Batu Bata Tahan Gempa

Sebagaimana Jepang, Indonesia juga terletak di daerah rawan gempa. Dalam hal ini, bata tahan gempa hasil kreativitas siswa Sekolah Menengah Atas Negeri 5 Kota Madiun bisa dimanfaatkan masyarakat untuk meminimalkan dampak gempa pada hunian.

Adalah Nina Milasari dan Cristina Kartika Bintang Dewi, dua pelajar yang membuat formulasi bahan baku pembuatan batu bata yang memiliki sejumlah kelebihan, salah satunya tahan getaran atau gempa.

Batu bata dipilih sebagai obyek penelitian karena merupakan komponen bahan bangunan yang paling dominan digunakan oleh masyarakat Indonesia. Bata sangat mudah diperoleh karena diproduksi para perajin tradisional, terutama Pulau Jawa.

Alasan lain, biaya pembuatan batu bata relatif murah sehingga terjangkau seluruh lapisan pelaku industri dari skala mikro (industri rumah) hingga skala pabrik. Bahan bakunya pun mudah didapat, hanya tanah liat dan air.

Nina mengatakan, bata tahan gempa adalah bata ringan, tetapi memiliki daya tekan tinggi sehingga tidak mudah hancur ketika diterpa guncangan hebat. Untuk menghasilkan bata tahan gempa, diperlukan bahan campuran yang mampu meningkatkan daya tekan. Salah satunya bahan yang memiliki kandungan bahan perekat cukup tinggi.

Setelah melakukan penelitian, Nina dan Christina menemukan bahan campuran yang tepat, yakni abu hasil pembakaran dalam proses produksi gula tebu di pabrik gula. Abu ini biasanya keluar dari cerobong asap pabrik. Warnanya hitam pekat dan memiliki kandungan silika (SiO2) sebesar 71 persen. Silika memiliki daya rekat yang sangat tinggi. Kandungan silika biasanya banyak dijumpai pada semen.

Nina mengatakan, ia dan Christina melakukan beberapa kali uji coba untuk mendapatkan komposisi yang tepat. Penelitian mengerucut pada tiga komposisi. Penambahan abu pada tanah liat masing-masing sebesar 5 persen massa, 10 persen massa, dan 15 persen massa.

Hasil penelitian menunjukkan, 5 persen massa abu yang dicampur dengan 95 persen massa tanah liat akan menghasilkan bata dengan kuat tekan rata-rata (average breakdown pressure) 30.67 kg per sentimeter (cm) persegi. Batu bata yang menggunakan campuran 10 persen massa abu menghasilkan kuat tekan sebesar 28.25 kg per cm persegi. Batu bata yang diproduksi dengan komposisi 15 persen massa abu menghasilkan kuat tekan sebesar 21.28 kg per cm persegi.

Adapun batu bata biasa dengan bahan 100 persen tanah liat memiliki kemampuan menahan tekanan sebesar 24.64 kg per cm persegi. Ukuran bata mengacu pada rata-rata bata komersial, yakni panjang 9,5 cm, lebar 4,5 cm, dan tinggi 2,5 cm.

Ternyata, semakin besar campuran abu, daya rekat batu bata menjadi makin tinggi dan bata yang dihasilkan menjadi lebih ringan. Akan tetapi, bata yang dihasilkan mudah hancur. Sebaliknya, semakin sedikit jumlah abu yang dicampurkan dalam proses pembuatan batu bata, kemampuan rekatnya makin rendah.

Setelah melakukan uji coba berkali-kali, Nina merekomendasikan bata yang paling tahan gempa adalah bata yang diproduksi dengan formulasi 90 persen massa tanah liat ditambah 10 persen massa abu dari cerobong asap pabrik gula. Bata yang dihasilkan memiliki kuat tekan 28.25 kg per cm persegi atau lebih besar dari bata biasa yang besarnya 24.64 kg per cm persegi. Bata ini ringan sekaligus memiliki daya rekat tinggi sehingga tidak mudah hancur.

Awalnya, pengujian kuat tekan bata dilakukan secara manual dengan memberikan tekanan pada tumpukan batu bata. Untuk mengukuhkan hasil penelitian dan mendapatkan hasil yang akurat, Nina melakukan uji kuat tekan di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Penghargaan internasional

Batu bata tahan gempa buatan siswa SMAN 5 Kota Madiun adalah hasil penelitian karya ilmiah bertajuk ”Menyulap Bom Waktu Pabrik Gula Berupa Abu Cerobong Asap Sebagai Batu Bata Tahan Gempa”. Karya ilmiah ini memenangi kompetisi Internasional Environmental Project Olympiad kategori fisika lingkungan di Istanbul, Turki, tahun 2010.

Di dalam negeri, bata tahan gempa hasil inovasi Nina dan Christina berhasil menyabet kejuaraan mulai dari kompetisi Teknologi Tepat Guna tingkat Kabupaten Madiun hingga ke Lomba Karya Ilmiah tingkat SMA/sederajat seluruh Indonesia di Universitas Brawijaya Malang. Keunggulan karya ilmiah siswa SMAN 5 Madiun ini antara lain terletak pada idenya yang baru dan orisinal serta dapat dibuktikan secara ilmiah.

Lebih dari itu, batu bata tahan gempa mampu menjadi solusi sejumlah masalah, antara lain untuk meminimalkan kerusakan bangunan akibat gempa, menangani masalah limbah pabrik gula secara tuntas, bahkan menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.

Sebagai gambaran, data tahun 2007 di Pabrik Gula (PG) Pagotan, Madiun, setiap 5 juta kuintal tebu menghasilkan 350.000 kuintal abu.

Oleh pabrik gula, abu ini merupakan limbah yang harus dibuang. Untuk membuang, PG Pagotan melakukan tender dengan biaya yang cukup besar untuk membuangnya sehingga menambah komponen biaya produksi gula. Biasanya limbah abu ini digunakan sebagai tanah urug.

Yang tidak kalah menarik, bata tahan gempa ini mampu meningkatkan nilai keekonomian pelaku usaha karena menghasilkan bata dengan tekstur lebih halus. Selain itu, bata tahan gempa mampu menghemat biaya produksi sehingga meningkatkan keuntungan pengusaha. Sebagai gambaran, untuk menghasilkan 1.000 bata biasa diperlukan biaya sebesar Rp 172.000, sedangkan untuk menghasilkan 1.000 bata tahan gempa hanya perlu biaya Rp 160.000. [Runik Sri Astuti]

Sumber: Kompas, 27 April 2011

Keterangan foto depan: Nina Milasari (18) menunjukkan bata tahan gempa hasil penelitiannya, Selasa (15/3) di Madiun. Inovasi bata tahan gempa ini dinilai bisa meminimalkan dampak kerusakan pada bangunan akibat guncangan gempa.