kajian pemanfaatan limbah abu kayu lapis menjadi

KAJIAN PEMANFAATAN LIMBAH ABU KAYU
LAPIS MENJADI PENGGANTI SEBAGIAN
MATERIAL BETON (PENGAYAAN RESEARCH
BASED
LEARNING
PEMBELAJARAN
STRUKTUR BETON)
Destiapni Komalasari
Pascasarjana, Ilmu Lingkungan, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36A, Surakarta
57126; Telp. 0271634524.
Abstrak
Limbah abu kayu lapis semakin meningkat dan menimbulkan permasalahan
lingkungan, maka perlu dicari solusi agar tidak terbuang sia-sia yaitu digunakan sebagai
media pembelajaran. Pada sisi lain, mahasiswa sebagai calon praktisi memerlukan pandangan dan pengetahuan di dalam pembangunan ramah lingkungan yang didukung secara
teori dan praktik. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kualitas dan kuantitas
limbah abu kayu lapis agar dapat mengetahui karakteristik beton dengan memanfaatkan
limbah abu kayu lapis dan mengetahui hasil kajiannya dalam pengayaan pembelajaran
Struktur Beton. Penelitian dilakukan di Laboratorium pengujian tekmira dan Laboratorium Teknik Sipil Universitas Merdeka Madiun. Sampel penelitian dibuat dua puluh lima
sampel dengan persentase penggantian semen dengan abu kayu lapis sebesar 0%, 10%,
20%, 30% dan 40% dengan batas kontrol normal tanpa campuran abu kayu lapis 0%.
Hasil penelitian menunjukan bahwa hubungan varian penggantian sebagian material abu
kayu lapis pada kuat tekan 10% mengalami kenaikan, sedangkan porositasnya menurun.
Sehingga aplikasi di dalam pembangunan dapat dikatakan beton struktural dengan mutu
K225. Perubahan pembelajaran mahasiswa dapat dilakukan agar lebih inovatif dengan
memasukan limbah abu kayu lapis sebagai kompetensi pembelajaran. Hasil pengayaan
pembelajaran menunjukan adanya peningkatan prestasi pembelajaran mahasiswa.
Kata kunci : Limbah abu kayu lapis, pembelajaran ramah lingkungan, beton ramah
lingkungan
Abstract:
Fly-ash plywood waste is growing bigger and causing problems to the
environment. We need to find solution to avoid its wasting by using it as media for learning.
Besides that, students who will become practitioners need to have vision and knowledge
construction that is eco-friendly supported by theory and praxis. The purpose of this
research is to determine the quality and the quantity of the waste of fly-ash plywood in
order to understand the characteristics of concrete by making use of fly-ash plywood and
to find out the research outcome in the enrichment of learning of concrete structure. The
research was performed at the tekmira laboratory and the Civil Engineering Laboratory
Email: [email protected]
20
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
Destiapni Komalasari
of Universitas Merdeka Madiun. It used of twenty five samples by substituting cement with
fly-ash plywood of 10%, 20%, 30%, and 40% with the normal limit control without mixing
of fly-ash plywood of 0%. The result indicated that the relation of the variant replacement
of part of fly-ash plywood on 10% pressure test showed an increment, while the porosity
suggested a decrement; therefore, its application in the construction can be categorized
as structural concrete with the grade of K225. Student learning can be adjusted to make
it more innovative by incorporating fly-ash plywood as learning competence. Enrichment
of learning outcome shows the increasing of student learning achievement.
Keywords: fly-ash plywood waste, eco-friendly education, eco-friendly concrete
Pendahuluan
Alternatif penggunaan kembali limbah sebagai material bangunan dikembangkan
untuk mengurangi kerusakan lingkungan.
Penulis
berusaha
mengembangkan
pembuatan beton dengan menggabungkan
sifat teknis dari kayu untuk mengurangi
pemakaian agregat yang terus menerus
dapat merusak lingkungan. Makin
meningkatnya kebutuhan perumahan saat
ini menyebabkan kebutuhan akan material
bangunan semakin meningkat. Sebagai
mahasiswa yang mempunyai peran
intelektual dalam proses pembangunan dan
pengendalian pencemaran maka diperlukan
penanaman konsep pembangunan ramah
lingkungan yang dapat bermanfaat bagi
kehidupan.
Berlangsungnya proses pembelajaran tidak terlepas dengan lingkungan
sekitar. Sesungguhnya pembelajaran tidak
terbatas pada empat dinding kelas. Pembelajaran dengan pendekatan lingkungan
menghapus kejenuhan dan menciptakan
peserta didik yang cinta lingkungan.
Metode
Lokasi tempat melaksanakan
penelitian adalah Universitas Merdeka
yang beralamatkan di Jln Serayu Timur,
Pandean, Taman, Madiun dan PT. Prima
Parquet Indonesia yang beralamatkan di
dukuh Sawur, Desa Genengsari, Polokarto,
Sukoharjo. Waktu penelitian direncanakan
pada bulan Oktober 2013 – Pebruari 2014.
Variabel penelitian ini adalah:
penggunaan campuran beton, kandungan
bahan yang terdapat di limbah kayu lapis,
macam- macam limbah kayu lapis, limbah
abu kayu lapis, hasil uji laboratorium
pembuatan beton, hasil uji laboratorium
kimia.
Hasil Dan Pembahasan
Pemetaan Limbah Kayu Lapis
Berdasarkan hasil dari laboratorium
ditemukan senyawa yang sama dengan
komposisi kimia semen dengan persentase
yang berbeda, sehingga dalam pelaksanaan
perhitungan kebutuhan bahan dibutuhkan
persentase yang seimbang. Dalam hasil
laboratorium terdapat mineral logam yang
tidak dibutuhkan dalam komposisi kimia
semen yang persentasenya sangat sedikit
yang dapat membahayakan kesehatan.
Adapun analisis mineral berdasarkan hasil
laboratorium sebagai berikut:
Analisis mineral non logam yang
terdapat di abu kayu lapis : Zat kapur (CaO)
merupakan basis untuk tempat penyaringan
kimia dengan banyak kegunaan. Jika
dicampur dengan pasir akan mengeras
menjadi campuran plester dengan
mengambil karbon dioksida dari udara.
Kalsium dari batu kapur, Loss on Ignition
(LOI), silika atau silicon dioksida (SiO2),
Aluminium oksida (Al2O3), besi (III)
oksida/ ferri oksida (Fe2O3), Magnesium
oxide (MgO), Sodium oxide (Na2O),
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
21
kg/cm²
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
2,600
2,400
2,200
2,000
1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
0%
Destiapni Komalasari
10% 20% 30% 40%
Nilai Kuat
2,22 2,40 1,77 1,60 1,33
Tekan
Gambar 6. Grafik Hubungan Varian Penggantian Sebagian Semen Dengan Abu Kayu
Lapis Terhadap Kuat Tekan Beton.
Sumber: Hasil Pengujian Laboratorium; 2014.
Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton
Berat
volume
(kg)
Beban
maksimal
Kuat
tekan
28
hari
(kg/
cm2)
15x15x15
2,3265
5,000
2,222
7,985
15x15x15
2,3659
5,400
2,400
20
7,963
15x15x15
2,3594
4,000
1,778
30
7,847
15x15x15
2,3250
3,600
1,600
40
7,968
15x15x15
2,3609
2,3476
3,000
1,333
1,867
Benda
uji
(%)
Berat
(kg)
Ukuran
0
7,852
10
Keterangan
28
hari
28
hari
28
hari
28
hari
28
hari
Sumber: Hasil Pengujian Laboratorium; 2014.
22
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
Destiapni Komalasari
Tabel. 2. Hasil Pemeriksaan Porositas Beton
Gambar 7. Grafik Hubungan Varian Penggantian Sebagian Semen Dengan Abu Kayu
Lapis Terhadap Porositas Beton.
Sumber: Hasil Pengujian Laboratorium; 2014.
Titanium oxide (TiO2), Phosporus oxide
(P2O5), Sulfur trioksida (SO3), Potassium
oxide (K2O) juga merupakan unsur penting
semen
1. Analisis mineral logam yang terdapat
di abu kayu lapis : Mineral logam
Cuprum/ tembaga (Cu) dan timbal
(Pb) yang terakumulasi dalam tubuh
dalam konsentrasi yang tinggi dapat
mengakibatkan racun. Sedangkan
mangan adalah logam transisi.
Misalkan sepeti dikatakan Grace Yanti
Panjaitan 2009, Ion Tembaga (II)
dapat berlarut ke dalam air, dimana
fungsi mereka dalam konsentrasi
tinggi adalah sebagai agen anti
bakteri, fungisi dan bahan tambahan
kayu. Dalam konsentrasi tinggi
maka tembaga akan bersifat racun,
tapi dalam jumlah sedikit tembaga
merupakan nutrien yang penting bagi
kehidupan manusia dan tanaman
tingkat rendah. Dapat dikatakan
bahwa logam berat yang terkandung
di abu kayu lapis masih dibawah
ambang batas, berdasarkan Permen
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
23
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
ESDM No 45 Tahun 2006 baku mutu
untuk Cuprum/ tembaga (Cu) adalah
5 mg/l sedangkan timbal (Pb) adalah
0.01 mg/l.
Karakteristik Abu Kayu Lapis Sebagai
Pengganti Sebagian Material Beton
Pemeriksaan Kuat Tekan Beton
Pengujian kuat tekan dilakukan
pada saat benda uji berumur 28 hari,
pada beton dengan variasi penggantian
sebagian semen dengan abu kayu lapis.
Hasil pengujian kuat tekan rata-rata setiap
adukan dapat dilihat pada tabel 1.
Pemeriksaan Porositas Beton
Destiapni Komalasari
antara lain adalah metode pembelajaran
yang digunakan dosen masih bersifat
konvensional yang jarang melibatkan
interaksi mahasiswa.
3. Pre-Test dan Post-Test
Keaktifan
mahasiswa
yang
diamati melalui efektivitas belajar
mahasiswa yang ditinjau dari penilaian
afektif dan psikomotor, pada Pre Test
terdapat 20 mahasiswa (58,82 %), dan pada
Post Test menjadi 26 mahasiswa (76,47
%). Maka, efektivitas belajar mahasiswa
telah memenuhi target keberhasilan yang
ditetapkan sebesar 70%. Peningkatan
Efektivitas belajar mahasiswa dapat dilihat
dari tabel .
Ketuntasan
hasil
belajar
Pengujian Porositas dilakukan pada saat mahasiswa pada Pre Test sebanyak 22
benda uji berumur 28 hari, pada beton mahasiswa (64,70 %), dan pada Post Test
dengan variasi penggantian sebagian semen sebanyak 30 mahasiswa (88,24 %). Ini
dengan abu kayu lapis. Hasil pengujian berarti hasil belajar mahasiswa sudah
porositas rata-rata setiap adukan dapat memenuhi target keberhasilan yaitu 70
dilihat pada tabel 2.
% dengan pencapaian skor minimal 75
(nilai KKM). Peningkatan hasil belajar
Pengayaan Pembelajaran Struktur Beton
mahasiswa dapat dilihat dari tabel berikut
ini:
1. Deskripsi Data Mahasiswa dan Sarana
Deskripsi dan Analisis
UmumGedung
Universitas
Merdeka
Hasil pengujian dari laboratorium
Madiun terletak di Jln Serayu, P.O.Box 12,
ditemukan CaO atau zat kapur yang reaktif
Kec. Taman, Madiun, Jawa Timur.
terhadap semen, selain itu butiran abu
2. Kondisi Awal Pembelajaran
kayu lapis yang lebih kecil menambah
Dari observasi awal, diperoleh
kepadatan rongga beton, sehingga
data bahwa masalah yang dihadapi dalam
diperlukan perhitungan kebutuhan bahan
pelaksanaan pembelajaran Struktur Beton
yang seimbang. Dalam hasil laboratorium
24
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
terdapat mineral logam yang tidak
dibutuhkan dalam komposisi kimia semen
yang dapat membahayakan kesehatan
namun persentasenya masih di bawah baku
mutu sesuai dengan Permen ESDM No
45 Tahun 2006 baku mutu untuk Cuprum/
tembaga (Cu) adalah 5 mg/L dan timbal
(Pb) adalah 0.01 mg/L. Sedangkan pada
abu kayu lapis kandungan Cu adalah
00,100 mg/L dan Pb adalah 00,004 mg/L.
Dapat dikatakan bahwa limbah abu kayu
lapis secara kimia tidak mengganggu
kesehatan sesuai dengan penggunaannya
jika digunakan untuk pengganti sebagian
material pembuatan beton.
Hasil analisis kimia menunjukan
abu kayu lapis masih aman di bawah
ambang batas, sehingga dilakukan
perhitungan kebutuhan bahan yaitu
dengan batas kontrol pada 0% dengan
perbandingan semen 5,98kg, air 3,14kg,
pasir 10,60kg, kerikil 19,93kg. Sampel
yang dibuat berdasarkan perhitungan
adalah abu kayu lapis dicampurkan dengan
perbandingan pengurangan semen yang
digantikan oleh abu kayu lapis sebesar
10%, 20%, 30% dan 40%. Hasil kuat
tekan meningkat dan porositas menurun
pada variasi penggantian sebagian semen
dengan abu kayu lapis 10%, setelah umur
28 hari adalah 2,400 kg/cm²lebih tinggi
jika dibandingkan dengan varian 0%, 20%,
30% dan 40%. Dari hasil tersebut maka
dapat dilihat pemakaian campuran yang
dianjurkan tidak lebih dari 10 % karena
kadar perekat yang terkandung pada abu
kayu lapis (Al2O3) masih kurang dari 60%
sehingga mutu beton yang diketahui adalah
mutu beton K225.
Dalam konteks implementasi asasasas lingkungan ke tiga dan ke empat
yang intinya adalah membahas jika sumber
daya alam telah mencapai batas pemakaian
maksimal maka akan terjadi kehancuran
begitu juga pembangunan. Tulang
punggung pembangunan adalah mahasiswa
yang mendatang akan menjadi praktisi
Destiapni Komalasari
dalam pembangunan maka ditemukan
formula agar mahasiswa paham tentang
pembangunan ramah lingkungan yaitu
dengan memadukan pembelajaran berbasis
riset dengan pemanfaatan limbah kayu
lapis untuk mengganti sebagian material
beton dengan memasukan unsur ramah
lingkungan (Penggunaan limbah abu kayu
lapis sebagai pengganti sebagian material
beton untuk pengayaan pembelajaran
struktur beton pada prodi Teknik Sipil)
di dalam satuan rencana pembelajaran.
Dengan mengadakan pre test dan post
test yang
menunjukkan peningkatan
dapat menjadi dukungan bahwa material
bangunan dapat diambil dari limbah yang
terbuang yang akan menghasilkan produk
ramah lingkungan.
Adapun uraian nilai pembelajaran
yaitu dari jumlah 34 mahasiswa terdapat
30 mahasiswa (88,24%) sudah mengalami
ketuntasan belajar 70% dan 4 mahasiswa
(11,76%) belum mengalami ketuntasan
belajar 70%. Sedangkan rerata nilai
mata kuliah struktur beton mengalami
peningkatan dari Pre Test yaitu dari 75,7
dan pada Post Test menjadi 81,0. Penilaian
batas minimal yang telah ditetapkan untuk
mata kuliah struktur beton yaitu 75 dan
target ketuntasan kelas yang direncanakan
peneliti untuk hasil tes ini sebesar 70%
dari jumlah mahasiswa, maksudnya jumlah
mahasiswa yang memperoleh skor 75
untuk tes sebesar 70% atau sebanyak 24
mahasiswa.
Simpulan
Menurut hasil dan pembahasan
dapat disimpulkan bahwa 1) Kualitas
dari abu kayu lapis yang dijadikan bahan
pengganti sebagian beton memenuhi
persyaratan yaitu dibawah ambang batas
dengan hasil paling besar persentasenya
CaO 38%, 2) Dapat dihitung dengan mix
desain sehingga menghasilkan beton
dengan karakteristik abu kayu lapis sebesar
20 % dan memenuhi mutu beton K225, 3)
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
25
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
Hasil kajian pemanfaatan limbah menjadi
pengganti sebagian material beton sebagai
pengayaan dalam pembelajaran Struktur
Beton setelah diterapkan pembelajaran
RBL mahasiswa dapat belajar lebih efektif
dilihat dari hasil Pre Test dan Post Test.
Rekomendasi
Untuk penelitian
lebih lanjut
dapat di evaluasi dari segi lingkungan secara
detail sehingga kegiatan pembangunan
dapat mengarah ke Eco-Friendl. Selain hal
tersebut perlu juga adanya penelitian yang
mempertimbangkan faktor lingkungan di
dalam pendidikan, sehingga mahasiswa
yang nantinya akan menjadi praktisi
yang profesional dapat mengarahkan
pembangunan ramah lingkungan.
Ucapan Terima Kasih
Peneliti mengucapkan terima
kasih kepada Pimpinan dan Staf Pengajar
Program
Studi
Ilmu
Lingkungan,
Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, yang telah banyak membantu
penulis selama menempuh perkuliahan
dan atas bantuan serta partisipasinya dalam
penelitian ini.
Daftar Pustaka
Abin Syamsudin Makmum. 2003. Psikologi
Pendidikan. Bandung : PT Remaja
Rosdakarya.
Ade Ilham. 2005. Pengaruh Sifat-Sifat
Fisik Dan Kimia Bahan Pozolan
Pada Beton Kinerja Tinggi.
Journal of Media Komunikasi
Teknik Sipil,Yogyakarta. Volume
13, No. 3. Edisi XXXIII pp 11.
Badan standarisari nasional.1990. Standar
nasional Indonesia
Metode
pengujian kuat tekan beton. SNI
03-1974-1990
Department for Environment, Food and
Rural Affairs. 2012. Guidance on
the legal definition of waste and its
application. Article by University
of California, Berkeley. America.
26
Destiapni Komalasari
Environment Protection Authority (EPA).
2009. Legislation and Australian
Standards. Barkeley : University
of California Barkeley. ( Licenses,
existing publications)
E. R. Grist. 2014. Innovative Solutions
Please, As Long As They Have Been
Proved Elsewhere: The Case Of A
Polished Lime-Pozzolan Concrete
Floor. Elsevier The Journal of Case
Studies in Contruction Materials,
Vol. 1. Pp 33-39.
G. Mertens, R. Snellings, K. Van Balen,
B. Bicer-Simsir, P. Verlloy, J.
Elsen. 2008. Pozzolanic reaction
of common natural zeolites with
lime and parameters affecting their
reactivity. Elsevier the Journal
of Science Direct Cement and
Concrete Research, Belgium. Vol.
39.pp. 233-240
Hamzah B. Uno. 2009. Model Pembelajaran
: Menciptakan Proses Belajar
Mengajar Yang Kreatif dan Efektif.
Jakarat : Bumi Aksara.
Indrasti. 2007. Studi kasus industri kayu
lapis,PT. Wijaya Tri Utama
Plywood Indonesia, PT. Sumalindo
Lestari Jaya, dan PT. Kayu Lapis
Indonesia. Laporan Penelitian IPB.
Bogor. (Unpublished)
Joesafira. 2010. Pengertian, Contoh dan
Macam Proses Belajar. (online)
(http://delsajoesafira.blogspot.
com/2010/05/pengertian-contohdanmacam prosesbelajar. html).
Diakses 6 Desember 2012.
John M. Keller. 1987. Development
And Use Of ARCS Model Of
Instructional Design. Journal of
Instructional Development, Vol.10
(3), 2-9.
Keputusan Menteri Perindustrian dan
Perdagangan Republik Indonesia.
1997 . Definisi Limbah. NO. 231/
MPP/KEP/7/1997 PASAL 1.
Dirjen Kementerian
Republik
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
Kajian Pemanfaatan Limbah Abu Kayu Lapis
Indonesia.
Nana Sudjana. 2009. Penilaian Hasil
Proeses
Belajar
Mengajar.
Bandung : Remaja Rosdakarya.
Northern Territory Government. 2006.
Waste Managemant. Laporan
Department of Health and
Families. Pemerintah Wilayah
Utara Amerika.
Rendi Gusta Wibowo. 2012. Penambahan
Abu Ampas Tebu Terhadap Kuat
Tekan Batako. Skripsi. Madiun.
Rosyid Kholilur Rohman, Setiyo Daru
Cahyono, dan A.R. Hanung
Triyono. 2013. The Influence Of Fly
Ash Addition On The Compressive
Strength Of Concrete Containing
Recycle Concrete Aggregates.
Journal International of Trans
Tech Publication, Switzerland. Vol.
626 (2013) pp 391-395.
Destiapni Komalasari
Suryabrata. 2008. Psikologi
Pendidikan. Menteri pendidikan
Program Bimbingana Konseling.
Depdikbud. : PT. Yogyakarta.
Thursan Hakim. 2008. Belajar Secara
Efektif. Jakarta : Puspa Swara
Anggota IKAPI
Tubertius Agus Prayitno.2012. Kayu Lapis
Teknologi dan Sertifikasi Sebagai
Produk Hijau. Yogyakarta : Graha
Ilmu
W. Gulo. 2002. Strategi Belajar Mengajar.
Jakarta : Grasindo
W.S. Winkel. 2005. Psikologi Pengajaran.
Jakarta : PT. Grasindo
Sumadi
Jurnal EKOSAINS | Vol. 6 | No. 3 | Nopember 2014
27