Peningkatan Kekuatan Beton Plastik dengan Penambahan Kalsit menggunakan Metode Soybean Crude Urease Calcite Precipitation

Keywords: agregat, kalsit, HPDE, beton plastik

Abstract

Beton sebagai bahan konstruksi terus meningkat penggunaannya karena kuat tekannya yang tinggi dan mudah dalam pengerjaannya. Pengelolaan sampah plastik menjadi persoalan karena plastik sulit untuk diuraikan secara alami. Subtitusi plastik saja tidak dapat dilakukan pada beton, sehingga diperlukan tambahan lain untuk mempertahankan kekuatan beton. Soybean crude urease calcite precipitation (SCU-CP) dijadikan sebagai alternatif pemecahan masalah dengan menggunakan kedelai sebagai pengganti enzim urease yang dapat meningkatkan kekuatan tanah. Penelitian ini menggunakan metode SCU-CP untuk menutupi rongga-rongga kecil antara plastik dan agregat serta memperkuat ikatannya dengan pembentukan kalsit. Oleh karena itu diperlukan evaluasi pengaruh subtitusi plastik serta penambahan larutan kalsit terhadap kuat tekan dan tegangan-regangan beton. Sampel beton direncanakan memiliki kuat tekan 20,75 MPa dengan mutu K-250. Subtitusi cacahan plastik highdensity polyethylene (HDPE) menurunkan kuat tekan beton 5,5% dan 8,2% pada subtitusi 1% dan 5%. Semakin banyak agregat halus yang disubtitusi semakin menurun kuat tekan beton plastik. Subtitusi plastik menyebabkan tegangan menurun dan beton menjadi lebih lentur. Penambahan kalsit pada beton plastik dapat meningkatkan kuat tekan beton hingga 44%. Kalsit dapat mengisi rongga-rongga kecil pada beton plastik, semakin banyak larutan kalsit yang ditambahkan pada beton artinya banyak endapan kalsit yang terbentuk antara plastik dan beton. Penambahan kalsit meningkatkan tegangan pada regangan yang sama. Hal ini ditunjukkan dari kurva yang semakin tegak yang artinya modulus elastisitas meningkat dan mutu beton semakin baik.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Muyiddin. Covid-19, New Normal dan Perencanaan Pembangunan di Indonesia. Indones J Dev Plan 2022;4:240–52. https://doi.org/https://doi.org/10.36574/jpp.v4i2.118.

Nugraha P, Antoni. Teknologi Beton. Yogyakarta (ID): ANDI; 2007.

[SIPSN] Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. Capaian Kinerja Pengelolaan Sampah pada tahun 2021 yang terdiri dari 218 Kabupaten/kota se-Indonesia. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal Pengelolaan Sampah, Limbah dan B3; 2021.

Wahyudi J, Prayitno HT, Astuti AD. The Utilization of Plastic Waste as Raw Material for Producing Alternativev Fuel. J Litbang 2018;XIV:58–67.

Soebandono B, Pujianto A, Kurniawan D. Perilaku Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Campuran Limbah Plastik HDPE (Compressive and Tensile Strength Behavior of Concrete Filled with HDPE Waste). J Ilm Semesta Tek 2013;16:76–82.

Rahmadiny A, Bargreitha N, Pamungkas TAP, Chandra RR, Setiawan AA. Penggunaan Material Limbah High Density Polyetylene (HDPE) Sebagai Bahan Pengganti Agregat Kasar Pada Campuran Beton. WIDYAKALA J 2019;6:6–11. https://doi.org/10.36262/widyakala.v6i0.161.

Masyruroh A, Rahmawati I. Pembuatan Recycle Plastik HDPE menjadi Asbak. J ABDIKARYA 2021;3:53–63.

Azwanda, Samsunan, Rangga HD. Pengaruh Subtitusi Bahan Anorganik Plastik terhadap Kuat Tekan Beton Normal. J Tek Sipil Dan Teknol Konstr 2017;52:52–63.

Mulyadi A, Diawarman, Ismail D. Pengaruh Penambahan Limbah Plastik terhadap Kuat Tekan Mutu Beton K-175. J Tek Sipil UNPAL 2018;8:68–75.

Sangal GS. Study the effect of plastic waste on strength of concrete. Int J Adv Res Dev 2018;3:36–9.

Yasuhara H, Hayashi, K, Okamura M. Evolution in mechanical and hydraulic properties of calcite-cemented sand mediated by biocatalyst. Geotech Spec Publ 2011:3984–92. https://doi.org/10.1061/41165(397)407.

Neupane D, Yasuhara H, Kinoshita N, Ando Y. Distribution of mineralized carbonate and its quantification method in enzyme mediated calcite precipitation technique. Soils Found 2015;55:447–57. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2015.02.018.

Baiq HS, Yasuhara H, Kinoshita N, Putra H, Johan E. Examination of Calcite Precipitation Using Plant-Derived Urease Enzyme for Soil Improvement. Int J GEOMATE 2020;19:231–7. https://doi.org/10.21660/2020.72.9481.

Putra H, Erizal, Sutoyo, Simatupang M, Yanto DHY. Improvement of organic soil shear strength through calcite precipitation method using soybeans as bio-catalyst. Crystals 2021;11:1044. https://doi.org/10.3390/cryst11091044.

Zulfikar RA, Putra H, Yasuhara H. The Utilization of Soybean as a Catalyst Material in Enzyme-Mediated Calcite Precipitation (EMCP) for Crack Healing Concrete. J Civ Eng Forum 2021;7:59–70. https://doi.org/10.22146/jcef.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. SNI 03-1971-1990 Metode Pengujian Kadar Air Agregat. Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional; 1990.

[ASTM] American Society for Testing and Materials. Standard Test Method for Organic Impurities in Fine Aggregates for Concrete. Pennsylvania (US): American Society for Testing and Materials; 2011.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. SNI 3407:2008 Cara Uji Sifat Kekekalan Agregat dengan Cara Perendaman Menggunakan Larutan Natrium Sulfat atau Magnesium Sulfat. Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional; 2008.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. SNI S-04-1989-F Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A. Bandung (ID): Badan Standardisasi Nasional; 1989.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. SNI 1970-2008 Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus. Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional; 2008.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. SNI 1969-2008 Cara uji berat jenis dan penyerapan air agregat kasar. Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional; 2008.

[BSN] Badan Standarisasi Nasional Indonesia. SNI 2417-2008 Cara uji keausan agregat dengan mesin abrasi Los Angeles. Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional; 2008.

[ASTM] American Society for Testing and Materials. ASTM C33-86. Standard Specification for Concrete Aggregates. Pennsylvania (US): American Society for Testing and Materials; 1986.

Neupane D, Yasuhara H, Kinoshita N, Unno T. Applicability of enzymatic calcium carbonate precipitation as a soil-strenghtening technique. J Geotechnol Geoenvironmental Eng 2013;139:2201–11.

[KemenPUPR] Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. Surat Edaran Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Nomor: 07/SE/M/2016 tentang Pedoman Tata Cata Penentuan Campuran Beton Normal dengan Semen OPC, PPC dan PCC. Jakarta (ID): Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat; 2016.

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. SNI 1974-2011 Cara Uji Kuat Tekan Beton dengan Benda Uji Silinder. Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional; 2011.

Mulyono T. Teknologi Beton. Yogyakarta (ID): Andi Offset; 2004.

Kane S, Thane A, Espinal M, Lunday K, Armağan H, Phillips A, et al. Biomineralization of plastic waste to improve the strength of plastic-reinforced cement mortar. Materials (Basel) 2021;14:1–19. https://doi.org/10.3390/ma14081949.

Mishra G. Why do we test concrete compressive strength after 28 days? Constr 2021.

Vanitha S, Natarajan V, Praba M. Utilisation of waste plastics as a partial replacement of coarse aggregate in concrete blocks. Indian J Sci Technol 2015;8:1–6. https://doi.org/10.17485/ijst/2015/v8i12/54462.

Ullah K, Qureshi I, Ahdmad T, Ahmad A. Evaluating The Mechanical and Durability Performance of Concrete Utilizing Plastic Fine Aggregate. 3rd Conf. Sustain. Civ. Eng., Islamabad Pakistan: Department of Civil Engineering Capital University of Science and Technology; 2021.

Ullah K, Qureshi I, Ahmad A, Ullah Z. Substitution potential of plastic fine aggregate in concrete for sustainable productio. Structures 2022;35:622–37. https://doi.org/DOI: 10.1016/j.istruc.2021.11.003.

Radha A V., Forbes TZ, Killian CE, Gilbert PUPA, Navrotsky A. Transformation and crystallization energetics of synthetic and biogenic amorphous calcium carbonate. Proc Natl Acad Sci U S A 2010;107:16438–43. https://doi.org/10.1073/pnas.1009959107.

Abdel-Aal N, Sawada K. Inhibition of adhesion and precipitation of CaCO3 by aminopolyphosphonate. J Cryst Growth 2003;256:188–200. https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01354-X.

Ali M, Abdullah MS, Saad SA. Effect of Calcium Carbonate Replacement on Workability and Mechanical Strength of Portland Cement Concrete. Adv Mater Res 2015;1115:137–41. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1115.137.

Hamakaree MI. Stress-Strain Curve for Concrete. [internet]. [diacu 2022 Juni 19]. Tersedia dari https://theconstructor.org/concrete/stress-strain-curve-concrete/6159/#:~:text=Stress strain curve of concrete,curve is of major interest; 2021.

Casanova-del-Angel F, Vázquez-Ruiz JL. Manufacturing Light Concrete with PET Aggregate. ISRN Civ Eng 2012;2012:1–10. https://doi.org/10.5402/2012/287323.

Ferreira L, De Brito J, Saikia N. Influence of curing conditions on the mechanical performance of concrete containing recycled plastic aggregate. Constr Build Mater 2012;36:196–204. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.02.098.

Muin RB, Alva S, Patty AH, Fidi, Arianti AD. Pengontrolan Retak pada Beton dengan Optimalisasi Interaksi Komposit Beton pada Interface Zone. J Teor Dan Penerapan Bid Rekayasa Sipil 2020;27:61–70.

Published
2022-12-29
How to Cite
1.
PutriRS, Putra H. Peningkatan Kekuatan Beton Plastik dengan Penambahan Kalsit menggunakan Metode Soybean Crude Urease Calcite Precipitation. J-Sil [Internet]. 2022Dec.29 [cited 2023Mar.24];7(3):191-00. Available from: https://journal.ipb.ac.id/index.php/jsil/article/view/42825
Section
Research Articles

Most read articles by the same author(s)