Potential of Gypsum Waste as a Substitution and Filler Material in Concrete Manufacturing
Article Sidebar
Published:
Nov 30, 2023
Keywords:
concrete, filler, gypsum, substitution, waste
Main Article Content
Abstract
Gypsum is a dental and construction material that used only at certain times. Gypsum waste can be mixed with food waste so that it endangers the environment. The gypsum waste needs to be separated and recycled. This study examines the potential use of gypsum waste as substitute and filler material in concrete manufacture, including: gypsum characteristic based on XRF, concrete maximum load, concrete compressive strength, concrete water absorption and heavy metal concentration analysis. Gypsum compositions used is 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The gypsum characterization results showed that there was 98.92% oxide, gypsum was included in type III gypsum, heavy metals such as: Fe = 10 ppm and Al = 16500 ppm, metallic elements such as: Si = 1950 ppm, Ca = 182900 ppm, Mg = 4560 ppm, K = 2200 ppm, and non-metallic elements namely: P = 580 ppm. The highest and lowest of maximum load and concrete compressive strength in the gypsum use as substitute and filler material are produced at the addition of 50% and 10% gypsum, respectively. The gypsum addition as substitute or filler material reduces the concrete water percentage. The heavy metals concentrations resulting from the 28-day-old concrete immersion were: Fe = <0.084 ppm and Al = <0.156 ppm.
Downloads
Download data is not yet available.
Article Details
How to Cite
Rambe, M. R., Pohan, R. F., Fithriyah Patriotika, Sahrul Harahap, & Alvi Sahrin Nasution. (2023). Potential of Gypsum Waste as a Substitution and Filler Material in Concrete Manufacturing. Fluida, 16(2), 120-131. https://doi.org/10.35313/fluida.v16i2.4471
Section
Articles
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
An author who publishes in the FLUIDA journal agrees to the following terms:
- Author retains the copyright and grants the journal the right of first publication of the work simultaneously licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal
- Author is able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book) with the acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Author is permitted and encouraged to post his/her work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of the published work (See The Effect of Open Access).
Read more about the Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 Licence here: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/.
References
[1] N.P. Winandari, Octarina, dan J.A. Budiman.”Perbandingan Kekuatan Tekan Gipsum Bangunan, Dental Plaster dan Orthodontic Plaster.” Jurnal Kedokteran Gigi Terpadu (JKGT), vol. 2, no.1, pp. 5-7, July 2020, doi: https://doi.org/10.25105/jkgt.v2i1.7513.
[2] S. Yandi, W.P. Sari, dan I. Hamonangan.”Pengaruh Penambahan Kombinasi Zat Aditif Pada Gipsum Tipe III Daur Ulang Terhadap Kekuatan Tekan dan Waktu Pengerasan.” Padjajaran Journal of Dental Researches and Students, vol. 5, no.1, pp. 77-82, April 2021, doi: 10.24198/pjdrs.v5i1.32255.
[3] M.Y. Ismayadi.”Pengaruh Penambahan Limbah Serbuk Gipsum dan Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Nilai Kuat Tekan Beton.” Tugas Akhir, Agustus 2018, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
[4] A. Hasmudi.”Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Dengan Bahan Tambah Limbah Gipsum.” Tugas Akhir, Oktober 2017, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
[5] Usman.”Potensi Limbah Abu Terbang (Fly Ash) Batubara Sebagai Bahan Substitusi dan Bahan Pengisi (Filer) Pada Pembuatan Beton.” Skripsi, Januari 2018, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
[6] Anonim. “Tata Cara Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium.” Standar Nasional Indonesia (SNI 2493:2011), 2011, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
[7] R. M. Khan. “M-25 Mix Designs as per IS-10262-2009.”, 2009, Civil Engineering Portal.
[8] J. Lubis. “Kajian Eksperimental Pemanfaatan Limbah Abu Terbang (Fly Ash) PLTU Labuhan Angin Sibolga Sebagai Campuran Beton.” Tesis, 2016, Universitas Sumatera Utara.
[9] Anonim. “Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal.” Standar Nasional Indonesia (SNI 03-2834-2000), 2000, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
[10] Anonim. “Metode Pengujian Kerapatan dan Rongga Dalam Beton yang Telah Mengeras.” Standar Nasional Indonesia (SNI 03-6433-2000), 2000, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
[11] Anonim. “Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Berbahaya dan Beracun.” Nomor Kep-03/BAPEDAL/09/1995, 1995, Badan Pengendalian Dampak Lingkungan, Palembang.
[12] W.P. Sari, S. Yandi, dan F. Chairunnisa.”Uji Komposisi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Gipsum Tipe III Daur Ulang Dengan Teknik X-Ray Flourescence (XRF) Dalam Upaya Pemanfaatan Limbah Gipsum Kedokteran Gigi.” Menara Ilmu, vol. 15, no. 1, pp. 1-5, January 2021, doi: https://doi.org/10.31869/mi.v15i1.2372.
[13] R.F. Pohan dan M.R. Rambe.”Beton Ramah Lingkungan Dengan Cangkang Telur Sebagai Pengganti Sebagian Semen.” Jurnal Metiks, vol. 2, no.1, pp. 15-19, Mei 2022, doi: https://doi.org/10.30598/metiks.2022.2.1.15-19.
[14] O. Ortiz, F. Castells, and G. Sonnemann.”Sustainability in the Construction Industry: A Review of Recent Development Based on LCA.” Journal Construction and Building Materials, vol. 23, no.1, pp. 28-39, 2009.
[15] S. Winarmadani.”Analisis Kandungan Logam Berat (Pb, Cd, Cu dan Fe) Pada Tanah di Rawa Pening Kabupaten Semarang Jawa Tengah.” Naskah Publikasi, pp. 1-22, 2019, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[16] W.P. Aprilia.”Analisis Logam Berat Dalam Sedimen Berdasarkan Geoaccumulation Index (Ige) di Sungai Winongo D.I. Yogyakarta.” Tugas Akhir, Juni 2021, Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[17] D. Nurmayanti dan D. Purwoko.”Kimia Lingkungan.” Bahan Ajar Kesehatan Lingkungan, 2017, Pusat Pendidikan Sumber Daya Manusia Kesehatan, Badan Pengembangan dan Pemberdayaan Sumber Daya Manusia Kesehatan, KEMENKES RI.
[18] Anonim.”Persyaratan Kualitas Air Minum.” Permenkes no. 492 Tahun 2010, April 2010, Kementerian Kesehatan.
[19] Hendrawati, T.H. Prihadi, dan N.N. Rohmah.” Analisis Kadar Phosfat dan N-Nitrogen (Amonia, Nitrat dan Nitrit) Pada Tambak Air Payau Akibat Rembesan Lumpur Lapindo di Sidoarjo, Jawa Timur.” Naskah Publikasi, pp. 135-143, 2001.
[20] I.W. Suarnita.”Kuat Tekan Beton Dengan Aditif Fly Ash Ex. PLTU Mpanau Tavaeli.” Jurnal SMARTek, vol. 9, no. 1, pp. 1-10, Februari 2011.
[21] M. Munir.”Pemanfaatan Abu Batubara (Fly Ash) Untuk Hollow Block yang Bermutu dan Aman Bagi Lingkungan.” Tesis, 2018, Universitas Diponegoro, Semarang.
[22] S. Apriwelni dan N.B. Wirawan.”Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Dengan Memanfaatkan Fly Ash dan Bubuk Kaca Sebagai Bahan Pengisi.” Jurnal Saintis, vol. 20, no. 1, pp. 61-68, April 2020, doi: 10.25299/saintis2020.vol20(01).4846.
[23] R.J. Detwiler.”Substitution of Fly Ash for Cement or Aggregate in Concrete: Strength Development and Suppression of ASR.” Research and Development Bulletin RD127, ISBN. 0-89312-216-5.
[24] A.B. Saputro.”Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Dengan Fly Ash Sebagai Pengganti Semen Dengan f’c 45 MPa.” Skripsi, 2008, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[25] I.M. Alit.”Penggunaan Akselerator Pada Beton Yang Menggunakan Perekat Berupa Campuran Semen Portland Tipe I dan Abu Terbang.” Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil, 2015, Universitas Udayana, Bali.
[26] Ash Utilization Division.”Fly Ash for Cement Concrete.” NTCP Limited, 2007, Formerly National Thermal Power Corporation Ltd.
[27] A. Budiarto dan A. Purwanto.”Pemanfaatan Seritan Karet Ban Bekas Sebagai Substitusi Pasir Silika Pada CLC (Cellular Lightweight Concrete).” Jurnal Riset Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri, 2016, ISSN. 2503-5010.
[28] A. Maryoto.”Penurunan Nilai Absorbsi dan Abrasi Beton Dengan Penambahan Calcium Stearate dan Fly Ash.” Media Teknik Sipil, vol. 9, ISSN. 1412-0976.
[2] S. Yandi, W.P. Sari, dan I. Hamonangan.”Pengaruh Penambahan Kombinasi Zat Aditif Pada Gipsum Tipe III Daur Ulang Terhadap Kekuatan Tekan dan Waktu Pengerasan.” Padjajaran Journal of Dental Researches and Students, vol. 5, no.1, pp. 77-82, April 2021, doi: 10.24198/pjdrs.v5i1.32255.
[3] M.Y. Ismayadi.”Pengaruh Penambahan Limbah Serbuk Gipsum dan Cangkang Kelapa Sawit Terhadap Nilai Kuat Tekan Beton.” Tugas Akhir, Agustus 2018, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
[4] A. Hasmudi.”Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Dengan Bahan Tambah Limbah Gipsum.” Tugas Akhir, Oktober 2017, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.
[5] Usman.”Potensi Limbah Abu Terbang (Fly Ash) Batubara Sebagai Bahan Substitusi dan Bahan Pengisi (Filer) Pada Pembuatan Beton.” Skripsi, Januari 2018, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
[6] Anonim. “Tata Cara Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium.” Standar Nasional Indonesia (SNI 2493:2011), 2011, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
[7] R. M. Khan. “M-25 Mix Designs as per IS-10262-2009.”, 2009, Civil Engineering Portal.
[8] J. Lubis. “Kajian Eksperimental Pemanfaatan Limbah Abu Terbang (Fly Ash) PLTU Labuhan Angin Sibolga Sebagai Campuran Beton.” Tesis, 2016, Universitas Sumatera Utara.
[9] Anonim. “Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal.” Standar Nasional Indonesia (SNI 03-2834-2000), 2000, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
[10] Anonim. “Metode Pengujian Kerapatan dan Rongga Dalam Beton yang Telah Mengeras.” Standar Nasional Indonesia (SNI 03-6433-2000), 2000, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
[11] Anonim. “Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Berbahaya dan Beracun.” Nomor Kep-03/BAPEDAL/09/1995, 1995, Badan Pengendalian Dampak Lingkungan, Palembang.
[12] W.P. Sari, S. Yandi, dan F. Chairunnisa.”Uji Komposisi Gipsum Tipe III Pabrikan dan Gipsum Tipe III Daur Ulang Dengan Teknik X-Ray Flourescence (XRF) Dalam Upaya Pemanfaatan Limbah Gipsum Kedokteran Gigi.” Menara Ilmu, vol. 15, no. 1, pp. 1-5, January 2021, doi: https://doi.org/10.31869/mi.v15i1.2372.
[13] R.F. Pohan dan M.R. Rambe.”Beton Ramah Lingkungan Dengan Cangkang Telur Sebagai Pengganti Sebagian Semen.” Jurnal Metiks, vol. 2, no.1, pp. 15-19, Mei 2022, doi: https://doi.org/10.30598/metiks.2022.2.1.15-19.
[14] O. Ortiz, F. Castells, and G. Sonnemann.”Sustainability in the Construction Industry: A Review of Recent Development Based on LCA.” Journal Construction and Building Materials, vol. 23, no.1, pp. 28-39, 2009.
[15] S. Winarmadani.”Analisis Kandungan Logam Berat (Pb, Cd, Cu dan Fe) Pada Tanah di Rawa Pening Kabupaten Semarang Jawa Tengah.” Naskah Publikasi, pp. 1-22, 2019, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[16] W.P. Aprilia.”Analisis Logam Berat Dalam Sedimen Berdasarkan Geoaccumulation Index (Ige) di Sungai Winongo D.I. Yogyakarta.” Tugas Akhir, Juni 2021, Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[17] D. Nurmayanti dan D. Purwoko.”Kimia Lingkungan.” Bahan Ajar Kesehatan Lingkungan, 2017, Pusat Pendidikan Sumber Daya Manusia Kesehatan, Badan Pengembangan dan Pemberdayaan Sumber Daya Manusia Kesehatan, KEMENKES RI.
[18] Anonim.”Persyaratan Kualitas Air Minum.” Permenkes no. 492 Tahun 2010, April 2010, Kementerian Kesehatan.
[19] Hendrawati, T.H. Prihadi, dan N.N. Rohmah.” Analisis Kadar Phosfat dan N-Nitrogen (Amonia, Nitrat dan Nitrit) Pada Tambak Air Payau Akibat Rembesan Lumpur Lapindo di Sidoarjo, Jawa Timur.” Naskah Publikasi, pp. 135-143, 2001.
[20] I.W. Suarnita.”Kuat Tekan Beton Dengan Aditif Fly Ash Ex. PLTU Mpanau Tavaeli.” Jurnal SMARTek, vol. 9, no. 1, pp. 1-10, Februari 2011.
[21] M. Munir.”Pemanfaatan Abu Batubara (Fly Ash) Untuk Hollow Block yang Bermutu dan Aman Bagi Lingkungan.” Tesis, 2018, Universitas Diponegoro, Semarang.
[22] S. Apriwelni dan N.B. Wirawan.”Kuat Tekan Beton Mutu Tinggi Dengan Memanfaatkan Fly Ash dan Bubuk Kaca Sebagai Bahan Pengisi.” Jurnal Saintis, vol. 20, no. 1, pp. 61-68, April 2020, doi: 10.25299/saintis2020.vol20(01).4846.
[23] R.J. Detwiler.”Substitution of Fly Ash for Cement or Aggregate in Concrete: Strength Development and Suppression of ASR.” Research and Development Bulletin RD127, ISBN. 0-89312-216-5.
[24] A.B. Saputro.”Kuat Tekan dan Kuat Tarik Beton Dengan Fly Ash Sebagai Pengganti Semen Dengan f’c 45 MPa.” Skripsi, 2008, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
[25] I.M. Alit.”Penggunaan Akselerator Pada Beton Yang Menggunakan Perekat Berupa Campuran Semen Portland Tipe I dan Abu Terbang.” Prosiding Seminar Nasional Teknik Sipil, 2015, Universitas Udayana, Bali.
[26] Ash Utilization Division.”Fly Ash for Cement Concrete.” NTCP Limited, 2007, Formerly National Thermal Power Corporation Ltd.
[27] A. Budiarto dan A. Purwanto.”Pemanfaatan Seritan Karet Ban Bekas Sebagai Substitusi Pasir Silika Pada CLC (Cellular Lightweight Concrete).” Jurnal Riset Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri, 2016, ISSN. 2503-5010.
[28] A. Maryoto.”Penurunan Nilai Absorbsi dan Abrasi Beton Dengan Penambahan Calcium Stearate dan Fly Ash.” Media Teknik Sipil, vol. 9, ISSN. 1412-0976.