Ditulis oleh Nur Afni Helia Dewi

Beton menjadi salah satu material yang penting untuk pembangunan infrastuktur dan gedung (Dias et al., 2024). Menurut Global Cement and Concrete Association (2024), Bahwa tercatat tingkat pemakaian material beton ± 14 Milyar m³ pada tahun 2020. Menurut Dias et al. (2024), Perkiraan penggunaan beton akan terus meningkat setiap tahunnya dengan berbanding lurus dengan peningkatan jumlah penduduk akan kebutuhan infrastruktur. Beton merupakan campuran dari beberapa bahan seperti agregat kasar, agregat halus, semen sebagai bahan perekat dan air untuk membantu proses reaksi kimia (pengerasan) (Dairi & Ardianto, 2022). Beton memiliki nilai kuat tekan yang cukup tinggi dibandingkan kuat tarik dengan beton bersifat getas (Mehta & Monteiro, 2006). Untuk kegiatan produksi semen (salah satu komposisi beton) sekitar ± 8% dapat menghasilkan emisi karbon dioksida yang berdampak bagi lingkungan (Khankhaje et al., 2024).

Perlu diperhatikan akan dampak produksi atau penggunaan beton kedepannya dari segi lingkungan, seperti menipisnya tingkat sumber daya alam dengan emisi karbon dioksida yang cukup tinggi (Dias et al., 2024). Menurut UEPG (2017), Penggunaan agrerat daur ulang dan penggunaan kembali telah dilakukan. Salah satu inovasi teknologi beton yaitu penggunaan limbah beton (daur ulang) dikenal dengan konsep Green Concrete. Green concrete merupakan konsep pemanfaatan kembali beton dengan memperhatikan dampak ke lingkungan (mengurangi, mendaur ulang dan menggunakan kembali) (Jaya et al., 2021). Bahan daur ulang yang digunakan yaitu limbah pecahan atau bongkahan beton yang sudah hancur (Soelarso et al., 2016).

Campuran Organic fibre juga dapat dilibatkan untuk campuran limbah beton. Organic fibre merupakan material tambahan yang dihasilkan dari tanaman (Ahamed et al., 2021). Contoh material yang tergolong organic fibre yaitu ampas tebu, serbuk kayu, sekam padi, bambu, sabut kelapa dan lain sebagainya (Sonar, 2013; Ahamed et al., 2021). Pengujian awal serat alami telah banyak dilakukan sebagai bahan campuran pembuatan beton, seperti penggunaan serat kelapa untuk pengujian tekanan didapatkan nilai sebasar 25 MPa (Torgal & Jalali, 2011; Ahamed et al., 2021).

Beberapa penelitian penggunaan limbah beton dengan serat alami telah dilakukan yaitu Menurut Jaya et al. (2021), Melaporkan pemanfaatan limbah beton dengan abu sekam padi untuk uji kuat tekan (uji silinder) dalam mengurangi penggunaan semen menghasilkan nilai sebesar 24,345 MPa dengan campuran limbah beton adalah 60% dan 8% abu sekam padi. Menurut Dairi & Adianto (2022), Melaporkan terkait penambahan serat daun waru (Hibiscus tiliaceus) pada kuat tekan dan tarik beton menunjukkan bahwa adanya peningkatan kuat tarik beton pada campuran 1,5%, dengan presentase peningkatan adalah 18,10% dari beton normal, sedangkan uji kuat tekan mengalami penurunan dari beton normal. Hal ini menunjukkan bahwa dengan merujuk pada sifat beton yaitu dapat menahan kuat tekan tetapi tidak untuk kuat tarik, dapat dilakukan kombinasi terkait dengan penambahan organic fibre untuk meningkatkan kuat tarik pada beton.

Menurut Al-Kaseasbeh & Al-Qaralleh (2023), Melakukan penelitian terkait campuran beton yang menggunakan limbah serbuk kayu dengan treatment perendaman dalam senyawa Silana (SiH4) sebagai pengganti sebagian agregat halus yaitu pasir, dan menunjukkan adanya peningkatan pada uji kuat tekan dan kuat tarik beton dengan persentase hingga 65,5% (kuat tekan) sedangkan kuat tarik ditemukan peningkatan 7%. Visualisasi untuk serbuk kayu yang digunakan seperti pada gambar 1. Menurut Al-Kheetan et al. (2021); Al-Awabdeh et al. (2022), Penggunaan senyawa SiH4 memiliki beberapa keunggulan yaitu dapat meningkatkan kuat tarik serta daya rekat pada organic fibre, biaya murah dan ramah lingkungan.

Gambar 1. Limbah kayu: (a) Perlakuan dengan senyawa SiH4; (b) Tidak ada perlakuan (Al-Kaseasbeh & Al-Qaralleh, 2023).

Penelitian lainnya juga menyelidiki akan kelayakan penggabungan limbah kayu pada campuran beton. Keunggulan penggunaan limbah kayu selain biaya yang murah serta mengurangi persentase limbah bahkan serbuk kayu memiliki sifat insulasi (Aigbomian & Fan, 2014). Serbuk kayu juga memiliki karakteristik yang ringan dengan kekakuan yang tinggi (adanya senyawa lignin) (Mohan et al., 2021). Menurut Tawfeeq et al. (2022), Limbah kayu juga dapat meminimalisirkan retakan mikro pada beton serta meningkatkan kuat tarik.

Penelitian yang dilakukan oleh Oyedepo et al. (2022), Dengan memanfaatkan limbah serbuk kayu pada campuran beton mengalami penurunan pada kuat tekan dan kepadatan beton jika penggunaan lebih dari 25%. Penggantian sebagian agregat halus yaitu pasir dengan menggunakan serbuk kayu pada campuran 10%, 20%, 30% dan 40%, menujukkan nilai tertinggi untuk kuat tekan dan kepadatan untuk proporsi campuran 10% yang memberikan sifat yang lebih baik dibandingkan dengan proporsi campuran lainnnya (Adebakin & Adeyemi, 2012). Penelitian lain juga mengganti 15% sebagian agregat halus dengan limbah kayu untuk campuran beton (Boob, 2014). Menurut Alabduljabbar et al. (2020), Melaporkan bahwa beton dengan campuran limbah kayu menunjukkan adanya sifat termal yang baik. Menurut Mageswari & Vidivelli, (2009), Hasil pengujian menunjukkan bahwa beton dengan campuran limbah kayu dapat mencapai nilai kekuatan yang hampir sama dengan beton normal dengan metode pengeringan lebih lama. Sedangkan Suliman et al. (2019), Menyimpulkan bahwa penggunaan limbah kayu sebagai pengganti sebagian agregat halus (pasir) dapat menurunkan nilai kuat tekan beton itu sendiri.

Maka potensi pemanfaatan bongkahan limbah beton dan dengan mengganti sebagian agregat halus yaitu pasir dengan organic fibre (limbah serbuk kayu) dapat dijadikan solusi dalam mengembangkan bangunan hijau di masa depan, dengan mengurangi dampak lingkungan (emisi gas CO2) dan menciptakan lingkungan yang lebih sehat dan berkelanjutan. Beberapa hasil penelitian telah dipaparkan sebelumnya yang menunjukkan signifikansi potensi mengurangi limbah serbuk kayu yang dibuang langsung ke TPA tanpa dimanfaatkan lebih lanjut dan secara tidak langsung dapat melestarikan Sumber Daya Alam tak terbarukan yaitu pasir (komponen utama pembuatan beton). Disisi lain industri beton yang selalu meningkat khususnya pada bidang konstruksi maka akan terjadi penipisan bahan baku yaitu pasir secara tidak kita sadari.

Penggabungan dua limbah yaitu limbah bongkahan/pecahan beton dan organic fibre (limbah serbuk kayu) memiliki potensi yang menguntungkan dari sisi meminimalisirkan penggunaan SDA pasir dan juga penggunaan kembali material (konsep Green Concrete) yang dapat di pertimbangkan untuk industri beton ke depannya. Dengan meninjau dua faktor penghubung dimana beton memiliki kelemahan pada nilai kuat tariknya yang rendah, tetapi dapat diminimalisirkan kelemahan tersebut dengan kombinasi organic fibre contohnya penggunaan limbah serbuk kayu. Penggunaan senyawa yang ramah lingkungan seperti senyawa Silana juga dapat dipertimbangkan dalam meningkatkan daya rekat dan sifat beton secara tidak langsung. Dampak lain penggunaan senyawa Silana yaitu jika bereaksi secara optimal maka akan mempengaruhi secara signifikan pada penurunan (menurunkan) daya penyerapan air pada campuran beton, khususnya untuk usia beton yang lebih lama.

DAFTAR PUSTAKA

Adebakin, I. & Adeyemi, A. (2012). Uses od sawdust as admixture in production of lowcost and light-weight hollow sandcrete blocks. Journal Sci. Ind. Res., (3): 458-463.

Ahamed, S.M., Ravichandran, P. & Krishnaraja, A. R. (2021). Natural fibres in Concrete – A review. IOP Conf. Mater. Sci. and Eng. (1055): 1-8.

Aigbomian, E. P. & Fan, M. (2014). Development of wood-crete from treated sawdust. Journal Construct. Build. Master, (52): 353-360.

Alabduljabbar, H. G. F., Huselen, A. R. M., Sam, R., Alyouef, H. A., Algaifi, A. & Alaskar. (2020). Engineering properties of waste sawdust-based lighweight alkali-activated concrete: experimental assessment and numerical prediction. Journal Materials, (13): 1-30.

Al-Awabdeh, W. F., Al-Kheetan, J. M., Jweihan, S. Y., Al-Hamaiedeh, H. & Ghaffar, H. S. (2022). Comprehensive invertigation of recycled waste glass in concrete using silane treatment for performance improvement. Journal Eng., (16), 100790.

Al-Kaseasbeh, Q. & Al-Qaralleh, M. (2023). Valorization of hydrophobic wood waste in concrete mixtures: Investigating the micro and macro relations. Journal in Egineering, (17), 100877.

Al-Kheetan, J. M., Byzyka, J. & Ghaffar, H. S. (2021). Sustainable valorisation of silane-treated waste glass powder in concrete pavement. Journal Sustainability, (13), 4949.

Boob, N. T. (2014). Perfomance of saw-dust in low cost sandcrete blocks. Journal Eng. Res., (3): 2320-2847.

Dairi, H. R. & Ardianto, (2022). Pengaruh Penambahan Serat Waru (Hibiscus tiliaceus) Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Beton. Jurnal Media Inov. Tek. Sipil, 10 (2): 68-71.

Dias, S., Joao, A., Antonio, T. & Brito, J. (2024). Alternative concrete aggregates-Review of physical and mechanical properties and successful applications. Journal Cement and Concrete Composites, (152), 105663.

European Aggregates Association (UEPG). (2017). A sustainable industry for a sustainable Europe [Online]. www.uepg.eu

Global Cement and Concrete Association. (2024). https://gccassociation.org/ (Diakses pada Senin, 08 Oktober, 2024).

Jaya, A. B. S., Ariyanto, D., Suwarno, D., & Setiyadi, B. (2021). Uji Kuat Tekan Green Concrete Dari Pemanfaatan Limbah Beton Dan Abu Sekam Padi. Jurnal Tek. Sipil Unika, 5 (1): 1- 15.

Khankhaje, E., Taehoon, K., Hyounseung, J., Chang-Soo, K., Jimin, K. & Rafieizonooz, M. (2024). A review of utilization of industrial waste materials as cement replacement in pervious concrete: An alternative approach to sustainable pervious concrete production. Journal Heliyon, (10), e26188.

Mageswari, M. & Vidivelli, B. (2009). The use of sawdust ash as fine aggregate replacement in concrete. Journal Environ. Res. Dev., (3): 720-726.

Mehta, P. K. & Monteiro, P. J. M. (2006). Concrete microstructure, properties, and materials. McGraw-Hill: New York.

Mohan, T. H., Jayanarayanan, K. M., & Mini. (2021). Recent trends in utilization of plastics waste composites as construction materials. Journal Construct. Build. Mater, (271), 121520.

Oyedepo, O. J., Oluwajana, S. D. & Akande, S. P. (2022). Investigation of properties of concrete using sawdust as partial replacement fo sand. Journal Civ. Environ. Res., (6): 35-42.

Soelarso. Baehaki & Sidik, N. F. (2016). Pengganti Agregat Kasar pada Beton Normal. Jurnal Fondasi, 5 (2): 22-29.

Sonar, I. P. (2013). Natural fibre reinforced cement concrete: Avenue through some investigations. Jornal International of Eng., (2): 06-10.

Suliman, H. N., Razak, A. A. A., Mansor, H., Alisibramulisi, N. & Amin, M. (2019). Concrete using sawdust as partial replacement of sand: is it strong and does np endanger health?. MATEC Web Conf. (258), 01015.

Tawfeeq, M. W., Alaisaee, H., Almaqbaliy, Y., Alsaaidi, A. & Almaqbaliy, K. (2022). Structural performance of reinforced cement concrete beam with sawdust. Journal Trans. Tech., (52): 353-360.

Torgal, P. & Jalali, S. (2011). Cementitious building materials reinforced with vegetable fibres: A review. Journal. Construc. Build. Mater, (25): 75-81.

.