Inovasi Paving Block Dengan Serbuk Kaca Daur Ulang

Paving block Atau bata beton merupakan salah satu jenis produk bahan bangunan yang digunakan sebagai alternatif penutup atau perkerasan permukaan tanah yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton dengan kekuatan tertentu.

Pemakaian paving block beberapa tahun terakhir semakin banyak digunakan. Paving block dapat digunakan dimana saja dengan persyaratan tanah dasar yang sudah dikuatkan dan dalam bentuk yang cukup rata untuk pemasangannya.

Paving block merupakan alternatif untuk pengganti aspal yang lebih tradisional dan terlihat jauh lebih baik daripada rabat beton karena masih dapat dijadikan peresapan air. Saat ini paving block bahkan digunakan di daerah daerah yang memiliki beban, seperti halaman rumah, parkir kendaraan, dermaga dan jalanan umum.

Inovasi Paving Block

Bahan dari paving block kini sekarang telah berinovasi. Pada awalnya paving block hanya menggunakan pasir dan semen. Dalam perkembangan pembuatannya, paving block banyak menggunakan variasi bahan.

Pengganti bahan pada pembuatan paving block dengan penggunakan bahan-bahan yang lebih ramah lingkungan atau bahan limbah yang pada dasarnya didorong oleh kesadaran akan pentingnya penghematan bahan alam akan tetapi menghasilkan produk bahan bangunan dengan kualitas baik.

Sejalan dengan meningkatnya kegiatan pembangunan dan banyaknya penggunaan paving block sebagai bahan bangunan, perlu dilakukan upaya untuk mendapatkan bahan pengganti sebagian semen yang dapat digunakan dalam pembuatan paving block.

Penggantian semen ini perlu dilakukan mengingat dalam pembuatan semen menghasilkan banyak residu yang mencemari lingkungan. Semen adalah bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air dalam membentuk pasta semen. Pada campuran beton, semen digunakan untuk merekatkan batu, bata, batako ataupun bahan bangunan lainnya.

Bisa disimpulkan bahwa semen merupakan material yang sangat penting dalam pembuatan beton sebagai bahan bangunan. Namun pada kenyataannya pembuatan semen merupakan salah satu sektor terbesar pertama penyumbang emisi karbon dioksida (CO2). Dengan kondisi tersebut, maka menjadi penting untuk mengupayakan inovasi bahan yang dapat menggantikan semen sebagai unsur penyusun bahan bangunan.

Memanfaatkan Serbuk Kaca Daur Ulang

Salah satu alternatif bahan pengganti semen yang mungkin dimanfaatkan menjadi inovasi adalah limbah botol kaca. Berdasarkan data dari Dinas Kebersihan DKI Jakarta limbah sampah yang sulit diuraikan setelah sampah plastik adalah limbah kaca. Untuk penguraian limbah kaca memerlukan waktu setahun lamanya tanpa bekas.

Bisa dibayangkan jika limbah kaca yang tidak di daur ulang maka seiring waktu akan semakin masiv jumlah limbah kaca tersedia di alam.

Kaca adalah sebuah bahan yang mempunyai kandungan kimia silica yang tinggi. 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 yang diupayakan agar limbah kaca tidak terus bertambah dan memenuhi tempat-tempat pembuangan.

Kaca yang telah di daur ulang hingga halus memiliki karakteristik pozzolanic sehingga dapat dipakai sebagai pengganti parsial semen atau filter. Serbuk kaca memiliki kesamaan unsur yang terkandung dengan unsur di dalam semen. Unsur yang dimaksud adalah kandungan silika pada kedua bahan tersebut.

Serbuk kaca memiliki unsur kimia kandungan silika (SiO2), Na2O dan CaO yang cukup besar yaitu lebih dari 70%. Pada semen, kapur silika memegang peranan penting saat proses hidrasinya. Sehingga, kesamaan kandungan unsur tersebut menjadikan serbuk kaca mempunyai potensi untuk menggantikan semen pada pembuatan bahan.

Limbah kaca

Dengan perkembangan teknologi maka beragam pula bentuk dan warna pada kaca. Dibawah ini merupakan jenis-jenis kaca komersial yang dikelompokkan menjadi beberapa golongan :

Silika Lebur

Kaca ini mempunyai ketahanan pada suhu panas yang lebih tinggi dibanding kaca lain. Selain itu kaca ini sangat transparan terhadap radiasi ultraviolet.

Alkali Silikat

Kaca ini dibuat dari pasir dan soda yang dicampur dan hasilnya disebut natrium silikat. Kaca ini banyak digunakan sebagai adhesif dalam pembuatan kotak kotak karton gelombang yang memberi sifat tahan api.

Kaca Soda Gamping

Kaca ini merupakan 95% dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini biasa digunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil maupun barang pecah belah.

Kaca timbal

Kaca ini mempunyai indeks refraksi dan depresi yang tinggi sehingga membuat kaca ini digunakan dalam bidang optik.

Kaca Boro silikat

Kaca yang mengandung 10% - 20% B2O3, 80% - 87% silica dan kurang dari 10% Na2O. Kaca ini digunakan untuk perabot laboratorium ataupun pipa lensa teleskop yang mempunyai stabilitas kimia yang tinggi.

Kaca Khusus

Kaca yang digunakan untuk semua yang termasuk kaca khusus seperti kaca keselamatan, optik, kaca berwarna, dll. Komposisinya berbeda-beda sesuai hasil akhir yang diinginkan.

Serat Kaca

Kaca ini biasanya memiliki kandungan silika sekitar 55% dan alkali lebih rendah dengan ketahanannya terhadap cuaca.

Dari jenis-jenis kaca yang yang telah dipaparkan, jenis kaca yang digunakan untuk membuat paving block adalah jenis kaca soda gamping yang berasal dari barang pecah belah berupa botol kaca bening. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan bahwa penggunaan bubuk kaca lolos saringan No.200 pada persentase 20% terhadap berat semen adalah nilai optimum yang paling baik sebagai pengganti semen pada pembuatan batako yang dibuat dengan menggunakan mesin press hidrolik.

Jika pemanfaatan limbah kaca bertujuan untuk mengurangi dampak buruk limbah terhadap lingkungan, maka akan lebih signifikan jika dipakai pemanfaatan dalam jumlah yang maksimal; misalnya dengan persentase hingga 50%.

Faktor Yang Memperngaruhi Mutu Paving Block

Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi mutu paving block :

1. Semen, adalah faktor yang sangat penting dalam mempengaruhi kebutuhan dasar paving block. Semen haruslah baru dan diperhatikan tempat penyimpanannya supaya tidak menggumpal.
2. Perbandingan Air – Semen, Kekuatan paving block akan menurun dengan menurunnya perbandingan air semen (FAS). Hal ini disebabkan penurunan nilai FAS akan membuat semen tidak mengalami hidrasi (proses pengikatan) secara sempurna, sedangkan nilai FAS yang terlalu tinggi akan meninggalkan banyak pori-pori (kekosongan) setelah penguapan. Semakin banyak kekosongan maka akan semakin tidak kuat. Timbulnya pori-pori karena faktor air semen yang tinggi disebabkan akibat pasta semen yang terlalu cair, dan fungsinya sebagai pengikat malah akan mengalir meninggalkan agregat dan menyebabkan pengendapan pasta semen di dasar.
3. Pasir, harus bersih bebas dari dedaunan, rumput, benda-benda asing, zat organik dan memiliki kadar lumpur yang kurang dari 5%. Pasir haruslah agak kasar dengan ukuran partikel mulai dari ukuran debu hingga 5 mm.
4. Mesin cetak produksi khusus untuk paving block. Peralatan mesin cetak produksi juga dapat menentukan kekuatan yang dihasilkan oleh paving block. Semua bergantung pada kemampuan mesin dalam memberikan tekanan pada proses pencetakan. Pada umumnya Indonesia terdapat 3 jenis paving block bila dibedakan dari alat dan proses produksinya yaitu paving block press tangan, paving block press mesin vibrasi, dan paving block press mesin hidrolik.

Mesin Press Hidrolik

Pemeriksaan bahan juga harus dilakukan pada semen dan bubuk kaca meliputi pemeriksaan berat jenis yang menggunakan standar SNI 03-2531-1991, konsistensi normal SNI 03-6826-2002,waktu ikat awal SNI 03-6827-2002, dan uji penyerapan air pada bubuk kaca yang mengacu pada SNI 03-6863-2002 tentang metode pengambilan contoh dan pengujian abu terbang sebagai mineral pencampur dalam beton semen portland.

Konsistensi Normal Semen & Waktu Ikat Awal

Bahan utama penyusun paving block terdiri dari agregat halus, air dan semen. Bahan-bahan tersebut harus memiliki spesifikasi persyaratan bahan bangunan yang baik sesuai dengan standar. Berdasarkan SNI 03-0691-1996 paving block harus memiliki mutu dan standar sebagai berikut :

Sifat Tampak

1. Mempunyai bentuk yang sempurna.
2. Tidak retak-retak dan cacat.
3. Bagian sudut dan rusukya tidak mudah hancur.

Bentuk dan Ukuran

1. Berdasarkan bentuknya paving block dapat dibedakan menjadi dua yaitu bentuk segi empat dan segi banyak
2. Ketebalan 6 cm, 8 cm dan 10 cm.
3. Warna umumnya abu-abu.
4. Toleransi ukuran yang di syaratkan adalah 2 mm untuk ukuran lebar bidang dan 3 mm untuk tebalnya serta kehilangan berat bila diuji dengan natrium sulfat maksimum 1%.

Menurut SNI 03-0691-1996 setiap kelas mutu memiliki klasifikasi penggunaannya tersendiri,antara lain: 

1. Bata Beton mutu A : digunakan untuk jalan
2. Bata Beton mutu B : digunakan untuk pelataran parkir
3. Bata Beton mutu C : digunakan untuk pejalan kaki
4. Bata Beton mutu D : digunakan untuk taman 

Alat dan bahan yang digunakan pada pembuatan paving block dengan mengggunakan bubuk kaca adalah :

1. Mesin press hidrolik
2. Mesin pengaduk
3. Papan cetakan paving block
4. Sendok Semen
5. Sekop
6. Ember
7. Agregat halus yang sudah diayak lewat saringan No.8
8. Semen
9. Air
10. Bubuk kaca dari botol kaca bening yang lolos saringan No.200 

Prosedur pembuatan Paving Block Kaca adalah :

1. Semen dan bubuk kaca diaduk dan dicampurkan sampai menyatu dengan rata.
2. Masukkan pasir kedalam mesin pengaduk lalu masukkan campuran semen dan bubuk kaca kedalam mesin pengaduk juga.
3. Setelah pasir, semen dan bubuk kaca homogen maka tambahkan air dengan FAS.
4. Mesin press dinyalakan dan papan diletakan dibawah cetakan mesin press.
5. Apabila pasir, semen, bubuk kaca dan air sudah tercampur rata dan menjadi mortar, maka masukkan kedalam mesin pencetak paving block dengan menggunakan sekop.
6. Dengan menggunakan lempengan besi khusus tersebut dipres/ ditekan sampai padat dan rata selama ±30 detik lalu cetakan mesin press diangkat dan paving block pun jadi.
7. Paving block yang sudah jadi dan sudah ada diatas papan kemudian dikeluarkan dari cetakan dan dikeringkan dengan cara diangin-anginkan atau dijemur dibawah terik matahari sehingga didapat paving block yang sudah jadi.
8. Selama 1 minggu perawatan paving block hanya disiram air setiap hari pada pagi dan sore hari. Tetapi setelah 1 minggu paving block direndam air didalam bak selama 2 minggu.
9. Setelah perawatan selama 3 minggu, angkat paving block untuk dijemur sampai hari ke 28.

Menurut SNI 03-0691-1996, nilai kuat tekan rata-rata minimum paving block adalah 40 MPa (kelas mutu A), 20 MPa (kelas mutu B), 15 MPa (kelas mutu C), dan 10 MPa (kelas mutu D). 

Berdasarkan hasil pemeriksaan paving block dengan bubuk kaca sebagai pengganti sebagian semennya dengan ketebalan 6 cm dan persentase sebesar 0%, 10%, 20%, 30%, dan 50% kuat tekan dari masing-masing varian benda uji terlihat bahwa bahan bubuk kaca sebagai pengganti sebagian semen memenuhi standar mutu kuat tekan SNI 03-0691-1996.

Meskipun kelas mutu kuat tekan beberapa paving block turun dari kelas mutu rencana. Sebagaimana direncanakan, kelas mutu yang ingin dicapai adalah kelas mutu A.

Nilai optimum kuat tekan dan ketahanan aus didapat pada paving block persentase 30% bubuk kaca sebagai pengganti sebagian semennya dengan nilai kuat tekan dan ketahanan aus 40,18 MPa dan 0,068 mm/menit yang masih masuk kedalam kelas mutu rencana yaitu kelas mutu A.

Nilai optimum penyerapan air didapat pada paving block dengan persentase penggantian sebagian semennya dengan bubuk kaca 30% sebesar 4,12% yang masuk kedalam kelas mutu B.

Pemakaian untuk persentase 30% ditinjau dari nilai kuat tekannya saja hanya bisa digunakan untuk pelataran parkir sama seperti persentase 10% dan 20% dengan kelas mutu B. Penggantian semen dengan bubuk kaca ini bila ditinjau dari kuat tekannya bisa digunakan hingga persentase 50% yaitu sebagai trotoar jalan dengan kelas mutu C.

Dwi Citra Hapsari,S.Pd, KNOWLEDGE MANAGEMENT Penerapan Teknologi Konstruksi

Daftar Pustaka :
Badan Standarisasi Nasional. 1996 . SNI 03-0691-1996 Bata Beton (Paving Block). Badan Standarisasi Nasional. Jakarta
Hanifah, Dini Azmi. 2016. Pemanfaatan Bubuk Kaca Sebagai Pengganti Sebagian Semen Pada Pembuatan Paving Block. Universitas Negeri Jakarta :Jakarta.
Karwur, Handy Yohanes. 2013. Kuat Tekan Beton Dengan Bahan Tambah Serbuk Kaca Sebagai Subtitusi Parsial Semen. Jurnal Sipil Statik.Universitas Sam Ratulangi.
Kasiati, Endang. 2011. Pembuatan Paving Block dengan Menggunakan Semen Portland dan Semen Pozzolan dengan Bahan Tambahan Serbuk Kaca dan Abu Batu.Institut Teknologi Surabaya. Surabaya