Disusun oleh: Rafly Muzakki Rahman.

Pendahuluan

Indonesia menghadapi tantangan besar dalam pengelolaan sampah, khususnya sampah plastik. Pada tahun 2021, jumlah timbulan sampah di Indonesia mencapai 24,5 juta ton per tahun. Berdasarkan data dari Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional (SIPSN), sekitar 16% dari total sampah tersebut terdiri dari sampah plastik. Data Asosiasi Industri Plastik Indonesia (INAPLAS) dan Badan Pusat Statistik (BPS) menunjukkan sampah plastik di Indonesia mencapai 64 juta ton per tahun. Kantong plastik yang terbuang ke lingkungan sebanyak 85.000 ton kantong plastik per tahun. pada 2015 naik menjadi 11% sepuluh tahun mendatang, komposisi sampah plastik di Indonesia diperkirakan tumbuh 16%. Oleh karena itu ,perlu pemanfaatan limbah plastik, khususnya HDPE (High-Density Polyethylene yang ditemukan pada produk-produk seperti botol minuman, kantong plastik, dan wadah makanan yang sulit untuk terurai

Gambar 1 Timbunan botol plastik

Sumber: unsplash.com

Mengurangi, menggunakan kembali, dan mendaur ulang telah menjadi upaya telah dilakukan untuk melestarikan lingkungan terkait limbah plastik. Daur ulang memungkinkan pemanfaatan limbah plastik dalam jumlah besar di berbagai sektor industri, termasuk konstruksi. Limbah plastik dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku, pengganti atau substitusi agregat, atau sebagai aditif untuk beton.

Beton menjadi salah satu material konstruksi yang paling luas digunakan di dunia. Salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan sampah plastik dan menekan dampak lingkungan dari industri konstruksi adalah dengan menggunakan beton hijau. Beton hijau ini merupakan inovasi beton yang memanfaatkan bahan daur ulang, seperti plastik HDPE, sebagai substitusi sebagian agregat atau bahan campuran beton lainnya. Selain membantu mengurangi jumlah limbah plastik, penggunaan HDPE dalam beton hijau dapat meningkatkan karakteristik beton, seperti menambah kuat tarik dan mengurangi retak-retak halus

Gambar 2 ilustrasi beton dengan substitusi plastik

Pembahasan

Beton dengan substitusi plastik memang membantu mengurangi sampah plastik, tetapi juga memiliki beberapa kelemahan. Ketika plastik digunakan sebagai campuran, aliran beton bisa berkurang karena plastik memiliki permukaan yang lebih luas dan sulit bercampur dengan baik. Meskipun begitu, plastik dalam bentuk agregat atau partikel halus bisa membuat beton lebih mudah dialirkan karena tidak banyak menyerap air. Namun, kekuatan beton cenderung menurun saat plastik digunakan sebagai pengganti material utama, seperti batu atau pasir, karena ikatan antara plastik dan semen tidak sekuat bahan konvensional (Ahmad.et al., 2022). Meskipun serat plastik dapat membantu mencegah retakan kecil, beton dengan campuran plastik tetap memiliki daya tahan yang lebih rendah. Jadi, meskipun solusi ini ramah lingkungan, penggunaannya dalam konstruksi memerlukan pertimbangan khusus agar kualitas beton tetap terjaga.

Metode yang sedang populer untuk memperkuat beton plastik adalah pengendapan kalsit atau calcite precipitation, yaitu cara untuk memperkuat beton dengan menambahkan zat kalsium (Ca) dan karbonat (CO₃) agar terbentuk kalsit. Saat kalsit terbentuk, ia berperan sebagai “jembatan” yang menghubungkan agregat dengan semen, sehingga ikatan antar partikel semakin kokoh

Untuk proses ini, pertama-tama urea dipecah menjadi ion-ion NH₄⁺ dan CO₃²⁻ dengan bantuan enzim urease, sejenis zat yang mempercepat reaksi kimia. Kemudian, ion karbonat (CO₃²⁻) yang terbentuk akan berikatan dengan ion kalsium (Ca²⁺) dan menghasilkan kalsit. Namun, enzim urease murni biasanya mahal, sehingga kurang ekonomis untuk digunakan di lapangan (Putra and Putri, 2022). Sebagai alternatif, enzim urease dapat diperoleh dari limbah ampas tahu.

Ampas tahu dapat dimanfaatkan sebagai sumber enzim urease dalam metode pengendapan kalsit pada beton. Karena ampas tahu memiliki kandungan protein yang tinggi, ini berarti juga memiliki enzim urease dalam jumlah yang cukup banyak, karena kadar enzim urease sebanding dengan kadar protein yang ada (Zusfahair et al., 2018). Dengan adanya urease dari ampas tahu, urea dapat dipecah menjadi senyawa yang nantinya membentuk kalsit, yang berguna untuk memperkuat struktur beton...

Menurut penelitian Putra, H., dan Putri (2022), semakin banyak agregat halus yang digantikan dengan plastik HDPE, maka kuat tekan betonnya akan semakin menurun. Tetapi, dengan penambahan kalsit pada beton plastik dapat meningkatkan tegnagan dan kuat tekan beton sampai 44%. Hal ini karena kalsit mengisi rongga-rongga kecil pada beton plastik Ikatan antar plastik dapat lebih ditingkatkan sehingga berdampak pada naiknya kuat tekan beton. Beton dengan campuran plastik lebih mudah meregang namun memiliki kekuatan tekan yang lebih rendah. Kurva ini cenderung lebih landai, yang berarti beton menjadi lebih lentur, sehingga lebih kuat menahan regangan tetapi daya tahannya terhadap tekanan menurun.

.

Gambar 3 Kurva Tegangan dan regangan beton plastik dengan perkuatan kalsit

Sumber : (Putra and Putri, 2022).

Pembuatan beton hijau dengan menggunakan bahan daur ulang, seperti limbah plastik dan ampas kedelai, dilakukan dalam beberapa langkah yang teratur. Pertama, kita perlu merencanakan campuran beton, yang berarti memilih komposisi bahan-bahan yang akan digunakan. Dalam perencanaan ini, kita harus memperhatikan jumlah semen, agregat kasar, agregat halus, air, dan tambahan seperti limbah plastik yang sudah dicacah dan ampas kedelai yang mengandung enzim urease. Penting untuk menganalisis kualitas setiap bahan agar beton yang dihasilkan kuat dan tahan lama..

 Setelah merencanakan campuran, langkah selanjutnya adalah menyiapkan semua bahan yang dibutuhkan. Limbah plastik harus dicacah menjadi potongan kecil agar bisa tercampur merata dalam beton. Selain itu, ampas kedelai diperoleh dari proses pembuatan tahu dan disentrifugasi untuk meningkatkan kandungan enzim urease. Enzim ini penting untuk proses pengendapan kalsit yang akan memperkuat beton. Selama persiapan, kita juga harus menjaga kebersihan dan kualitas bahan agar tidak memengaruhi sifat beton.

Setelah semua bahan siap, kita mulai mencampur semuanya. Campuran dilakukan dalam mixer beton dengan cara tertentu, biasanya dengan mencampurkan semen, agregat kasar, dan agregat halus terlebih dahulu. Setelah itu, air ditambahkan sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga mendapatkan konsistensi yang diinginkan. Limbah plastik dan ampas kedelai dicampurkan di akhir untuk memastikan semuanya terdistribusi dengan baik. Setelah campuran siap, beton dituang. Proses curing penting dilakukan untuk menjaga kelembapan beton selama 7 hingga 28 hari agar dapat mengeras dengan baik. Selama waktu ini, pengujian dilakukan untuk mengukur kekuatan beton hijau yang dihasilkan.

Gambar 4 ilustrasi pekerjaan beton

Sumber : freepik.com.

Beton plastik dengan perkuatan kalsit ampas kedelai memiliki banyak kontribusi terhadap lingkungan hidup. Inovasi ini dapat berperan signifikan dalam mengurangi limbah plastik dan ampas kedelai yang biasanya berakhir di tempat pembuangan atau dibakar. Penggunaan limbah ini dalam beton juga menghindarkan proses pembakaran sampah yang menghasilkan emisi berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan. Inovasi ini juga mendukung ekonomi sirkular dengan memanfaatkan material yang dulunya dianggap sebagai limbah menjadi sumber daya baru yang berguna dalam konstruksi. Pendekatan ekonomi sirkular mendorong pemanfaatan kembali sumber daya untuk memperpanjang siklus hidupnya.

Dari segi sosial, inovasi beton hijau ini jika dikembangkan lebih luas, maka akan banyak peluang lapangan kerja hijau atau biasa disebut green jobs. Dalam sektor pengolahan limbah, pekerjaan hijau ini dapat terbentuk di berbagai tahap, mulai dari pengumpulan, pemilahan, hingga pemrosesan material limbah plastik dan ampas kedelai untuk dijadikan bahan beton. Proses pengumpulan dan pemilahan membutuhkan tenaga kerja yang teliti dalam memilih dan memastikan bahwa plastik dan ampas kedelai yang digunakan sesuai standar kualitas untuk bahan konstruksi, yang pada gilirannya menciptakan peluang kerja baru dalam daur ulang dan pengelolaan limbah. Dengan berkembangnya produk beton berbasis limbah, penelitian dan inovasi untuk terus memperbaiki dan menyempurnakan campuran beton ini akan sangat dibutuhkan. Para ahli di bidang teknik sipil, material, dan lingkungan akan diperlukan untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas beton ini agar memenuhi standar konstruksi yang lebih tinggi.

Gambar 5 ilustrasi pengujian beton

Sumber: shutterstock.com.

Dari segi ekonomi, implementasi beton plastik yang diperkuat dengan kalsit dan ampas kedelai dapat memberikan sejumlah keuntungan signifikan. Penggunaan limbah plastik dan ampas kedelai sebagai bahan baku beton dapat menekan biaya produksi, mengingat kedua material ini lebih murah dan melimpah dibandingkan bahan baku konvensional seperti semen dan agregat. Selain itu, penerapan teknologi ini juga mengurangi biaya pengelolaan limbah, karena limbah plastik dan ampas kedelai tidak perlu dibuang atau dibakar, yang dapat menambah biaya pengolahan sampah.

Dari segi tata kebijakan, inovasi membutuhkan standar kualitas dan keamanan yang mengatur penggunaan bahan daur ulang dalam konstruksi. Pemerintah dapat bekerja sama dengan asosiasi konstruksi dan lembaga standarisasi untuk mengembangkan panduan dan sertifikasi yang menjamin bahwa beton daur ulang ini aman dan memenuhi standar ketahanan bangunan. Hal tersebut juga mendorong kolaborasi antara sektor publik dan swasta dalam pengelolaan limbah dan konstruksi. Untuk mencapai skala implementasi yang lebih luas, pemerintah dapat membangun kemitraan dengan perusahaan konstruksi, perusahaan daur ulang, dan komunitas lokal untuk menciptakan rantai pasok material berbasis daur ulang sehingga tercipita ekosistem konstruksi yang lebih hijau..

Dari segi ekonomi, implementasi beton plastik yang diperkuat dengan kalsit dan ampas kedelai dapat memberikan sejumlah keuntungan signifikan. Penggunaan limbah plastik dan ampas kedelai sebagai bahan baku beton dapat menekan biaya produksi, mengingat kedua material ini lebih murah dan melimpah dibandingkan bahan baku konvensional seperti semen dan agregat. Selain itu, penerapan teknologi ini juga mengurangi biaya pengelolaan limbah, karena limbah plastik dan ampas kedelai tidak perlu dibuang atau dibakar, yang dapat menambah biaya pengolahan sampah..

Kesimpulan

Penggunaan beton plastik yang dipadukan dengan metode pengendapan kalsit dan ampas kedelai merupakan solusi inovatif untuk material konstruksi daur ulang yang sejalan dengan prinsip bangunan hijau.. Selain itu, limbah ampas kedelai kini tak lagi dipandang sebelah mata, karena limbah tersebut memiliki manfaat penting dalam konstruksi bangunan hijau baik dari aspek sosial, ekonomi, lingkungan, dan kebijakan. Oleh karena itu, beton plastik yang diperkuat dengan limbah ampas kedelai sebagai material daur ulang dapat dianggap sebagai material konstruksi masa depan untuk bangunan hijau..

DAFTAR PUSTAKA

[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.

Ahmad, J., Majdi, A., Babeker Elhag, A., Deifalla, A.F., Soomro, M., Isleem, H.F., Qaidi, S., 2022. A Step towards Sustainable Concrete with Substitution of Plastic Waste in Concrete: Overview on Mechanical, Durability and Microstructure Analysis. Crystals 12, 944. https://doi.org/10.3390/cryst12070944

Loebis, A.R., Putra, H., 2022. Efektivitas Metode Calcite Precipitation Dengan Biocatalyst Bubuk Kedelai Sebagai Metode Biogrouting Untuk Mencegah Likuifaksi Tanah Pasir. Teras J. J. Tek. Sipil 12, 23. https://doi.org/10.29103/tj.v12i1.595

Putra, H., Putri, R.S., 2022. Peningkatan Kekuatan Beton Plastik dengan Penambahan Kalsit menggunakan Metode Soybean Crude Urease Calcite Precipitation. J. Tek. Sipil Dan Lingkung. 7, 191–200. https://doi.org/10.29244/jsil.7.3.191-200

Putra, H. 2021. Beton sebagai Material Konstruksi. Yogyakarta: Gre Publishing

Zusfahair, Z., Ningsih, D.R., Fatoni, A., Pertiwi, D.S., 2018. Pemurnian Parsial dan Karakterisasi Urease dari Biji Kacang Panjang (Vigna unguiculata subsp sesquipedalis L.). ALCHEMY J. Penelit. Kim. 14, 72. https://doi.org/10.20961/alchemy.14.1.13000.72-83

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