PKM Batu Bata - MUHAMMAD RIZQI PRATAMA - MUHAMMAD RIZQI PRATAMA [PDF]

Citation preview

PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA “PEMBUATAN BATU BATA DARI FLY ASH, ABU SEKAM PADI, ARANG CANGKANG KARET DAN TANAH LIAT DENGAN METODE PEMBAKARAN” BIDANG KEGIATAN PKM PENELITIAN



Diusulkan Oleh: Muhammad Rizqi Pratama : 150204055 (Ketua) Prima Yane Putri : 180204020 (Anggota1) Annisa Nadia Putri : 180204010 (Anggota2)



UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH RIAU PEKANBARU 2019



1



DAFTAR ISI Hal HALAMAN SAMPUL.............................................................................................i DAFTAR ISI............................................................................................................ii BAB 1. PENDAHULUAN......................................................................................1 1.1 Latar Belakang............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah.......................................................................................1 1.3 Tujuan Penelitian........................................................................................2 1.4 Target dan Urgensi......................................................................................2 1.5 Luaran Yang Diharapkan............................................................................2 1.6 Manfaat Penelitian......................................................................................2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................2 2.1 Tanah Liat...................................................................................................2 2.2 Sekam Padi.................................................................................................3 2.3 Fly Ash........................................................................................................3 2.4 Cangkang Karet..........................................................................................4 BAB 3. METODE PENELITIAN............................................................................4 3.1 Waktu Dan Tempat.....................................................................................4 3.2 Alat dan Bahan............................................................................................4 3.3 Metodologi..................................................................................................4 3.3.1 Preparasi Sampel..............................................................................4 3.3.2 Pembuatan Batu Bata.......................................................................4 3.4 Pengujian Batako........................................................................................5 4.1 Anggaran Biaya..........................................................................................5 4.2 Jadwal Kegiatan..........................................................................................5 DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................6 Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pengampu..................................7



2



Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan...........................................................13 Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas................15



3



1



BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk di Indonesia yang ditandai dengan meningkatnya kebutuhan sarana dan prasarana dalam masyarakat terutama di bidang pembangunan. Hal ini menyebabkan permintaan akan bahan bangunan seperti batu bata semakin meningkat, batu bata itu sendiri memiliki fungsi struktural dan non-struktural. Dalam fungsi struktural, batu bata memilki arti sebagai penyangga atau pemikul beban pada konstruksi bangunan gedung. Dalam proses pembuatan batu bata, para pengusaha batu bata hanya menggunakan jenis tanah tertentu demi menjaga kualitas produksi batu bata. Bahan dasar tanah sebagai bahan utama dalam pembuatan batu bata ketersediaannya semakin berkurang Pada bidang konstruksi, batu bata biasa dipakai sebagai penyangga atau pemikul beban yang ada diatasnya seperti pada konstruksi perumahan dan fondasi ataupun sebagai dinding pembatas dan estetika pada konstruksi gedung tanpa memikul beban diatasnya. Batu bata adalah batu buatan yang terbuat dari tanah liat dengan atau tanpa campuran bahan additive yang melalui beberapa proses. Proses tersebut meliputi pengeringan dengan cara dijemur dan kemudian dibakar dengan temperatur tinggi dengan tujuan agar batu bata mengeras dan tidak hancur jika terendam dalam air. Pemanfaatan bahan limbah juga perlu dipertimbangkan sebagai bahan campuran batu bata salah satunya adalah abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash) (Abdurrohmansyah, 2015). Batu bata merupakan salah satu komponen yang sangat penting pada suatu bangunan. Batu bata biasa digunakan sebagai komponen bahan utama dalam pembangunan rumah atau gedung, batu bata dipilih karena harganya yang relative murah, mudah diperoleh, memiliki kekuatan yang cukup tinggi, tahan terhadap cuaca karena cara pembuatannya dibakar dengan suhu 800oC. Pembuatan batu bat a kini semakin terkendala dikarnakan ketersediaan bahan baku yang mulai menuru n, dalam penelitian ini penggunaan bahan baku akan dikurangi dengan penggunaa n bahan baku alternative sebagai campuran pembuatan batu bata seperti fly ash, ar ang cangkang karet, dan arang sekam padi (Amin, 2016). 1.2 Rumusan Masalah Dari paparan di atas, maka dapat merumuskan beberapa rumusan masalah antara lain; 1. Apakah karbon dari sekam padi dan cangkang karet dapat meningkatkan sifat mekanik dari batu bata sehingga sesuai dengan standar SNI ? 2. Bagaimana komposisi yang baik untuk meningkatkan sifat mekanik dari bau bata ? 3. Bagaimana pengaruh penambahan fly ash, sekam padi dan arang cangkang karet dalam pembuatan batu bata ? 4. Bagaimana pengaruh penambahan fly ash pada batu bata terhadap lingkungan ?



2



1.3 Tujuan Penelitian Dari rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini antara lain; 1. Mengetahui dan membandingkan batu bata yang dihasilkan dengan SNI: dan batu bata yang di jual dipasaran 2. Mengetahui pengaruh variasi dari batu bata yang dihasilkan 3. Mengetahui morfologi dari batu bata yang dihasilkan 4. Mengetahui apakah batu bata yang dibuat aman untuk lingkungan 1.4 Target dan Urgensi Batu bata yang ramah lingkungan ini diharapkan dapat menjadi salah satu material yang nantinya menjadi pilihan dalam konstruksi sebuah bangunan, karena selain batu bata ini ramah lingkungan batu bata ini juga terbuat dari limbah yaitu Fly Ash, cangkang karet dan sekam padi yang sama kita ketahui limbah-limb ah tersebut masih belum banyak dimanfaatkan secara maksimal. 1.5 Luaran Yang Diharapkan Hasil dari penelitian ini diharapkan masih terus dikembangkan hingga mendapatkan batu bata yang benar-benar memberi kemaslahatan bagi manusia maupun lingkungan, target luaran yang ingin dicapai adalah publikasi jurnal internasional bereputasi (Sains Malaysiana, Scopus Indexed, Q3), laporan kemaju an dan laporan hasil. 1.6 Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat bagi masyarakat karena batu bata ini selain ramah lingkungan batu bata ini juga memiliki nilai jual yang cukup ekonomis jika di produksi secara masal. Penelitian ini juga dapat menambah keilmuan dibidang material dan juga dapat mengurangi dampak pencemaran lingkungan yang diakibatkan limbah Fly Ash. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah Liat Di Indonesia pada pembuatan batu bata merah dan genteng pada umumnya menggunakan lempung alluvial, karena sawah-sawahnya rata-rata mengandung lempung alluvial dan jarang sekali menggunakan lempung marin. Tanah liat memiliki komposisi kimia seperti Silika SiO2, Silika dalam bentuk sebagai kuarsa jika memiliki kadar yang tinggi akan menyebabkan tanah liat menjadi pasiran dan mudah slaking, kurang plastis dan tidak begitu sensitif terhadap pengeringan dan pembasahan, Alumina (Al2O3) terdapat dalam mineral lempung, feldspar dan mika. Kadar alumina yang tinggi akan memperlebar jarak temperature sintering, Fe2O3 komponen besi ini dapat menguntungkan atau merugikan tergantung jumlahnya dan sebar butirannya, semakin tinggi kadar besi tanah liat semakin rendah temperatur peleburan tanah liat. Mineral besi yang berbentuk kristal



3



dengan ukuran yang besar dapat menyebabkan cacat pada permukaan produknya seperti pada batu bata atau keramik (Siegar, 2015). 2.2 Sekam Padi Sekam padi adalah kulit yang membungkus butiran beras, dimana kulit padi akan terpisah dan menjadi limbah atau buangan. Jika sekam padi dibakar akan menghasilkan abu sekam padi. Kulit sekam terdiri 75% bahan mudah terbakar dan 25 % berat akan berubah menjadi abu. Abu ini dikenal sebagai Rice Husk Ash (RHA) yang memiliki kandungan silika reaktif sekitar 85%- 90%. Dalam setiap 1000 kg padi yang digiling akan dihasilkan 220 kg (22%) kulit sekam (Prasetyoko, 2001).



Gambar 2.2 Arang Sekam Padi 2.3



Fly Ash Fly ash (abu terbang) merupakan sisa dari hasil pembakaran batubara pada power plants. Fly ash mempunyai titik lebur sekitar 1300 oC dan berdasarkan uji komposisi kimia fly ash mengandung CAS (CO-Al2O3-SiO2) dalam jumlah besar yang merupakan pembentuk utama network glass. Fly ash mempunyai kerapatan massa (densitas) antara 2,0 – 2,5 g/cm3 (Bienias, 2003). Secara kimia fly ash merupakan mineral alumino silikat yang banyak mengandung unsur-unsur Ca, K, dan Na disamping juga mengandung sejumlah kecil unsur C dan N. Bahan nutrisi dalam fly ash yang diperlukan dalam tanah diantaranya adalah B, P dan unsur-unsur lainnnya seperti Cu, Zn, Mn, Mo dan Se. Fly ash sendiri dapat bersifat sangat asam (pH 3 – 4) tetapi pada umumnya bersifat basa (pH 10 – 12). Secara fisika fly ash batubara tersusun dari partikel berukuran silt yang mempunyai karakteristik kapasitas pengikat air dari sedang sampai tinggi. (Retno, 2006)



Gambar 2.3 Fly Ash



4



2.4



Cangkang Karet Cangkang biji karet adalah sampah perkebunan yang belum dimanfaatkan sepenuhnya.Beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan memanfaatkan limbah cangkang biji karet adalah untuk mengetahui apakah cangkangbiji karet dapat digunakan sebagai sumber alternatif karbon aktif pada proses pack carburizing. Cangkang biji karet dapat dimanfaatkan dan berpotensi menambah nilaiekonomis dengan cara diolah menjadi briket sebagai bahan bakar alternatifdengan proses karbonisasi. Cangkang biji karet dikarbonisasi dengan suhu600 ⁰C selama 2 jam menghasilkan arang cangkang biji karet (Ridho, 2016). BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat Penelitian ini di laksanakan pada bulan April hingga Juni 2020. limbah sekam padi di ambil dari petani di kabupaten kampar, limbah cangkang karet di peroleh dari perkebunan karet warga Kubang raya dan limbah Fly ash diperoleh di PLTU Tenayan Raya. Penelitian dan pengujian dilakukan di laboratorium Kimia terpadu Universitas Muhammadiyah Riau, Politeknik Kampar, laboratorium terpadu UNRI, dan laboratorium PLTU Tenayan Raya. 3.2



Alat dan Bahan Gelas ukur 100 mL, neraca analitik, timbangan, spatula, beaker glass, ember, cetakan batu bata, Loyang besi, tungku pemanas, FTIR, SEM EDX, alat uji kuat tekan, oven, kanebo, tanah liat, abu sekam padi, Fly Ash dan air. 3.3 3.3.1



Metodologi Preparasi Sampel Pembuatan batu bata diawali dengan preparasi cangkang biji karet dan sekam padi. Kedua bahan utama ini dibakar dan dijadikan arang di dalam sebuah drum besi. Setelah kedua bahan di karbonisasi kemudian dilakukan penggerusan hingga halus kemudian bahan akan diayak dalam ayakan 100 mesh. 3.3.2



Pembuatan Batu Bata Pembuatan batu bata dilakukan dengan sistem pmbakaran hal ini diawali dengan persiapan bahan-bahan yang akan digunakan yaitu tanah liat, abu sekam padi, dan fly ash dimana batu bata dibuat dengan perbandingan komposisi 6:2:2, 6 tanah liat, 2 abu sekam padi, 2 fly ash, 6:4:0, 4 tanah liat, 4 abu sekam padi, 0 fly ash, 6:0:4, 6 tanah liat, 0 abu sekam padi, 4 fly ash dan 10:0:0 digunakan asebagai kontrol. Langkah selanjutnya tanah liat dilumat menggunakan air sebanyak 40% dari berat keseluruhan batu bata setelah tanah liat lumat dan halus kemudian ditambah kan dengan abu sekam padi dan fly ash di adon hingga adonan kalis dan tercampur rata. Adonan yang talah rata didiam anginkan selama 2 hari guna mengurangi kadar air dan memadatkan adonan, adonan siap di cetak menjadi adonan batu bata kemudian adonan batu bata di oven selama 2x24 jam guna



5



mengurangu kadar air, kemudian adonan batu bata di jemur selama 3 hari untu menjadikan batu bata yang benar kering, setelah adonan batu bata kering batu bata dibakar didalam tungku selama 3 hari dengan suhu kisaran 1000 oC kemudian batu bata didinginkan secara perlahan agar tidak retak dan pecah setelah dingin batu bata siap untuk di uji hal yang sama dilakukan dengan perbandingan lainnya. 3.4



Pengujian Batako Bau bata yang dihasilkan nanti akan dikarakterisasi gugus fungsi dan morfologi dengan menggunakan instrumen SEM (Scanning Electron Microscope) dan gugus fungsi dengan instrumen FTIR (Fourier Transfer Infra Red) kemudian batu bata diuji sifat mekaniknya seperti uji kekerasan (Hardness), dan kekuatan tekan (Compresive) serta pengujian Water Absorbsion. BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1 Anggaran Biaya No.



Jenis Pengeluaran



Biaya(Rp)



1.



Peralatan Penunjang



Rp.2.778.000,-



2.



Bahan habis pakai



Rp.3.604.500,-



3.



Perjalanan



Rp.965.000,-



4.



Pengeluaran lain-lain



Rp.2.000.000,-



Jumlah keseluruhan biaya



4.2 N o 1 2 3 4 5 6



Rp 9.847.500,.



Jadwal Kegiatan



Jenis Kegiatan Persiapan Alat dan Bahan Baku Peminjaman Alat Penunjang Pembuatan Bata Karakterisasi dengan Instrumen Analisa Data Penyusunan Laporan Akhir



Bulan KeI II III IV V 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4                                                                                                                                                                                                                                                



6



DAFTAR PUSTAKA Abdurrohmansyah, Studi Kuat Tekan Batu Bata Menggunakan Bahan Additive (Abu Sekam Padi, Abu Ampas Tebu dan Fly Ash) Berdasarkan Spesifikasi Standar Nasional Indonesia (SNI) JRSDD, Edisi September 2015, Vol. 3, No. 3, Hal:541 – 552 (ISSN:2303-0011). Bienias, J., Walczak, M., Surowska, B.dan Sobczak, J, (2003), Microstructure and Corrosion Behavior of Aluminium Fly Ash Composite, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials,Vol. 5, hal. 493-502. Prasetyoko, D., (2001), Pengoptimuman Sintesis Zeolit dari pada Silika abu sekam padi Pencirian dan Tindak Balas Pemangkinan Friedel Crafts, MSc thesis, University Teknologi Malaysia, Malaysia. Retnosari, Agustin, 2013, Ekstraksi Dan Penentuan Kadar Silica (SiO2) Hasil Ekstraksi Dari Abu Terbang (Fly Ash) Batubara, Universitas Jember: Malang. Rhidho, Tri, 2016, Pemanfaatan Limbah Cangkang Biji Karet Menjadi Briket Sebagai Bahan Bakar Alternatif Dengan Bahan Perekat Amilum, Polithnik Negri Sriwijaya: Palembang. Siregar, N, 2010, Pemanfaatan Abu Pembakaran Ampas Tebu Dan Tanah Liat Pada Pembuatan Batu Bata, UMSU: Medan



7



8



9



10



1.4 Biodata Dosen Pendamping A. Identitas Diri 1 Nama Lengkap (dengan gelar) 2 Jenis Kelamin 3 Program Studi 4 NIP/NIDN 5 Tempat dan Tanggal Lahir 6 E-mail 7 Nomor Telepon/HP



Rahmadini Syafri, B. Sc., M. Sc Perempuan Kimia 08 250985 2015 02 117 / 10 250985 01 Tembilahan, 25 September 1985 [email protected] 082171949565



B. Riwayat Pendidikan Gelar Akademik Sarjana Nama Institusi Universiti Kebangsaan Malaysia Jurusan/Prodi Teknologi Kimia Tahun Masuk2004-2007 Lulus C. Rekam Jejak Tri Dharma PT C.1. Pendidikan/Pengajaran No Nama Mata Kuliah 1 Kimia Fisik I dan II 2 Kinetika Dan Dinamika 3 Kimia Polimer C.2. Penelitian N Judul Penelitian o 1 Effect of Rice Husk Surface Modification by LENR the on Mechanical Properties of NR/HDPE Reinforced Rice Husk Composite



S2/Magister Universiti Kebangsaan Malaysia Kimia (Teknologi Polimer) 2008-2011



Wajib/Pilihan Wajib Wajib Pilihan



SKS 3 dan 3 3 2



Penyandang Dana



Tahun



Ministry of Science, Technology and Innovation (MOSTI) Malaysia, code project: IRPA 06-01-02SF0411 Arachem (M) Sdn. Bhd.



2011



2



Effect of Structure on Surfactant Properties



2013



3



Pemanfaatan Limbah Industri Keripik Nenas Dan Nangka Sebagai Pupuk Organik Cair



UMRI



2016



4



Analisa Unsur Hara Makro, Mikro, C/N Dan C-Organik Limbah Industri Keripik Nenas Dan Nangka



PDP-DIKTI



2017



11



Desa Kualu Nenas Sebagai Pupuk Organik Cair 5



Pengembangan Dan Pembuatan Implan Ortopedi Sementara (Standard Uniplanar fixator) Menggunakan Bimetal



STRANAS-DIKTI



2018



6



Pemanfaatan Limbah Cangkang Biji Karet dan Pelepah Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Komposit Industri Otomotif



PDP-DIKTI



2018



C.3. Pengabdian Kepada Masyarakat No Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Penyandang Dana



Tahun



1



Pemeriksaan Darah Gratis Dan Penyuluhan Pembuatan Obat Herbal Untuk Penyakit Asam Urat, Hipertensi, Diabetes Dan Kanker Di Perumahan BKD Kualu, Kec.Tambang, Kab.Kampar



Hibah URP (PT. CPI)



2015



2



Pemberdayaan Ibu Rumah Tangga Di Desa Kualu, Kec.Tambang, Kab. Kampar Dalam Pengolahan Makanan Dan Minuman Kesehatan Pelatihan Pembuatan Pupuk Organik Cair Bagi Kelompok Tani Desa Kartama Pekanbaru Pelatihan Publikasi Ilmiah Dan Penelitian Tindakan Kelas Bagi GuruGuru SMAN 2 Tambang, Kabupaten Kampar



UMRI



2017



UMRI



2017



UMRI



2018



3



4



12



13



Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Jenis Perlengkapan Volume Harga Satuan (Rp)



Nilai (Rp)



-



Cawan Krusibel (50 Ml)



25 Buah



20.000



500.000



-



Pisau Kater



6 Buah



6.000



36.000



-



Paku



2 Kg



7.000



14.000



-



Palu



2 Buah



20.000



40.000



-



Gunting



3 Buah



7.000



21.000



-



Masker



2 Kotak



25.000



50.000



-



Sarung Tangan



2 Kotak



45.000



90.000



-



Drum Besi



2 Buah



120.000



240.000



-



Kaca Arloji



10 Buah



12.000



120.000



-



Spatula



10 Buah



7.000



70.000



-



Cawan Penguap



10 Buah



16.000



160.000



-



Ayakan 100 Mesh



2 Buah



450.000



900.000



-



Kerangka Cetakan



2 Buah



60.000



120.000



-



6500Cetakan



1 buah



300.000



300.000



-



Gergaji



1 Buah



67.000



67.000



-



Triplek



1 Lembar



65.000



50.000



-Sub Total (Rp) 2. Bahan Habis



2.778.000



Volume



Harga Satuan (Rp)



Nilai (Rp)



-



Buku Polio



2 Buah



18.500



37.000



-



Kertas A4



1 Rim



50.000



50.000



-



Kertas Label



2 Bungkus



18.000



36.000



-



Jilid Dan Print



7 Paket



25.000



175.000



-



Map Tali



3 Buah



5.500



16.500



-



Double Tape



2 Buah



5.000



10.000



-



Pena Unibol



2 Buah



10.000



20.000



14



-



Tipe-x



2 Buah



10.000



20.000



-



Cangkang Karet



40 Kg



10.000



400.000



-



Sekam Padi



40 Kg



7000



280.000



-



Uji Morfologi



1



350.000



350.000



-



Uji Gugus Fungsi



6



85.000



510.000



-



Uji Kuat Tekan



6



150.000



900.000



-



Uji Kekerasan



6



100.000



600.000



-



Tempat Analisa



1 bulan



500.000



500.000



-



Aquadest



40 Liter



5.000



200.000



-Sub Total (Rp) 3. Perjalanan



Volume



Harga Satuan (Rp)



4.104.500 Nilai (Rp)



-



Perjalanan Survei



200.000



200.000



-



Pngiriman Sampel



765.000



765.000



-Sub Total (Rp)



965.000



4. Lain-Lain -



-



Volume



Harga Satuan (Rp)



Nilai (Rp)



Karbonisasi Cangkang Biji Karet, Sekam Padi



10



100.000



1.000.000



Pengepress Sampel Bata



10



100.000



1.000.000



-Sub Total (Rp)



2.000.000



Total 1+2+3+4 (Rp) Rp. 9.847.500 Terbilang: Sembilan Juta Delapan Ratus Empat Puluh Tujuh Ribu Lima Ratus Rupiah



15



Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas No.



Nama / NIM



Program Studi



Muhammad Rizki Pra l tama/150204055



Kimia



Prima Yane Putri/ 1 2 80204020



Kimia



Bidang Alokasi Waktu Uraian Tugas Ilmu (Jam/Minggu) Mensintesis/m embuat batako dan menga-nali sa hasil karakte risasi Pengadaan bah Kimia 21 jam/minggu an dan melakuk an pengujian/ka rakterisasi sam pel Kimia 21 jam/minggu



16



Annisa Nadia Putri/ 5 180204010



Kimia



Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua



Mengedit Makalah/lapo-r Kimia 21 jam/minggu an dan mobilisa si pengujian sa mpel



17