Ditulis oleh Azrina Rahmah 

Pendahuluan

Saat ini konsep pembangunan berkelanjutan menjadi trend penting di semua negara. Penerapan konsep pembangunan berkelanjutan (SDGs) saat ini muncul akibat tingginya suhu bumi akibat pemanasan global. Pemanasan global ini dipicu dari banyak faktor seperti berasal dari manusia maupun lingkungan. Namun sangat disayangkan bahwa pemanasan global meningkat sebesar 70 % berasal dari seluruh aktivitas yang dilakukan oleh manusia. Hal ini membuat UNESCO bersama negara di seluruh dunia membuat terobosan baru berupa gagasan SDGs agar pemanasan global dapat dikurangi dan keberlanjutan usia bumi masih bisa dirasakan oleh anak cucu kita. 

Konsep SDGs yang diusung oleh UNESCO menghadirkan 17 pilar yang dapat berkontribusi terhadap lingkungan yang berkelanjutan. Salah satu nya SDGs nomor 9, pada SDGs ini membahas tentang konstruksi dan industri yang berkelanjutan. Munculnya gagasan tentang SDGs ini tidak terlepas dari adanya pengaruh dari bahan konstruksi yang berdampak pada peningkatan suhu bumi. Tentunya permasalahan ini menjadi titik fokus semua negara untuk menggunakan bahan material konstruksi yang lebih ramah lingkungan atau saat ini disebut dengan “Green Construction”. Green Construction adalah sebuah inovasi yang berfokus pada konsep pembangunan yang berkelanjutan dengan tetap memperhatikan lingkungan sekitar. Green Construction mengedepankan prinsip pembangunan dengan menggunakan material yang lebih ramah lingkungan, perencanaan, pelaksanaan, dan tahap paling akhir yaitu mengolah kembali limbah material menjadi produk yang lebih ramah lingkungan (Irman, 2013). Perkembangan bangunan hijau didasari suatu penelitian yang menunjukkan bahwa bangunan mengkonsumsi 40% bahan bangunan di dunia, menggunakan 55% kayu untuk penggunaan di luar bahan bakar, 12,2% dari total konsumsi air, 40% dari total penggunaan listrik, menghasilkan 36% dari emisi gas karbon dioksida (Hoffman, Andrew J Henn, Rebecca, 2008). .

Pemilihan bahan material dalam konstruksi merupakan hal yang cukup krusial karena akan menentukan seberapa lama bangunan konstruksi akan bertahan. Namun sayang nya bahan material dengan masa tekanan kuat dan ketahanan yang cukup lama berasal dari material yang berbahaya sehingga dapat mengakibatkan pemanasan global. Untuk mengatasi permasalahan ini tentunya perlu sebuah terobosan inovasi baru dalam pengembangan material konstruksi yang lebih ramah lingkungan salah satunya adalah “pemanfaatan limbah kulit kerang sebagai bahan campuran beton yang ramah lingkungan”.

Pembahasan

Beton adalah salah satu material yang sering digunakan pada sektor konstruksi. Komponen susunan beton terdiri atas kapur atau semen, agregat, dan air. Tentunya beton memiliki beberapa sifat khusus yang menjadikan beton lebih baik diantara bahan struktur lainnya seperti memiliki nilai kuat tekan tinggi namun kuat tarik rendah dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan konsttruksi. Untuk mendapatkan daya tekan yang tinggi diperlukan bahan campuran beton yang berkualitas namun tetap memperhatikan sisi keberlanjutan. Penggunaan kulit kerang menjadi salah satu alternatif sebagai caampuran beton . Kulit kerang mengandung senyawa kimia yang bersifat pozzolan yaitu zat kapur (CaO) sebesar 66,70%, alumina dan senyawa silika sehingga dapat dijadikan alternatif bahan campuran beton. Selain itu penggunaan kulit kerang sebagai alternatif pengurangan limbah kulit kerang di area pesisir dan meningkatkan kesadaran masyarakat terhadap alam sekitar. 

Pembuatan beton yang berasal dari limbah kulit kerang tentunya hampir sama seperti pembuatan beton dengan komponen normal. Proses pembuatan beton limbah kulit kerang disajikan melalui flowchart berikut:

Melalui diagram flowchart tersebut dapat dilihat bahwa tahapan pertama adalah dengan menyiapkan alat dan bahan.Pada bahan baku pembuatan beton harus memenuhi persyaratan terutama untuk kulit kerang yang digunakan. Jenis bahan yang digunakan berupa semen, agregat kasar (split), agregat halus (pasir), cangkang kerang dan air. Tahapan kedua dilakukan pembuatan benda uji dengan umur 28 hari. Pada tahap uji ini menggunakan 15 buah sampel, setiap sampel untuk variasi diberikan 5 buah sampel. Setelah melakukan pembuatan benda uji, langkah selanjutnya melakukan pengujian slump. Pengujian slump pada variasi beton berguna untuk mengukur tingkat keenceran/ kekentalan adukan pada campuran beton. Makin besar nilai slump yang dihasilkan berarti semaakin encer adukan yang dihasilkan. Batasan niali slump berada dengan rentang 50 mm. Untuk ketiga variasi dengan konsentrasi berbeda dihasilkan nilai rentang slump antara 70- 85 mm. Setelah melalui proses slump, tahapan selanjutnya pencetakan benda uji menggunakan sampel yang sudah diberikan. Selanjutnya tahapan terakhir pengujian kuat tekan beton terhadap sesuatu. Tingkat pengujian beton dilakukan dengan rentang waktu maksimal selama 28 hari dengan melakukan langkah langkah berikut:

1. Benda uji yang sudah mengalami pencetakan direndam lalu di keringkan selama 24 jam

2. Benda uji selanjutnya ditimbang untuk mendapatkan data berat benda yang diuji dalam keadaan kering

3. Benda uji tersebut diletakkan pada mesin penekan secara vertikal

4. Penekanan pada benda uji dilakukan dengan tekanan yang constant sampai benda uji tidak kuat menahan tekanan tambahan.

Gambar: Alat kuat tekan beton

Pada tahapan pengujian dengan menggunakan variasi yang berbeda menghasilkan nilai slump dan uji tekan yang berbeda. Nilai slump adalah salah satu parameter kritis dalam proses konstruksi beton, khususnya pada proyek-proyek berskala menengah hingga besar. Slump mengukur kemudahan dalam pengolahan beton, atau workability, yang berkaitan langsung dengan bagaimana beton dapat dicampur, dituang, dan dibentuk. Nilai slump yang tepat sangat penting untuk memastikan bahwa beton dapat diterapkan dengan baik dan memiliki kekuatan yang optimal. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, substitusi serbuk cangkang kerang dalam campuran beton menunjukkan dampak signifikan terhadap nilai slump. Dalam pengujian, substitusi sebesar 5% dan 15% meningkatkan nilai slump, yang menunjukkan bahwa cangkang kerang memiliki potensi untuk meningkatkan fluiditas campuran. Sebaliknya, substitusi 10% menunjukkan nilai yang setara dengan beton normal, menunjukkan bahwa pada tingkat ini, cangkang kerang tidak mempengaruhi penyerapan air secara signifikan. Tentunya pegaruh nilai slump yang berbeda pada beberapa variasi disebabkan faktor antara lain:.

1. Ukuran dan Gradasi Agregat : Ukuran agregat mempengaruhi cara partikel-partikel tersebut berinteraksi dalam campuran beton. Agregat dengan ukuran yang tidak sesuai atau gradasi yang tidak merata dapat menyebabkan peningkatan gesekan antar partikel, sehingga mengurangi workability. Agregat yang lebih kecil biasanya meningkatkan fluiditas, sedangkan agregat besar dapat menurunkan nilai slump..

2. Bentuk dan Permukaan Agregat: Agregat dengan bentuk tidak teratur atau permukaan kasar cenderung memiliki interaksi yang lebih besar, sehingga meningkatkan gesekan dan mengurangi kemudahan dalam pencampuran. Agregat berbentuk bulat atau dengan permukaan halus biasanya meningkatkan nilai slump karena mengurangi gesekan.

3. Jenis Semen yang Digunakan: Berbagai jenis semen memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda. Semen yang cepat mengikat mungkin tidak memberikan cukup waktu untuk pencampuran yang baik, sedangkan semen dengan waktu pengikatan yang lebih lama dapat memudahkan proses pencampuran dan pencapaian slump yang diinginkan.

4. Volume Udara dalam Campuran : Kehadiran udara dalam campuran dapat mengubah viskositas beton. Udara yang terjebak dapat mengurangi workability, yang pada akhirnya dapat mempengaruhi nilai slump secara negatif. Oleh karena itu, penting untuk meminimalkan volume udara dalam campuran..

5. Bahan Tambah (Admixtures): Penambahan bahan kimia dalam campuran beton, seperti superplasticizers, dapat secara signifikan meningkatkan workability tanpa menambah jumlah air. Beberapa bahan tambah dirancang khusus untuk meningkatkan slump, sementara yang lain mungkin memiliki efek sebaliknya..

6. Faktor Air-Semen (FAS): Rasio antara jumlah air dan semen sangat menentukan kekuatan akhir beton. Terlalu banyak air dapat mengakibatkan berkurangnya kekuatan beton, sedangkan terlalu sedikit dapat membuat pencampuran menjadi sulit. Oleh karena itu, menjaga FAS pada tingkat yang optimal sangat penting untuk mencapai keseimbangan antara workability dan kekuatan..

Selain pengukuran nilai slump, pengukuran kuat tekan beton merupakan langkah fundamental dalam menentukan kapasitas beton untuk menahan beban. Kuat tekan didefinisikan sebagai kemampuan material untuk menahan gaya tekan yang diterapkan. Pengujian kuat tekan biasanya dilakukan pada umur beton 28 hari, di mana beton dianggap telah mencapai kondisi optimum dalam hal kekuatan. Namun, dalam praktiknya, pengujian juga dilakukan pada 7 atau 14 hari untuk mendapatkan gambaran awal mengenai perkembangan kekuatan beton. Proses pengujian biasanya dilakukan dengan mempersiapkan benda uji berbentuk kubus atau silinder yang kemudian dikenakan beban hingga hancur. Data yang dihasilkan dari pengujian ini memberikan informasi yang penting untuk perencanaan dan pelaksanaan konstruksi. Kuat tekan beton bervariasi tergantung pada persentase substitusi serbuk cangkang kerang. Pada pengujian, beton normal menunjukkan kuat tekan sekitar 20,6 MPa. Dengan substitusi 5%, kuat tekan meningkat menjadi 26,3 MPa, yang mencerminkan peningkatan signifikan sebesar 27,7%. Pada substitusi 10%, kuat tekan mencapai 23,3 MPa, meningkat 13,1% dibandingkan beton normal. Namun, substitusi 15% mengalami penurunan kuat tekan menjadi 19,7 MPa, menunjukkan penurunan sebesar 4,4%. Analisis ini menyoroti pentingnya proporsi substitusi dalam campuran beton. Peningkatan yang signifikan pada substitusi 5% menunjukkan bahwa penambahan cangkang kerang pada level ini dapat memperbaiki karakteristik mekanik beton. Sebaliknya, penurunan kuat tekan pada substitusi 15% menunjukkan bahwa ada batas optimal dalam penggunaan cangkang kerang sebagai bahan tambah..

Kesimpulan

Inovasi penggunaan limbah kulit kerang sebagai bahan tambahan beton menunjukkan potensi besar dalam mendukung konsep green construction yang sejalan dengan tujuan pembangunan berkelanjutan (SDGs) nomor 9, yakni pembangunan infrastruktur berkelanjutan. Kajian menunjukkan bahwa substitusi serbuk kulit kerang hingga tingkat optimal (5%) dapat meningkatkan kekuatan tekan beton, mencapai peningkatan signifikan sebesar 27,7% dibandingkan dengan beton normal, dan juga menambah fluiditas campuran beton. Selain itu, substitusi ini membantu mengurangi limbah kulit kerang di pesisir, mendukung pengelolaan lingkungan yang lebih baik. Hasil pengujian menegaskan bahwa penggunaan limbah kulit kerang dalam campuran beton adalah langkah yang menjanjikan untuk memproduksi material konstruksi yang ramah lingkungan tanpa mengorbankan kualitas mekanisnya. Hal ini menjadikan pemanfaatan limbah kulit kerang sebagai solusi inovatif dalam mewujudkan konstruksi yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan.

Daftar Pustaka

Arbi, M. H. (2015). Pengaruh Subtitusi Cangkang Kerang Dengan Agregat Halus Terhadap Kuat Tekan Beton. Lentera, 15(15), 124–128..

Eko, Y., & Wijaya, A. P. (n.d.). Pada Proyek Konstruksi Di Surabaya. 1–6.

Hoffman, A. J., & Henn, R. (2008). Overcoming the Social and Green Building. Organization and Environment, 21(4), 390–419..

Imran, M. (2013). Teknologi Tepat Guna, Alternatif Material Konstruksi Hijau. Radial – Jurnal Peradaban Sains, Rekayasa, Dan Teknologi, 2(2), 85–94.

Katrina, G. (2014). Pemanfaatan Limbah Kulit Kerang sebagai Substitusi Pasir dan Abu Ampas Tebu sebagai Substitusi Semen pada Campuran Beton Mutu K-225. Jurnal Teknik Sipil Dan Lingkungan, 2(3), 308–313..

Nugroho, A. C. (2011). Sertifikasi Arsitektur Bangunan Hijau. Jurnal Arsitektur Universitas Bandar Lampung, 2(01), 1–11. https://media.neliti.com/media/publications/553290-sertifikasi-arsitekturbangunan-hijau-men-e46c90cc.pdf

Tarisa, E. ’., Olivia, M. ’., & Kamaldi, A. ’. (2016). Durabilitas Beton Bubuk Kulit Kerang di Lingkungan Air Laut. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Riau, 3(2), 1–6. https://media.neliti.com/media/publications/186797-ID-durabilitas-beton-bubuk-kulit-kerang-di.pdf

Wayan Jawat. (2014). Penerapan-Metode-Konstruksi-Dalam-Mewujudkan-Green-Construction. Paduraksa, volume 3 n, 61–80..