagai pengganti sebagian semen mengalami penurunan dari nilai kuat tekan mortar Meskipun demikian campuran mortar abu kulit jagung masih dapat digunakan jika dilihat dari hasil kuat tekan yang masuk dalam klasifikasi tipe mortar yaitu tipe S dan N.
Campuran mortar abu kulit jagung ini dapat digunakan contohnya pada dinding penahan tanah, saluran pembuangan, dan pasangan dinding interior maupun DAFTAR PUSTAKA