PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN...

8
ISBN: 978-979-98438-8-3 377 PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL CONCRETE BINDER COURSE (AC-BC) Miftahul Fauziah * , Henri Febriansyah Prodi Teknik Sipil FTSP Universitas Islam Indonesia * E-mail: [email protected] ABSTRACT Waste ashes of Palm Oil Shell (WAPOS) is the residual waste from the combustion of oil palm shell which usually are often unused and discarded. This underlies the need of thinking of how to use it as an attempt WAPOS recycling and environmental care measures. This experimental laboratory study aims to investigate the possible usage of WAPOS as an asphalt modifier, to determine strength and durability of asphalt concrete–binder course (AC-BC) mixture containing WAPOS and Merapi sand as a substitute fine aggregate. Research was conducted in three steps. First phase was to find optimum asphalt content of asphalt, while stage II was to obtain optimum content of WAPOS. Resistence to water damage then was conducted in the last step. Results show that WAPOS was able to be used as an asphalt additive for AC-BC mixture because of its properties were met the standard. It was also shown that the asphalt concrete mixture with EFBOPA performs a higher strength and durability than those without WAPOS. Keywords : waste ash of palm oil shell,additive, AC-BC, strength and durability PENDAHULUAN Asphalt Concrete –Binder Course (AC-BC) merupakan salah satu jenis bahan lapis permukaan perkerasan lentur yang cukup tinggi tingkat pemakaiannya di Indonesia. Kekuatan dan keawetan bahan ini menjadi sangat penting mengingat campuran AC-BC banyak digunakan untuk untuk jalan-jalan dengan beban lalu lintas dan tingkat layanan tinggi. AC-BC tersusun atas beberapa raksi agregat yaitu fraksi kasar, halus dan filler dan menggunakan bahan ikat aspal. Pemilihan aspal yang tepat atau upaya untuk menaikkan kinerja aspal, masih menjadi masalah yang menarik untuk diteliti, karena aspal memiliki sifat reologi penting, antara lain sifat termoplastis dan visko-elastis, yang memberikan fenomena yang cukup kompleks pada flow campuran dan ketahanannya terhadap deformasi. Faktor penyebab yang sangat signifikan adalah pengaruh perubahan viskositas dan kepekaan aspal terhadap perubahan temperatur. Brien (1978) menyatakan bahwa campuran yang menggunakan aspal dengan indeks penetrasi yang lebih tinggi (lebih tahan terhadap temperatur) memiliki ketahanan terhadap deformasi yang lebih rendah dibandingkan dengan campuran yang menggunakan aspal dengan indeks penetrasi yang lebih rendah (aspal yang lebih peka terhadap temperatur). Modifikasi pada aspal dapat dilakukan dengan memberikan asphalt modifier atau bahan tambah sesuai tujuan yang diinginkan, antara lain untuk meningkatkan kekuatan, mengurangi biaya pemeliharaan maupun meningkatkan masa layan dan keawetan maupun untuk tujuan khusus yang lain dapat dilakukan sebagai usaha untuk meningkatan kinerja aspal. Pemberian bahan tambah atau additive pada aspal umumnya dilakukan dengan maksud meningkatkan ketahanan campuran beton aspal terhadap deformasi permanen pada temperatur tinggi dengan tetap mempertahankan kinerjanya. Brown (1990) menyatakan bahwa tujuan tersebut dapat dicapai antara lain dengan cara meningkatkan komponen elastis dari aspal, yaitu dengan menurunkan komponen yang viskos

description

TEKNIK SIPIL

Transcript of PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN...

Page 1: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

ISBN: 978-979-98438-8-3

377

PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL

CONCRETE BINDER COURSE (AC-BC)

Miftahul Fauziah*, Henri Febriansyah

Prodi Teknik Sipil FTSP Universitas Islam Indonesia

*E-mail: [email protected]

ABSTRACT

Waste ashes of Palm Oil Shell (WAPOS) is the residual waste from the combustion of oil palm shell which usually are often unused and discarded. This underlies the need of thinking of how to use it as an attempt WAPOS recycling and environmental care measures. This experimental laboratory study aims to investigate the possible usage of WAPOS as an asphalt modifier, to determine strength and durability of asphalt concrete–binder course (AC-BC) mixture containing WAPOS and Merapi sand as a substitute fine aggregate. Research was conducted in three steps. First phase was to find optimum asphalt content of asphalt, while stage II was to obtain optimum content of WAPOS. Resistence to water damage then was conducted in the last step. Results show that WAPOS was able to be used as an asphalt additive for AC-BC mixture because of its properties were met the standard. It was also shown that the asphalt concrete mixture with EFBOPA performs a higher strength and durability than those without WAPOS.

Keywords : waste ash of palm oil shell,additive, AC-BC, strength and durability

PENDAHULUAN

Asphalt Concrete –Binder Course (AC-BC) merupakan salah satu jenis bahan lapis permukaan perkerasan lentur yang cukup tinggi tingkat pemakaiannya di Indonesia. Kekuatan dan keawetan bahan ini menjadi sangat penting mengingat campuran AC-BC banyak digunakan untuk untuk jalan-jalan dengan beban lalu lintas dan tingkat layanan tinggi. AC-BC tersusun atas beberapa raksi agregat yaitu fraksi kasar, halus dan filler dan menggunakan bahan ikat aspal. Pemilihan aspal yang tepat atau upaya untuk menaikkan kinerja aspal, masih menjadi masalah yang menarik untuk diteliti, karena aspal memiliki sifat reologi penting, antara lain sifat termoplastis dan visko-elastis, yang memberikan fenomena yang cukup kompleks pada flow campuran dan ketahanannya terhadap deformasi. Faktor penyebab yang sangat signifikan adalah pengaruh perubahan viskositas dan kepekaan aspal terhadap perubahan temperatur. Brien (1978) menyatakan bahwa campuran yang menggunakan aspal dengan indeks penetrasi yang lebih tinggi (lebih tahan terhadap temperatur) memiliki ketahanan terhadap deformasi yang lebih rendah dibandingkan dengan campuran yang menggunakan aspal dengan indeks penetrasi yang lebih rendah (aspal yang lebih peka terhadap temperatur).

Modifikasi pada aspal dapat dilakukan dengan memberikan asphalt modifier atau bahan tambah sesuai tujuan yang diinginkan, antara lain untuk meningkatkan kekuatan, mengurangi biaya pemeliharaan maupun meningkatkan masa layan dan keawetan maupun untuk tujuan khusus yang lain dapat dilakukan sebagai usaha untuk meningkatan kinerja aspal. Pemberian bahan tambah atau additive pada aspal umumnya dilakukan dengan maksud meningkatkan ketahanan campuran beton aspal terhadap deformasi permanen pada temperatur tinggi dengan tetap mempertahankan kinerjanya. Brown (1990) menyatakan bahwa tujuan tersebut dapat dicapai antara lain dengan cara meningkatkan komponen elastis dari aspal, yaitu dengan menurunkan komponen yang viskos

Page 2: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari

378

(kental) sehingga aspal menjadi lebih kaku dan menghasilkan penurunan regangan permanen atau dengan cara membuat aspal menjadi lebih kaku sehingga respon viskoelastiknya menurun.

Abu cangkang kelapa sawit (ACKS) adalah limbah padat yang berasal dari pembakaran cangkang kelapa sawit yang dipergunakan sebagai bakar untuk menghasilkan uap pada proses penggilingan minyak sawit. Di Indonesia, dari 21,4 juta Ha areal perkebunan nasional, sekitar 42,39% atas lahan perkebunan itu ditanami kelapa sawit. Lahan seluas 9,07 juta Ha kelapa sawit itu menghasilkan CPO (crude palm oil/minyak sawit) terbesar di dunia, yaitu sebesar 23,52 ton pada tahun 2012 (Dirjend Perkebunan, 2012). Pemrosesan buah kelapa sawit menjadi ekstrak minyak sawit menghasilkan limbah padat yang sangat banyak dalam bentuk serat, cangkang dan tandan buah kosong. Setiap 100 ton tandan buah segar yang diproses akan menghasilkan lebih kurang 20 ton cangkang, 7 ton serat dan 25 ton tandan kosong. Cangkang selanjutnya digunakan lagi sebagai bahan bakar untuk menghasilkan uap pada penggilingan minyak sawit. Pembakaran dalam ketel uap dengan menggunakan cangkang kelapa sawit ini akan menghasilkan 5% (1 ton) abu cangkang sawit (oil palm ashes) dengan ukuran butiran yang sangat halus. Abu hasil pembakaran ini biasanya dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat yang tidak termanfaatkan, bahkan berpotensi menimbulkan gangguan terhadap lingkungan dan kesehatan.

Abu cangkang kelapa sawit memiliki kandungan utama Silikon oksida (SIO2) yang memiliki sifat reaktif dan aktivitas pozzolanik bagus yang bisa beraksi menjadi bahan yang keras dan kaku. Hasil uji komposisi unsur kimia dari abu cangkang kelapa sawit yang telah dilakukan oleh Hutahaean (2007) dapat dilihat pada Tabel.1 berikut:

Tabel 1. Unsur Kimia Abu Cangkang Kelapa Sawit

Unsur kimia Persentase (%) Silikon Dioksida (SiO2), 58,02 Aluminium Oksida (Al2O3) 8,70 Besi Oksida (Fe2O3) 2,60 Kalsium Oksida (CaO) 12,65 Magnesium Oksida (MgO) 4,23 Hutahaean (2007) dalam Syukur (2011)

Pemanfaatan limbah padat kelapa sawit sebagai bahan konstruksi teknik telah banyak diteliti

antara lain penggunaan abu tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan untuk stabilisasi tanah (Yuheni, et al, 2010), abu tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan tambah pada batako (Sari, 2010; Syukur, 2011). Di samping itu penggunaan abu limbah padat kelapa sawit juga telah banyak diteliti sebagai bahan untuk beton mutu tinggi (Abdulah, et al 2006), beton aerasi (Hussin dan Abdullah ( 2009), batu bata (Ismail et al, 2010), dan paving blok (Nasly dan Yassin, 2009). Para peneliti tersebut menyatakan an bahwa penambahan abu limbah padat kelapa sawit terebut menghasilkan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan yang tidak menggunakannya, yang disebabkan karena sifat reaktif dan aktivitas pozzolanik bagus yang dimiliki abu limbah tersebut.

Pemanfaatan pada beton maupun stabilisator telah banyak digunakan dan diteliti, namun penggunaan abu limbah sawit campuran beton aspal masih sangat sedikit dilaporkan. Kamaluddin (2008) menggunakan abu limbah padat kelapa sawit sebagai filler pada campuran stone mastic asphalt, dan melaporkan bahwa penggunaan limbah ini sebagai pengganti filler menghasilkan campuran yang memiliki stabilitas, kekakuan, dan kekuatan tarik yang meningkat. Fauziah dan Saleh (2012) meneliti penggunaan abu tandan kelapa sawit sebagai bahan tambah pada campuran beton aspal, dan menyatakan bahwa beton aspal dengan limbah abu tandan kosong kelapa sawit memiliki stabilitas, kekakuan dan keawetan yang lebih baik dibanding beton aspal konvensional.

Paper ini menyajikan hasil pengujian laboratorium campuran AC-BC yang memanfaatkan limbah abu cangkang kelapa sawit sebagai bahan tambah dengan tujuan memperbaiki kekuatan dan keawetannya. Pemanfaatan limbah ACKS sebagai bahan konstruksi masih sangat terbatas, sehingga mendasari perlunya pemikiran cara pemanfaatan ACKS sebagai upaya daur ulang dari limbah dan

Page 3: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

ISBN: 978-979-98438-8-3

379

sebagai langkah peduli terhadap lingkungan. Penelitian diharapkan dapat memberikan manfaat, yaitu dengan memanfaatkan limbah yang tidak berguna sebagai bahan alternatif bahan tambah dan memperbaiki kinerja campuran beton aspal khususnya AC-BC sebagai bahan jalan. METODE PENELITIAN

Material yang akan digunakan sebagai bahan AC-BC terdiri dari campuran agregat dan aspal. Agregat kasar dan halus berasal dari hasil pengolahan agregat, Clereng, Yogyakarta, sedangkan agregat halus pengganti berasal dari agregat halus vulkanis Merapi, Sleman, DIY. Gradasi rencana menggunakan gradasi tengah yang mengacu pada Bina Marga, 2010 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1 dan Gambar 1. Proporsi rencana penggunaan pasir Merapi sebagai agregat halus pengganti yaitu sebesar 0%, 50% dan 100% dari jumlah kebutuhan agregat halus, seperti tercantum pada Tabel 2 dan Gambar 1.

Tabel 1 Gradasi Laston AC-BC Rencana dan Spesifikasi

Ukuran Saringan Persen Lolos (%) Inci Mm Spesifikasi Gradasi Rencana

# 1 25 100 100 # 3/4 19 90 - 100 95 # ½ 12,5 74 - 90 82 # 3/8 9,5 64 - 82 73 # 4 4,75 47 - 64 55,50 # 8 2,36 34,6 - 49 41,80 # 16 1,18 28,3 - 38 33,15 # 30 0,600 20,7 - 28 24,35 # 50 0,300 13,7 - 20 16,85 # 100 0,150 4 - 13 8,50 # 200 0,075 4 - 8 6

Sumber : Bina Marga, 2010

Gambar 1. Gradasi Laston AC-BC Rencana dan Spesifikasi

Aspal yang digunakan adalah AC 60/70 produksi dari Pertamina. Kadar aspal optimum diperoleh dari pengujian Marshall (SNI 03-2489-1991) pada masing-masing proporsi penggantian agregat halus Merapi dengan 5 variasi kadar aspal, yaitu 4,5%, 5%, 5,5%, 6%, dan 6,5% terhadap berat total campuran. Limbah ACKS diperoleh dari cangkang kelapa sawit yang telah dibakar dan dihaluskan dan diayak lolos saringan no.200. Jumlah penambahan ACKS adalah pada rentang 1-4 % dengan interval penambahan sebesar 1 % terhadap kadar aspal optimum. Setiap jenis campuran dibuat tiga benda uji (triplo), selanjutnya dihitung rerata hasil dari ketiga benda uji tersebut.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Per

sen

Lolo

s (%

)

Ukuran Saringan

#200 #100 #50 #30 #16 #8 #4 3/8" 1/2" 3/4" 1"

Page 4: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari

380

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian bahan terdiri atas agregat kasar Clereng, pasir Clereng, pasir Merapi, dan aspal AC 60/70 dan aspal dengan ACKS ditampilkan pada Tabel 2 –Tabel 5, sedangkan hasil pengujian ekuatan campuran disajikan pada Tabel 6 dan Tabel 7. Berdasar hasil pengujian tersebut selanjutnya digambar grafik hubungan antara kadar ACKS dengan kekuatan, meliputi stabilitas, fleksibilitas, kekakuan, dan kuat tarik serta keawetan campuran diplotkan pada Gambar 3- 5.

Tabel 2. Hasil Pengujian Agregat Kasar Clereng

No. Jenis Pengujian Nilai Persyaratan Hasil 1 Berat Jenis > 2,5 2,62 2 Penyerapan Agregat Terhadap Air (%) < 3 2,18 3 Kelekatan Agregat Terhadap Aspal (%) > 95 99 4 Keausan dengan mesin Los Angeles (%) < 40 21,56

Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Jalan Raya FTSP UII, 2013

Tabel 3. Hasil Pengujian Agregat Halus

No. Jenis Pengujian Nilai Persyaratan Clereng Merapi 1 Berat Jenis >2,5 2,64 2,67 2 Penyerapan Agregat Terhadap Air (%) < 3 1,74 2,18 3 Sand Equivalent (%) > 50 77,65 88,76 Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Jalan Raya FTSP UII, 2013

Tabel 4. Hasil Pengujian AC 60/70

No. Jenis Pengujian Nilai Persyaratan Hasil 1 Berat Jenis > 1,0 1,03 2 Penetrasi (0,1 mm) 60 - 70 68.6 3 Daktilitas (cm) > 100 165 4 Titik Nyala (°C) > 232 287 5 Kelarutan TCE (%) > 99 99,3 6 Titik Lembek (°C) > 48 52

Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Jalan Raya FTSP UII, 2013

Tabel 5. Hasil Pengujian Indeks Penetrasi Aspal akibat Penambahan Abu CKS

Karakteristik Aspal Variasi Abu Cangkang Kelapa Sawit (CKS)

0% 1,5% 1,8% 1,9% 3,0 % 3,6% 3,8% Penetrasi 68,6 54,9 52,9 51,5 47,3 43,8 40,5

Titik Lembek (°C) 49,5 52 53,5 54 56 57 57,5 PI -0,564 -0,497 -0,232 -0,182 0,059 0,092 0,018

Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Jalan Raya FTSP UII, 2013

Tabel 6. Hasil Pengujian Marshall pada KAO dengan Variasi Kadar Abu Cangkang Kelapa Sawit

Karakteristik Variasi Campuran Agregat Halus

Kadar ACKS (%) Marshall 0 1 2 3 4

Stabilitas (kg) >800 Kg

0% Merapi 2307,22 2341,71 2432,21 2514,38 2658,40 50% Merapi 2269,91 2327,97 2413,27 2435,80 2353,87 100% Merapi 2167,16 2265,29 2282,98 2355,77 2434,69

Flow (mm) >3 mm

0% Merapi 3,667 3,500 3,467 3,233 3,167 50% Merapi 3,433 3,400 3,300 3,233 3,233 100% Merapi 3,400 3,300 3,100 3,033 2,767

MQ (kg/mm) 0% Merapi 629,689 672,593 701,898 780,334 842,412 50% Merapi 663,105 685,191 734,486 754,050 774,433 100% Merapi 643,281 689,571 740,168 777,677 884,205

Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Jalan Raya FTSP UII, 2013

Page 5: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

ISBN: 978-979-98438-8-3

381

Tabel 7. Hasil Pengujian Indirect Tensile Strength dan Index Retained Strength

Variasi Campuran Indirect Tensile Strength (kg/cm2) IRS24 (%) IRS48 (%) AC-BC tanpa ACKS

0% Merapi 7,872 95.80 94.20 50% Merapi 7,545 94.87 91.70 100% Merapi 6,284 92.30 89.05

AC-BC dengan ACKS 0% Merapi 8,577 94.41 92.22 50% Merapi 8,081 92.19 90.53 100% Merapi 7,590 90.15 88.89

Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Jalan Raya FTSP UII, 2013 Stabilitas adalah kemampuan lapis keras dalam menerima beban lalu lintas tanpa terjadi

adanya deformasi permanen. Nilai stabilitas campuran beton aspal sangat dipengaruhi oleh frictional resistance dan interlocking yang terjadi antara partikel agregat dan kohesi campurannya. Nilai stabilitas pada berbagai kadar ACKS ditampilkan pada Gambar 3.

Secara umum dapat dilihat pada grafik bahwa untuk semua jenis campuran, nilai stabilitas semakin meningkat dengan bertambahnya kadar ACKS. Peningkatan kadar ACKS berakibat meningkatkan kekerasan dan kekentalan aspal serta kepekaan aspal terhadap temperatur (Tabel 5-6), sehingga dengan semakin meningkatnya kadar ACKS nilai stabilitas pada semakin meningkat.

Hasil ini sesuai dengan penelitian sebelumnya (Brien, 1978 dan Brown, 1990), yang menyimpulkan bahwa peningkatan kekentalan (penurunan nilai penetrasi) akan berakibat pada peningkatan ketahanan campuran terhadap deformasi. ACKS yang bersifat pozzolan karena mengandung silika, besi oksida, aluminium oksida, kalsium oksida, magnesium oksida dan sulfat, yang apabila ditambahkan pada aspal (C4H10) akan membentuk reaksi senyawa yang membuat campuran menjadi keras dan kaku. Pemberian bahan tambah ACKS menyebabkan peningkatan kekentalan dan kohesi aspal, sehingga pada gilirannya menghasilkan kenaikan nilai stabilitas pada campuran. Hasil ini juga sesuai dengan penelitian Kamaludin (2008) dan sejalan dengan hasil studi Fauziah dan Saleh (2012) yang menyimpulkan bahwa penggunaan abu limbah padat kelapa sawit dapat memperbaiki nilai stabilitas campuran.

Gambar 3. Grafik Hubungan antara Kadar Abu CKS dengan Nilai Stabilitas dan Flow

Gambar 3 juga memperlihatkan bahwa pada kandungan ACKS yang sama campuran yang

menggunakan pasir Clereng memiliki nilai stabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan campuran yang menggunakan pasir Merapi. Pasir Merapi memiliki teksture permukaan yang lebih

800

1600

2400

3200

0,0 5,0

Sta

bil

ita

s (K

g)

Kadar Abu CKS (%)

100% CL

100% MP

50% CL -

50% MP

2

3

4

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Flo

w (

mm

)

Kadar Abu CKS (%)

100% CL

100% MP

50% CL -

50% MP

Page 6: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari

382

halus sehingga tahanan gesek yang dihasilkan lebih rendah, disamping itu pasir Merapi memiliki penyerapan air yang lebih tinggi dibanding Pasir Clereng, sehingga semakin banyak jumlah aspal yang terserap pada batuan dan menyisakan aspal untuk menutupi dan mengikat agregat yang lebih sedikit, sehingga berefek pada nilai stabilitas campuran.

Dari Gambar 3 juga terlihat bahwa nilai flow campuran beton aspal cenderung menurun dengan penambahan kadar ACKS . Penambahan ACKS mengakibatkan viskositas aspal meningkat, disebabkan oleh kandungan utama silikon, besi oksida, dan aluminium oksida pada ACKS yang ditambahkan pada aspal akan bereaksi dan membentuk senyawa yang membuat campuran menjadi keras dan kaku, sehingga semakin besar kandungan ACKS campuran semakin kaku yang ditandai dengan semakin menurunnya nilai flow campuran. Campuran yang menggunakan pasir Clereng lebih kaku dibandingkan dengan campuran yang menggunakan pasir Merapi. Hal ini desebabkan karena Campuran dengan pasir Merapi lebih stabil dalam menerima beban sebagai akibat dari tahanan gesek batuan yang lebih tinggi karena teksture permukaannya yang lebih kasar.

Grafik perubahan nilai density dan Marshall Quotent campuran pada berbagai kadar ACKS disajikan pada Gambar 4. Darik grafik dapat dilihat bahwa nilai density campuran semakin menurun seiring peningkatan kadar ACKS. Penambahan ACKS mengakibatkan workability campuran menurun sehingga menurunkan density campuran. Campuran yang menggunakan pasir Clereng memiliki berat isi yang lebih rendah dibandingkan dengan campuran yang menggunakan pasir Merapi. Hal ini disebabkan oleh berat jenis pasir Clerang lebih rendah dibandingkan dengan pasir Merapi, sehingga pada volume yang sama campuran dengan pasir Clereng memiliki berat isi yang lebih rendah.

Gambar 4. Grafik Hubungan antara Kadar Abu CKS dengan Nilai Density dan MQ

Penambahan ACKS pada campuran menyebabkan campuran mengalami peningkatan kekakuan. Pada semua jenis campuran dengan variasi pasir menunjukkan pola yang sama, yaitu, semakin besar penambahan ACKS campuran menjadi semakin kaku (MQ meningkat). Peningkatan kekerasan aspal yang diakibatkan oleh penambahan ACKS (Tabel 4) merupakan faktor utama penyebab meningkatnya kekakuan campuran. Mengingat bahwa MQ merupakan hasil bagi dari nilai stabilitas dan nilai flow, sedangkan penambahan ACKS meningkatkan nilai stabilitas dan sekaligus menurunkan nilai flow, maka tingkat penambahan nilai MQ menjadi semakin tinggi dengan bertambahnya kadar ACKS.

Grafik nilai Indirect Tensile Strength (ITS) dan nilai Index of Retained Strength24 (IRS) pada campuran yang menggunakan ACKS dan campuran tanpa ACKS dapat dilihat pada Gambar 5. Secara umum dapat dilihat bahwa campuran yang menggunakan jenis agregat halus yang sama memiliki kuat tarik yang lebih tinggi dengan penambahan ACKS. Hal ini disebabkan oleh ACKS meningkatkan kekerasan dan kohesi aspal sehingga menyebabkan ikatan aspal pada agregat yang

2,290

2,295

2,300

2,305

2,310

2,315

2,320

2,325

2,330

2,335

2,340

0,0 2,0 4,0 6,0

De

nsi

ty (

gr/

cc)

Kadar Abu CKS (%)

100% CL

100%

MP

250,000

500,000

750,000

1000,000

0,0 2,0 4,0 6,0

MQ

(k

g/m

m)

Kadar Abu CKS (%)

100% CL

100% MP

50% CL -

50% MP

Page 7: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

ISBN: 978-979-98438-8-3

383

lebih kuat sehingga menghasilkan nilai kuat tarik yang lebih tinggi. Grafik juga menunjukkan bahwa semakin besar persentase pasir Merapi maka nilai kuat tarik campuran semakin menurun. Penurunan nilai kuat tarik ini disebabkan agregat halus Merapi memiliki penyerapan agregat terhadap air yang tinggi sehingga aspal yang terserap oleh agregat halus Merapi lebih banyak menyebabkan rongga yang terisi aspal semakin kecil, maka sisa aspal untuk mengikat antar agregat menjadi semakin sedikit sehingga nilai indirect tensile strength akan semakin kecil.

Gambar 5. Grafik Nilai Indirect Tensile Strength dan Nilai Index of Retained Strength24 pada Campuran dengan dan Tanpa ACKS

Nilai IRS24 diperoleh dari hasil pengujian stabilitas Marshal setelah perendaman benda uji selama 24 jam. Nilai ini dapat dipergunakan sebagai pendekatan untuk mengukur kemampuan campuran untuk mempertahankan stabilitasnya karena adanya gangguan air, yang mengindikasikan keawetan dari campuran. Dari grafik pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa pada jenis campuran yang menggunakan pasir halus yang sama nilai campuran dengan menggunakan ACKS memiliki nilai IRS yang lebih tinggi dibandingkan dengan campuran tanpa ACKS. Hal ini mengindikasikan bahwa penambahan ACKS dapat meningkatan keawetan campuran. Peningkatan keawetan campuran ini antara ain disebabkan karena penambahan ACKS membuat aspal menjadi lebih keras (Tabel 4) sehingga meningkatkan kohesi aspal dan meningkatkan ketahanannya terhadap air, disamping itu juga lebih tahan terhadap temperature (Tabel 5). KESIMPULAN

Berdasar hasil pengujian dan diskusi yang telah disampaikan beberapa simpulan disampaikan sebagai berikut.

1. Abu Cangkang Kelapa Sawit layak sebagai bahan tambah pada campuran Asphalt Concrete Binder Course (AC-BC) karena memenuhi persyaratan spesifikasi Bina Marga 2010.

2. Campuran AC-BC yang menggunakan ACKS memiliki kekuatan, baik ditinjau dari stabilitas (kuat tekan), kekakuan maupun kekuatan tarik, yang lebih baik dibanding campuran tanpa ACKS.

3. Penambahan abu CKS memberikan durabilitas yang lebih baik pada campuran AC-BC dibanding campuran AC-BC yang tidak menggunakan ACKS, hal ini mengindikasikan penambahan ACKS memberikan peningkatan ketahanan campuran terhadap gangguan air.

4. Penambahan ACKS pada aspal mengakibatkan aspal lebih tahan terhadap perubahan temperatur (kepekaan aspal terhadap temperatur menurun).

4

5

6

7

8

9

Tanpa ACKS Kadar ACKS

Indi

rect

Ten

sile

Str

engt

h (k

g/cm

2 )

Jenis Campuran

Pasir

Clereng

89

90

91

92

93

94

95

96

97

Tanpa ACKS ACKSInde

x of

Ret

aine

d St

reng

th24

(%)

Jenis Campuran

Pasir Clereng

50% Psr

Merapi

Pasir Merapi

Page 8: PEMANFAATAN LIMBAH CANGKANG KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN TAMBAH   UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN DAN KEAWETAN CAMPURAN ASPHAL   CONCRETE BINDER COURSE  (AC-BC)

Prosiding Seminar Nasional 2013 Menuju Masyarakat Madani dan Lestari

384

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah K, Hussin MW, Zakaria F, Muhamad R, Hamid ZA (2006). POFA: A Potential Cement Replacement Material in Aerated Concrete. In: Proceedings of the Sixth Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction, Kuala Lumpur, Malaysia

Bina Marga. 2010. Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton Untuk Jalan Raya. Jakarta: Penerbit Yayasan Penerbit PU

Brien, D. 1978. Asphalt Mix Design, Development in Highway Pavement Engineering. London:

Brown, S. 1990. The Shell Bitumen Handbook. UK: University of Nottingham.

Dirjend Perkebunan. 2012. Produksi Kelapa Sawit Menurut Provinsi di Indonesia 2008-2012. http://www.deptan.go.id/infoeksekutif/bun/BUN-asem2012/Produksi-KelapaSawit.pdf. Diakes Senin, 20 Oktober 2013.

Hussin MW, Abdullah K (2009). Properties of Palm Oil Fuel Ash Cement Based Aerated Concrete Panel Subjected to Different Curing Regimes. Malaysian J. Civil Eng.

Ismail M, Ismail MA, Lau SK, Muhammad B, Majid Z (2010). Fabrication of Bricks from Paper Sludge and Palm Oil Fuel Ash. Concrete Research Letters.

Kamaludin, N.A. 2008. Evalution of Stone Mastic Asphalt using Palm Oil Fuel Ash. Master Thesis. Faculty of Civil Engineering, Universiti Teknologi Malaysia.

Nasly MA and Yassin AAM (2009). Sustainable Housing Using an Innovative Interlocking Block Building System. In: Proceedings of the Fifth National Conference on Civil Engineering (AWAM ’09): Towards Sustainable Development, Kuala Lumpur, Malaysia

Sari, D. T. 2010. Pembuatan dan Karakterisasi Batako menggunakan Abu Tandan Kosong Kelapa Sawit. Medan: Universitas Sumatera Utara.

Subarkah. 2001. Effect of Bitumen Hardness on Characteristics of Gap Graded Pavement Mixture. Yogyakarta: Jurnal Teknisia FTSP UII.

Syukur, M. 2011. Pengaruh Abu Cangkang Kelapa Sawit sebagai Bahan Tambahan Batako. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29688/4/Chapter%20II.pdf. Diakes Senin, 20 Oktober 2013.

Yoeswono, I. 2007, Pemanfaatan Abu Tandan Kosong Sawit . Yogyakarta (http://iqmal.staff.ugm.ac.id/wp-content/manling-2007-iqmal- yoeswono3.pdf)

Yuheni, C., Mawardi, dan Bahri, S. 2010. Stabilisasi Tanah dengan Menggunakan Abu Tandan Kosong Kelapa Sawit (Studi Kasus pada Ruas Jalan Basuki Rahmat). Bengkulu: Fakultas Teknik Universitas Bengkulu.