Pemanfaatan Limbah Plastik Berjenis HDPE Dan PET Sebagai Substitusi Agregat Terhadap Sifat Mekanik Paving Block Hamid Siti Nur Cholisa sitinur@gmail.com Muis Lidya Shery lidyasherymuis@umsida.ac.id Indonesia Indonesia 25 10 2024 PENDAHULUAN

Limbah merupakan permasalah serius yang berdampak luas pada lingkungan, kesehatan masyarakat, dan perekonomian[1]. Pada tahun 2018, produksi plastik global diperkirakan mencapai sekitar 359 hingga 380 juta ton. Sejak 1950 hingga 2018, total plastik yang telah diproduksi di seluruh dunia mencapai sekitar 6,3 hingga lebih dari 8 miliar ton. Dari jumlah tersebut, hanya sekitar 9% yang dapat didaur ulang dan sekitar 12% yang dibakar. Sebagian besar limbah plastik dibuang ke tempat pembuangan akhir atau lingkungan, sehingga menimbulkan tantangan besar bagi pengelolaan limbah plastik [2]. Pertumbuhan ini didorong oleh urbanisasi yang cepat, peningkatan populasi, dan pembangunan ekonomi.

Material plastik merupakan Bahan yang digunakan dalam aktivitas sehari-hari [3].Pada Tahun 2012 sampah plastik terdapat di lautan dunia dengan jumlah diperkirakan sekitar 165 juta ton [4]. Pada dasarnya material plastik masuk ke dalam lautan lautan dan akan terurai dengan dibutuhkan waktu bertahun [5]. Namun, tidak semuanya bisa terurai selama proses penguraian plastik, zat kimia berbahaya seperti polistirena dan BPA akan terlepas ke dalam air, yang kemudian menyebabkan pencemaran [2]. Plastik merupakan polimer berbasis hidrokarbon yang memiliki tingkat kesulitan tinggi dalam proses penguraiannya. Menurut [2] Plastik dibedakan berdasarkan kode resin nya.

Polyethylene Terephthalate (PET) dan High Density Polyethylene (HDPE) merupakan jenis plastik yang digunakan untuk membuat botol kemasan dan tutup botol. Penggunaan PET dan HDPE tidak dianjurkan untuk digunakan kembali karena mengandung unsur senyawa kimia polistirena dan BPA yang dapat larut dalam air dan berbahaya bagi kesehatan tubuh [6]. Dalam menangani angka penumpukan limbah botol plastik yang terus meningkat dibutuhkan langkah lebih lanjut. Salah satu langkah yang efektif dan inovatif yaitu dengan memanfaatkan limbah botol plastik ke dalam produk konstruksi [7]. Sama hal nya kebutuhan material konstruksi terus meningkat seiring dengan perkembangan populasi. Material konstruksi salah satunya adalah paving block. Paving block umumnya digunakan untuk perkerasan jalan di komplek perumahan dan kawasan permukiman. Peneliti [8] memilih mengolah limbah botol plastik berjenis HDPE untuk menjadikan produk konstruksi berupa paving block. Menurut [8] 1000 buah paving block dapat mengurangi 600 kg plastik.

Di Indonesia saat ini paving blok banyak diminati karena keunggulannya dari segi ketahanan nya terhadap iklim di Indonesia dan juga memberikan estetika. Peneliti [9] membuat inovasi baru dengan melibatkan waste (limbah) sebagai pengganti bahan penyusun paving blok, salah satunya dengan menggunakan limbah plastik. Polyethylene Terephthalate (PET) dan High Density Polyethylene (HDPE) [9][8]. Salah satu jenis plastik yang dapat kita manfaatkan dalam campuran paving dari sifat nya yang kuat dan mudah didapat pada limbah botol plastik dan tutup botol plastik. Penambahan zat aditif berupa Superplasticizeryaitu digunakan sebagai bahan tambahan yang mampu meningkatkan berbagai aspek kinerja beton, termasuk kekuatan, daya tahan, kemudahan pengerjaan, serta performa secara keseluruhan [10]. Demi memperoleh paving blok yang ramah lingkungan namun dengan mutu yang baik. Sehingga penelitian ini akan menambahkan Superplasticizer jenis master glenium ace 8595 dalam campuran paving block[11].

Pada dasarnya tujuan penelitian ini untuk mengetahui efek pemanfaatan limbah botol plastik dan tutup botol plastik sebagai substitusi agregat terhadap sifat mekanik paving block dengan pengolahan limbah plastik dicacah tanpa dilelehkan untuk mengurangi polusi udara akibat dari pembakaran plastik. Adapun pengujian yang dilakukan yaitu kuat tekan, penyerapan air dan natrium sulfat. Pengujian impactdilakukan pada penelitian ini menggunakan alat Drop Weight Impact Test untuk mengetahui daya tahan paving block terhadap beban kejut, pengujian Scanning Electron Microscope(SEM). Serta mengetahui potensi pemanfaatan limbah plastik berjenis PET, HDPE dalam produksi paving block, ditinjau dari aspek lingkungan dan analisis biaya.

 METODE

Penelitian ini menerapkan metode eksperimental dengan acuan referensi SNI yang berlaku dan Jurnal-jurnal terdahulu yang memiliki keterkaitan dengan penelitian ini. Penelitian ini mengaplikasikan limbah botol plastik dan tutup botol sebagai substitusi agregat pada paving block.

A. Tahap I : Persiapan Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini :

Seperangkat alat pengujian materialproperties(pengujian bahan)

Timbangan digital

Sekop

Mixer

Mesin Cetak Paving block

Mesin Uji Kuat Tekan ( Compression test)

Mesin Uji Impact(DropWeightImpactTest)

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini :

semen berjenis PortlandCompositeCement (PCC)

Agregat halus (pasir)

Air

SuperplasticizerMaster glenium ACE 8595

Cacahan Limbah Botol Plastik (PET)

Cacahan Limbah Tutup Botol Plastik (HDPE)

Pengolahan Limbah :

Pengolahan limbah botol plastik dan tutup botol plastik dapat dilakukan dengan beberapa tahapan adapun tahapan proses pengolahan limbah botol plastik dapat dilihat pada Gambar 1 dan tutup botol plastik pada Gambar 2.

Proses pengolahan limbah botol plastik berjenis PET

<bold id="bold-eacc871186ac92521be5454ce462ed70"/>Proses pengolahan limbah tutup botol plastik berjenis HDPE

Limbah botol plastik dan tutup botol plastik yang digunakan sebagai substitusi agregat pada paving block akan dikumpulkan kemudian dicuci untuk membersihkan dari sisa-sisa kotoran. Setelah dicuci akan dimasukkan ke mesin

cacah plastik. Setelah dimasukkan ke mesin cacah kemudian diayak dengan ayakan no 4. (lolos ayakan 4,75 mm) sesuai dengan standar [12]

 B. Tahapa II : Perencanaan Campiuuran Paving Block

Benda uji yang akan dibuat yaitu paving block berbentuk bata dengan dimensi 20 x 10 x 6 cm. Digunakan 2 jenis limbah plastik sebagai substitusi agregat pada paving block yaitu limbah botol plastik yang berjenis (Polyethylene Terephthalate (PET) dan Limbah tutup botol plastik yang berjenis High Density Polyethylene (HDPE). Persentase limbah digunakan sebesar 5%, 10% dan 15% dari berat pasir. Adapun mix design sebagai berikut:

Mix Design dan Data Material

Proporsi 1:2 (semen : pasir)

 Volume Benda uji (Paving Block Bata)

= 20 x 10 x 6 cm

= 0,0012 m3 / 1 Benda Uji

 Data Material

Berat jenis Semen: 3150 Kg/m3

Berat jenis pasir: 2713 kg/m3

Berat jenis Air: 1000 kg/m3

 Berat Jenis Plastik

Berat Jenis Plastik HDPE : 0,96 gr/cm3

Berat Jenis plastik PET: 1,385 gr/cm3

Campuran pembuatan paving block terdiri dari semen, agregat dan air dengan proporsi 1 : 2 serta pemanfaatan limbah plastik sebagai substitusi agregat paving block dan penambahan zat aditif berupa Superplasticizer.Untuk Komposisi 3 benda uji dapat dilihat pada Tabel 1.

<bold id="bold-32a08721d22edc4382bb2788ba73d82d"/>Kebutuhan material untuk 3 sampel

Variasi Semen (gr) Pasir (gr) Plastik PET (gr) Plastik HDPE (gr) Air (ml) Superplasticizer (ml)
Kontrol 2871 5742 - - 1292 -
PET 5% 2871 4546 147 - 574,2 14
PET 10% 2871 4307 293 - 574,2 14
PET 15% 2871 4067 442 - 574,2 14
HDPE 5% 2871 4546 - 102 574,2 14
HDPE 10% 2871 4307 - 203 574,2 14
HDPE 10% 2871 4067 - 305 574,2 14
C. Tahap III : Pembuatan Benda Uji

Pengumpulan material utama yaitu pasir, semen dan air kemudian bahan tambahan yaitu limbah botol plastik (PET), tutup botol plastik (HDPE) yang sudah tercacah dan superplasticizer (Master glenium Ace 8595), kemudian menimbang semua material sesuai mixdesign, setelah bahan selesai kemudian bahan dicampur dengan proporsi yang telah ditentukan dengan mixer selama ± 10 menit. Bahan yang telah dicampur akan dicetak kedalam mesin press paving block. Pada penelitian ini Paving block yang dibuat berdimensi 20 x 10 x 6 cm. Adapun proses pencetakan paving block menggunakan mesin press dapat dilihat pada Gambar 3.

Proses Pencetakan Benda uji

Benda uji yang telah dicetak akan dilakukan curing selama 7 hari di suhu ruang. Bertujuan untuk menjaga kelembaban material agar tidak mengering terlalu cepat, sehingga kekuatan awal paving block tetap terjaga.

 Tahap IV : Pengujian

Pengujian mekanik paving block pada penelitian ini terdiri dari uji kuat tekan, penyerapan air dan pengujian natrium sulfat. Adapun sifat – sifat fisika pada paving block menurut SNI 03-0691-1996 dapat dilihat pada Tabel 2:

<bold id="bold-cdba6c5ab1c9756207fb84a613e577bf"/>Sifat-Sifat Fisika

Mutu Kuat Tekan (Mpa) Ketahanan Aus (mm/menit) Penyerapan Air Rata-Rata maks. Klasifikasi
Rata-Rata Min Rata-Rata Min (%)
A 40 35 0,9 0,103 3 Pejalan Kaki
B 20 17 0,13 0,149 6 Peralatan Parkir
C 15 12,5 0,16 0,184 8 Pejalan Kaki
D 10 8,5 0,219 0,251 10 Taman Dan Penggunaan Lain

Sumber : SNI 03-0691-1996

1. Pengujian kuat tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan pada paving block yang telah menjalani proses curing selama 7 hari pada suhu ruang. Untuk pengujian kuat tekan, digunakan 3 sampel untuk setiap variasi. Berdasarkan (SNI 03-0691-1996). Paving block sebelum diuji akan dipotong menyesuaikan rusuk-rusuknya yaitu berbentuk kubus dengan dimensi 6 x 6 x 6 cm. Adapun Tahapan Pengujian kuat tekan bisa dilihat pada Gambar 4.

<bold id="bold-9cdf293b9cd0d1c1c09aeba7fb74b092"/>Pengujian Kuat Tekan

2. Pengujian penyerapan air

Pengujian penyerapan air berdasarkan (SNI 03-0691-1996) dengan merendam benda uji selama 24 jam dan kemudian menimbang benda uji saat basah dan benda uji saat kering (setelah di oven). Adapun tahapan pengujian penyerapan air dapat dilihat pada Gambar 5.

Pengujian Penyerapan Air

3. Pengujian natrium sulfat

Pengujian natrium sulfat berdasarkan (SNI 03-0691-1996) dengan merendamkan paving block sebanyak 5 kali kedalam cairan natrium sulfat kemudian menghitung selisih berat sebelum dan sesudah perendaman. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kemampuan paving block dalam menerima serangan kimia berupa natrium sulfat.

4. Pengujian impact

Pengujian impact dilakukan dengan acuan [17] ACI 544.2R-89. Menggunakan alat uji drop weight Impact test dimana benda uji akan diberi pukulan maksimal 10 kali. Tinggi jatuhnya hammermengenai bola baja adalah 457 mm. Kemudian diameter lubang bekas pukulan dan kedalaman diameter diukur dan melihat fisik paving block dalam menerima pukulan di setiap tahap. Adapun tahapan pengujian impact dapat dilihat pada Gambar 6.

Pengujian <italic id="_italic-154">Impact</italic>

5. Scanning Electron Microscope (SEM)

Pengujian ScanningElectronMicroscope(SEM) dilakukan pada paving block yang memiliki kuat tekan optimum untuk mengetahui mikrostruktur plastik terhadap agregat

6. Analisis Biaya

Analisis biaya pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi limbah plastik sebagai substitusi agregat pada paving block ditinjau dari aspek biaya dan lingkungan. Analisis biaya yang dihitung adalah penggunaan paving block dalam 100 m2. Analisa biaya hanya dihitung harga material dan tidak termasuk biaya operasional, biaya tenaga kerja dan biaya lainnya

 HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pengujian Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan Paving Block mengacu pada (SNI 03-0691-1996). Pengujian kuat tekan dilakukan pada paving block dengan umur curing 7 hari. Benda uji paving block sebelum pengujian kuat tekan akan dilakukan pemotongan berbentuk kubus ukuran 6 x 6 x 6 cm [14]. Adapun hasil pengujian kuat tekan PET dapat dilihat Pada Tabel 3 dan grafik hasil uji kuat tekan PET dapat dilihat pada Gambar 7. Untuk hasil uji kuat tekan HDPE dapat dilihat pada Tabel 4 dan Grafik hasil uji kuat tekan HDPE dapat dilihat pada Gambar 8.

<bold id="bold-ae998aa52c5e8ed2d173cf3bc17af986"/>Hasil Uji Kuat Tekan PET

HASIL UJI KUAT TEKAN PET
Variasi P (N) A (mm2) Uji Kuat Tekan (Mpa) Rata- Rata (Mpa)
Kontrol 89100 3600 24,75 25,38
95000 3600 26,39
90000 3600 25,00
PET 5% 77100 3600 21,42 22,32
82600 3600 22,94
81400 3600 22,61
PET 10% 65800 3600 18,28 19,09
69900 3600 19,42
70500 3600 19,58
PET 15% 63700 3600 17,69 17,22
62600 3600 17,39
59700 3600 16,58
Grafik Hasil Uji Kuat Tekan PET

<bold id="bold-0285ba695357d7f23f7015d6f4e5d03c"/>Hasil Uji Kuat Tekan HDPE

HASIL UJI KUAT TEKAN HDPE
Variasi P (N) A (mm2) Uji Kuat Tekan (Mpa) Rata- Rata (Mpa)
Kontrol 89100 3600 24,75 25,38
95000 3600 26,39
90000 3600 25,00
HDPE 5% 71900 3600 19,97 21,24
72000 3600 20,00
85500 3600 23,75
HDPE 10% 59800 3600 16,61 16,78
54200 3600 15,06
67200 3600 18,67
HDPE 15% 49800 3600 13,83 14,62
54600 3600 15,17
53500 3600 14,86
<bold id="bold-2deb839793de322d9d6fd7900c8dc5c6"/>Grafik Hasil Uji Kuat Tekan HDPE

Hasil pengujian kuat tekan paving block dengan variasi campuran limbah plastik PET terjadi penurunan kekuatan tekan terhadap paving block kontrol tanpa plastik, dimana:

Paving block kontrol (tanpa plastik) : Kuat Tekan 25,38 MPa (mutu B).

Paving block dengan PET 5%: Kuat Tekan 22,32 MPa, turun 12,06 % dari kontrol (mutu B).

Paving block dengan PET 10%: Kuat Tekan 19,09 MPa, turun 24,79 % dari kontrol (mutu B).

Paving block dengan PET 15%: Kuat Tekan 17,22 MPa, turun 32,16 % dari kontrol (mutu B).

Menurut SNI 03-0691-1996, paving block mutu B memiliki kuat tekan minimal 17 Mpa dapat digunakan untuk peralatan parkir. Maka, meskipun ada penurunan kekuatan tekan akibat penambahan limbah plastik PET, semua variasi memenuhi klasifikasi mutu B dan dapat diaplikasikan sebagai peralatan parkir berdasarkan SNI 03-0691-1996.

Sama halnya yang terjadi pada paving block berjenis HDPE penurunan kuat tekan signifikan seiring bertambahnya persentase plastik.

Paving block kontrol (tanpa plastik) : Kuat Tekan 25,38 MPa (mutu B).

Paving block HDPE 5%: Kuat Tekan 21,24 MPa, turun 16,31 % dari kontrol (Mutu B).

Paving block HDPE 10 %: Kuat Tekan 16,78 MPa, turun 33,89 % dari kontrol (Mutu C)

Paving block HDPE 15%: Kuat Tekan 14,62 MPa, turun 42,39 % dari kontrol (Mutu C)

Dengan demikian, paving block dengan campuran HDPE 5% tetap memenuhi mutu B yang dapat digunakan untuk peralatan parkir, sementara campuran HDPE 10% dan 15% mengalami penurunan mutu menjadi mutu C yang diperuntukkan pejalan kaki sesuai klasifikasi SNI 03-0691-1996. Hasil Uji kuat tekan PET dan HDPE dapat dilihat pada Gambar 9.

Grafik Hasil uji Kuat tekan PET dan HDPE

Grafik tersebut menunjukkan bahwa kuat tekan paving block dari jenis plastik PET dan HDPE menurun seiring bertambahnya persentase limbah plastik [14]. Variasi PET dengan persentase 5% menghasilkan kuat tekan optimum yaitu 22,32 Mpa. Kemudian untuk persentase terendah dihasilkan oleh HDPE 15% yaitu 14,62 Mpa. Penurunan signifikan dengan penambahan persentase plastik dikarenakan kurangnya lekatan antara material plastik dan material pasir, semen.

 2. Penyerapan Air

Pengujian penyerapan air dilakukan untuk mengukur seberapa besar kemampuan paving block dalam menyerap air melalui pori-porinya. Pengujian penyerapan air mengacu pada SNI-03-0692-1996. Dengan merendamkan benda uji ke dalam air selama 24 jam. Kemudian benda uji akan di timbang dan dilakukan pengeringan dengan di oven kemudian dihitung selisih berat benda uji basah dan berat benda uji kering hasil uji penyerapan air Paving block PET dapat dilihat pada Tabel 5 dan HDPE Tabel 6 untuk Grafik hasil penyerapan air PET dan HDPE dapat dilihat pada Gambar 10.

<bold id="bold-f7120b5a8f10745c9c5fcfc7c80b35b4"/>Hasil Uji Penyerapan Air (PET)

Variasi Kode Sampel Berat Basah (gr) Berat Kering (gr) Penyerapan Air (%) Rata-Rata (%)
Kontrol K1 3480,00 3425,00 1,61 1,65
K2 3420,00 3355,00 1,94
K3 3505,00 3460,00 1,30
K4 3265,00 3210,00 1,71
K5 3275,00 3220,00 1,71
PET 5% S1 2827,75 2786,04 1,50 1,16
S2 2983,20 2952,97 1,02
S3 2903,12 2873,95 1,01
S4 2940,88 2908,12 1,13
S5 2924,11 2890,51 1,16
PET 10% S1 2736,90 2710,29 0,98 1,03
S2 2732,83 2704,46 1,05
S3 2788,39 2762,06 0,95
S4 2712,33 2682,25 1,12
S5 2803,26 2774,6 1,03
PET 15% S1 2654,22 2640,61 0,52 0,50
S2 2677,84 2664,27 0,51
S3 2745,14 2732,97 0,45
S4 2647,46 2631,74 0,60
S5 2743,80 2731,43 0,45
<bold id="bold-9886e45b889ce84aea14be6b377e7fc6"/>Hasil Uji Penyerapan Air (HDPE)

Variasi Kode Sampel Berat Basah (gr) Berat Kering (gr) Penyerapan Air (%) Rata-Rata (%)
Kontrol K1 3480,00 3425,00 1,61 1,65
K2 3420,00 3355,00 1,94
K3 3505,00 3460,00 1,30
K4 3265,00 3210,00 1,71
K5 3275,00 3220,00 1,71
HDPE 5% S1 2944,76 2908,78 1,24 1,36
S2 2929,74 2901,76 0,96
S3 2813,79 2752,50 2,23
S4 2920,25 2883,36 1,28
S5 3044,41 3010,94 1,11
HDPE 10% S1 2807,62 2759,90 1,73 1,28
S2 2866,3 2831,15 1,24
S3 2787,94 2736,41 1,88
S4 2968,51 2949,43 0,65
S5 2940,28 2913,43 0,92
HDPE 15% S1 2917,87 2895,67 0,77 0,97
S2 2857,87 2829,09 1,02
S3 2916,78 2887,49 1,01
S4 2951,64 2922,91 0,98
S5 2850,72 2821,11 1,05
Grafik Hasil uji Penyerapan Air PET dan HDPE

Hasil penyerapan air pada paving block kontrol menghasilkan daya serap tertinggi diantara variasi lainnya yaitu sebesar 1,65% kemudian untuk persentase daya serap tertinggi di variasi PET terjadi pada PET 5% yang menghasilkan daya serap sebesar 1,16%. Hal tersebut sama terjadi pada Variasi persentase HDPE 5% yang menghasilkan daya serap air sebesar 1,36. Sedangkan untuk Tingkat daya serap terendah terjadi pada variasi persentase plastik PET 15%

sebesar 0,50 % dan HDPE 15% sebesar 0,97%. Daya serap air terus menurun seiring dengan pertambahan persentase campuran plastik pada Paving Block. Sejalan dengan penelitian [15]Agyeman et al. 2019, daya serap air paving block menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi plastik dalam campuran, karena paving block tanpa campuran plastik memiliki kemampuan menyerap air yang lebih tinggi dibandingkan dengan paving block yang mengandung plastik. Hal ini dikarenakan plastik bersifat hidrofobik (tidak menyerap air).

 3. Pengujian Natrium Sulfat

Pengujian natrium sulfat dilakukan untuk mengetahui daya tahan paving block terhadap pelapukan dan pengaruh lingkungan. Parameter yang digunakan adalah kehilangan berat dan munculnya retak pada paving block setelah perendaman dalam larutan natrium sulfat. Menurut SNI 03-0691-1996, penurunan berat paving block yang lebih dari 1% atau terjadi kerusakan seperti pengikisan atau retak pada saat perendaman benda uji dengan larutan natrium sulfat menurut SNI 03-0691-1996 dinyatakan Cacat. Hasil Uji Natrium Sulfat Pada Paving Block PET dapat dilihat pada Tabel 7 dan HDPE pada Tabel 8. Grafik hasil uji penyerapan air dapat dilihat pada Gambar 11.

<bold id="bold-65b28663021db52fb4b4cf7792e882a1"/>Hasil Uji Natrium Sulfat (PET)

Variasi Benda Uji Berat Awal (gr) Berat Akhir (gr) Selisih (%) Keterangan Selisih Berat (%)
Kontrol Sampel 1 3372 3368 0,12 Tidak Cacat 0,12
Sampel 2 3216 3212 0,12 Tidak Cacat
PET 5% Sampel 1 2985 2985 0,03 Tidak Cacat 0,12
Sampel 2 2891 2885 0,21 Tidak Cacat
PET 10% Sampel 1 2712 2705 0,28 Tidak Cacat 0,33
Sampel 2 2655 2645 0,39 Tidak Cacat
PET 15% Sampel 1 2624 2605 0,75 Tidak Cacat 0,56
Sampel 2 2675 2665 0,38 Tidak Cacat

Hasil Uji Natrium Sulfat (HDPE)

Variasi Benda Uji Berat Awal (gr) Berat Akhir (gr) Selisih (%) Keterangan Selisih Berat (%)
Kontrol Sampel 1 3372,00 3368 0,12 Tidak Cacat 0,12
Sampel 2 3216,00 3212 0,12 Tidak Cacat
HDPE 5% Sampel 1 2894,36 2880 0,50 Tidak Cacat 0,56
Sampel 2 3014,02 2995 0,63 Tidak Cacat
HDPE 10% Sampel 1 2834,87 2820 0,52 Tidak Cacat 0,60
Sampel 2 2768,59 2750 0,67 Tidak Cacat
HDPE 15% Sampel 1 2824,99 2800 0,88 Tidak Cacat 0,69
Sampel 2 2924,46 2910 0,49 Tidak Cacat
<bold id="bold-2c9f17fb9980804a14e1c893dac98b8a"/>Grafik Hasil Uji Natrium Sulfat PET

Pada pengujian natrium sulfat hasil paving block normal sebesar 0,12%. Sedangkan pada variasi plastik PET menghasilkan selisih terendah yaitu pada variasi PET 5% dengan selisih berat sebesar 0,12% < 1% sama halnya pada variasi plastik HDPE menghasilkan selisih terendah yaitu pada variasi HDPE 5% dengan selisih berat sebesar 0,56% < 1% . Pada selisih terbesar terjadi pada Variasi PET 15 % menghasilkan selisih 0,56% < 1% dan HDPE 15% sebesar 0,69% < 1%. Setelah ditinjau secara visual tidak ada perubahan fisik yang terjadi seperti pengikisan atau retak. Menandakan bahwa paving block variasi plastik tidak mengalami CACAT. Hal ini dikarenakan plastik dapat mengurangi reaksi kimia yang merusak antara natrium sulfat dan kalsium hidroksida yang dihasilkan dari reaksi semen dalam paving block. Sehingga menghambat penetrasi larutan natrium sulfat, dan tidak terjadi retak atau kerusakan fisik pada paving block.

4. Pengujian Impact

Pengujian impactyang digunakan dalam penelitian ini menggunakan alat dropweight Impacttest, dengan Acuan [17] ACI 544.2R-89 yaitu dengan menjatuhkan Hammer dari ketinggian 457 mm. Hammer dijatuhkan berulang kali dan diamati kondisi retak pada sampel. Tujuan pengujian ini adalah untuk menganalisis tingkat kerusakan pada spesimen akibat beban kejut serta menilai ketahanan spesimen setelah menerima tumbukan dari beban yang dijatuhkan secara bebas. Beban kejut dihasilkan apabila dua benda bertumbukan atau apabila benda jatuh dan mengenai suatu struktur [16], Pengujian dilakukan dengan 3 percobaan. Adapun untuk kedalaman lubang akibat beban impact pada percobaan I dapat dilihat pada Tabel 9 dan Diameter benturan akibat beban impact pada percobaan I dapat dilihat pada Tabel 10, kedalaman lubang akibat beban impact pada percobaan II dapat dilihat pada Tabel 11 dan Diameter benturan akibat beban impact pada percobaan II dapat dilihat pada Tabel 12, kedalaman lubang akibat beban impact pada percobaan III dapat dilihat pada Tabel 13 dan Diameter benturan akibat beban impact pada percobaan III dapat dilihat pada Tabel 14.

<bold id="bold-defe1d9f5a38045f5ea0581c918fe5d9"/>Kedalaman lubang paving block akibat beban <italic id="_italic-170">Impact</italic>pada percobaan I

PERCOBAAN I
KEDALAMAN (mm)
PUKULAN Normal PET 5% PET 10% PET 15 % HDPE 5% HDPE 10% HDPE 15%
PUKULAN 1 1,3 0,5 0,8 0,3 0,7 0,8 0,7
PUKULAN 2 1,7 1,4 0,8 0,5 1,3 1 1,3
PUKULAN 3 1,8 2 1,1 0,6 1,5 1,2 1,5
PUKULAN 4 2 2,1 1,1 1 1,6 1,3 1,8
PUKULAN 5 2,1 2,6 1,1 0 1,7 1,5 0
PUKULAN 6 2,1 2,9 1,2 0 1,8 0 0
PUKULAN 7 2,5 3,7 1,2 0 1,8 0 0
PUKULAN 8 2,7 4,1 1,2 0 1,9 0 0
PUKULAN 9 2,8 4,3 1,3 0 2,3 0 0
PUKULAN 10 2,8 4,5 1,3 0 2,5 0 0
<bold id="bold-d189ac021c95b1525cebcb1451809701"/>Diameter lubang paving block akibat beban <italic id="_italic-171">Impact</italic>pada percobaan I

PERCOBAAN I
DIAMETER (cm)
PUKULAN Normal PET 5% PET 10% PET 15% HDPE 5% HDPE 10% HDPE 15%
PUKULAN 1 0,85 1,6 1,7 1,05 1,4 1,5 1,4
PUKULAN 2 1,4 2,0 1,9 2,5 1,9 1,65 1,6
PUKULAN 3 1,65 2,4 2,4 2,75 2,3 2,2 2,3
PUKULAN 4 1,9 2,6 2,6 2,9 2,8 2,35 2,4
PUKULAN 5 2,1 2,7 2,6 0 2,8 2,65 0
PUKULAN 6 2,35 2,8 2,7 0 2,9 0 0
PUKULAN 7 2,5 2,9 2,8 0 3,1 0 0
PUKULAN 8 2,75 3,2 2,9 0 3,4 0 0
PUKULAN 9 2,8 3,4 3,0 0 3,5 0 0
PUKULAN 10 2,8 3,8 3,2 0 3,7 0 0
<bold id="bold-0a992bebd276b533743a6b7fcec92f28"/>Kedalaman lubang paving block akibat beban <italic id="_italic-172">Impact</italic>pada percobaan II

PERCOBAAN II
KEDALAMAN (mm)
PUKULAN Normal PET 5% PET 10% PET 15% HDPE 5% HDPE 10% HDPE 15%
PUKULAN 1 1 0,6 0,3 0,8 0,8 0,5 0,4
PUKULAN 2 1 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0,9
PUKULAN 3 1,4 0,7 0,7 1,1 1,5 1 1,5
PUKULAN 4 1,5 0,8 1,3 1,3 1,8 1,3 0
PUKULAN 5 1,7 0,8 1,5 0 2 0 0
PUKULAN 6 1,8 0,9 1,8 0 2,3 0 0
PUKULAN 7 2 1,2 2,1 0 2,7 0 0
PUKULAN 8 2,1 1,3 2,5 0 2,8 0 0
PUKULAN 9 2,1 1,3 0 0 0 0 0
PUKULAN 10 2,3 0 0 0 0 0 0
Diameter lubang paving block akibat beban <italic id="_italic-173">Impact </italic>pada percobaan II

PERCOBAAN II
DIAMETER (cm)
PUKULAN Normal PET 5% PET 10% PET 15% HDPE 5% HDPE 10% HDPE 15%
PUKULAN 1 1,05 1,35 1 1,75 1,3 2,25 1,75
PUKULAN 2 1,25 1,6 1,45 1,85 2,0 2,85 2,1
PUKULAN 3 1,45 2,25 1,55 2,25 2,4 2,85 3,1
PUKULAN 4 1,55 2,35 1,9 2,9 2,5 2,90 0
PUKULAN 5 1,65 2,4 2,05 0 2,7 0 0
PUKULAN 6 1,8 2,5 2,35 0 2,8 0 0
PUKULAN 7 1,9 2,65 2,75 0 3,1 0 0
PUKULAN 8 1,9 2,7 2,85 0 3,4 0 0
PUKULAN 9 2 2,8 0 0 0 0 0
PUKULAN 10 2,15 0 0 0 0 0 0
Kedalaman lubang paving block akibat beban <italic id="italic-a33c57800913e42083b76ee163755ea5">Impact </italic>pada percobaan III

PERCOBAAN III
KEDALAMAN (mm)
PUKULAN Normal PET 5% PET 10% PET 15% HDPE 5% HDPE 10% HDPE 15%
PUKULAN 1 1,4 0,4 0,5 0,5 0,8 0,8 0,4
PUKULAN 2 1,5 0,4 0,8 0,8 0,9 0,9 0,9
PUKULAN 3 1,6 0,5 0,8 0,8 1,5 1,6 1
PUKULAN 4 2 0,6 0,9 0,9 1,8 1,9 1,3
PUKULAN 5 2,2 0,7 1,2 1,3 1,8 2,2 0
PUKULAN 6 2,4 0,8 1,4 0 2 0 0
PUKULAN 7 2,5 0,8 1,5 0 2,3 0 0
PUKULAN 8 2,6 1 1,5 0 2,3 0 0
PUKULAN 9 2,8 1,3 1,7 0 2,5 0 0
PUKULAN 10 2,8 1,4 1,7 0 0 0 0
Diameter lubang paving block akibat beban <italic id="italic-ca8e0cfcdcc4b08dd8349d412d93cbbe">Impact </italic>pada percobaan III

PERCOBAAN III
DIAMETER (cm)
PUKULAN Normal PET 5% PET 10% PET 15% HDPE 5% HDPE 10% HDPE 15%
PUKULAN 1 0,9 1,1 1,2 1,6 1,35 1,9 1,75
PUKULAN 2 1,4 1,2 1,35 1,4 1,45 2,1 2,1
PUKULAN 3 1,55 1,3 1,4 1,7 1,6 2,4 2,4
PUKULAN 4 2 1,3 1,45 1,9 1,65 2,6 2,85
PUKULAN 5 2,3 1,4 1,5 2,05 1,7 2,8 0
PUKULAN 6 2,35 1,5 1,65 0 1,75 0 0
PUKULAN 7 2,5 1,7 1,8 0 1,9 0 0
PUKULAN 8 2,6 1,8 1,9 0 2,15 0 0
PUKULAN 9 2,7 2,0 1,95 0 2,8 0 0
PUKULAN 10 2,7 2,0 2,05 0 0 0 0

Hasil pengujian Impact Pada Paving block PET disajikan dalam Grafik. Hasil uji pada percobaan I dapat dilihat pada Gambar 12, Percobaan II dapat dilihat pada Gambar 13 dan Percobaan III dapat dilihat pada Gambar 14.

<bold id="bold-5986fc066ecc736ab46b6def2ab0bdac"/>Grafik hasil pengujian ketahanan paving block PET terhadap beban pukulan (<italic id="_italic-176">drop</italic><italic id="_italic-177">weight</italic><italic id="_italic-178">impact test</italic>) percobaan I

Grafik hasil pengujian ketahanan paving block PET terhadap beban pukulan (<italic id="italic-7f429f8bd7a54e28f86d4258918c5b8c">drop weight impact test</italic>) percobaan II

Grafik hasil pengujian ketahanan paving block PET terhadap beban pukulan (<italic id="italic-bbcc2a5da4431eb258a5360e98d9e4aa">drop weight impact test</italic>) percobaan III

Hasil pengujian Impact Pada Paving block HDPE disajikan dalam Grafik. Hasil uji pada percobaan I dapat dilihat pada Gambar 15, Percobaan II dapat dilihat pada Gambar 16 dan Percobaan III dapat dilihat pada Gambar 17

<bold id="bold-9ef3213534378ebf9119d0d275dbced8"/>Grafik hasil pengujian ketahanan paving block HDPE terhadap beban pukulan (<italic id="_italic-185">drop</italic><italic id="_italic-186">weight</italic><italic id="_italic-187">impact test</italic>) percobaan I

Grafik hasil pengujian ketahanan paving block HDPE terhadap beban pukulan (<italic id="italic-0969fb373a9f344a1fa9711ba201ba19">drop weight impact test</italic>) percobaan II

Grafik hasil pengujian ketahanan paving block HDPE terhadap beban pukulan (<italic id="italic-01527911ad5a9a56c71ab0f8e97b40b6">drop weight impact test</italic>) percobaan III

Percobaan yang dilakukan pada pengujian ini sebanyak 3 kali. Hasil pengujian impactyang dilakukan sebanyak 3 percobaan menunjukkan bahwa paving block dengan campuran plastik yaitu PET 5% mampu menerima pukulan hingga pukulan paling maksimum. Namun untuk HDPE 5% menunjukkan penurunan yang konsisten pada percobaan kedua dan ketiga. Berikutnya untuk paving block dengan persentase 10% dan 15% menunjukkan penurunan kemampuan dalam menerima benturan akibat beban impact. Penurunan performa konsisten menurun seiring dengan penambahan plastik. Hal ini dikarenakan semakin meningkatnya persentase plastik membuat permukaan internal paving block menjadi lebih licin, sehingga ikatan antar material melemah dan menyebabkan kekuatan impact menurun.

5. Scanning Electron Microscope (SEM)

Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM) dilakukan pada hasil pengujian kuat tekan optimum yaitu pada PET 5%. Hasil pengujian SEM pada PET 5% dengan pembesaran 500x dapat dilihat pada Gambar 18 dan Pembesaran 1000x dapat dilihat pada Gambar 19.

Hasil <italic id="italic-c18a96c8a1bd2652881ca8d6729ea6a4">Scanning Electron Microscope</italic> (SEM) Paving block PET 5% Perbesaran 500x

Hasil <italic id="italic-ac6c76be7a322a1709681807c173397c">Scanning Electron Microscope</italic> (SEM) Paving block PET 5% Perbesaran 1000x

Hasil Uji SEM dengan perbesaran 500x terlihat permukaan utama yang saling mengikat antara agregat dan plastik. Pada perbesaran 1000x menunjukkan beberapa void yang mengindikasi terdapat rongga antara partikel pasir. Distribusi agregat terlihat kurang cukup merata dimana mengindikasi terdapat pencampuran yang kurang homogen antara semen dan pasir. Pada gambar tersebut terdapat 2 area batas yaitu permukaan halus dan kasar. Dimana area tersebut merupakan zona transisi antara plastik dan matriks agregat, pasta semen. Disepanjang zona transisi ini terlihat ikatan antar partikel tampak baik dengan sedikit void yang ditemukan disepanjang zona tersebut. Ikatan antara partikel ini dipengaruhi oleh penggunaan superplasticizer yang membantu mendistribusikan partikel sehingga membantu kepadatan. Hasil uji Sem menunjukkan sedikit void (rongga) di zona transisi antara partikel plastik dan agregat, tetapi ikatan antara plastik dan agregat cenderung melemah hal ini dikarenakan permukaan material plastik yang licin dan sifat kimia yang berbeda dengan agregat. Sehingga adhesi antara keduanya kurang kuat. Hal ini menyebabkan kekuatan mekanik menjadi lemah walaupun porositas tampak kecil secara mikroskopis.

 6. Potensi Limbah Terhadap Lingkungan dan Analisis Biaya

Analisis biaya dilakukan pada paving block dengan kuat tekan optimum yaitu PET 5% . Analisis biaya pembuatan paving block pada penelitian ini hanya mempertimbangkan harga material sebagai komponen biaya. Untuk analisa biaya pada penelitian ini dihitung dalam 100 m2 atau setara dengan 5000 paving block. Biaya tenaga kerja, biaya operasional, serta biaya tambahan lainnya tidak termasuk dalam perhitungan ini. Adapun Analisis biaya pada paving block Kontrol dapat dilihat pada Tabel 15 dan Analisis biaya pada paving block PET 5% dapat dilihat pada Tabel 16.

Analisis Biaya Paving Block Kontrol

HARGA PAVING BLOCK (100 m2) KONTROL
Material Berat (gr) Berat (kg) Harga Material (kg) Total Harga
Semen 4785000 4785 Rp 1.436 Rp 6.868.868
Pasir 9570000 9570 Rp 190 Rp 1.822.921
Air 2153333 2153 Rp 1 Rp1
Total Rp 8.691.789
Analisis Biaya Paving Block Variasi PET 5%

HARGA PAVING BLOCK (100 m2) PET 5%
Material Berat (gr) Berat (kg) Harga Material (kg) Total Harga
Semen 4785000 4785 Rp 1.436 Rp 6.868.868
Pasir 9091500 9092 Rp 190 Rp 1.731.775
Air 2153333 2153 Rp 1 Rp 1
Plastik PET 245000 245 Rp 0 Rp 0
Total Rp 8.600.643

Pada paving block dengan persentase PET 5% dengan ukuran 20 x 10 x 6 cm mengurangi sebesar Rp.91.146 untuk 100 m2. Dengan menggunakan limbah botol plastik sebesar 245 kg botol plastik. Hal ini menunjukkan bahwa paving block tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga layak secara teknis dan ekonomis.

 KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian mekanik, pengujian impact, Scanning Electron Microscope (SEM) , dan Analisis biaya pada paving block dengan memanfaatkan 2 jenis plastik yaitu PET dan HDPE sebagai substitusi agregat paving block, maka dapat diambil kesimpulan bahwa penggunaan limbah plastik sebagai pengganti agregat pasir pada paving block dengan persentase optimum 5% menunjukkan hasil kuat tekan yang masih memenuhi mutu B untuk peralatan parkir, penyerapan air dalam kategori aman Mutu A, serta ketahanan terhadap serangan natrium sulfat dengan kehilangan berat di bawah 1%. Meskipun penambahan plastik lebih dari 5% menurunkan performa terhadap sifat mekanik dan pengujian impact, paving block dengan persentase 5% plastik tetap menunjukkan daya tahan baik. Analisis SEM mengindikasikan ikatan plastik dan agregat yang cukup baik meski kurang kuat secara mekanik hal ini disebabkan karena sifat material yang berbeda antara plastik dan agregat, semen. Namun, Secara ekonomi dan lingkungan, penggunaan limbah plastik ini dapat mengurangi biaya hingga Rp 91.146,- dan limbah botol plastik sebanyak 245 kg untuk area 100 m², sehingga memberikan solusi yang efisien dan ramah lingkungan. Saran untuk penelitian selanjutnya diharapkan dapat mengeksplorasi penggunaan persentase plastik yang lebih tinggi. Selain itu, perlu dilakukan pengujian ketahanan jangka panjang dan pengolahan limbah plastik yang lebih baik untuk mendukung kualitas bahan dan keberlanjutan produk.

 UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik. Saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi selama proses penelitian ini. Terima kasih juga saya sampaikan kepada keluarga dan semua pihak yang telah memberikan dukungan dan motivasi.