POTENSI JERAMI PADI, BULU AYAM DAN SERBUK KAYU PADA BAHAN PEMBUATAN BATAKO RINGAN

diusulkan oleh :

Ahmad Munggaran , Ayu Fatimah Zahra , Era Agita Kabdiyono  

Latar Belakang

Pembangunan gedung dan perumahan menyebabkan kebutuhan akan bahan bangunan meningkat. Hal ini karena dalam pembangunan tersebut membutuhkan bahan bangunan. Adapun salah satu permasalahan utama dalam menyediakan pembangunan di Indonesia adalah tingginya biaya konstruksi bangunan dan lahan. Selama ini berbagai penelitian sudah dilakukan tetapi masih belum ditemukan alternatif teknik konstruksi yang efisien serta penyediaan bahan bangunan dalam jumlah besar dan ekonomis. Hal tersebut dapat memberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan limbah-limbah industri yang dibiarkan begitu saja.

Kondisi dunia saat ini menuntut perkembangan bahan bangunan yang berkelanjutan. Pemanfaatan jerami, bulu ayam dan serbuk kayu sebagai bahan bangunan dapat menjawab tantangan permasalahan lingkungan seperti pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah secara sembarangan. Salah satu alternatif yang akan digunakan untuk mengatasi masalah diatas adalah pembuatan batako dengan bahan tambah jerami padi (batang padi setelah pasca panen), bulu ayam dan serbuk kayu. Optimalisasi pemanfaatan limbah pertanian yang berupa jerami padi, bulu ayam dan serbuk kayu ini diharapkan akan mengurangi limbah yang mencemari lingkungan dan dapat mengurangi kerusakan lahan pertanian maupun lingkungan. Kerusakan lahan pertanian yang disebabkan oleh pembuatan batu bata dan kebutuhan yang semakin meningkat menjadikan permintaan akan bahan bangunan juga semakin meningkat. Batako sebagai alternatif pengganti bata merah untuk bangunan dinding diharapkan mampu mengatasi permasalahan tersebut.

Pada zaman modern seperti sekarang ini, teknologi banyak dipakai dan dibutuhkan oleh masyarakat. Kita tahu, banyak sekali industri dan pembangunan di negara kita sehingga polusi ditemukan dimana-mana. Untuk mengurangi polusi pada di era sekarang ini yang kita perlukan adalah memanfaatkan limbah menjadi sesuatu yang bermanfaat dan ramah lingkungan.

Saat ini, batako banyak diperlukan untuk dinding bangunan. Batako merupakan bahan bangunan yang berupa bata cetak alternatif pengganti batu bata yang tersusun dari komposisi antara pasir, semen portland dan air. Banyak orang mencari batako murah dengan berat yang ringan tetapi dengan kekuatan yang tinggi. Karena permintaan tersebut, banyak peneliti yang menambahkan material tambahan untuk meringankan berat batako tersebut. Maka dari itu, kita mengambil penelitian tentang batako dengan material tambahan berupa jerami, bulu ayam dan serbuk kayu.

Jerami padi, bulu ayam dan serbuk kayu merupakan limbah yang sering diolah menjadi abu gosok sebagai bahan baku kebutuhan rumah tangga. Kita tahu dari sumber penelitian sebelumnya bahwa jerami mempunyai kemampuan untuk menurunkan berat batako hingga 48% dari berat asli. Selain berfungsi untuk meringankan berat batako, jerami yang telah tidak terpakai biasanya langsung dibakar, sehingga fungsi jerami tidak dimanfaatkan semaksimal mungkin.

Kita juga sering melihat banyaknya serbuk kayu di toko bangunan. Yang menimbulkan masalah adalah limbah penggergajian yang kenyataan di lapangan masih ada yang di tumpuk, sebagian dibuang ke aliran sungai yang akan menimbulkan pencemaran air, atau dibakar secara langsung yang akan ikut menambah emisi karbon di atmosfir.  Produksi total kayu gergajian Indonesia mencapai 2.6 juta m3 per tahun (Forestry Statistics of Indonesia 1997/1998).

Berdasarkan sumber data Direktorat Jendral Peternakan Republik Indonesia, produksi ayam pedaging di Indonesia pada tahun 2005 sebanyak 779.100 ton. Jumlah tersebut meningkat menjadi sebesar 861.000 ton pada tahun 2006 dan terus meningkat menjadi 942.000 ton pada tahun  2007. Pada tahun 2008 produksi ayam pedaging mencapai 1.018.700 ton. Besarnya jumlah produksi daging ayam tersebut menghasilkan limbah bulu ayam dalam jumlah yang cukup besar pula.

Adanya limbah dimaksud menimbulkan masalah penanganannya yang selama ini dibiarkan membusuk, ditumpuk dan dibakar yang kesemuanya berdampak negatif terhadap lingkungan sehingga penanggulangannya perlu dipikirkan. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah memanfaatkannya menjadi produk yang bernilai tambah dengan teknologi terapan dan kerakyatan sehingga hasilnya mudah disosialisasikan kepada masyarakat.

Dengan pemanfaatan ketiga material tambahan tersebut diharapkan bisa mengurangi pencemaran lingkungan dan dapat menghasilkan batako yang ramah lingkunagn, ekonomis, dan dengan berat yang ringan. Untuk itu, kita mencoba membuat batako dengan material tambahan jerami, bulu ayam dan serbuk kayu.

Batako

Batako merupakan beton tanpa agregat kasar yang disusun oleh semen dan agregat halus saja. Batako adalah batu-batuan atau batu cetak yang tidak dibakar dari tras dan kapur, kadang-kadang juga dengan sedikit semen portland, sudah banyak dipakai oleh masyarakat untuk pembuatan rumah dan gedung. Batako mempunyai sifat-sifat panas dan ketebalan total yang lebih baik dari pada beton padat. Semakin banyak produksi batako semakin ramah lingkungan dari pada produksi bata tanah liat karena tidak harus dibakar.

Pemakaiannya bila dibandingkan dengan batu merah, terlihat penghematan dalam beberapa segi, misalnya : per m2 luas tembok lebih sedikit jumlah batu yang dibutuhkan, sehingga kuantitatif terdapat penghematan. Terdapat pula penghematan dalam pemakaian adukan sampai 75%. Beratnya tembok diperingan sampai 50%, dengan demikian juga fondasinya bisa berkurang. Bentuk batu batako yang bermacam-macam memungkinkan variasi-variasi yang cukup, dan jikalau kualitas batu batako mengizinkan, tembok ini tidak usah diplester dan sudah cukup menarik.

Pasir

Pasir merupakan bahan pengisi yang digunakan dengan semen untuk membuat adukan. Selain itu juga pasir berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan kekerasan pada batako atau produk bahan bangunan campuran semen lainnya.

Pasir yang digunakan untuk pembuatan batako harus bermutu baik yaitu pasir yang bebas dari lumpur, tanah liat, zat organik, garam florida dan garam sulfat. Selain itu juga pasir harus bersifat keras, kekal dan mempunyai susunan butir (gradasi) yang baik. Menurut Persyaratan Bangunan Indonesia (1982: 23) agregat halus sebagai campuran untuk pembuatan beton bertulang harus memenuhi syarat–syarat sebagai berikut:

a. Pasir harus terdiri dari butir-butir kasar, tajam dan keras.

b. Pasir harus mempunyai kekerasan yang sama

c. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %, apabila lebih dari 5 % maka agregat tersebut harus dicuci dulu sebelum digunakan. Adapun yang dimaksud lumpur adalah bagian butir yang melewati ayakan 0,063 mm.

d. Pasir harus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak.

e. Pasir harus tidak mudah terpengaruh oleh perubahan cuaca.

f. Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat untuk beton.

Selain itu untuk memperoleh pasir dengan gradasi yang baik perlu diadakan pengujian di laboratorium. Agregat halus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan yang telah ditentukan dalam PBI 1971, harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

a. Sisa diatas ayakan 4 mm, harus minimum 2 % dari berat total.

b. Sisa diatas ayakan 1 mm, harus minimum 10 % dari berat total.

c. Sisa diatas ayakan 0,22 mm, harus bekisar antara 80 % - 90 % dari berat total.

Semen

Semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif dan kohesif digunakan sebagai bahan pengikat (Bonding material) yang dipakai bersama batu kerikil, pasir, dan air. Semen Portland akan mengikat butir-butir agregat (halus dan kasar) setelah diberi air dan selanjutnya akan mengeras menjadi suatu massa yang padat. Portland Cement merupakan bahan utama atau komponen beton terpenting yang berfungsi sebagai bahan pengikat an-organik dengan bantuan air dan mengeras secara hidrolik. Portland Cement harus memenuhi persyaratan yang diperlukan dalam PBI (1971). Portland Cement inilah yang dapat menyatukan antara agregat halus dan agregat kasar sehingga mengeras menjadi beton. Adapun komponen–komponen bahan baku Portland cement yang baik yaitu (Tjokrodimuljo, 1996):

Oksida % rata-rata

Batu kapur (CaO) 60 – 67%

 Pasir Silika (SiO2) 17 – 25%

Alumina (Al2O3 0,3 – 0,8%

Tanah Liat (Al2O3) 0,3 – 0,8%

Magnesia (MgO) 0,3 – 0,8%

Sulfur (SO3) 0,3 – 0,8%

Kardiyono (1996: 6) menyebutkan bahwa pada dasarnya dapat disebutkan 4 unsur yang paling penting dari Portland Cement adalah:

1) Trikalsium Silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2

2) Dikalsium Silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2

3) Trikalsium Aluminat (C3A) atau 3CaO.Al2O3

4) Tetrakalsium Aluminoferit (C4AF) atau 4CaO.Al2O3.FeO3

Menurut Sagel et al (1994:1) “Semen Portland adalah semen hidrolis yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidraulis bersama bahan-bahan tambahan yang biasa digunakan yaitu gypsum”. Selanjutnya Nawy (1990: 9) memberikan pengertian semen portland (PC) adalah : Semen portland dibuat dari serbuk halus mineral kristalin yang komposisi utamanya adalah kalsium atau batu kapur (CaO), Alumunia (Al2O3), Pasir silikat (SiO2) dan bahan biji besi (FeO2) dan senyawa-senyawa MgO dan SO3, penambahan air pada mineral ini akan menghasilkan suatu pasta yang jika mengering akan mempunyai kekuatan seperti batu.

Apabila butiran-butiran Portland Cement berhubungan dengan air, maka butiran-butiran tersebut akan pecah-pecah dengan sempurna sehingga menjadi hidrasi dan membentuk adukan semen. Jika adukan tersebut ditambah dengan pasir dan kerikil yang diaduk bersama akan menghasilkan adukan beton. Ismoyo (1996: 156) mengatakan, “Semen portland adalah sebagai bahan pengikat yang melihat dengan adanya air dan mengeras secara hidrolik”. Selanjutnya Murdock dan Brook (1991: 66) mengatakan : Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat (adhesif) dan kohesif (cohesive) yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang padat. Meskipun definisi ini dapat diterapkan untuk banyak jenis bahan, semen yang dimaksudkan untuk konstruksi beton bertulang adalah bahan jadi dan mengeras dengan adanya air yang dinamakan semen hidrolis (hidrolic cements).

Dari beberapa pendapat tentang sifat semen dapat diambil pengertian bahwa semen portland adalah suatu bahan pengikat yang mempunyai sifat adhesif dan kohesif yang memungkinkan fragmen-fragmen mineral saling melekat satu sama lain apabila dicampur dengan air dan selanjutnya mengeras membentuk massa yang padat. Semen hidrolis meliputi semen portland, semen putih dan semen alumunia. Untuk pembuatan beton digunakan semen portland dan semen portland pozzoland. Semen portland merupakan semen hidrolis yang dihasilkan dari bahan kapur dan bahan lempung yang dibakar sampai meleleh, setelah terbentuk klinker yang kemudian dihancurkan, digerus dan ditambah dengan gips dalam jumlah yang sesuai. Sedangkan semen portland pozzoland adalah semen yang dibuat dengan menggilang bersama-sama klinker semen portland dan bahan yang mempunyai sifat pozzoland (Kardiyono, 1996: 11).

Semen portland yang digunakan sebagai bahan struktur harus mempunyai kualitas yang sesuai dengan ketepatan agar berfungsi secara efektif. Pemeriksaaan dilakukan terhadap yang masih berupa bentuk kering, pasta semen yang telah keras, dan beton yang dibuat darinya. Sifat kimia yang perlu mendapat perhatian adalah kesegaran semen itu sendiri. Semakin sedikit kehilangan berat berarti semakin baik kesegaran semen. Dalam keadaan normal kehilangan berat sekitar 2% dan maksimum kehilangan yang diijinkan 3%. Kehilangan berat terjadi karena adanya kelembaban dan karbondioksida dalam bentuk kapur bebas atau magnesium yang menguap. (Sumber : konstruksi-wisnuwijanarko.blogspot.com /2008/07/landasan-teori-beton-ringan-dengan.html).

Pengerasan batako berdasarkan reaksi  antara semen dan air, maka sangat diperlukan agar memeriksa apakah air yang akan digunakan memenuhi syarat-syarat tertentu. Air tawar yang dapat diminum, tanpa diragukan boleh dipakai. Air minum tidak selalu ada dan bila tidak ada disarankan untuk menganti apakah air tersebut tidak mengandung bahan-bahan yang merusak beton.

Pertama-tama harus diperatikan kejernihan air tawar. Apabila ada beberapa kotoran yang mengapung, maka air tidak boleh dipakai. Disamping pemerikasaan visual, harus juga diamati apakah air tersebut tidak mengandung bahan-bahan perusak. Contohnya fosfat, minyak, asam, alkali, bahan-bahan organis atau garam. Penelitian semacam ini harus dilakukan di laboratorium. Selain air dipakai sebagai reaksi pengikat, dipakai pula sebagai perawatan sesudah beton dituang. Suatu metode perawatan selanjutnya yaitu secara membasahi terus-menerus atau beton yang baru dituangi direndam air. Air ini pun harus memenuhi syarat-syarat yang lebih tinggi daripada air untuk pembuatan batako. Misalkan air untuk perawatan selanjutnya keasaman tidak boleh pHnya > 6, juga tidak diperbolehkan terlalu sedikit mengandung kapur.

Menurut PBI 1971 persyaratan dari air yang digunakan sebagai campuran bahan bangunan adalah sebagai berikut:

a. Air untuk pembuatan dan perawatan beton tidak boleh mengandung minyak, asam alkali, garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan lain yang dapat merusak daripada beton.

b. Apabila dipandang perlu maka contoh air dapat dibawa ke Laboratorium Penyelidikan Bahan untuk mendapatkan pengujian sebagaimana yang dipersyaratkan.

c. Jumlah air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran berat dan harus dilakukan setepat-tepatnya.

d. Air yang digunakan untuk proses pembuatan beton yang paling baik adalah air bersih yang memenuhi syarat air minum. Jika dipergunakan air yang tidak baik maka kekuatan beton akan berkurang.

Air yang digunakan dalam proses pembuatan batako jika terlalu sedikit maka akan menyebabkan batako akan sulit untuk dikerjakan, tetapi jika air yang digunakan terlalu banyak maka kekuatan batako akan berkurang dan terjadi penyusutan setelah batako mengeras.

Jerami Padi

Jerami juga merupakan salah satu tanaman yang mengandung serat dan telah digunakan produksi pulp dan kertas. Begitu juga pemanfaatan jerami sebagai bahan bangunan digunakan sebagai bahan penutup atap pada tempat peristirahatan atau cottage. Pemanfaatan jerami sebagai bahan bangunan dapat mengurangi dua pertiga jumlah batu bata yang dipakai dalam membangun dinding eksterior. Alasan lain penggunaan bahan jerami untuk bahan campuran beton ringan  adalah menciptakan bangunan yang ramah lingkungan (Eco-Architecture) dengan sentuhan teknologi baru. Dibandingkan dengan batako biasa, batako dengan penambahan jerami padi ini dimungkinkan mempunyai berat yang lebih ringan, sehingga dapat digunakan pada daerah rawan gempa. Perlu diingat fakta menunjukkan bahwa bangunan adalah pengguna energi terbesar mulai dari konstruksi, bahan bangunan, saat bangunan beroperasi, perawatan hingga bangunan dihancurkan. Sehingga dengan meyakini Eco-Architecture ini akan menghemat biaya dalam jangka panjang (Wisnuwijanarko, 2008).

Jerami padi yang digunakan sebagai bahan tambah pembuatan batako ini ditinjau dari jumlah penggunaan jerami padi pada pembuatan batako, yaitu dengan variasi jumlah jerami padi yang berbeda-beda. Pendapat Kardiyono (1996), “ Bahan tambah ialah bahan selain usur pokok beton (air, semen, dan agregat) yang ditambah pada adukan beton, sebelum, segera atau selama pengadukan, untuk mengubah atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan segar atau setelah mengeras”.

Menurut Penelitian Pertanian Tanaman Pangan (2002: 21) “Jerami segar mengandung 41,68% Karbon; 0,49% Nitrogen; 1,40% Phospor; dan 1,70% Kalium, sedangkan jerami lapuk mengandung 19,89% Karbon; 0,51% Nitrogen; 1,24% Phospor; dan 1,42% Kalium”. Sehingga untuk menghilangkan kadar organik yang terkandung pada jerami harus dilakukan pengeringan dengan cara dioven sampai kering tungku atau dapat diletakkan dibawah terik matahari sampai benar-benar kering. Dengan begitu jerami tersebut tidak lagi sebagai bahan organik atau bahan yang mengandung kadar organik.

Jerami padi yang digunakan sebagai bahan tambah pembuatan batako ini di tinjau dari jumlah penggunaan jerami padi pada pembuatan batako, yaitu dengan variasi jumlah jerami padi yang berbeda-beda. Pendapat Kardiyono (1996), “ Bahan tambah ialah bahan selain usur pokok beton (air, semen, dan agregat) yang ditambah pada adukan beton, sebelum, segera atau selama pengadukan, untuk mengubah atau lebih sifat-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan segar atau setelah mengeras”.

Dari uraian-uraian diatas dapat disimpulkan bahwa yang dimaksud jerami sebagai bahan pengisi batako tidak berlubang adalah batang dari padi setelah pasca panen yang penggunaannya sebagai bahan pengisi batako tidak berlubang harus dikeringkan dengan cara dioven sampai kering tungku atau dapat diletakkan dibawah terik matahari sampai benar-benar kering.

Limbah jerami sangat mudah didapat disekitar area pertanian. Meskipun banyak sebagian limbah yang dijadikan sebagai abu gosok untuk kebutuhan rumah tangga, sebagain dari abu yang tidak terpakai akan menjadi limbah yang terbuang sia-sia. Hal ini akan berdampak pada perusakan lahan pertanian.(Sumber :saipulahmad01.blogspot.com/2011/09/landasan-teori-beton-ringan-dengan.html).

Bulu Ayam

Bulu ayam merupakan hasil pemotongan ayam yang ketersediaannya cukup berlimpah mengingat setiap tahunnya jumlah ayam yang dipotong meningkat. Menurut data statistik Dinas Peternakan Sumatera Barat (2002) bahwa jumlah pemotongan ayam broiler 10.555.263 ekor/tahun. Tingginya jumlah ayam yang dipotong secara langsung mengakibatkan limbah pemotongan terutama bulu ayam semakin meningkat kerana jumlah bulu sekitar 7 % dari berat badan (Scott et al, 1982). Ditinjau dari kandungan nutrisi, dari bulu ayam dan kulit adalah sebagai berikut Protein Kasar 48,38 %, Lemak Kasar 15,15 %, Serat Kasar 6,78%, BETN 26,08 %, Abu 5,63 %, Cqa 1,12 %, P 0,26 % (Mirnawati 2002).

Serat bulu ayam memiliki diameter 6 – 8 mm dan panjang 3-13 mm, sehingga nilai perbandingan antara panjang dengan diameter serat (L/D) 400-2000 (Dweib, dkk, 2004). Bulu ayam mengandung serat yang memiliki sifat fisik dan mekanik cukup baik. Berat jenis komposit bulu ayam adalah 0,8 gr/cm3 (Hong dan Wool, 2005). Pada pembuatan batako, serat Bulu ayam digunakan sebagai bahan perekat  pada pasta semen.

Penanganan limbah bulu ayam di peternakan ayam di Indonesia sebagian besar masih dengan cara dibakar, baru sebagian kecil yang dimanfaatkan sebagai campuran pakan ternak. Sebenarnya bulu ayam memiliki potensi yang cukup besar untuk dimanfaatkan untuk keperluan rekayasa, karena bulu ayam mengandung serat yang memiliki sifat fisik dan sifat mekanik cukup baik. (Sumber: Muhammad Ridlwan, Ade Irawan, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia).

Serbuk Kayu

Serbuk gergajian kayu adalah salah satu jenis bahan limbah yang bersifat organik yang merupakan limbah yang terdapat pada lingkungan industri penggergajian kayu atau pengrajin furniture yang saat ini belum optimal pemanfaatannya. Serbuk gergaji (saw dust) merupakan limbah penggergajian yang besar mencapai 10 % dari log yang masuk dalam pabrik penggergajian. Apabila tidak dimanfaatkan secara optimal limbah tersebut dapat menimbulkan masalah dalam pembuangannya karena membutuhkan ruang dan masalah lingkungan. Beberapa penelitian telah dilakukan mengenai bahan bangunan dengan memanfaatkan serbuk kayu yang memberikan hasil semakin besarnya penggunaan serbuk kayu pada campuran menjadikan bahan bangunan semakin lebih ringan, akan tetapi kekuatannya semakin rendah. Penelitian ini melakukan peningkatan kekuatan secara komposit  dengan memberikan lapisan luar dari campuran mortar semen. (Sumber : Poengki Hernawan, Iman Satyarno, Suprapto Siswosukarto)

DAFTAR PUSTAKA

Pengertian Batako (http://nusantarabatako.com/page.php?link=2)  Diunduh pada tanggal 11 oktober 2012 pukul 14:30 WIB

(http: // onbordes.blogs pot. com/ 2012 / 01/ batako. html  januari 7 2012) Diunduh pada tanggal 21 Januari 2013 pukul 16:59 WIB

http://riadiyudi.blogspot.com/2012/08/pemanfaatan-abu-jerami sebagai .html?zx =25206399a9e679a0 Diunduh pada tanggal 21 Januari 2013 pukul 16:59 WIB

Mediastika, Christina E. 2007. Potensi Jermai Padi sebagai Bahan Baku Panel Akustik. Prodi Arsitektur, universitas Atmajaya Yogyakarta.

Ahmad, Saipul, 2011, Landasan teori beton ringan dengan bahan tambah jerami padi, http : //saipul ahmad01.blogspot.com/2011/09/landasan- teori-beton -ringan-dengan.html Diunduh pada tanggal 21 Januari 2013 pukul 16:59 WIB

Wijarnako, Wisnu, Metode Penelitian Jerami Padi Sebagai Bahan Pengisi Batako http://konstruksi-wisnuwijanarko.blogspot.com/2008/08/metode-penelitia n-jerami-padi- sebagai.html Diunduh pada tanggal 21 Januari 2013.

Ridlwan, Muhammad, dkk. Kekuatan Tarik Komposit Bulu Ayam. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Indonesia

Kurniaty,  Dian Rifany, dkk. Pemanfaatan Hasil Pengelolaan Sampah Sebagai Alternatif Bahan Bangunan Konstruksi. Staf Peneliti pada Laboratorium Transportasi dan Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Universitas Tadulako, Palu

Hernawan,  Poengki.  Batako Serbuk Kayu Jati Komposit Mortar Semen. Mahasiswa MTBB, lulus tahun 2008