Memanfaatkan Limbah Kaca [PDF]

Citation preview

12 September 2012



Memanfaatkan Limbah Kaca Paper Polusi Industri, sekilas mengenai kaca, penggunaanya, dan pemanfaatan limbah kaca untuk tujuan komersial maupun lingkungan. Disusun oleh : Ashof Wilda Achmad



( 201124024 )



Deni Setiawan



( 201124027 )



Sutanti



( 201124038 )



DAFTAR ISI



DAFTAR ISI ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 KATA PENGANTAR --------------------------------------------------------------------------------------------- 3 PENDAHULUAN ------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Menyulap Limbah Kaca Menjadi Barang Berharga ------------------------------------------------- 5 1.



Beberapa Bentuk Kerajinan Limbah Kaca ---------------------------------------------------------------6



2.



Memanfaatkan limbah kaca sebagai ‘green engineering’ ------------------------------------------9



3.



Pengaruh Jenis Kaca----------------------------------------------------------------------------------------- 11



4.



Pengaruh Warna Kaca -------------------------------------------------------------------------------------- 12



5.



Uraian Umum Mengenai ASR ---------------------------------------------------------------------------- 12



6.



Produk Beton Arsitektural--------------------------------------------------------------------------------- 14



7.



Semen Portland ---------------------------------------------------------------------------------------------- 17



8.



Shrinkage------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17



KESIMPULAN -------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 DAFTAR PUSTAKA-------------------------------------------------------------------------------------------- 21



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



2



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga tugas makalah analisis biaya tentang Pengolahan Limbah Kaca ini dapat di selesaikan dengan baik. Adapun tujuan dari tugas makalah ini adalah agar mahasiswa dapat lebih memahami dan mengerti serta lebih mudah mempelajari dari analisis biaya ini. Terimakasih kami ucapkan kepada Pembina yang telah memberikan tugas ini kepada kami. Serta tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu.Sehingga tugas Makalah analisis biaya tentang Pengolahan Limbah Kaca ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya dan dapat dimanfaatkan bersama. Namun demikian, penyusun sangat menyadari ketidak sempurnaan makalah ini.oleh karena itu, kritik dan saran pembaca yang bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Akhir kata, semoga dengan adanya laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca sehingga dapat menambah ilmu pengetahuan.



Jakarta, September 2012



Tim penyusun



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



3



PENDAHULUAN



Sampah merupakan salah satu permasalahan yang tengah dihadapi oleh kotakota besar, khususnya sampah anorganik (non-biodegradable). Cara mengatasinya agar tidak mencemari lingkungan masih menjadi persoalan besar. Penanganan sampah anorganik yang terencana memiliki prospek untuk memecahkan permasalahan tersebut. Pemanfaatan limbah kaca berbentuk pecahan memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan dasar kerajinan hiasan miniature bangunan. Salah satunya adalah membentuk menjadi hiasan miniatur menara pissa melalui proses pemotongan dan perakitan berdasarkan penelitian terhadap jenis-jenis limbah kaca dan klasifikasinya. Limbah kaca yang dimanfaatkan (didaur ulang) untuk pembuatan kerajinan hiasan miniature gedung, dapat digunakan sebagai hiasan dengan harga yang relatif terjangkau. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif pilihan kerajinan perhiasan yang sudah ada di pasar baik dari segi estetik maupun harga, khususnya bila dibandingkan dengan kerajinan hiasan dari batu dan logam atau hiasan impor. Pada konteks sosial diharapkan hasil-hasil penelitian ini dapat meningkatkan apresiasi masyarakat terhadap produkproduk kria, dan selain itu pula memperluas wawasannya tentang potensi yang terdapat pada barang-barang limbah dapat bermanfaat dan tidak mencemari lingkungan serta dapat membuka lapangan kerja baru.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



4



Menyulap Limbah Kaca Menjadi Barang Berharga



Hingga kini, limbah masih menjadi masalah serius di republik ini. Terutama, di daerah-daerah industri besar. Akan tetapi, limbah tersebut masih dapat dimanfaatkan dengan teknologi yang tepat. Salah satu limbah yang mampu disulap menjadi barang berharga dan bernilai usaha adalah limbah kaca. Daur ulang merupakan salah satu cara untuk meminimalisasi jumlah limbah dengan cara mengubahnya menjadi barang-barang berguna dan bernilai ekonomi tinggi. Daur ulang adalah proses membuat karya yang bertujuan untuk mengurangi penggunaan bahan baku baru, mengurangi polusi, mengurangi penggunaan energi, mengurangi kerusakan lingkungan, serta mengurangi emisi rumah kaca dibanding pembuatan barang baru. Beberapa material sampah atau limbah yang bisa didaur ulang, di antaranya kaca, plastik, kertas, logam, kayu, barang elektronik, dan tekstil. Akan tetapi, pengolahan sampah organik menjadi kompos tidak dikategorikan sebagai daur ulang meskipun prosesnya mirip. Mengapa demikian? Karena daur ulang lebih difokuskan pada limbah yang tidak bisa didegradasi secara alami. Dengan kata lain, limbah yang masuk kategori daur ulang memiliki sifat tidak dapat diuraikan secara alami oleh alam. Oleh sebab itu, dilakukan daur ulang atau pengolahan kembali guna mengurangi kerusakan lahan. Simpulannya, daur ulang merupakan proses yang meliputi pengumpulan limbah atau sampah, penyortiran, pembersihan, dan pengolahan menjadi material baru. Salah satu material limbah yang dapat didaur ulang adalah kaca. Berbagai cara dilakukan oleh para perajin untuk menyulap limbah kaca menjadi barang bernilai guna dan bernilai ekonomi tinggi. Salah satu kerajinan yang dapat dibuat dari limbah kaca adalah kerajinan gelas dari pecahan kaca. Gelas dari pecahan kaca ini akan terkesan mewah dan unik sehingga menarik hati para konsumen. Dengan demikian, gelas pecahan kaca dapat dijadikan salah satu peluang bisnis menguntungkan bagi Anda. Ya. Bisnis ini memang terbilang menggiurkan karena menggunakan bahan baku murah dengan hasil memuaskan. Pengolahan bahan bahan yang dibutuhkan untuk membuat berbagai kerajinan kaca adalah pecahan kaca atau pecahan botol bekas, toples bekas, dan barang bekas lain



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



5



berbahan kaca. Setelah terkumpul, berikut



adalah



langkah-langkah



pengolahannya: Bersihkan kaca dari bahan-bahan yang mengkontaminasi, lalu cuci.



Setelah



benar-benar bersih, bahan kaca dilebur dalam tungku selama 24 jam dengan Glassphalt



suhu 1.500 derajat Celcius. Setelah



benar-benar meleleh dan cairannya tidak mengandung gelembung lagi, bentuklah kaca sesuai keinginan. Leburan kaca ini dapat pula digunakan sebagai bahan bangunan dan pembuatan jalan yang disebut glassphalt. Glassphalt merupakan bahan pelapis jalan yang menggunakan 30 persen material kaca daur ulang. Selain dilebur, bahan kaca dapat dipotong-potong dan dimodifikasi menjadi bentuk-bentuk yang diinginkan. Misalnya, bentuk-bentuk mainan maupun miniatur bangunan-bangunan bersejarah.



1. Beberapa Bentuk Kerajinan Limbah Kaca Limbah kaca dapat diubah menjadi bentuk-bentuk baru yang bervariasi. Misalnya, vas bunga, kap lampu, mainan, senjata api, kereta api, helikopter, sepeda motor, becak, andong, alat musik, drum, gapura, dan lampu hias. Penelitian juga dilakukan pada pembuatan cetakan logam (kuningan) pembentuk batu-batuan hias kaca. Demikian pula pada jenis-jenis logam yang akan digunakan sebagai ikatan. Logam terpilih adalah tembaga, karena selain harganya yang relatif terjangkau juga mudah dibentuk dan diwarna. Penelitian ini bersifat eksploratif yang meliputi aspek-aspek teknis, estetis dan fungsional. Hal ini mencangkup pembuatan cetakan, penekan kaca, pengolahan logam pengikat, proses finishing logam, perakitan elemen dekoratif, dan penyempurnaannya. Pentahapan penelitian meliputi seleksi dan pengolahan limbah kaca, pengembangan cetakan, pengembangan perakitan dan pengembangan desain elemen dekoratif limbah kaca dengan ikatan tembaga dan kuningan. Hasilnya adalah sejumlah batu-batuan hias dalam aneka bentuk, ukuran, dan warna kaca serta perhiasan dalam berbagai perangkat gelang dan kalung.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



6



Limbah kaca yang dimanfaatkan (didaur ulang) untuk pembuatan elemen dekoratif, dapat digunakan sebagai perhiasan dengan harga yang relatif terjangkau. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif pilihan perhiasan yang sudah ada di pasar baik dari segi estetik maupun harga, khususnya bila dibandingkan dengan perhiasan dari batu dan logam mulia atau perhiasan impor. Pada konteks sosial diharapkan hasil-hasil penelitian ini dapat meningkatkan apresiasi masyarakat terhadap produk-produk kria, dan selain itu pula memperluas wawasannya tentang potensi yang terdapat pada barang-barang limbah. Hasil limbah kaca khususnya di kota-kota metropolitan sepert Jakarta maupun. Surabaya terus meningkat. Hal ini disebabkan terus berkembangnya tingkat konsumsi masyarakat terhadap minuman yang menggunakan kaca sebagai kemasan. Belum lagi limbah kaca yang dihasilkan oleh industri dan perusahaan komersial. Menurut penelitian yang telah dilakukan, hanya sebagian kecil dari limbah kaca tersebut yang di daur ulang, sisanya limbah kaca tersebut dibuang ke lahan-lahan terbuka atau hanya sekadar ditimbun dalam tanah.



Hasil hiasan daur ulang kaca yang dilelehkan kemudian dibentuk



Kaca merupakan material yang reaktif, bila ditambahkan pada beton yang menggunakan semen portland. Hal ini akan menyebabkan masalah durability pada jangka panjang, yang dinamakan alkali-silica reaction (ASR) Akibat dari ASR adalah ASR gel yang akan menyebabkan beton mengembang karena absorbsi uap yang lembab. ASR adalah



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



7



proses kemofisika yang memungkinkan terjadinya kerusakan secara mekanis, pengembangan dan ekspansi. Hal ini tergantung kepada komposisinya. Dari ekspansi yang telah diamati, hasil dari ekspansi yang elastik maupun nonelastik disebabkan oleh kumulatif dari tekanan hidrostatik, dimana tergantung kepada modul elastik dari matriks agregat, kekentalan dari ASR gel, permeability dari matriks, dan ukuran dari agregat. ASR telah diteliti pada beberapa terowongan, jembatan dan pintu air yang terdapat di Belanda. Pada beberapa kerusakan yang terlihat pada beton, diduga akibat pengaruh dari ASR. Pada seluruh kasus kerusakan beton secara umum, penyebab dari kerusakan beton tentu saja tidak dapat dipastikan hanya akibat ASR saja, kerusakan yang terjadi sangat bervariasi tergantung kepada ciri keretakan struktur yang terjadi. Pada beberapa kasus kerusakan beton, shrinkage dan frost (embun beku) dapat turut berperan sebagai penyebabnya. Penggunaan agregat kaca pada beton di saat ini telah menjadi realita di dunia konstruksi. Hal ini disebabkan karena penggunaan agregat kaca dapat menekan biaya bahan baku beton. Dalam Final Report yang berjudul Recycled Materials in Portland Cement Concrete’ yang disusun oleh Prof. Dr. Farhad Ansari dari Dept. of Civil and Materials Engineering University of Illinois at Chicago, agregat kaca dapat digunakan pada beton untuk menghasilkan mutu yang tinggi. Namun seringkali dijumpai permasalahan yaitu timbulnya retak-retak pada beton yang komposisinya menggunakan agregat kaca.



Karakteristik keretakan terkait alkali-silica reaction (ASR), gambar contoh pada dinding penghalang jalan. Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



8



2. Memanfaatkan limbah kaca sebagai ‘green engineering’ Selama



beberapa



tahun



terakhir,



telah



diadakan



penelitian



untuk



mengembangkan material baru, seperti agregat kaca, di dalam bahan konstruksi. Di samping itu, terdapat sejumlah alasan dari segi lingkungan, diupayakan agar limbah kaca tidak terus bertambah dan memenuhi tempat tempat pembuangan. Limbah kaca tidak seperti limbah kertas atau limbah organik lainnya, yang bisa terdekomposisi bila dibuang di lahan-lahan terbuka. Dari penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya, dibutuhkan biaya yang cukup besar untuk mengangkut limbah-limbah kaca tersebut ke tempat pembuangan. Unsur pokok dari kaca adalah Silicon dioxide (SiO2) atau yang lebih dikenal dengan nama silica yang ditemukan di alam dalam bentuk pasir kuarsa atau kristal kuarsa. Terdapat



indikasi



bahwa



terjadi



pengembangan (expansion) pada volume beton, meskipun menggunakan low alkali cement. Pada beton konvensional, perubahan volume dapat terjadi pada saat sebelum Pasir kuarsa dari Gurun Gobi, Mongolia.



maupun setelah setting selesai, berupa penyusutan ataupun pengembangan. Pada



beton yang menggunakan agregat kaca, shrinkage dapat digunakan sebagai salah satu indikator mengenai penyusutan dan pengembangan yang terjadi ataupun kombinasi dari kedua fenomena tersebut. Salah satu kendala penggunaan agregat kaca pada beton adalah terjadinya Alkali Silica Reaction (ASR) antara pasta semen dan agregat kaca. Karena itu, perlu diberikan perhatian khusus pada ASR (Alkali Silica Reaction), khususnya pada beton yang menggunakan agregat kaca. Columbia University telah melakukan riset yang menyelidiki penggunaan agregat kaca pada beton. Aspek penting dari ASR pada beton dengan agregat kaca juga telah dipelajari. Warna dari agregat kaca juga mempunyai peranan penting. Agregat kaca yang berwarna hijau ternyata tidak menyebabkan ekspansi. Spesifikasi dari produk beton dengan menggunakan kaca sebagai agregat masih dalam perkembangan, termasuk concrete masonry blocks dengan 10%



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



9



agregat kaca yang warnanya bermacam-macam, dan 100% agregat kaca yang hanya terdiri dari satu macam warna saja, yang dipakai untuk menambah nilai segi arsitektural dan aplikasi dari segi dekoratif. Permasalahan pembuangan limbah kaca di New York mendorong evaluasi ulang untuk situasi ini. Sebuah riset komprehensif dilakukan oleh Columbia University sejak tahun 1994 untuk mempelajari kecocokan dari campuran warna agregat kaca yang dipakai pada concrete masonry blocks. Aspek penting dari ASR pada beton yang menggunakan agregat kaca telah dipelajari dengan eksperimen menggunakan standard test ASTM C 1260 dan metode praktis untuk mengurangi efek yang berbahaya yang disebabkan ASR. ASR membutuhkan perhatian serius, khususnya dalam industri beton karena kemungkinan terjadinya juga reaksi dengan beberapa agregat alami, dan kerugian lainnya yang terjadi setelah jangka waktu yang lama. Struktur kimia yang sederhana dan amorphous dari soda-lime glass membuatnya menjadi agregat yang ideal untuk diteliti aspek fundamental dari ASR. Soda lime glass dibuat dengan melelehkan bahan baku, seperti sodium karbonat (soda), kapur, dolomit, silikon dioksida (silika), aluminium oksida (alumina), dan sejumlah kecil denda agen (misalnya, sodium sulfat, sodium klorida ) dalam tungku kaca pada suhu lokal sampai 1675 °C. Rintangan yang utama dalam mempelajari ASR adalah sifatnya yang long-term . Hasil dari kerusakan yang ditimbulkan ASR membutuhkan waktu beberapa tahun untuk menunjukkan ciri-cirinya. Proses ASR meliputi reaksi kimia yang heterogen antara reaksi padat dan cair. Oleh karena itu, area permukaan dari agregat dipengaruhi oleh ukurannya. Ekspansi biasanya tidak tampak hingga 3 sampai 4 hari. Komposisi kimia dari ASR gel adalah factor penting di dalam menentukan ekspansi. Teori klasik untuk menjelaskan perilaku dari pessimum (ekspansi maksimum) didasarkan pada mekanisme yang berkaitan dengan perbandingan Na2O/ SiO2 dalam ASR gel products. Pengaruh Kandungan Kaca Ekspansi meningkat dengan tetap seiring dengan bertambahnya dosis dari agregat kaca.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



10



3. Pengaruh Jenis Kaca Ekspansi yang disebabkan Pyrex Glass dan Fused Silica adalah kelipatan dari ekspansi yang disebabkan Clear soda-lime Glass. Selain itu, Fused Silica adalah yang paling reaktif diantara jenis lainnya, diikuti oleh Pyrex Glass dan



Soda-lime



Glass



.Reaktifitas



ternyata



berhubungan dengan jumlah kandungan dari amorphous silica. Juga tergantung ke pada faktor lain, misalnya jumlah kandungan dari Struktur amorphous silica glass (SiO2) dalam dua-dimensi



CaO. Tang mengkorelasikan reaktifitas dari kaca menjadi reactivity index yang didefinisikan dengan:



K = (CaO+Al2O3) / ( SiO2+ Na2O)



Terlihat bahwa pengurangan kandungan CaO dan Al2O3 (diiringi dengan penambahan kandungan Na2O dan SiO2) menyebabkan peningkatan reaktiftas. Fused Silica hampir 100% terdiri dari amorphous silica glass. Pyrex memiliki 2 fase borosilicate yang mengandung 80% silica glass dan 20% sodium-borate glass. Fase kedua menimbulkan microporosity yang lebih besar. Dan kedua fase ini diharapkan memberi reaksi pada rate yang berbeda di dalam highly alkaline pore solution. Soda-lime Glass mengandung silica antara 65-80%, tergantung pada komposisinya. Kaca dianggap sebagai material yang hanya memiliki 1 fase, meskipun pada beberapa jenis kaca buram (tidak tembus cahaya) memiliki 2 fase yang dapat menyebabkan rate reaksi yang berbeda. Pessimum (ekspansi maksimum) tergantung kepada reaktifitas dari agregat. Agregat yang reaktif, menyebabkan turunnya pessimum size . Material yang highly pozzolanic sekalipun tidak dapat dijamin bebas dari ASR, kecuali partikel penyusunnya sangat halus.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



11



4. Pengaruh Warna Kaca Menurut survei di kota New York, limbah kaca terdiri dari 62 % kaca bening, 19 % kaca yang berwarna hijau, 14 % kaca yang berwarna kekuning-kuningan dan 5% kaca lainnya. Dari penelitian yang telah dilakukan, kaca bening menyebabkan ekspansi yang lebih besar, Kaca yang berwarna hijau bukan hanya tidak reaktif, tetapi malah mengurangi ekspansi dari pasir yang agak reaktif. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah kaca berwarna hijau yang digiling halus, merupakan cara yang murah untuk menekan efek dari ASR. Semakin halus kaca yang berwarna hijau digiling, maka tingkat keefektifannya semakin meningkat. Warna dari kaca didapatkan dengan menambahkan oksida tertentu dalam lelehan kaca, misalnya Fe2O3 untuk kaca kekuning-kuningan dan Cr2O3 untuk kaca hijau yang berwarna hijau. Keefektifan dari kaca yang berwarna hijau untuk menekan efek dari ASR sangat berhubungan dengan jumlah kandungan Cr2O3 di dalamnya. Tetapi Cr2O3 yang ditambahkan langsung pada campuran beton, sebaliknya meningkatkan ekspansi dan perlu diperhatikan.



5. Uraian Umum Mengenai ASR ASR adalah proses kemofisika yang memungkinkan terjadinya kerusakan secara mekanis, pengembangan dan terjadinya ekspansi. Hal ini tergantung kepada komposisinya. Dari ekspansi yang telah diamati, hasil dari ekspansi yang elastik maupun non-elastik disebabkan oleh kumulatif dari tekanan hidrostatik, dimana tergantung kepada modul elastik dari matriks agregat, kekentalan dari ASR gel, permeability dari matriks, dan ukuran dari agregat. Bila reaksi ini berlanjut dan tekanan internal melebihi kekuatan tarik dari matriks, akan terbentuk retak-retak di sekitar partikel agregat yang mengalami reaksi. Proses kimia dan fisika ini mempengaruhi tekanan internal (tekanan dalam), dimana akan mengakibatkan ekspansi dan microcracking dari beton. Concrete Masonry Blocks, blok bata yang terbuat dari beton cocok untuk menyerap limbah kaca dalam jumlah yang besar. Concrete blocks pada umumnya terdiri dari 3010 pon kerikil, 5600 pon pasir, 1000 pon semen dan 174 pon air. Dan campuran ini, dapat menghasilkan kurang lebih 250 blok beton. Diadakan pengetesan untuk 4



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



12



campuran yang berbeda. Campuran A adalah sebagai acuan/kontrol dan memiliki komposisi yang sama persis seperti di atas. Campuran B, C, D adalah identik dengan campuran A, kecuali beberapa hal sebagai berikut, pada campuran B, 430 pon pasir digantikan dengan agregat kaca (yang lolos saringan agregat No.30) yang memiliki warna yang bermacam-macam. Pada campuran C, 10% dari jumlah semen digantikan dengan agregat kaca (yang lolos saringan agregat No.400). Pada campuran D, pergantian dari campuran B dan campuran C dikombinasi. Hasil tes kekuatan setelah 28 hari menunjukkan: Campuran A :



32.2



MPa



Campuran B



:



29.4



MPa



Campuran C



:



31.9



MPa



Campuran D :



29.4



MPa



Sekarang, paving blok dengan 100% agregat kaca telah diproduksi, dengan kekuatan yang melebihi 69 MPa. Sedangkan untuk drying shrinkage menunjukkan :



Campuran A :



0.017 %



Campuran B



:



0.0286 %



Campuran C



:



0.03



Campuran D :



%



0.026 %



Semua hasil ini berada di bawah 0.065% dan sesuai dengan spesifikasi ASTM C90. Apakah blok bata yang terbuat dari beton (concrete masonry blocks) dengan agregat kaca yang berasal dari limbah ini dapat diproduksi secara ekonomis, tergantung kepada technical feas ibility dan economical feasibility. Technical feasibility telah ditunjukkan, tetapi memproduksi blok beton merupakan bisnis yang sangat kompetitif Digambarkan disini, concrete blocks dapat dijadikan produk komoditi, walaupun menggantikan semen dan pasir dengan agregat kaca memiliki efek ekonomis yang paling baik, tetapi disini ditawarkan kesempatan untuk menyerap limbah kaca dalam jumlah yang besar.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



13



Dengan cara demikian, dapat meringankan masalah pembuangan. Sebagai contoh, bila suatu pabrik yang dalam waktu setahun menghasilkan 5 juta blocks dimana menggunakan 10% agregat kaca, berarti telah menyerap 10 ribu ton limbah kaca. (10 ribu ton adalah 10% dari limbah kaca yang dihasilkan kota New York dalam setahun).



Concrete Masonry Blocks, yang biasa dikenal sebagai bata blok



6. Produk Beton Arsitektural Jika limbah kaca ini disortir berdasarkan warna, digolongkan berdasarkan ukuran, dicampur dengan pasta semen dan diperhalus permukaannya, maka glasscrete merupakan material yang memiliki nilai tambah. Glasscrete menghasilkan nilai dekoratif yang tidak terbatas dan aplikasinya dalam dunia arsitektural. Nilai tambah lainnya adalah dapat menggantikan batu-batuan alami yang lebih mahal harganya, seperti marmer/pualam dan granit. Dapat di pertimbangkan penggunaannya pada ubin lantai atau dinding, panel dinding, meja, bangku dan perabot lainnya. Juga pada bangunan untuk tumbuh-tumbuhan, vas dan paving blok. Kekuatan tekan secara umum cukup memadai, karena untuk 6 000 psi (40 MPa) dapat dengan mudah dicapai. Bila diinginkan kekuatan tarik, maka dapat diperkuat dengan fiber yang cocok.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



14



Glascreate, limbah kaca yang disortir, digolongkan ukurannya kemudian dicampur dengan pasta semen dan diperhalus permukaannya



Ringkasan : a) Ukuran pessimum (ukuran partikel yang menyebabkan ekspansi maksimum) merupakan fungsi dari tipe kaca dan warna. Seiiring dengan bertambahnya reaktivitas dari kaca, maka ukuran pessimum bergeser ke arah ukuran partikel yang lebih kecil. b) Ekspansi dari mortar sebanding dengan kandungan kaca. c) Ekspansi juga sangat bergantung kepada warna dari kaca. Kaca soda-lime yang bening merupakan yang paling reaktif, diikuti dengan yang berwarna kekuningkuningan. Kaca yang berwarna hijau tidak menyebabkan ekspansi yang berarti. Korelasi yang erat ditemukan antara ekspansi dan kandungan Cr2O3.



Kaca



berwarna hijau yang digiling halus, merupakan cara yang murah untuk menekan efek dari ASR.







Agregat Kasar dan Agregat Halus



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



15



Agregat kasar yang digunakan adalah batu pecah dengan ukuran 20 mm / 40 mm. Hal ini dilakukan agar proporsi dari agregat – agregat terhadap ukuran cetakan dari sample balok dapat mendekati keadaan sebenarnya di lapangan.







Agregat Kaca Dengan bahan mentah yang banyak dan murah, kaca memiliki ketahanan terhadap abrasi serta ketahanan terhadap cuaca atau serangan kimia yang baik. Kaca biasa berbahan dasar silika-silika dioksida yang memiliki susunan kristal tetrahedral yang acak. Apabila silika didinginkan dengan kecepatan normal akan menghasilkan struktur yang amorphous. Hal ini mungkin bisa dianggap sebagai bentuk kristal yang sangat menyimpang dan bersifat random. Meskipun silika merupakan dasar penyusun kaca tetapi tidak digunakan dalam bentuk murni karena temperatur lelehnya yang tinggi, sekitar 1700o C. Silika kemudian dimodifikasi dengan mencampurkan sodium karbonat yang pada suhu tinggi akan berubah menjadi sodium oksida dan bereaksi lagi dengan sebagian silika menjadi sodium disilikat, yang akan menghentikan sebagian rangkaian pembentukan silikon-oksigen yang rigid. Material yang terbentuk disebut sebagai ‘soda glass’ meleleh pada temperature yang lebih rendah, sekitar 800º C. Sayangnya, sodaglass ini mudah larut dalam air, sehingga ditambahkan kalsium karbonat untuk membentuk jaringan campuran baru agar membuat kaca stabil. Komposisi kaca soda-lime adalah kira-kira sebagai berikut : SiO2



: 75%



Na2O : 15% CaO







: 10%



Binder Binder adalah bahan pengikat dalam campuran beton yang terdiri dari semen dan bahan pengisi ( filler ). Filler berfungsi untuk meningkatkan kepadatan ( density ) beton. Filler dapat mengisi rongga – rongga dalam beton dikarenakan ukuran filler yang lebih kecil daripada semen Kombinasi antara semen dengan filler akan menghasilkan senyawa kalsium silikat hidrat (CSH) yang berfungsi mengikat campuran beton



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



16



7. Semen Portland Semen Portland adalah semen hidraulis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak. Semen Portland, terutama terdiri dari kalsium silikat yang bersifat hidraulis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat serta boleh ditambah dengan bahan lain. Bahan dasar yang digunakan dalam pembuatan Semen Portland adalah : a) Batu kapur : sebagai unsur utama yang mengandung CaO. b) Tanah liat : sebagai sumber kandungan SiO2, Al2O3 dan Fe2O3. c) Bahan tambahan : mengandung senyawa kalsium sulfat, misalnya gypsum. Bila perlu, diberi bahan tambahan berupa: 



Pasir kuarsa atau batu silika : bila kandungan SiO2 kurang







Pasir atau biji besi : bila kandungan Fe2O3 kurang.



Senyawa Utama Pada Semen Portland, Senyawa utama yang terbentuk pada Semen Portland, yaitu : a) C3S



: Tri kalsium silikat ( 5 8 % – 69% )



b) C2S



: Di kalsium silikat ( 8% – 15% )



c) C3A



: Tri kalsium aluminat ( 2% – 15% )



d) C4AF



: Tetrakalsium alumina ferrit ( 6% – 14% )



8. Shrinkage Saat pasta semen berada pada kondisi plastis, terjadi kontraksi penyusutan volumetrik yang mana skalanya sekitar 1% lebih besar dari volume kering semen sebenarnya. Kontraksi ini dikenal sebagai plastic shrinkage, karena proses ini terjadi pada saat beton masih berada pada fase plastis. Perubahan volume juga dapat terjadi pada saat setelah setting selesai, dan bisa berupa penyusutan (shrinkage) ataupun pengembangan ( swelling) . Hidrasi yang terus menerus, karena masih ada air yang tersisa, menyebabkan terjadinya pengembangan, tetapi jika tidak ada perubahan kelembaban ke atau dari



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



17



pasta, menyebabkan shrinkage terjadi. (A.M. Neville,p-373) . Pengetesan di lapangan dan di laboratorium bisa menjadi cukup memusingkan. Pengetesan di lapangan yang menggunakan komponen beton yang sama, dapat menghasilkan nilai yang bervariasi antara 100 – 200 % dari pengetesan di laboratorium. Shrinkage bisa menjadi salah satu penyebab retak. ( American Concrete In stitute, Designing for Creep & Shrinkage in Concrete nStructures, 1982 p-27) . Fenom ena drying shrinkage pada beton dimulai sesegera mungkin saat beton ditaruh. Perubahan volume selama fase plastis beton adalah penyebab utama perubahan volume yang mana secara langsung mempengaruhi tegangan tarik yang dapat menyebabkan retak. (American Concrete In stitute, Designing for Creep & Shrinkage in Concrete S tructures, 1982 p-36) .



a) Pengujian shrinkage Beton Pengetesan ini mencakup apparatus dan peralatan yang digunakan untuk persiapan specimen untuk penentuan perubahan panjang pada pasta semen yang telah mengeras, mortar dan beton. (ASTM C 490 – 93a p-245) .Persiapan Cetakan, join-join pada cetakan, garis kontak dari cetakan dan pelat dasar harus ditutup dengan rapat untuk mencegah kebocoran air dari specimen yang baru dicetak. Lapisi dengan tipis permukaan interior dari cetakan dengan minyak mineral. (ASTM C 490 – 93a p-247) .



b) Pengetesan Pengetesan dilakukan setelah specimen terpasang pada apparatus. Prosedur pengetesan yang dilakukan adalah (ASTM C 490 – 93a p-247) : 1) Letakkan posisi batang penunjuk dial pada suatu acuan yang sama untuk setiap spesimen yang dibandingkan pada suhu ruang yang ditetapkan. 2) Catat pem bacaan minimum dari dial untuk setiap perubahan yang terjadi pada pembacaan dial .



c) Temperatur dan kelembaban. Temperatur ruangan harus dijaga pada suhu antara 20 ºC dan 27,5 ºC (68 ºF dan 81,5 ºF) Kelem baban relatifnya tidak boleh lebih dari 50 %. (ASTM C 490 – 93a p248) . Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



18



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



19



KESIMPULAN



Berbagai bentuk dapat di bentuk dari limbah-limbah kaca itu menjadi bentuk baru dengan nilai tambah didalamnya. Mulai vas, kap lampu, maupun bentuk baru berupa mainan, antara lain, berbentuk senjata api, kereta api, mobil, helikopter, sepeda motor, andong, becak, dan alat musik drum.



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



20



DAFTAR PUSTAKA



http://aadhew.wordpress.com/2011/09/26/pengelolaan-limbah-kaca-sebagai-bahandasar-perhiasan/ http://en.wikipedia.org/wiki/Alkali%E2%80%93silica_reaction http://en.wikipedia.org/wiki/Concrete_masonry_unit http://en.wikipedia.org/wiki/Glassphalt http://en.wikipedia.org/wiki/Sand http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_dioxide http://en.wikipedia.org/wiki/Soda-lime_glass http://marzulhendri.blogspot.com/2012/02/menyulap-limbah-kaca-menjadi-barang.html http://onlinebuku.com/2009/01/22/pengelolaan-limbah-kaca-sebagai-bahan-dasarperhiasan/ http://purwaka.blog.uns.ac.id/pemanfaatan-kembali-limbah-pecahan-kaca-sebagaiusaha-kerajinan-kria-hiasan-miniatur-bangunan/ http://www.baliexist.com/blog/kerajinan-kaca-tiup/ http://www.berita86.com/2010/12/souvenir-cantik-dari-limbah-kaca.html http://www.greenradio.fm/business/green-bussines/6898-kilau-rezeki-dari-limbah-kaca-



Gambar http://duraartstone.com/products/ornaments/planters.php http://en.wikipedia.org/wiki/File:ASR_cracks_concrete_step_barrier_FHWA_2006.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/File:Concreteblocks.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sand_from_Gobi_Desert.jpg http://en.wikipedia.org/wiki/File:Silica.svg http://images.detik.com/content/2011/12/23/473/hias1.jpg http://www.flickr.com/photos/12079360@N00/2975069253



Institut Sains Dan Teknologi Al Kamal ~ Memanfaatkan Limbah Kaca



21