MAKALAH LOMBA PERKERASAN JALAN TINGKAT NASIONALCBR UNILA 2015

PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH ABU CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI FILLER DALAM CAMPURAN BETON ASPAL AC-WC

GAJAH KUOTA1. ANDRIANSYAH2. HERMAWAN ARBENTA3. M.ARIANSYAH JAYA

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG2015

LEMBAR PENGESAHANPESERTA LOMBA PERKERASAN JALAN TINGKAT NASIONALCBR UNILA 2015

A. Nama Tim : Gajah KuotaB. Nama Perguruan Tinggi : Universitas LampungC. Nama Dosen Pembimbing : Ir.Priyo Pratomo,M.T.D. Nama Anggota Tim 1. Nama, NPM : Andriansyah12150110122. Nama, NPM : Hermawan Arbenta12150110523. Nama, NPM : M. Ariansyah Jaya1215011060E. Alamat Perguruan Tinggi : Jl. Prof. Dr. Soemantri Brojonegoro No.1, Gedong Meneng, Bandar Lampung 35145Telepon : Faksimile :E-mail :

Bandar Lampung, Februari 2015

MengetahuiKetua Jurusan Teknik Sipil

Ir.Idharmahadi Adha, M.T. NIP.195003091986031001 Dosen Pembimbing,

Ir. Priyo Pratomo, M.T.NIP. 195309261985031003

Menyetujui,Wakil Dekan III

Panca Nugrahini F., S.T., M.T.NIP.197302032000032001

DATA DIRI PESERTA

Nama Tim : Gajah Kuota Nama Perguruan Tinggi : Universitas LampungAlamat Perguruan Tinggi : Jl. Prof. Dr. Soemantri Brojonegoro No.1, Gedong Meneng, Bandar Lampung 35145Telepon : Faksimile :E-mail :

Dosen PembimbingNama: Ir.Priyo Pratomo,M.T.NIP: 195309261985031003Jurusan/Prodi: Teknik Sipil S-1Alamat Rumah:Telepon/HP:Mahasiswa 1Nama: AndriansyahNPM: 1215011012Jurusan/Semester: Teknik Sipil S-1 /5Alamat Rumah:Telepon/HP:Mahasiswa 2Nama: Hermawan ArbentaNPM: 1215011052Jurusan/Semester: Teknik Sipil S-1 /5Alamat Rumah:Telepon/HP:Mahasiswa 3Nama: Risqon SeptianNPM: 1215011096Jurusan/Semester: Teknik Sipil S-1 /5Alamat Rumah:Telepon/HP:

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

ABSTRAK

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan masyarakat dewasa ini telah berdampak kepada semakin tingginya permintaan akan jasa transportasi jalan raya. Tingginya permintaan akan jasa transportasi jalan raya tidak hanya ditandai dengan meningkatnya volume lalu-lintas kendaraan tetapi juga ditandai dengan peningkatan beban gandar kendaraan dengan tekanan ban yang juga tinggi sehingga struktur lapis perkerasan jalan beraspal dituntut untuk dapat melayani dengan baik perubahan-perubahan kondisi tersebut. Sementara di sisi lain faktor cuaca dan suhu juga sangat mempengaruhi keawetan lapis perkerasan aspal.

Salah satu jenis lapis perkerasan aspal yang bersifat struktural dan umum dipakai di Indonesia yang di tempatkan pada lapis permukaan struktur perkerasan jalan adalah lapis aspal beton (Laston) dengan lapis aus atau lapis permukaan (wearing course). Lapisan tersebut merupakan bagian lapisan yang paling rentan dengan kerusakan akibat repetisi beban kendaraan dan faktor cuaca.

Berdasarkan hal tersebut, dewasa ini telah banyak diteliti tentang bahan aditif (bahan tambah) dari material lokal yang ramah lingkungan untuk memodifikasi sifat-sifat aspal dalam campuran Laston-WC sehingga dapat meningkatkan stabilitas perkerasan. Penambahan serbuk abu cangkang kelapa sawit ke dalam aspal telah meningkatkan titik lembek aspal, memperkecil nilai penetrasi aspal dan memperkecil persentase kehilangan berat aspal akibat pemanasan. Ini berarti bahwa penambahan serbuk arang tempurung dalam campuran perkerasan beton aspal kemungkinan berpotensi meningkatkan stabilitas dan durabilitasnya. Abu cangkang kelapa sawit mengandung senyawa karbon nonpolar sama seperti senyawa karbon pada aspal (Mashuri, 2008). Senyawa non polar adalah senyawa yang terbentuk akibat adanya suatu ikatan antar elektron pada unsur-unsur yang membentuknya. Hal ini terjadi karena unsur yang berikatan mempunyai nilai elektronegatifitas yang sama atau hampir sama. Melihat kondisi arang tersebut diharapkan pencampuran abu cangkang kelapa sawit yang mengandung karbon aktif sebagai filler ke dalam aspal dapat meningkatkan kinerjanya seperti meningkatkan nilai daktilitas, menahan penguapan ketika dipanaskan (menaikkan titik nyala) dan sifat dasar aspal lainnya sehingga abu cangkang kelapa sawit dapat bermanfaat untuk meningkatkan kinerja aspal beton.

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka masalah dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :1. Apakah penggunaan abu cangkang kelapa sawit sebagai filler akan memiliki sifat perkerasan yang baik?2. Apakah penggunaan abu cangkang kelapa sawit dapat memberi pengaruh terhadap sifat Marshall?

Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah :1. Mengkaji sifat fisik abu cangkang kelapa sawit sebagai filler dalam aspal campuran Laston-WC.2. Mengkaji karakteristik Marshall pada campuran Laston-WC dengan menggunakan abu cangkang kelapa sawit.3. Mengkaji KAO setelah dicampur abu cangkang kelapa sawit.4. II. TINJAUAN PUSTAKA

Lapis Aspal Beton (Laston)

Aspal beton adalah suatu lapisan pada konstruksi perkerasan jalan raya yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang mempunyai gradasi menerus yang dicampur, lalu dihamparkan dan dipadatkan dalam kondisi panas pada suhu tertentu (Silvia Sukirman, 1993).

Russ Bona Frazila, (2000) menyatakan bahwa Laston atau campuran aspal beton adalah campuran dengan agregat bergradasi menerus dan rapat yang dicampur pada suhu minimum 1150C, dihamparkan dan dipadatkan pada suhu minimum 1100C. Campuran ini berfungsi sebagai pendukung lalu lintas, pelindung lapisan dibawahnya dari cuaca dan air, sebagai lapis aus, menyediakan lapisan permukaan jalan yang rata dan tidak licin.

Aspal beton merupakan salah satu jenis lapis permukaan yang umum dipakai di Indonesia yang berfungsi sebagai lapisan bersifat struktural yang menahan dan menyebarkan beban roda, lapis kedap air serta sebagai lapis aus. Pemilihan campuran aspal beton sebagai lapisan perkerasan jalan karena campuran aspal beton tersebut digunakan untuk jalan jalan dengan lalu lintas berat, tanjakan dan jalan antar daerah. Bina Marga (1989) menyatakan bahwa agregat campuran untuk aspal beton harus mempunyai gradasi yang menerus dari butiran yang kasar sampai yang halus.

Agregat Halus

Menurut SNI 02-6820-2002 , agregat halus adalah agregat dengan besar butir maksimum 4,75 mm. Agergat dipakai bersama dengan bahan perekat dan membentuk suatu massa yang keras, padat bersatu yang disebut beton. Agregat halus berfungsi sebagai material pengisi di antara gregat kasar sehingga ikatan menjadi lebih kuat. Agergat halus yang digunakan dalam penelitian ini adalah agregat yang didapat dari sisa pembakaran batubara yang lolos saringan. Hal ini dilakukan agar menjamin beton tersebut termasuk dalam kategori beton ringan.

Agregat Kasar

Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari bantuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir ntara 5-40 mm. Agregat Kasar adalah agregat dengan ukuran butiran lebih besar dari saringan No.88 (2,36 mm). Agregat kasar dalam campuran aspal beton sangat mempengaruhi hasil kuat tekannya.

Bahan Pengisi (Filler)

Mineral filler adalah suatu mineral agregat dari fraksi halus yang merupakan bahan non-plastis dan non-organik. Dalam campuran Hot Rolled Asphalt (HRA) material filler bersamasama dengan aspal membentuk mortar dan berperan sebagai pengisi rongga sehingga meningkatkan kepadatan dan ketahanan campuran serta meningkatkan stabilitas campuran, sedangkan pada campuran Laston filler berfungsi sebagai bahan pengisi rongga dalam campuran.

Pada prakteknya fungsi dari filler adalah untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Menurut Hatherly, (1967) meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas campuran tetapi menurunkan kadar air void (rongga udara) dalam campuran. Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi, karena terlalu tinggi kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas (brittle) dan akan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu rendah kadar filler akan mengakibatkan campuran akan terlalu lunak pada saat cuaca panas. Material yang sering digunakan sebagai filler adalah semen portland (PC), batu kapur dan abu batu dari stone crusher.

Abu Cangkang Kelapa Sawit

Dalam pemrosesan buah kelapa sawit menjadi ekstrak minyak sawit,menghasilkan limbah padat yang sangat banyak dalam bentuk serat, cangkang dan tandan buah kosong, dimana untuk setiap 100 ton tandan buah segar yang diproses ,akan di dapat lebih kurang 20 ton cangkang, 7 ton serat dan 25 ton tan dan kosong. Untuk membantu pembuangan limbah dan pemulihan energi,cangkang dan serat ini digunakan lagi sebagai bahan bakar untuk menghasilkan uap pada penggilingan minyak sawit.setelah pembakaran dalam ketel uap,akan dihasilkan 5% abu (oil palm ashes) dengan ukuran butiran yang halus. Abu hasil pembakaran ini biasanya dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat dan tidak dimanfaatkan.

Jika unsur silika (SiO2) ditambahkan dengan campuran beton, maka unsur silika tersebut akan bereaksi dengan kapur bebas Ca(OH)2 yang merupakan unsur lemah dalam beton menjadi gel CSH baru. Gel CSH merupakan unsur utama yang mempengaruhi kekuatan pasta semen dan kekuatan beton.

Hasil uji komposisi unsur kimia dari abu cangkang kelapa sawit yang telah dilakukan oleh Hutahaean,B (2007) dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut:

Tabel 1. Unsur kimia abu cangkang kelapa sawitUnsur kimiaPersentase (%)

SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OH2OHilang Pijar58,028,72,612,654,230,410,721,978,59

(Sumber: Hutahaean,B 2007)

III. METODOLOGI PENELITIAN

Material yang akan digunakan sebagai bahan AC-WC terdiri dari aspal, campuran agregat dan filler. Agregat kasar dan halus berasal dari hasil pengolahan agregat, Clereng, Yogyakarta, sedangkan abu cangkang kelapa sawit yang digunakan sebagai filler berasal dari PT. Perkebunan Nusantara VII yang berkedudukan di Bandar Lampung. Sebelum digunakan abu cangkang kelapa sawit di saring untuk mendapatkan bagian yang lolos saringan no. 200 sebagai bahan filler. Gradasi rencana menggunakan gradasi atas yang mengacu pada Bina Marga, 2010 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Gradasi Agregat Batas TengahSaringanDiameter% Lolos%TertahanPB

3/4''191000

1/2''12,5955.00CA=

3/8''9,58114.00

No.44,755328.0066.45

No.82,3633.5519.45

No.161,1822.3011.25

No.300,616.056.25FA=

No.500,312.253.80

No.1000,159.502.7526.55

No.2000,0757.002.50

Pan-077

Total100

Aspal yang digunakan adalah AC 60/70 produksi dari Pertamina. Kadar aspal optimum diperoleh dari pengujian Marshall (SNI 03-2489-1991). Setiap jenis campuran dibuat tiga benda uji, selanjutnya dihitung rerata hasil dari ketiga benda uji tersebut. Pengujian dilakukan di Laboratorium Inti Jalan Raya, Teknik Sipil, UNILA.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian berat jenis material

Pengujian yang dilakukan terhadap material yang digunakan adalah pengujian beratjenis, hasil pengujian seperti pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil Pengujian Berat Jenis Material CampuranNo.Jenis PengujianMetode PengujianHasil Pengujian

1Berat jenis aspalSNI 15-2531-19911,0249

2Berat jenis agregat kasarSNI 15-2531-19912,7149

3Berat jenis agregat halusSNI 15-2531-19912,6565

4Berat jenis ACKSSNI 15-2531-1991

Perhitungan Komposisi Campuran Beton Aspal

Kadar Aspal ditentukan dengan cara menghitung nilai PbPb= (0.035 x CA) + (0.045 x FA) + (0.18 x Filler) + K= (0.035 x 66.45) + (0.045 x 26.55) + (0.18 x7) + 0.75= 5.5305 %

Tabel. 4. Perkiraan Nilai Kadar AspalPB-1PB-0,5PBPB+0,5PB+1

4.50%5.00%5.50%6.0%6.5%

Tabel 5. Hasil Perhitungan JMFSaringan%Lolos%TertahanKadar Aspal (%)TotalAgregatTotal3 Benda Uji

4,505,005,506,006,50

191000120,71119,16117,63116,13114,655881764,9

12,5955.00193,13190,65188,21185,81183,44941,262823,8

9,58114.00120,71119,16117,63116,13114,65588,291764,9

4,755328.00205,20202,57199,98197,42194,911000,083000,3

2,3633.5519.45149,68147,76145,87144,00142,17729,472188,4

1,1822.3011.2576,0575,0774,1173,1672,23370,621111,9

0,616.056.2591,7490,5689,4088,2687,14447,101341,3

0,312.253.8084,5083,4182,3481,2980,26411,801235,4

0,159.502.75117,09115,58114,10112,65111,21570,641711,9

0,0757.002.500,000,000,000,000,000,000,0

Pan0748,2847,6647,0546,4545,86235,31705,9

Berat Total Agregat (gr)1207,11191,61176,31161,31146,55882,917648,6

Berat Aspal (gr)50,356,161,967,673,2309,1927,4

Berat Total Benda Uji (gr)1257,41247,71238,31228,91219,76192,018575,9

BJ Teori Max2,54412,52472,50552,48662,4679--

Hasil Pengujian Sifat-sifat Marshall

Pengujian Marshall yang dilakukan pada campuran Laston dengan filler Abu cangkang kelapa sawit, memberikan hasil kadar aspal optimum filler abu cangkang kelapa sawit 8,40%, Hasil pengujian sifat-sifat Marshall seperi pada Tabel 6. dan gambar 1.

Tabel 6. Hasil Pengujian Sifat-Sifat MarshalKADAR ASPAL (%)NOMOR BENDA UJI% PORISTABILITASFLOW(mm)MARSHALL QUOTIENT(kg/mm)KEPADATAN(gr/cm3)

VMAVIMVFA

4,50122,4712,7343,33963,095,3181,722,22

223,8714,3140,04665,024,2158,342,18

RATA-RATA23,0213,3642,02833,064,00229,492,20

5,00122,5711,7148,09812,295,1159,272,23

222,2611,3648,95895,102,6344,272,24

RATA-RATA22,3411,4648,71881,083,60268,482,24

5,50124,1312,3748,72845,533,5241,582,20

221,539,3756,481.028,763,5293,932,27

RATA-RATA22,4210,3953,82989,153,27308,642,25

6,00121,278,5959,611.047,682,1498,892,29

221,347,9862,621.060,504,0265,132,29

RATA-RATA21,238,0961,931.012,573,23340,742,29

6,50120,846,1970,29967,184,2230,282,32

221,577,0667,26898,172,0449,082,29

RATA-RATA21,296,7368,42939,453,23317,222,30

Gambar 1. Kadar Aspal Optimum (KAO)

Tabel 6. dan Gambar 1. memperlihatkan bahwa penggunaan abu cangkang kelapa sawit sebagai filler pada campuran Laston memberikan nilai-nilai sifat Marshall yang memenuhi nilai-nilai yang telah disyaratkan dalam spesifikasi yang dikeluarkan Bina Marga, (1989).

Aplikasi Beton Aspal di Lapangan

Analisis dan Pembahasan