durabilitas campuran ac-bc menggunakan limbah …repository.utu.ac.id/159/1/i-v.pdf · 2.3 campuran...

DURABILITAS CAMPURAN AC-BC MENGGUNAKAN

LIMBAH KERAK TANUR CANGKANG KELAPA SAWIT

(Menggunakan Aspal Retona Blend 55)

Suatu Tugas Akhir

Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat

Yang Diperlukan Untuk Memperoleh

Ijazah Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

REZA PUTRA GUSLIANDA

NIM : 06C10203027

Bidang Studi : Transportasi

Jurusan : Teknik Sipil

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TEUKU UMAR

ALUE PEUNYARENG - MEULABOH

2015

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan Negara yang memiliki kekayaan alam yang begitu

luas dari Sumatera hingga Papua, penuh dengan perkebunan kelapa sawit. Kelapa

sawit saat ini memang menjadi primadona karena nilai ekonominya yang sangat

tinggi. Di Sumatera sendiri hamparan perkebunan kelapa sawit sangat mudah

ditemui, mulai dari provinsi Lampung hingga Nanggroe Aceh Darussalam. Saat

ini pemanfaatan cangkang sawit di berbagai industri pengolahan minyak CPO

belum begitu maksimal. Padahal cangkang sawit memiliki berbagai macam

kegunaan seperti; Cangkang sawit dipakai sebagai pengeras jalan/pengganti aspal,

khususnya di perkebunan sawit. Selain hal tersebut limbah cangkang dan serabut

kelapa sawit sebagai bahan bakar pengganti solar untuk pembangkit listrik tenaga

uap.

Perkembangan konstruksi jalan raya di Indonesia dari waktu ke waktu terus

meningkat. Peningkatan tersebut khususnya pada lapisan permukaan. Semakin

bagus perkerasan jalan akan semakin mudah pergerakan kendaraan, lalu lintas

akan berjalan lancar. Kestabilan dari konstruksi perkerasan jalan raya ditentukan

oleh mutu material, komposisi campuran serta cara pelaksanaan pekerjaan.

Material dengan mutu yang baik akan menghasilkan konstruksi perkerasan yang

memiliki stabilitas tinggi.

Dwina Archenita (2004), juga telah melakukan penelitian dengan

memanfaatkan cangkang kelapa sawit ini sebagai pengganti agregat kasar untuk

bahan perkerasan jalan pada campuran Asphaltic Concrete (AC) dengan metode

Marshall. Oleh karena itu perlu dicari suatu bahan yang dapat digunakan sebagai

bahan alternatif untuk ini penulis mencoba meninjau Durabilitas Campuran AC-

BC dengan menggunakan limbah kerak tanur cangkang kelapa sawit sebagai

bahan pengganti dan aspal Retona Blend 55 sebagai bahan pengikat.

2

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka penelitian ini dilakukan guna

memanfaatkan limbah kerak tanur cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengganti

sebagian agregat halus campuran aspal beton dengan bahan pengikat aspal Retona

Blend 55 campuran Laston AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course).

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian Durabilitas campuran AC-BC menggunakan limbah

kerak tanur cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengganti sebagian agregat

halus dengan bahan pengikat aspal Retona Blend 55 ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui sifat-sifat fisis agregat dan limbah kerak tanur cangkang

kelapa sawit sebagai bahan pengganti sebagian agregat halus pada Laston

AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course).

2. Untuk mengetahui Durabilitas campuran agregat dan limbah kerak tanur

cangkang kelapa sawit sebagai bagai bahan pengganti sebagian agregat

halus dan aspal Retona Blend 55 sebagai bahan pengikat pada Durabilitas

pengujian Marshall Laston AC-BC.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang ditinjau pada penelitian Durabilitas campuran AC-BC

menggunakan limbah kerak tanur cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengganti

sebagian agregat halus dengan bahan pengikat aspal Retona Blend 55 ini adalah

sebagi berikut :

1. Untuk memanfaatkan potensi alam, berupa limbah kerak tanur cangkang

kelapa sawit yang berasal dari limbah padat (kering). Kemudian dijadikan

sebagai bahan pengisi pada campuran Laston AC-BC (Asphalt Concrete-

Binder Course).

3

2. Memberikan arahan kepada pelaku industri kelapa sawit, Aparat Pembina

Perkebunan dan lingkungan hidup mengenai pengelolaan limbah industri

kelapa sawit, untuk dapat memanfaatkan limbah kerak tanur cangkang

kelapa sawit guna dijadikan sebagai bahan pengganti pada campuran aspal

beton.

3. Berupaya mewujudkan kerja sama industri pertanian dalam bidang

transportasi jalan, yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.

1.5 Metode dan Ruang Lingkup Penelitian

Metode dan Ruang lingkup pada penelitian Durabilitas campuran AC-BC

menggunakan limbah kerak tanur cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengganti

dengan bahan pengikat aspal Retona Blend 55 ini adalah sebagi berikut :

1. Lapisan yang ditinjau hanya pada lapis AC-BC (Asphalt Concrete-Binder

Course) yang merupakan Gradasi menerus.

2. Penelitian yang dilakukan bersifat laboratorium.

3. Material yang digunakan :

Agregat kasar yang berupa batu pecah yang berasal dari mesin pemecah

batu (stone crusher) milik PT.Wiratako Mitra Mulia, Kabupaten Aceh

Barat.

Agregat halus yang digunakan berupa batu pecah yang berasal dari mesin

pemecah batu (stone crusher) milik PT. Wiratako Mitra Mulia, Aceh Barat

dan limbah kerak tanur cangkang kelapa sawit yang digunakan sebagai

pengganti sebagian agregat halus diperoleh dari PT. Mapoli Raya, Aceh

Barat. Komposisi agregat halus berupa cangkang kelapa sawit dan batu

pecah dalam bentuk persen (%) yaitu 25/75%, 50/50%, 75/25% dan

100/0%.

Filler yang digunakan dalam penelitian ini adalah Semen Porland Type 1

produksi PT. Semen Padang.

Bahan pengikat yang digunakan adalah aspal Retona Blend 55.

4

4. Pengujian karakteristik material dan aspal didasarkan pada spesifikasi

Campuran Aspal Panas yang diterbitkan Oleh Departemen Pekerjaan Umum

Tahun (2010). Standar pengujian karakteristik material dan aspal mengacu

pada Standar Nasional Indonesia (SNI), dan American Association of State

Highwayand Transportation Officials (AASTHO) tahun 1990.

5. Pembuatan benda uji berupa laston AC-BC (Asphalt Concrete-Binder

Course).

6. Kadar Aspal Optimum (KAO), diperoleh dari evaluasi parameter Marshall

dari kadar aspal. Untuk variasi persentase penggunaan limbah kerak tanur

cangkang kelapa sawit dilakukan setelah diperoleh Kadar Aspal Optimum

(KAO).

7. Menganalisa sifat-sifat dari karakteristik Marshall yang menghasilkan nilai

stabilitas, kelelehan (flow), Marshall quetiont, persentase rongga dalam

campuran (VIM), rongga dalam agregat (VMA), rongga terisi aspal (VFB)

dan Durabilitas.

1.6 Hasil Penelitian

Hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap variasi persentase

tanur/agregat halus 25/75%, 50/50%, 75/255 dan 100/0% menunjukkan bahwa

semakin banyak komposisi tanur cangkang sawit yang digunakan, maka nilai

stabilitas semakin meningkat dan nilai durabilitas dalam campuran AC-BC

semakin menurun, namun keempat variasi tanur/agregat halus tersebut masih

memenuhi persyaratan yang di tetapkan. Kadar aspal optimum yang didapat

sebesar 5,01%. Pada persentase tanur 75/25% dan 100/0% mempunyai nilai

stabilitas tertinggi, tetapi mempunyai nilai flow terendah, begitu juga sebaliknya

pada persentase tanur 25/75% dan 50/50% mengalami peningkatan nilai flow,

Keempat variasi persentase tanur/agregat halus memiliki nilai durabilitas yang

semakin menurun dimana hanya variasi persentase 25/75% dan 50/50% yang

memenuhi spesifikasi yaitu sebesar 90,30%, dan 91,00%. dimana untuk nilai

durabilitas yang disyaratkan sebesar minimal 90%.

5

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1 Kelapa Sawit

Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah

kolonial belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada 4 batang bibit kelapa sawit yang

dibawa dari Mauritius dan Amsterdam untuk ditanam di Kebun Raya Bogor.

Tanaman kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial

pada tahun 1911. Perintis usaha perkebunan kelapa sawit di indonesia adalah

Adrien Haller, seorang berkebangsan Belgia yang telah belajar banyak tentang

kelapa sawit di Afrika. Budi daya yang dilakukannya diikuti oleh K.SCHDT yang

menandai lahirnya perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Sejak saat itu

perkebunan kelapa sawit di Indonesia mulai berkembang.

2.2.1 Cangkang Kelapa Sawit

Menurut Siregar (2008), Cangkang (tempurung atau Endoskrap), kelapa

sawit merupakan limbah padat sawit hasil pemisahan daripada inti sawit dengan

menggunakan alat Hidrocyclone separator yang dapat dimanfaatkan sebagai

pengeras jalan atau dibuat arang atau briket untuk keperluan industri. Cangkang

kelapa sawit mempunyai struktur kulit yang sangat tebal dan keras serta banyak

mengandung zat kersik (SiO2). Silika dioksida ini dapat meningkatkan kekuatan

tekan campuran beraspal karena dapat mengurangi susut dan meningkatkan daya

tahan terhadap keretakan. Selain itu pori-pori cangkang kelapa sawit lebih rapat

sehingga lebih kaku dan padat. Pemanfaatan cangkang sebagai bahan bakar

karena mengandung karbon aktif maka dapat langsung dipakai, oleh karena itu

pada Pabrik Kelapa Sawit limbah padat ini digunakan sebagai sumber penghasil

panas dari tungku boiler. Berikut ini merupakan Gambar tentang Tandan kelapa

sawit :

6

Hasil perkebunan kelapa sawit adalah buah sawit yang termasuk dalam

tandan-tandan atau biasa yang dikenal dengan istilah TBS (tandan buah segar).

Kulit buah kelapa sawit (eksoskrap) yang sudah siap panen berwarna merah hati

dengan sedikit kuning dan tampak berkilat. Bagian tengah buah sawit (mesoskrap)

terdiri dari serabut atau biasa disebut fiber berwarna jingga. Sangat mirip dengan

sabut buah kelapa. Pada bagian tengah terhadap cangkang keras (endoskrap)

berwarna hitam bertekstur. Di bagian dalam cangkang itu terdapat daging buah

atau inti sawit (kernel) berwarna putih.

Daging buah sawit itulah yang akan diolah menjadi minyak sawit atau yang

biasa disebut dengan Crude Palm Oil (CPO). CPO tersebut akan diproses kembali

menjadi minyak goreng. Berapa produk olahan turunan dari CPO adalah sabun,

margarin, lilin, kosmetika, sampai produk farmasi (Anonim, 2012).

Siregar (2008), menyatakan dari hasil proses pembuatan Crude Palm Oil

(CPO) dapat dihasilkan limbah padat diantaranya serabut buah dan cangkang

kelapa sawit itu sendiri. Berikut ini Gambar 2.2 menunjukan daging buah kelapa

sawit :

Gambar 2.1 : Tandan Buah Segar

Sumber : Anonim, (2014)

7

2.2.2 Kerak boiler cangkang kelapa sawit

Menurut Siregar (2008), Boiler dikenal sebagai ketel uap adalah sebuah

bejana yang dipergunakan sebagai tempat memproduksi uap (steam), dimana

bejana ini berisi bahan bakar dari limbah agrikultur ataupun pertambangan.

Slag/kerak tanur kelapa sawit memiliki massa yang lebih berat dari fly ash

(abu terbang) yang keluar daripada cerobong asap, dan kerak boiler/tanur ini

relatife memiliki pori-pori yang banyak. Pada umumnya kerak ini digunakan oleh

Pabrik Kelapa Sawit sebagai pengeras jalan disekitar pabrik.

Boiler atau ketel uap adalah pembangkit uap yang terdiri atas dua bagian

utama yaitu :

1. Furnance atau Tungku Pembakaran

Dimana berfungsi sebagai tempat bahan bakar yang akan menjadi penyedia panas.

2. Tabung Air Boiler

Yakni suatu alat dimana panas mengubah air menjadi uap. Uap atau cairan panas

itu nantinya akan di sirkulasikan keluar dari boiler untuk digunakan dalam

bermacam-macam proses yang memerlukan panas.

Boiler merupakan alat utama yang digunakan pada pabrik kelapa sawit.

Oleh karena itu banyak limbah yang dihasilkan dari penggunaan boiler ini.

Limbah yang dihasilkan berupa abu dan kerak yang melekat pada dinding boiler

tersebut. Mesin Boiler penghasil limbah kerak boiler cangkang sawit ditunjukan

pada Gambar 2.3 dibawah ini :

Gambar 2.2 : Daging Buah kelapa sawit

Sumber : Anonim, (2012)

8

Dalam pabrik kelapa sawit Ketel uap (Boiler) merupakan jantung dari

sebuah pabrik kelapa sawit. Dimana, ketel uap inilah yang menjadi sumber tenaga

dan sumber uap yang akan dipakai untuk mengolah kelapa sawit. Uap (energi

kalor) yang dihasilkan ketel uap dapat digunakan pada semua peralatan yang

membutuhkan uap di pabrik kelapa sawit, terutama turbin. Turbin disini adalah

turbin uap dimana sumber penggerak generatornya adalah uap yang dihasilkan

dari ketel uap. selain turbin alat lain di pabrik kelapa sawit yang membutuhkan

uap seperti di sterilizer (Alat untuk memasak TBS) dan distasiun pemurnian

minyak (Klarifikasi).

2.3 Campuran Aspal Beton

2.3.1 Agregat

Agregat atau batu adalah material berbutir yang keras dan kompak, yang

mencakup antara lain batu bulat, abu batu dan pasir, Agregat digunakan sebagai

bahan campuran beraspal, yang membentuk suatu kombinasi ikatan yang

seimbang diantara pembentuk campuran aspal, mortar atau beton.

Menurut Sukirman (2003), Agregat merupakan komponen utama dalam

perkerasan jalan,karena jumlah yang dibutuhkan dalam campuran pada umumnya

berkisar 90% - 95% dari berat total campuran, atau 75% - 85% dari volume

campuran. Disamping dari segi jumlahnya agregat juga berperan penting terhadap

Gambar 2.3 : Mesin boiler

Sumber : Siregar, (2008)

9

daya dukung perkerasan jalan, yang sebagian besar ditentukan oleh karakteristik

agregat yang digunakan.

Sebelum digunakan sebagai bahan campuran dalam perkerasan jalan,

harus dilakukan terlebih dahulu pemeriksaan di laboratorium untuk mengetahui

karakteristiknya. Untuk menentukan agregat yang baik maka agregat dapat

diklasifikasikan dan diidentifikasi menurut akurat, kebersihan, kekuatan,

kekerasan, bentuk butiran, tekstur permukaan, porositas, komposisi

pembentuknya dan kelekatannya terhadap aspal. Namun demikian, pemilihan

suatu agreagat untuk material perkerasan jalan tidak hanya dilihat dari

karakteristik agregatnya saja. lebih luas lagi, pemilihan agregat untuk material

perkerasan jalan meliputi juga mengenai ketersediaan agregat, kemudahan dalam

mendapatkannya, harga dan jenis gradasi agregat yang digunakan. Oleh karena

itu pemilihan jenis agregat hal yang penting dalam campuran beraspal karena

berkaitan dengan kestabilan dari kontruksi jalan.

2.3.2 Agregat kasar

Spesifikasi baru campuran beraspal Departemen Pekerjaan Umum (2010),

Menyatakan bahwa agregat kasar terdiri dari batu pecah dan kerikil pecah yang

tertahan pada saringan no. 8 atau ukuran saringan 2,36 mm. Agregat harus bersih,

keras, awet dan bebas dari lempung.

Fungsi agregat dalam campuran panas aspal adalah selain memberikan

stabilitas dalam campuran juga sebagai pengisi sehingga campuran menjadi

ekonomis. Agregat kasar harus mempunyai ketahanan yang cukup terhadap

abrasi, terutama untuk penggunaan agregat sebagai lapis aus/permukaan

perkerasan, selain itu agregat harus bersih dan bebas dari lempung atau bahan

yang tidak dikehendaki lainnya. Agregat kasar harus awet, mempunyai kekekalan

bentuk dan mempunyai muka bidang pecah (angularitas) yang cukup untuk

memberikan daya dukung/stabilitas kepada campuran beraspal. Persyaratan teknis

agregat kasar untuk bahan campuran aspal beton diberikan dalam Tabel 2.1

dibawah ini :

10

Tabel 2.1 Ketentuan Agregat Kasar

Pengujian Standar Nilai

Kekekalan bentuk agregat terhadap

larutan natrium dan magnesium sulfat. SNI 03-3407-1994 Maks. 12 %

Abrasi dengan Mesin Los Angeles SNI 03-2417-1991 Maks. 40%

Kelekatan agregat terhadap Aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95%

Kepipihan ASTM D-4791 Maks. 10%

Partikel Lonjong ASTM D-4791 Maks. 10%

Berat Jenis SNI03-1969-1991 Min 2,5

Penyerapan Terhadap Air SNI03-1969-1991 Maks. 3%

Material Lolos Saringan No. 200 SNI 03-4142-1996 Maks. 1 %

Sumber : Departemen Pekerjaan Umum (2010)

2.3.3 Agregat Halus

Menurut Departemen Pekerjaan Umum (2010), Agregat Halus adalah

material yang lulus saringan No. 8 (2,36 mm) dan tertahan pada saringan No. 200

(75 micron), harus terdiri dari pasir atau hasil penyaringan batu pecah. Agregat

halus yang berasal dari hasil pemecah batu (stone crusher) harus berasal dari batu

induk yang memenuhi persyaratan agregat kasar.

Agregat Halus merupakan bahan yang bersih, keras dan bebas dari

gumpalan-gumpalan lembung dan bahan-bahan lain yang mengganggu serta

terdiri dari butir-butir yang bersudut tajam dan mempunyai permukaan yang

kasar. Pasir yang kotor dan berdebu serta partikel lolos saringan No. 200 (0,075

mm) lebih dari 8%, atau pasir yang mempunyai nilai setara pasir (sand equivalen)

kurang dari 50% tidak diperkenankan untuk digunakan dalam campuran aspal.

Spesifikasi teknis dari agregat halus diberikan pada pada Tabel 2.2 dibawah ini :

11

Tabel 2.2 Ketentuan Agregat Halus

Pengujian Standar Nilai

Nilai Setara Pasir SNI03-4428-1997 Min. 50% untuk SS,HRS dan

AC bergradasi Halus Min 70%

untuk AC bergradasi kasar

Material Lolos Saringan

No. 200 (0,075mm)

SNI03-4428-1997 Maks. 8%

Kadar Lempung SNI 3423 : 2008 Maks. 1%

Angularitas (kedalaman

dari permukaan < 10

cm)

AASTHO TP-33

atau ASTM

C1252-93

Min 40%

Angularitas

(kedalaman dari

permukaan ≥ 10 cm)

Min. 45%

Sumber : Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum (2010)

2.3.4 Bahan Pengisi (filler)

Bahan pengisi (filler) merupakan bahan campuran yang mengisi ruang

antara agregat halus dan kasar yang meningkatkan kepadatan, filler adalah bahan

yang lolos saringan no. 200 (75 micron) dan tidak kurang dari 75% terhadap

beratnya. Bahan pengisi (filler) terdiri dari debu batu kapur (limestone dust), abu

terbang, semen, abu tanur semen dan abu batu serta harus kering dan bebas dari

gumpalan-gumpalan dan bahan lain yang mengganggu (Departemen Pekerjaan

Umum, 2010).

Fungsi filler dalam aspal beton adalah untuk mengisi rongga-rongga (void)

antara agregat. Dengan filler butiran akan bertambah, sehingga luas bidang kontak

yang terjadi antara butiran akan bertambah luas. Akibat yang terjadi adalah

tekanan terhadap gaya geser menjadi lebih besar, dan stabilitas terhadap geser

bertambah, sehingga luas bidang kontak yang terjadi antara butiran akan

bertambah luas.

Syarat yang harus dipenuhi filler adalah :

1. Susunan butiran serapat mungkin;

2. Bersifat netral atau basah;

3. Bersifat non plastis;

12

4. Bahan tidak terdapat zat organik.

2.3.5 Gradasi agregat

Menurut Bukhari dkk (2007), gradasi didefinisikan secara umum adalah

distribusi partikel-partikel berdasarkan ukuran agregat yang saling mengisi

sehingga terjadinya suatu ikatan yang saling mengunci (interlocking). Gradasi

agregat merupakan kondisi agregat yang dibentuk untuk mencapai persyaratan

yang diinginkan. perbaikan yang dilaksanakan dengan metode percampuran, jika

agregat terlalu kasar maka dicampur dengan agregat yang lebih halus, demikian

sebaliknya. gradasi agregat menentukan besarnya rongga dan pori yang mengkin

terjadi dalam agregat campuran. Agregat yang berukuran sama akan memiliki

rongga dan berpori lebih banyak, karena tidak terdapat agregat berukuran lebih

kecil yang mengisi rongga yang ada. Sebaliknya campuran agregat terdistribusi

dari agregat berukuran besar sampai kecil merata, maka rongga atau pori yang

terjadi sedikit. Hal ini disebabkan karena rongga yang terbentuk oleh susunan

agregat berukuran besar akan diisi oleh agregat yang berukuran kecil (Sukirman,

2003). Gradasi terdiri dari tiga jenis, yaitu :

a. Gradasi seragam (uniform graded) atau gradasi terbuka, agregat hanya

terdiri dari butir-butir berukuran sama atau hamper sama. Campuran agregat

ini mempunyai pori antar agregat yang cukup besar.

b. Gradasi rapat/menerus (dense graded), agregat yang ukuran butirnya

terdistribusi merata dalam satu rentang ukuran butir. Campuran agregat ini

mempunyai pori yang sedikit mudah untuk dipadatkan.

c. Gradasi jelek/senjang (poorly graded), agregat yang terdistribusi ukuran

butirnya tidak menerus atau ada bagian ukuran yang tidak ada, jika ada

hanya sedikit sekali.

Gradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya dan ukuran butiran

agregat dapat diperoleh melalui pemeriksaan analisis saringan. Satu saringan

umumnya terdiri dari saringan berukuran 1 inci, ¾ inci, ½ inci, 3/8 inci, No.4,

No.8, No.16, No.30, No.50, No.100 dan No.200. (Sukirman, 2003). Gradasi yang

13

digunakan untuk lapis AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course) dapat dilihat

pada tabel 2.3 dibawah ini :

Tabel 2.3 Spesifikasi Gradasi Agregat Laston AC-BC

Ukuran Ayakan % Berat yang lolos

AC BC

ASTM (mm) Gradasi Halus Gradasi Kasar

1 ” 25

¾” 19 100 100

½” 12,5 90-100 90-100

3/8” 9,5 64-82 71-90

No. 4 4,75 47-64 58-80

No. 8 2,36 34,6-49 37-56

No. 16 1,18 28,3-38 23-34,6

No. 30 0,600 20,7-28 15-22,3

No. 50 0,300 13,7-20 10-16,7

No. 100 0,150 4-13 5-11

No. 200 0,075 4-8 4-8

Sumber : (Spesifikasi Umum Departemen PU, 2010)

2.4 Lapisan Aspal Beton

Lapisan aspal beton (laston) adalah lapisan penutup kontruksi perkerasan

jalan yang mempunyai nilai structural. Menurut Departemen Pekerjaan Umum

(2010), lapisan aspal beton terdiri dari atas agregat, filler dan aspal, dicampur,

dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu, Suhu

pencampuran ditentukan berdasarkan jenis aspal yang akan digunakan. Agregat

minimal yang digunakan yang berkualitas tinggi dan menurut proporsi di dalam

batasan yang ketat. Spesifikasi untuk percampuran, penghamparan kepadatan

akhir dan penyelesaian akhir permukaan memerlukan pengawasan yang ketat atas

seluruh tahap kontruksi.

14

Menurut Sukirman (2003), Lapisan Aspal beton adalah beton aspal

bergradasi rapat/menerus yang umum digunakan untuk jalan-jalan dengan beban

lalu lintas yang berat. Laston dikenal pula dengan nama AC (Asphalt Concrete),

dimana karakteristik yang terpenting pada campuran aspal beton ini adalah

stabilitas.

Menurut Departemen Pekerjaan Umum (2010), Spesifikasi Campuran

Laston terdiri dari tiga macam campuran, yaitu : Laston/AC-WC (Asphalt

Concrete-Wearing Course). Tebal nominal minimum 4 cm. Laston Antara/AC-

BC (Asphalt Concrete-Binder Course). Tebal minimum adalah 5 cm. dan Laston

Pondasi/AC-Base (Asphalt Concrete-Base). Tebal minimum adalah 6 cm. dengan

ukuran maksimum agregat masing-masing campuran adalah 19 mm, 25,4 mm,

37,5 mm.

2.4.1 Laston AC-BC (asphalt concrete-binder course)

Beton aspal adalah jenis perkerasan jalan yang terdiri dari campuran

agregat dan aspal, tanpa bahan tambahan. Material - material pembentuk beton

aspal dicampur di instalasi pencampur pada suhu tertentu, kemudian diangkut

ke lokasi kemudian dihamparkan dan dipadatkan. Suhu pencampuran

ditentukan berdasarkan jenis aspal yang akan digunakan. Jika semen aspal, maka

pencampuran umumnya antara 145-155°C. Campuran ini dikenal dengan hotmix.

(Silvia Sukirman, 2003).

Gambar 2.4 : Perkerasan lentur

Sumber : Sukirman, (2003)

15

Ada beberapa jenis beton aspal campuran panas, namun dalam penelitian

ini jenis beton aspal campuran panas yang ditinjau adalah AC-BC. Lapis AC-BC

(Asphalt Concrete-Binder Course) adalah lapisan perkerasan yang terletak

dibawah lapisan AC-WC (Asphalt Concrete-Wearing Course) dan di atas lapisan

pondasi (Base Course). Lapisan ini tidak berhubungan langsung dengan cuaca,

tetapi harus mempunyai ketebalan dan kekauan yang cukup untuk mengurangi

tegangan/regangan akibat beban lalu lintas yang akan diteruskan ke lapisan di

bawahnya yaitu Base dan Sub Grade (Tanah Dasar). Karakteristik yang

terpenting pada campuran ini adalah stabilitas.lapisan permukaan dimana lapisan

permukaan ini harus mampu menerima seluruh jenis beban yang bekerja. Lapisan

ini merupakan perkerasan yang terletak di bawah lapis pengikat AC-BC (Asphalt

Concrete-Binder Course), perkerasan tersebut tidak berhubungan langsung

dengan cuaca, tetapi perlu memiliki stabilitas untuk menahan beban lalu lintas

yang disebarkan melalui roda kendaraan.

Penggunaan lapisan AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course) yaitu

untuk lapis permukaan (paling atas) dalam perkerasan dan mempunyai tekstur

yang paling halus dibandingkan dengan jenis laston lainnya. Pada campuran

laston yang bergradasi menerus tersebut mempunyai sedikit rongga dalam

struktur agregatnya dibandingkan dengan campuran bergradasi senjang.

Fungsi dari lap AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course). Antara lain :

a. Sebagai lapis permukaan yang tertahan terhadap cuaca, gaya geser dan

tekanan roda serta memberikan lapis kedap air yang dapat melindungi lapis

dibawahnya dari rembesan air;

b. Sebagai lapis pondasi atas;

c. Sebagai lapis pembentuk pondasi, jika dipergunakan pada pekerjaan

peningkatan dan pemeliharaan jalan.

Sesuai fungsinya maka lapis aspal beton atau perkerasan lentur mempunyai

kandungan agregat dan aspal yang berbeda. Sebagai lapis pondasi, maka kadar

aspal yang dikandungnya haruslah cukup sehingga dapat memberikan lapis yang

kedap air. Agregat yang dipergunakan agak kasar jika dibandingkan dengan aspal

beton yang berfungsi sebagai lapis aus atau lapisan permukaan.

16

2.4.2 Aspal

Menurut Bukhari dkk (2007), Aspal adalah suatu bahan perekat yang

berwarna hitam sampai coklat tua dimana unsur utamanya adalah bitumen yang

secara berangsur-angsur akan menjadi cair bila dipanaskan. Aspal dapat diperoleh

langsung di alam atau sebagai hasil residu dari penyulingan minyak bumi. aspal

juga merupakan material yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai

agak padat.

Fungsi aspal dalam campuran perkerasan adalah sebagai bahan pengikat

antara aspal dan agregat, serta pengikat antara sesama aspal. Banyaknya aspal dari

campuran perkerasan berkisar antara 4% - 10% berdasarkan berat campuran, atau

10% - 15% berdasarkan volume campuran (Sukirman, 2003).

2.4.3 Penetrasi

Sukirman (1999), menyebutkan pemeriksaan penetrasi bertujuan untuk

memeriksa tingkat kekerasan aspal pada suhu 25ºC. Penggunaan aspal untuk

campuran perkerasan berbeda nilai persentasinya antara daerah dingin dan panas.

Aspal dengan penetrasi rendah digunakan untuk daerah bercuaca panas atau

dengan daerah beban volume lalu lintas yang tinggi, sedangkan aspal yang

berpenetrasi tinggi digunakan untuk daerah dengan cuaca dingin dan beban lalu

lintas dengan volume rendah.

2.4.4 Titik lembek

Sukirman (1999), menyatakan bahwa titik lembek adalah suhu dimana

suatu lapisan aspal dalam cincin yang diletakkan horizontal di dalam larutan air

yang dipanaskan secara teratur menjadi lembek karena beban bola baja yang

diletakkan diatasnya sehingga lapisan aspal tersebut jatuh. Aspek dengan titik

lembek yang lebih tinggi kurang peka terhadap perubahan temperatur dan lebih

baik untuk bahan pengikat kontruksi perkerasan.

17

2.4.5 Daktilitas

Sukirman (1999), Menyebutkan tujuan dari pemeriksaan daktilitas adalah

untuk mengetahui sifat kohesi dalam aspal itu sendiri. Aspal dengan daktilitas

yang lebih besar mengingat butiran-butiran agregat lebih baik tetapi lebih peka

terhadap perubahan temperatur.

2.4.6 Berat jenis aspal

Sukirman (1999), menyatakan berat jenis aspal adalah perbandingan antara

berat volume aspal dan berat volume air suling pada suhu 25ºC. Berat jenis

merupakan salah satu parameter yang digunakan dalam merencanakan campuran

aspal. Berat jenis aspal dihitung berdasarkan persamaan berikut :

Dimana :

A = berat piknometer dengan penutup (gram);

B = berat piknometer berisi air (gram);

C = berat piknometer berisi aspal (gram);

D = berat piknometer berisi aspal aspal dan air (gram).

2.4.7 Aspal Retona Blend 55

Aspal Retona Blend 55 merupakan nama produk ekstraksi batuan aspal

dari Pulau Buton, Campuran pada Retona terdiri dari 20% aspal Buton dicampur

80% aspal minyak konvensional, bisa dari pertamina maupun dari shall (Pen) 60-

70 menghasilkan aspal Retona Bland 55. Aspal Retona Blend 55 berfungsi

sebagai aspal dan pengisi rongga dalam campuran beraspal diharapkan kinerja

campuran beraspal panas dapat mengantisipasi kerusakan dini yang terjadi pada

ruas-ruas jalan yang melayani beban lalu-lintas berat dan temperatur tinggi.

Aspal Retona Blend 55 adalah merupakan gabungan antara asbuton butir

yang telah diekstraksi sebagian dengan aspal keras pen 60 dan pen 80 yang

18

perbuatannya dilakukan secara fabrikasi dengan proses seperti diperlihatkan pada

gambar 2.4 dibawah ini :

Kegunaan campuran beraspal panas menggunakan Retona Blend 55 lebih

diutamakan untuk melapisi ruas jalan dengan temperatur perkerasan beraspal yang

tinggi untuk melayani lalu lintas berat dan padat yaitu beban lalu lintas rencana >

10.000.000 ESAL atau LHR > 2000 kenderaan per hari dengan jumlah kenderaan

truk lebih dari 15% (Anonim, 2008).

Aspal Retona Blend 55 juga mempunyai kelebihan dibandingkan dengan

aspal biasa yaitu stabilitas yang tinggi, untuk menjaga agar campuran beraspal

tahan terhadap deformasi permanen dan deformasi plastic, durability (keawetan)

mampu menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim serta gesekan antara

roda kendaraan dengan permukaan perkerasan jalan dan cukup kedap air karena

filler yang terkandung dalam Retona Blend 55 bersifat hydrophobic sehingga

tidak ada rembesan air yang masuk ke lapis pondasi di bawahnya. Persyaratan

Karakteristik Retona Blend 55 diberikan pada Tabel 2.3.

Butir

Asbuton

Proses

Semi ekstraksi

Retona

Aspal keras pen 60 pen

80 Pada temperatur 160°

C

Retona Blend 55

Dicampur

pada temp

155°C

Gambar 2.4 Proses Pembuatan Retona Blend 55

Sumber : (Anonim, 2008)

19

Tabel 2.1 Persyaratan Aspal Retona Blend 55.

No. Jenis pengujian Metode Syarat Satuan

1. Penetrasi, 25°C; 100

gr; 5 detik; 0,1 mm

SNI 06-2456-1991 45 - 55 0,1 mm

2. Titik lembek, °C SNI 06-2434-1991 Min.55 °C

3. Titik nyala. °C SNI 06-2433-1991 Min.225 °C

4. Daktilitas; 25°C SNI 06-2432-1991 Min.50 Cm

5. Berat jenis SNI 06-2441-1991 Min.1,0 Ton/m³

6. Kelarutan dalam

Trichlor Ethylen, %

berat

RSNI M-04-2004 Min.90 % berat

7. Penurunan berat

(dengan TFOT), %

asli

SNI 06-2440-1991 Maks.2,0 % berat

8. Penetrasi setelah

kehilangan berat, %

asli

SNI 06-2456-1991 Min. 55 % asli

9. Daktilitas setelah

TFOT, cm

SNI 06-2432-1991 Min. 50 Cm

10. Mineral lolos

saringan no. 100,

%*

SNI 06-1968-1990 Min. 90 %*

Sumber : Anonim (2008)

2.5 Penelitian Yang Relevan terhadap Penggunaan Cangkang Sawit

Penelitian yang berhubungan dengan penggunaan cangkang kelapa sawit :

Dwi Archenita (2004), dengan penelitian berjudul pemanfaatan Limbah Cangkang

Kelapa Sawit Sebagai Agregat Untuk Perkerasan Asapl Beton. Penelitian ini

menggunakan cangkang kelapa sawit sebagai agregat kasar pada Campuran

Aspahalt Concrete (AC) dengan menggunakan metode Marshall. Dari penelitian

ini diperoleh hasil yang memenuhi spesifikasi untuk campuran AC pada

komposisi agregat 25%.

20

2.6 Perencanaan Campuran Aspal Beton

Menurut Sukirman (2003), Perencanaan campuran beraspal bertujuan untuk

mendapatkan campuran efektif dari gradasi agregat dan dari aspal. Suatu

campuran beraspal sebagai lapis perkerasan harus memiliki karakteristik :

1. Stabilitas (stability)

Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalu lintas

tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, ataupun

bleeding;

2. Keawetan (durability)

Keawetan atau durabilitas adalah kemampuan aspal beton menerima

repetisi beban lalu lintas seperti berat kenderaan dan gesekan antara roda

kenderaan dan permukaan jalan, seta menahan keausan akibat pengaruh

cuaca dan iklim, seperti udara, air atau perubahan temperature;

3. Kelenturan (flexibility)

Kelenturan atau flexibilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan jalan

untuk dapat menyesuaikan diri akibat penurunan (konsolidasi) dan

pergerakan dari pondasi atau tanah dasar, tanpa terjadi retak;

4. Ketahanan terhadap kelelehan (fatique resistance)

Ketahanan terhadap kelelehan adalah kemampuan lapisan aspal untuk

menahan lendutan berulang akibat repitisi beban, tanpa terjadi kelelahan

berupa alur dan retak;

5. Kemudahan dalam proses pelaksanaan (workability)

Kemudahan dalam pelaksanaan diartikan sebagai kemampuan campuran

aspal beton untuk mudah dihamparkan dan dipadatkan serta mencapai

kepadatan yang diinginkan tanpa kesulitan;

6. Kekesatan permukaan (skid resistence)

Kekesatan permukaan atau ketahan terhadap geser dapat diartikan

kemampuan aspal beton terutama pada kondisi basah, memberikan gaya

gesek pada roda kenderaan sehingga kenderaan tidak tergelincir atau slip;

21

7. Kedap air (impermeability)

Kedap air adalah kemampuan campuran aspal beton untuk tidak dapat

dimasuki air ataupun udara kedalam lapisan aspal beton.

2.7 Perkiraan Awal Kadar Aspal

Menurut Anonim (2008), menghitung perencanaan kadar aspal

menggunakan rumus sebagai berikut :

1. Perkiraan kadar aspal rancangan dapat diperoleh dari rumus dibawah ini :

Pb = 0,035(%CA)+0,045(%FA)+0,18(%Filler)+Konstanta ………......(2.2)

Dimana :

Pb = Kadar aspalm tengah/ideal, persen terhadap berat campuran;

CA = Agregat kasar tertahan saringan No. 8;

FA = Agregat halus lolos saringan No. 8 dan tertahan saringan No. 200;

Filler = Filler adalah agregat minimal 75% lolos saringan No. 200.

Nilai konstanta sekitar 0,5 untuk penyerapan agregat yang rendah dan 1,0 untuk

penyerapan agregat yang tinggi.

2. Benda uji yang digunakan dengan kadar aspal sesuai perkiraan yang

dibulatkan menjadi 0,5 dengan dua kadar aspal dan dua kadar aspal

dibawah kadar aspal perkiraan awal yang sudah dibulatkan mendekati

0,5%.

2.8 Pengujian Menggunakan Metode Marshall

Karakteristik campuran aspal beton dapat diperiksadengan menggunakan

alat Marshall. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan ketahanan

(stabilitas) terhadap kelelehan plastis (flow) dari campuran aspal. Perbandingan

antara stabilitas dan kelelehan dikenal sebagai marshall quetiont, yaitu sebuah

gambaran kekakuan yang merupakan ukuran ketahanan benda uji terhadap

deformasi. Pemeriksaan Test Marshall dimaksudkan untuk menentukan :

stabilitas, kelelehan plastis (flow), berat volume (density), persen rongga dalam

22

campuran (VIM), persen rongga terisi aspal (VFB), persen rongga antar butir

agreagt (VMA) dan Marshall Quetiont (MQ).

Sukirman (2003), menyatakan kinerja beton aspal padat ditentukan melalui

pengujian benda uji yang meliputi penentuan berat volume benda uji, pengujian

nilai stabilitas, pengujian kelelehan, pengujian Marshall Quetiont, perhitungan

berbagai jenis volume pori dalam beton aspal padat (VIM,VMA, dan VFA) dan

tebal selimut atau film aspal.

Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring

(cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (=5000lbf) dan flowmeter. Proving ring

digunakan untuk mengukur nilai stabilitas dan flowmeter untuk mengukur

kelelehan plastis atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4

inchi (=10,2 cm) dan tinggi 2,5 inchi. Prosedur pengujian Marshall mengikuti SNI

06-2489-1991, atau AASTHO T 245-90, atau ASTM D 1559-76.

2.7.1 Stabilitas (stability)

Stabilitas adalah kemampuan suatu campuran aspal untuk menerima beban

sampai terjadi kelelehan plastis yang dinyatakan dalam kilogram atau pon

(Sukirman, 1999). Bukhari (2007), menyebutkan stabilitas dapat dihitung dengan

menggunakan persamaaan berikut ini :

S= p x q x r …………………………………………………………….(2.3)

Dimana :

S = Stabilitas (kg);

P = kalibrasi alat Marshall;

q = pembacaan dial stabilitas;

r = koreksi benda uji.

2.7.2 Kelelehan plastis (flow)

Bukhari dkk (2007), menyatakan bahwa kelelehan plastis atau flow adalah

keadaan perubahan bentuk benda uji campuran aspal beton saat akan runtuh yang

didapat dari pembacaan dial flow pada alat Marshall.

23

2.7.3 Berat volume (density)

Menurut Bukhari dkk (2007), berat volume atau density adalah

perbandingan antara berat kering benda uji dengan volumenya. Persamaan untuk

mendapatkan nilai density dapat dilihat persamaan berikut ini :

.......................................................................................................(2.4)

Dimana :

g = density (gr/cm3);

c = berat kering (gr);

f = (d – e);

d = berat benda uji pada SSD (gram);

e = berat benda uji dalam air (gram).

2.7.4 Marshall Quotient (MQ)

Marshall quotient adalah perbandingan nilai stabilitas dan flow. Bukhari

(2007), menyebutkan besarnya nilai Marshall quotient dapat diperoleh dengan

persamaan sebagai berikut :

...............................................................................................(2.5)

Dimana :

MQ = nilai Marshall quotient (kg/mm);

S = nilai stabilitas Marshall (kg);

Flow = pembacaan dial flow (mm).

2.7.5 Rongga dalam campuran (VIM)

Void in mix (VIM) atau rongga dalam campuran adalah bagian ruang

kosong dari seluruh campuran yang merupakan perbandingan volume ruang udara

dengan volume sampel yang didapatkan dan dinyatakan dalam persen. Bukhari

(2007), menyebutkan besarnya nilai rongga dalam campuran dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut :

24

n = 100 – 100 x ……………………………………………………...(2.6)

Dimana :

n = persen rongga dalam campuran (%);

g = berat volume atau density (gram/cm3);

h = berat jenis maksimum (persen);

= 100 : (%agregat/Bj + % aspal/ Bj).

2.7.6 Persen rongga antar butir agregat (VMA)

Rongga di dalam mineral agregat atau rongga antara butiran agregat adalah

volume rongga yang terdapat di antara partikel agregat suatu campuran perkerasan

yang telah dipadatkan, yaitu rongga udara dan volume kadar aspal efektif, yang

dinyatakan dalam persen terhadap volume tetap benda uji (Sukirman, 2003).

Perhitungan nilai rongga antar butir agregat (VMA) terhadap campuran dihitung

dengan persamaan sebagai berikut :

1 = 100 – j ……………………………………………………….(2.7)

Dimana :

1 = persen rongga antar butir agregat;

J = (100b). g/ Bj aspal

b = persen aspal terhadap campuran;

g = berat volume benda uji (gram/cm3).

2.7.7 Rongga terisi aspal (VFB)

Menurut Bukhari dkk (2007), Voids Filled by Bitumen atau rongga yang

terisi aspal adalah perbandingan antara rongga-rongga yang terisi aspal dengan

volume benda uji. Besarnya rongga terisi aspal didapat dengan persamaan berikut

ini :

m = 100x i……………………………………………………………...(2.8)

Dimana :

m = persen rongga terisi aspal;

i = (b x g) Bj aspal;

25

b = persen aspal terhadap campuran;

g = berat benda uji (gram);

1 = 100-j;

J = (100-b) x g/Bj aspal.

2.8. Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)

Menurut Bukhari dkk (2007), pada tahap awal perencanaan percampuran,

diawali dengan penentuan atau pemilihan jenis gradasi agregat dan kadar aspal.

Bila jenis (mutu) gradasi agregat dan kadar aspal telah dipilih atau diketahui,

maka perencanaan berikutnya adalah menentukan kadar aspal optimum (KAO).

2.9 Analisa Regresi

Untuk menganalisa bentuk hubungan kedua variabel dipakai analisa regresi.

Menurut Triatmodjo (2002), variabel-variabel terdiri atas bebas dan dua variabel

terikat. Untuk mendapatkan persamaan garis atau kurva yang mewakili dua

variabel yang akan dicari hubungannya, terlebih dahulu dilakukan pengumpulan

data dari hasil pengujian. Garis atau kurva pendekatanyang mewakili titi-titik

dalam diagram pencar dapat berupa garis lurus (linier) maupun garis lengkung

(non linier). Beberapa bentuk regresi yang ada diantaranya adalah :

regresi linier; y = a=bx……………………………………………............(2.9)

regresi linier berganda; y = a0 + a1x1 +a2.x2…………………………...(2.10)

regresi non linier berganda orde 2; y= a0 + a1x +a2x…………………...(2.11)

Dimana :

x = variabel bebas;

y = variabel terikat.

26

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Keseluruhan dari penelitian ini akan dilakukan di laboratorium

Transportasi Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Banda Aceh. material yang

akan digunakan untuk perencanaan benda uji campuran beton aspal berupa limbah

kerak tanur cangkang kelapa sawit sebagai bahan pengisi diperoleh dari PT.

Mapoli Raya, agregat batu pecah, Retona Blend 55 sebagai bahan pengikat dan

filler berupa semen Andalas. Agregat diambil dari pemecah batu (Stone Crusher)

milik PT. Wiratako Mitra Mulia Kabupaten Aceh Barat dan aspal Retona Blend

55 yang digunakan adalah produksi dari PT. Olah Bumi Mandiri. Untuk filler

digunakan semen Porland Type I produksi PT. Semen Padang. Bagan alir

penelitian diperlihatkan pada Gambar A.3.1 dan Gambar A.3.2 Halaman 60 dan

Halaman 61.

3.1 Proses Penelitian

Dalam penelitian ini akan dilakukan pengumpulan data yang berguna bagi

proses penelitian, data yang dibutuhkan adalah data primer dan data skunder. Data

Primer diperoleh dari hasil pengujian sifat-sifat fisis material dan hasil pengujian

Marshall benda uji campuran beton aspal, sedangkan data skunder merupakan

data pendukung yang diperoleh dari brosur-brosur produksi material dan literatur

lainnya. Metode pengujian mengikuti prosedur AASTHO tahun 1990 dan standar

Departemen Pekerjaan Umum atau standar-standar lain bila tidak ada dalam

kedua prosedur tersebut.

Langkah-langkah yang akan dilakukan dalam penelitian ini adalah

menyiapkan bahan-bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam proses penelitian.

Tahap selanjutnya adalah pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat dan aspal dan

analisa saringan. Pemeriksaan ini sangat diperlukan untuk memastikan apakah

material yang akan digunakan ini memenuhi syarat sebagai bahan campuran beton

27

aspal sebagaimana persyaratan yang telah ditetapkan dalam spesifikasi beton

aspal. Bila hasil yang didapat memenuhi spesifikasi yang disyaratkan, maka akan

dilakukan perencanaan pembuatan benda uji. Benda uji yang akan dibuat terdiri

dari :

1. Benda uji dengan variasi kadar aspal Retona Blend 55 dalam campuran

Lapis aus AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course). Dari evaluasi

parameter Marshall akan diperoleh kadar aspal optimum (KAO).

2. Benda uji dengan variasi agregat halus dalam bentuk persen (%) yaitu

25/75%, 50/50%, 75/25%, dan 100/10% limbah kerak tanur cangkang

kelapa sawit dalam campuran lapis aus AC-BC (Asphalt Concrete-Binder

Course) pada kadar aspal optimum.

3. Benda uji pada nilai persen maksimum memenuhi kerak tanur cangkang

kelapa sawit pada lapis aus AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course)

pada KAO. Pada KAO yang didapat dari hasil percobaan Marshall dengan

rendaman 30 menit dalam waterbath dengan suhu 60° C untuk digunakan

mendapatkan nilai stabilitas dan flow.

Material aspal beton terdiri dari agregat kasar, agregat halus, filler dan

aspal keras (Retona Blend 55) sebagai bahan pengikat. Material tersebut

dicampur, dihampar dan dipadatkan pada suhu tertentu. Material berupa limbah

kerak tanur cangkang sawit diperoleh dari limbah tanur pengolahan kelapa sawit

pada pabrik kelapa sawit PT. Mapoli Raya yang berada di daerah Aceh Barat.

Kemudian bahan tersebut akan ditumbuk dimana hasil tumbukan harus lolos

saringan No. 8 (2,36 mm) dan tertahan pada saringan No. 200 sesuai dengan

spesifikasi untuk agregat halus yang dikeluarkan oleh Bina Marga.

3.2 Pemeriksaan sifat-sifat fisis Agregat

Pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat yang dilakukan dalam penelitian ini

meliputi pemeriksaan berat jenis dan penyerapan, berat isi agregat, keausan,

kepipihan dan kelonjongan serta tumbukan.

28

3.2.1 Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat

Pemeriksaan ini dilakukan untuk menentukan berat jenis (bulk specific

gravity), berat jenis kering permukaan jenuh (saturated surface dry), berat jenis

semu (specific gravity apperent) dan penyerapan (absorption). Pemeriksaan ini

berpedoman pada AASHTO -19-74.

Benda uji yang digunakan dalam pemeriksaan ini adalah agregat yang lolos

saringan 9,5 mm dan tertahan saringan 4,76 mm sebanyak 5000 gram. Selanjutnya

agregat tersebut dicuci untuk menghilangkan debu atau bahan-bahan lain yang

melekat pada permukaan. Benda uji dikeringkan dalam oven pada suhu 110°C

hingga mencapai berat tetap, lalu dikeluarkan dari oven dan didinginkan pada

suhu ruang selama 1-3 jam serta ditimbang (Bk). Benda uji yang telah ditimbang

direndam dalam air selama 24 jam. Kemudian benda uji dikeluarkan dari air dan

dilap dengan kain penyerap sampai selaput air pada permukaan hilang. Benda uji

tersebut ditimbang dan didapatlah berat benda uji dalam keadaan kering

permukaan jenuh (Bj). Selanjutnya benda uji dimasukkan kedalam keranjang

kawat dan direndam sambil digoncangkan untuk mengeluarkan udara yang

tersekap diantara benda uji dan setelah itu ditimbang beratnya (Ba).

3.2.2 Pemeriksaan berat isi agregat

Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan berat agregat

di dalam wadah dengan volume wadah. Pemeriksaan ini berpedoman pada

AASTHO T-19-74. Peralatan yang digunakan yaitu wadah baja berbentuk silinder

dengan diameter 149,6 mm, tinggi 175 mm dan tebal dasar pemadat 5,08 mm,

tongkat pemadat berdiameter 15 mm dengan panjang 60 cm serta timbangan

dengan ketelitian 0,1%. Agregat yang digunakan adalah agregat yang lolos

saringan 13,5 mm dan tertahan saringan 1,36 mm sebanyak 5000 gram dan dioven

pada suhu 110° C hingga mencapai berat tetap.

Pemeriksaan dilakukan dengan tiga cara, yaitu cara lepas, penusukan dan

penggoyangan. Pemeriksaan secara lepas dilakukan dengan memasukkan garegat

ke dalam cetakan hingga penuh secara perlahan-lahan, kemudian permukaanya

diratakan dan ditimbang berat wadah isinya (W2). Pemeriksaan cara penusukan

29

dilakukan dengan memasukan agregat ke dalam cetakan sebanyak tiga lapisan dan

tiap lapisan ditusuk sebanyak 25 kali dengan tongkat pemadat, setelah penuh

permukaanya diratakan dan ditimbang berat cetakan dan isisnya (W2).

Pemeriksaan cara penggoyangan dilakukan dengan memasukan agregat

kedalam cetakan sebanyak tiga lapisan dan tiap lapisan dilakukan penggoyangan

sebanyak 25 kali, setelah penuh permukaanya diratakan dan ditimbang berat

cetakan dan isinya (W2). Untuk mendapatkan berat agregat dalam wadah maka

harus ditimbang berat kosong (W1), kemudian berat agregat dapat dihitung yaitu

W = (W2-W1).

3.2.3 Pemeriksaan keausan agregat

Pemeriksaan ini untuk mengetahui ketahanan agregat terhadap keausan

dengan menggunakan mesin Los Angeles yang berpedoman pada AASTHO T-96-

74. Mesin terdiri dari silinder baja tertutup pada kedua sisinya berdiameter 71 cm

(28 inci), panjang 50 cm (20 inci) yang tertutup pada kedua sisinya. Bola baja

yang digunakan berdiameter rata-rata 4,68 cm (17/18 inci) dan berat 390-445

gram. Keausan tersebut dinyatakan dengan perbandingan antara bahan yang aus

yaitu lewat saringan No. 12 terhadap berat semula dalam persen.

Agregat yang diperlukan sebanyak 5000 gram (a), yaitu lolos saringan 12,7

mm tertahan saringan 4,76 mm, dibersihkan dan dikeringkan dalam oven pada

suhu 140° C sampai berat tetap dan didinginkan pada suhu ruang. Kemudian

benda uji tersebut dimasukan kedalam mesin Los Angeles sekalian bola baja

sebanyak 11 buah dan mesin dihidupkan dengan 500 kali putaran. Setelah

pengujian sampel diayak pada ayakan No. 12 (12,7 mm), agregat yang tertahan

ditimbang beratnya (b), bagian lolos saringan ini dibuang. Keausan agregat

tersebut dinyatakan dengan perbandingan antara berat agregat yang aus yaitu

lewat saringan No. 12 terhadap berat agregat semula dalam persen.

3.2.4 Pemeriksaan indeks kepipihan dan kelonjongan

Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui persentase jumlah butir pipih

dan butir lonjong yang terdapat dalam satu benda uji dibandingkan dengan berta

30

totalnya. Pemeriksaan ini berpedoman pada AASTHO T-27-74. Peralatan yang

digunakan untuk mengukur indeks kelonjongan adalah Elongation Gauge. Alat ini

mempunyai panjang 365 mm, lebar 78 mm, tebal 70 mm dan berat 1000 gram.

Alat ini dilengkapi dengan pasak yang jarak antara pasaknya 78,7 mm sampai

14,7 mm. Sedangkan untuk indeks kepipihan digunakan alat Flakines Gauge. Alat

memiliki panjang 280 mm, lebar 130 mm, tebal 1,1 mm dan berat 1000 gram.

Alat ini terdiri dari beberapa petak lubang dengan leher lubang mulai 4,9 mm

sampai 33,9 mm.

Agregat yang digunakan adalah agregat kering oven sebanyak 4000 gram

yang diambil secara acak. Pemeriksaan indeks kepipihan dilakukan dengan cara

memasukan agregat kedalam lubang pada Flakines Gauge. Agregat yang lolos

adalah agregat yang pipih kemudian ditimbang beratnya dan indeks kepipihan

yang dipakai adalah 0,6 kali diameter rata-rata. Sedangkan pemeriksaan indeks

kelonjongan dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeriksaan indeks

kepipihan. Indeks kelonjongan yang diapakai adalah 1,8 kali diameter rata-rata.

Agregat yang tertahan adalah agregat lonjong yang kemudian ditimbang beratnya.

3.2.5 Pemeriksaan tumbukan

Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui nilai kekerasan agregat

melalui tumbukan dengan menggunakan alat impact. Pemeriksaan ini berpedoman

pada AASTHO T-27-74. Agregat yang digunakan adalah agregat lolos saringan

12,7 mm dan tertahan saringan 9,25 mm sebanyak 1000 gram untuk satu benda

uji. Agregat tersebut dibersihkan dan dikeringkan dalam oven pada suhu 110° C

sampai mencapai berat tetap, kemudian didinginkan pada suhu ruang. Setelah itu

benda uji dimasukan kedalam mold tempat penumbukan dan permukaan diratakan

kemudian ditimbang beratnya. Penumbukan dilakukan sebanyak 15 kali dengan

tinggi jatuh 15,15 inci (41 mm), kemudian benda uji ditimbang kembali dengan

menggunakan saringan No. 8 (2,36 mm) dan agregat yang lolos ditimbang

beratnya.

31

3.2.6 Pelapukan (soundness)

Pemeriksaan keawetan (soundness) atau pelapukan dilakukan untuk

mengetahui ketahanan agregat terhadap cuaca dengan menggunakan larutan

Magnesium Sulfat (Mg2SO4) yang didasarkan pada AASTHO T-104-77.

Benda uji yang digunakan adalah agregat yang lolos saringan 13,2 mm, tertahan

diatas saringan 9,5 mm diambil sebanyak 100 gram dan dicuci sampai bersih

dengan air suling kemudian dikeringkan dengan suhu ruang selama 2 jam.

Berikutnya Mg2SO4 dilarutkan dalam air suling sampai benar-benar larut, dengan

takaran 1 liter air : 1,308 kg MgSO4. Benda uji yang sudah dikeringkan

dimasukan dalam gelas perendaman, kemudian direndam dengan larutan

magnesium sulfat sampai jenuh atau lebih sampai 18 kali. Keesokan harinya

agregat dipiaskan selama 15 menit lalu ditimbang. Proses ini dilakukan sampai 5

kali pengulangan.

3.3 Pemeriksaan sifat-sifat fisis Aspal Retona Blend 55

Aspal yang digunakan dalam penelitian ini sebagai bahan pengikat adalah

Retona Blend 55 yang diproduksi oleh PT. Olah Bumi Mandiri. Retona Blend 55

dipilih karena pertimbangan deposit yang sangat besar di Indonesia dan mampu

meningkatkan kestabilan, ketahanan fatigue dan keretakan akibat temperatur.

Pemeriksaan ini meliputi : pemeriksaan penetrasi aspal, pemeriksaan titik lembek,

pemeriksaan daktilitas, pemeriksaan kelekatan aspal dan berat jenis aspal terhadap

material.

3.3.1 Penetrasi

Pemeriksaan ini berpedoman pada AASTHO T-49-68 dan ASTM D-5-71

dimaksudkan untuk mengetahui tingkat kekerasan yang dimiliki aspal.

Aspal dipanaskan selama 30 menit perlahan-lahan sambil diaduk. Setelah

aspal cair secara merata, selanjutnya dituangkan kedalam sebuah wadah dan

didiamkan sampai dingin. Benda uji ditutup agar bebas dari debu dan didiamkan

pada suhu ruang selama 1 – 2 jam. Kemudian benda dimasukkan kedalam bak

32

perendaman yang suhunya 25ºC. Cawan yang berisi aspal diletakan diatas plat

penetrasi lalu jarum diturunkan hingga menyentuh permukaan aspal. Kemudian

diatur angka nol pada dial penetrometer hingga jarum penunjuk berimpit dengan

jarum pentrasi dihentikan setelah 5 detik. Dial penetrometer diputar dan dibaca

angka penetrasinya.

3.3.2 Titik Lembek

Pemeriksaan dilakukan berdasarkan AASTHO T-53-81 dan ASTM D-36-

70, Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui pada suhu berapa aspal yang

digunakan akan meleleh sehingga dapat melapisi agregat dengan baik.

Pengujian titik lembek aspal diawali dengan mempersiapkan peralatan

berupa cincin kuningan, bola baja diameter 9,53 mm dengan berat 3,45 – 3,55

gram,dudukan benda uji yang lengkap dengan pengarah bola baja dan pelat dasar

yang mempunyai jarak tertentu, bejana gelas yang tahan pemanasan mendadak

dengan diameter dalam 8,5 cm dan tinggi ± 12 cm, thermometer, penjepit, dan

pengarah bola. Benda uji yang digunakan adalah dua buah cincin.

Cara melakukan pengujian adalah dengan mengolesi glicerine dan

diletakkan di atas pelat dasar. Aspal cair dituangkan kedalam dua buah cincin dan

didinginkan pada suhu ruang selama 30 menit. Kemudian dimasukkan ke dalam

bejana gelas yang berisi air suling. Kemudian pasang thermometer untuk penetuan

titik lembek dan letakkan bola baja di atas cincin. Rendam di dalam air pada

temperatur 5ºC selama 15 menit. Panaskan bejana, pembacaan stop watch

dilakukan dan dicatat tiap kenaikan suhu menjadi 5ºC sampai aspal

terjatuhmenyentuh plat dasar. Titik lembek adalah suhu dimana aspal meleleh dan

jatuh sampai pada permukaan plat dasar.

3.3.3 Daktilitas

Pemeriksaan ini dilakukan berdasarkan AASTHO T-51-74 dan ASTM D-

113-69. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui jarak terpanjang yang

dapat ditarik diantara dua cetakan berisi aspal pada suhu, ketebalan, dan kecepatan

tertentu untuk menunjukan kegetasan aspal.

33

Pengujian daktilitas diawali dengan menyiapkan peralatan dan bahan. Alat

yang digunakan adalah termometer, cetakan daktilitas kuningan, dan bak

perendam. Sedang bahan berupa aspal sebanyak 100 gram. Selanjutnya aspal

dipanaskan pada suhu 80 - 100ºC sehingga mencair dan dapat dituang. Aspal yang

cair tersebut dituang ke dalam cetakan, kemudian cetakan didinginkan pada suhu

ruang selama 30 – 40 menit. Lalu pindahkan ke dalam bak perendam pada suhu

air 25ºC selama 30 menit. Setelah itu benda uji dilepas dari cetakannya. Benda uji

tersebut kemudian dipasang pada alat daktilitas dan ditarik secara teratur dengan

kecepatan tarik 5 cm/menit sampai benda uji putus.

3.3.4 Pemeriksaan kelekatan aspal terhadap agregat

Pemeriksaan ini dilakukan berdasrkan SNI 03-2439-1991. Pemeriksaan ini

dimaksudkan untuk menentukan persentase luas permukaan aspal yang diselimuti

agregat terhadap seluruh permukaan agregat. Benda uji yang digunakan agregat

yang lolos saringan 13,2 mm dan tertahan saringan 9,5 mm sebanyak 100 gram.

Benda uji dicuci dan dikeringkan dalam oven beserta wadah pada suhu 140°C.

Aspal yang sudah mencair dituangkan sebanyak 6 gram kedalam wadah yang

berisi agregat yang masih panas lalu diaduk sampai merata dengan pisau

pengaduk yang sudah dipanaskan sampai agregat diselimuti oleh aspal dengan

sempurna. Adukan didiamkan sampai mencapai suhu ruang kemudian

dipindahkan kedalam pengaduk, ditambah air suling sebanyak 400 ml dan

dibiarkan secara visual luas permukaan agregat yang terselimuti aspal.

3.3.5 Pemeriksaan Berat Jenis aspal

Pemeriksaan ini dilakukan berdasarkan AASTHO T-226-68 dan ASTM D-

70-72 dimaksudkan untuk mengetahui berat jenis aspal keras dengan

menggunakan piknometer.

Piknometer diisi dengan air suling dan ditutup serta ditimbang (B).

Sedangkan piknometer yang berisi aspal cair diisi hingga ¾ bagian, dibiarkan

pada suhu ruang lalu ditutup dan ditimbang beratnya (C). Kemudian piknometer

tersebut diisi dengan air suling dan ditimbang beratnya (D).

34

3.4 Pengujian bahan pengisi (filler)

Bahan pengisi (filler) yang digunakan dalam penelitian ini yaitu semen

Porland I yang lolos saringan No. 200 (0,074 mm). Pengujian yang dilakukan

terhadap bahan pengisi yaitu berat jenis berdasarkan SNI 15-2531-1991.

3.4.1 Pemeriksaan Gradasi Agregat

Gradasi adalah distribusi partikel-partikel berdasarkan ukuran agregat yang

saling mengisi sehingga terjadinya suatu ikatan yang saling mengunci

(interlocking). Hal ini disebabkan oleh adanya distribusi agregat yang

mempengaruhi besarnya rongga dalam campuran dan menentukan workabilitas

(sifat mudah dikerjakan) dan stabilitas campuran.

Perencanaan gradasi dilakukan dengan proses percampuran antara fraksi

agregat yang diambil dari stone crusher dan limbah kerak tanur cangkang kelapa

sawit yang telah ditumbuk sesuai ukuran yang telah ditentukan. Tiap-tiap fraksi

agregat akan diperiksa gradasinya, sehingga diketahui distribusi butiran agregat

tiap-tiap fraksi agregat. Percampuran agregat antar fraksi-fraksi agregat harus

sesuai dengan spesifikasi gradasi lapisan AC-BC tiap nomor saringan.

Pemeriksaan dilakukan dengan analisa saringan. Dalam penelitian ini untuk

masing-masing percampuran agregat diambil sebanyak 4500 gram yang terdiri

dari 9 ukuran saringan. Ukuran saringan gradasi rapat yang digunakan yaitu

saringan dengan ukuran ¾ inchi, ½ inchi, 3/8 inchi, saringan No. 4, No. 8, No. 30,

No. 50, No. 100, dan No. 200. Pekerjaan selanjutnya adalah menyusun saringan

dengan meletakkan saringan ukuran paling besar diatas dan saringan dengan

ukuran paling kecil terletak paling bawah. Agregat yang telah dipersiapkan

dimasukkan kedalam saringan kemudian ditutup rapat lalu digoyang-goyangkan

secara manual atau mesin untuk mendapatkan kelolosan pada saringan

dibawahnya.

Setelah dilakukan uji material selanjutnya dilakukan penyiapan campuran

agregat sesuai dengan persyaratan gradasi. Gradasi agregat rencana yang

35

digunakan untuk Lapis Aus AC-BC dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel

3.1 dibawah ini :

Tabel 3.1 Rancangan Gradasi Agregat Rencana

Ukuran Ayakan LASTON (AC)

ASTM (mm) BC Gradasi Rencana Akumulasi

(%) %Berat yang Lolos %Tertahan

58,2

3/4" 19 100 100 0,0

1/2" 12,5 90 - 100 95,0 5,0

3/8" 9,5 64 -82 73,0 22,0

No.4 4,75 47 - 64 55,5 17,5

No.8 2,36 34,6 - 49 41,8 13,7

No.16 1,18 28,3 - 38 33,2 8,7

35,8

No.30 0,6 20,7 - 28 24,4 8,8

No.50 0,3 13,7 - 20 16,9 7,5

No.100 0,15 4 - 13 8,5 8,4

No.200 0,075 4 - 8 6,0 2,5

Filler 81,0 6,0 6,0

3.5 Perencanaan Campuran dengan Metode Marshall

3.5.1 Perencanaan benda uji

Untuk mendapatkan nilai Kadar Aspal Optimum (KAO) digunakan

perencanaan dengan Metode Marshall. Pada pengujian dengan alat marshall, hal

pertama dilakukan adalah menghitung perkiraan awal Kadar Aspal Tengah (Pb)

dengan menggunakan persamaan 2.1 pada halaman 20. Dengan terlebih dahulu

membulatkan nilai Pb sampai 0,5 terdekat, Kemudian menyiapkan benda uji

Marshall pada 5 variasi kadar aspal masing-masing 3 (tiga) benda uji, yaitu 1,0%,

0,5%, Pb% (perkiraan kadar aspal tengah), + 0,5% dan 1,0% terhadap berat total

campuran.

Perhitungan kadar aspal tengah berdasarkan gradasi rencana sebagai

berikut:

Pb = 0,035(%CA)+0,045(%FA)+0,18(%Filler)+Konstanta

36

= 0,035(58.2) + 0,045(35,8) + 0,18(6,0) + 0,5

Pb = 5%.

Banyaknya benda uji untuk mengetahui sifat-sifat campuran dan

penentuan kadar aspal masing-masing campuran dapat dilihat pada Tabel dibawah

ini :

Tabel 3.2 Benda uji untuk menentukan KAO Laston Lapis AC-BC

No Kadar Aspal Kode Benda Uji Jumlah

1. Pb - 1,0 B11, B12, B13 3 Buah

2. Pb - 0,5 B21, B22, B23 3 Buah

3. Pb B31, B32, B33 3 Buah

4. Pb + 0,5 B41, B42, B43 3 Buah

5. Pb + 1,0 B51, B52, B53 3 Buah

Total 15 Buah

Setelah didapat kadar aspal optimum (KAO) dari penggunaan Retona

Blend 55 pada laston AC-BC, maka dibuat masing-masing benda uji. Untuk

variasi campuran kadar aspal optimum (KAO) menggunakan Retona Blend 55.

Hasil pemeriksaan gradasi dijadikan acuan untuk pemambahan agregat baru.

Benda uji dibuat pada variasi perbandingan material limbah kerak tanur cangkang

sawit dan material dari stone crusher 75/25%, 5050%, 2575% dan 100%0. Untuk

lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 3.3 dibawah ini :

37

Tabel 3.3 Benda Uji pada KAO untuk Laston AC-BC Rendaman 30 menit.

No.

Persentasi Material (%)

Jumlah Benda

Uji Agregat Halus

Kerak tanur

Agregat Halus

Stone Crusher

Kode Benda

Uji

A B C D E

1 25 75 E11, E12,E13 3

2 50 50 E21, E22, E23 3

3 75 25 E31, E32, E33 3

4 100 0 E41, E42, E43 3

Jumlah 12 Buah

Setelah evaluasi parameter dari pengujian benda uji di atas akan didapat

kadar aspal optimum dari rentang kadar aspal, maka selanjutnya dibuat benda uji

untuk pengujian standar dengan rendaman 30 menit dan 24 jam pada suhu 60oC

dalam waterbath. selama 24 jam pada rendaman air sebanyak 3 benda uji untuk

mengetahui nilai durabilitas dan untuk mengetahui nilai parameter Marshall di

gunakan grafik penentuan kadar aspal optimum yang telah diperoleh sebelumnya.

Jumlah benda uji keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 3.4 di bawah ini :

Tabel 3.4 Benda Uji dengan Rendaman 24 Jam

No. %Substitusi Maksimum

Memenuhi kerak tanur

Kode Benda

Uji Jumlah

1 F% H31, 312, H33 6 Buah

2 F% I31, I32, I33 6 Buah

Jumlah 12 Buah

38

Total benda uji untuk penelitian ini adalah 15 + 12 + 12 = 39 benda uji.

3.6 Pembuatan Benda Uji

Dalam pembuatan benda uji, langkah pertama yang harus dilakukan adalah

menyiapkan peralatan yang akan digunakan pada percobaan ini yaitu timbangan,

kompor, wajan, sendok, pengaduk, thermometer, mold, kertas untuk lapisan mold,

spatula, alat penumbuk, dongkrak dan bak perendaman benda uji.

Agregat yang dipersiapkan beratnya sesuai dengan perencanaan campuran,

kemudian dikeringkan dalam oven. Sementara itu aspal dipanaskan mencapai

suhu percampuran, lalu aspal tersebut dituang sesuai yang dibutuhkan kedalam

agregat yang sudah dipanaskan kemudian dicampur sampai rata. Setelah mencapai

suhu percampuran, campuran dituang kedalam mold yang sudah dipanaskan.

Setelah mencapai suhu pemadatan, benda uji ditumbuk dengan menggunakan alat

penumbuk masing-masing sebanyak 75 tumbukan untuk permukaan bagian atas

dan bagian bawah. Jumlah tumbukan ini mengacu pada AASTHO 1990, untuk

lalu lintas berat menggunakan 2 x 75 tumbukan. Setelah itu benda uji dikeluarkan

dari cetakan dan didiamkan selama 24 jam. Kemudian dilakukan penimbangan

berat kering, lalu benda uji direndam selama 24 jam. Setelah perendaman

dilakukan, Kemudian dilakukan penimbangan berat benda uji didalam air, setelah

itu benda uji dilap agar mencapai kering permukaan kemudian ditimbang.

Sebelum dilakukan percobaan Marshall, benda uji direndam dalam bak

perendaman selama 30 menit pada suhu 60° C. Benda uji dikeluarkan dan

diletakkan pada alat Marshall, Kemudian alat flow meter dan jarum dial penekan

diatur kedudukannya pada angka nol. Pembebanan siap diberikan dengan

kecepatan tetap mm/menit sampai mencapai pembebanan maksimum.

3.6.1 Percobaan Marshall

Kriteria campuran aspal beton dapat diperiksa dengan menggunakan alat

uji Marshall di Laboratorium. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan

39

ketahanan (stabilitas) terhadap kelelehan plastis (flow) dari campuran aspal dan

berpedoman pada ketentuan AASTHO T-245-74.

Besarnya nilai stabilitas dapat dihitung menggunakan persamaan (2.3).

Nilai flow dapat dibaca langsung dari dial pada alat Marshall. Perhitungan berat

volume (density) dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.4), persen rongga

dalam campuran persamaan (2.5), persen rongga terisi aspal dihitung dengan

persamaan (2.6), persen rongga antar butir agregat dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan (2.7), dan Marshall Quotient dihitung dengan

persamaan (2.8).

3.7 Analisa Data

Untuk menganalisa data, maka digunakan bentuk hubungan dua variabel

dipakai analisis regresi. Analisis regresi digunakan untuk menganilis hubungan

antara variasi agregat limbah kerak tanur cangkang kelapa sawit yang dipakai

dengan parameter-parameter Marshall. Untuk mendapatkan persamaan garis atau

kurva yang mewakili dua variabel yang akan dicari hubungannya, terlebih dahulu

dilakukan pengumpulan data dari hasil pengujian.

Data yang diperoleh dari pengujian Marshall masing-masing diplot pada

suatu sumbu salib dan akan membentuk titik pencar yang disebut diagram pencar

(Scatter plot). Data parameter Marshall, merupakan variabel terikat (sumbu y)

dan kadar aspal yang dipakai merupakan variabel bebas (sumbu x). Garis atau

kurva pendekatan yang mewakili titik-titik dalam diagram pencar dapat berupa

garis lurus (linier) maupun garis lengkung (non linier). Beberapa bentuk regresi

yang ada diantaranya adalah regresi non linier berganda orde 2 ;

y = a0 + a1x + a2x.

Untuk perhitungan nilai koefesien dari persamaan diatas dapat dihitung

berdasarkan persamaan aljabar matrik, misalkan untuk a0, a1, dan a2 yaitu :

40

=

Dengan koefesien determinasi (R²)

Dimana :

R² = koefesien determinasi;

y¹ = nilai parameter hasil pengukuran;

y¯ = nilai parameter hasil regresi.

Dengan menyelesaikan persamaan aljabar matrik di atas, nilai masing-

masing koefesien a0, a1, dan a2 didapat sehingga diperoleh persamaan kurva

hubungan antara variabel terikat (y) dengan variabel bebas (x). Sedangkan untuk

mendapatkan persamaan yang sesuai dari model-model regresi untuk analisis data

penelitian adalah yang menghasilkan koefesien determinasi (R-square) yang

paling besar mandekati (1).

41

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam penelitian ini akan diuraikan hasil pengujian serta pengolahan data

dan dilanjutkan dengan pembahasan yang didasarkan dari hasil penelitian di

laboratorium Teknik Transportasi Unsyiah.

4.1 Hasil

Hasil dalam penelitian ini adalah tabel-tabel dan grafik-grafik hasil

pemeriksaan dan hasil pengujian material serta hubungan antara masing-masing

parameter Marshall dengan rentang kadar aspal yang memenuhi semua syarat

kriteria campuran beraspal panas lapisan AC-BC serta variasi persentase kerak

tanur cangkang sawit yang diperoleh dari PT. Mapoli Raya desa Alue Kuyun,

sebagai pengganti agregat halus dan bahan pengikat berupa aspal Retona Blend

55. Selanjutnya disajikan berbagai variasi pencampuran beton aspal AC-BC

dalam bentuk tabel dan grafik yang menghubungkan antara variasi campuran

dengan parameter Marshall dan durabilitas. Proses perhitungan pada setiap

tahapan pengolahan data disajikan pada lampiran.

4.1.1 Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat

Data hasil pemeriksaan laboratorium terhadap sifat-sifat fisis agregat batu

pecah yang berasal dari Stone Crusher milik PT. Wirataco Mitra Mulia yang

berlokasi di desa Beureugang, Kabupaten Aceh Barat Provinsi Aceh yang

disajikan dalam bentuk tabel. Pemeriksaan sifat fisis ini meliputi pemeriksaan

berat jenis, penyerapan, berat isi, keausan, indeks kepipihan dan indeks

kelonjongan. Proses perhitungan untuk pemeriksaan-pemeriksaan ini disajikan

pada lampiran. Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat disajikan pada Tabel 4.1.

berikut :

42

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Sifat-sifat Fisis Agregat

No. Sifat-sifat fisis yang diperiksa Satuan Hasil Persyaratan

1. Berat jenis - 2.688 Min. 2,5

2. Penyerapan % 1.187 Maks. 3

3. Berat isi gr/cm³ 1.349 Min. 1

4. Tumbukan % 3.059 Maks. 30

5. Keausan % 19,376 Maks. 40

6. Indeks Kepipihan % 41,71 Maks. 10

7. Indeks Kelonjongan % 9,11 Maks. 10

8. Kelekatan agregat terhadap aspal % 95 Min. 95

Dari tabel hasil pemeriksaan sifat fisis agregat, semua sifat fisis yang

diperiksa telah memenuhi persyaratan spesifikasi yang ditentukan. Hanya saja

pemeriksaan indeks kepipihan yang tidak memenuhi spesifikasi dikarenakan hasil

yang diperiksa melebihi spesifikasi yang direncanakan. Hasil pengujian terhadap

sifat-sifat fisis agregat selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B Tabel B.4.1

sampai Tabel B.4.8.

4.1.2 Hasil pemeriksaan kerak tanur cangkang sawit

Berdasarkan hasil pemeriksaan laboratorium terhadap sifat-sifat fisis kerak

tanur cangkang sawit yang berasal dari PT. Mapoli Raya desa Alue Kuyun, yang

berlokasi di Kabupaten Aceh Barat. Meliputi pemeriksaan berat jenis, Alkali (Na),

Kadar Air, Kadar Abu, MgO, P2O5, SiO2. Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis kerak

tanur cangkang sawit disajikan pada Tabel 4.2 dibawah ini :

43

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Sifat-sifat Fisis Kerak Tanur Cangkang Sawit

No. Parameter Uji Satuan Metode Uji Hasil

1. Berat Jenis gr/ml Gravimetri 2,22

2. Alkali (Na) % AAS 0,06

3. Kadar Air % Gravimetri 0,07

4. Kadar Abu % Gravimetri 98,73

5. MgO % Titrimetri 7,55

6. P2O5 % adbk Spektrofotometri 1,20

7. SiO2 % Gravimetri 24,50

4.1.3 Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis aspal Retona Blend 55

Pemeriksaan sifat-sifat fisis aspal Retona Blend 55 meliputi pemeriksaan

berat jenis aspal, penetrasi, daktilitas, dan titik lembek. Data hasil pemeriksaan

sifat-sifat fisis aspal Retona Blend 55 tersebut dapat digunakan karena memenuhi

persyaratan yang ditetapkan. Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis aspal Retona

Blend 55 disajikan pada Tabel 4.3 dibawah ini :

Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Sifat-sifat Fisis Aspal Retona Blend 55

No. Sifat-Sifat Fisis yang Diperiksa Satuan Hasil Persyaratan

1. Penetrasi; (0,1 mm) 43 Min. 40

2. Daktilitas; cm 85 Min. 50

3. Berat jenis; gr/cm3 1,1 >1

4. Titik lembek . oC 55,75 Min. 55

Hasil pengujian terhadap sifat-sifat fisis aspal Retona Blend 55

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B Tabel B.4.9 sampai Tabel B.4.12.

44

4.1.4 Penentuan kadar aspal optimum (KAO)

Dalam penelitian ini, kadar aspal perkiraan yang diperoleh dengan Ca

sebesar 58,2%, Fa sebesar 35,8%, filler sebesar 6,0% dan konstanta 0,5 adalah :

Pb = 0,035 (58.2) + 0,045 (35,8) + 0,18 (6,0) + 0,5. Dengan membulatkan nilai

Pb sampai 0,5% terdekat, maka diperoleh nilai Pb sebesar 5% sehingga variasi

kadar aspal benda uji adalah 4%, 4,5%, 5%, 5,5%, dan 6%. Dengan menghasilkan

parameter-parameter Marshall yaitu stabilitas, flow, density, (VIM), (VFB),

(VMA), dan Marshall quotient (MQ). menggunakan gradasi agregat rencana di

dapat kadar aspal optimum sebesar 5,01% digambarkan pada suatu grafik

hubungan antara kadar aspal dengan parameter Marshall. Untuk lebih jelasnya

grafik hubungan kadar aspal dengan parameter Marshall disajikan pada Lampiran

A Gambar A.4.1 halaman 73.

Penentuan nilai kadar optimum tidak dilihat dari titik optimum pada masing-

masing grafik, melainkan dengan menggunakan metode Range Overlapping yaitu

dengan melihat nilai kadar aspal yang memenuhi batas-batas persyaratan

parameter Marshall sehingga diperoleh suatu nilai kadar aspal yang telah

memenuhi persyaratan atau kadar aspal optimum. Nilai ini kemudian digunakan

untuk membuat benda uji pengujian standar dengan rendaman pada suhu 60oC

selama 24 jam untuk mengetahui nilai stabilitas sisa (durabilitas), sedangkan

untuk mengetahui nilai parameter Marshall pada rendaman 30oC digunakan grafik

penentuan kadar aspal optimum yang telah di dapatkan sebelumnya. Hasil

pengujian parameter Marshall selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran B Tabel

B.4.13 sampai dengan Tabel B.22.

4.1.5 Hasil pengujian parameter marshall persentase tanur/agregat halus

25/75 %

Hasil pengujian variasi persentase tanur/agregat halus pada pengujian

Marshall dengan kadar aspal optimum sebesar 5,01% yang digambarkan pada

suatu grafik hubungan antara kadar aspal dengan parameter Marshall terhadap

pengaruh percampuran dengan variasi persentase tanur/agregat halus. Berikut

45

hasil pengujian Marshall dengan variasi persentase tanur/agregat halus

diperlihatkan pada Tabel 4.4 dibawah ini :

Tabel 4.4. Hasil Rendaman 30 menit Pengujian Marshall dengan Variasi

Persentase Kerak Tanur Cangkang Sawit 25/75 %

No. Karakteristik

Campuran

Kadar Aspal Optimum (KAO)

5,01% Spesifikasi

Dept. PU Jumlah Benda Uji

E11 E12 E13 Rata-rata

1. Stabilitas (kg) 1063,23 1263,31 1077,14 1134,56 Min. 800

2. Flow (mm) 3,6 3,6 3,5 3,6 Min. 3

3. MQ (kg) 295,34 350,92 307,75 318,00 Min. 250

4. VMA (%) 15,95 15,33 15,47 15,58 Min. 14

5. VIM (%) 4,91 4,21 4,37 4,50 3,5 - 5,0

6. VFB (%) 69,20 72,56 71,75 71,75 Min. 63

7. Density (gr/cm³) 2,38 2,40 2,39 2,39 Min. 2

Hasil pengujian Marshall pada variasi persentase kerak tanur cangkang

sawit dengan rendaman 30 menit semua telah memenuhi spesifikasi Depertemen

Perkerjaan Umum.


50/50 %







46



No. Karakteristik

Campuran


5,01% Spesifikasi




2. Flow (mm) 4,0 3,1 3,4 3,5 Min. 3

3. MQ (kg) 295,55 394,81 380,42 356,93 Min. 250

4. VMA (%) 15,05 16,63 15,38 15,69 Min. 14

5. VIM (%) 3,90 5,69 4,26 4,62 3,5 - 5,0

6. VFB (%) 74,10 65,82 72,27 70,73 Min. 63

7. Density

(gr/cm³) 2,41 2,36 2,40 2,39 Min. 2



Perkerjaan Umum. Hanya saja terdapat nilai VIM yang tidak sesuai dengan

spesifikasi 3,5-5,0%.


75/25 %







47



No. Karakteristik

Campuran


5,01% Spesifikasi




2. Flow (mm) 3,0 3,5 3,5 3,3 Min. 3

3. MQ (kg) 412,60 361,61 385,45 386,55 Min. 250

4. VMA (%) 15,79 16,11 15,64 15,85 Min. 14

5. VIM (%) 4,73 5,09 4,56 4,80 3,5 - 5,0

6. VFB (%) 70,03 68,39 70,83 69,75 Min. 63

7. Density

(gr/cm³) 2,39 2,38 2,39 2,38 Min. 2






100/0 %







48



No. Karakteristik

Campuran


5,01% Spesifikasi




2. Flow (mm) 3,5 3,0 3,0 3,2 Min. 3

3. MQ (kg) 349,55 463,60 431,15 414,77 Min. 250

4. VMA (%) 15,01 16,35 16,77 16,04 Min. 14

5. VIM (%) 3,84 5,37 5,84 5,02 3,5 - 5,0

6. VFB (%) 74,38 67,18 65,18 68,91 Min. 63

7. Density

(gr/cm³) 2,41 2,37 2,36 2,38 Min. 2





4.2 Hasil Nilai Durabilitas

Hasil pengujian Marshall dengan variasi kadar aspal menghasilkan nilai

kadar aspal optimum. Berdasarkan KAO yang diperoleh dengan spesifikasi

gradasi yang sama dibuat masing-masing 3 (tiga) buah benda uji dengan rincian 3

(tiga) buah benda uji untuk satu variasi persentase kerak limbah tanur cangkang

kelapa sawit. Nilai durabilitas diperoleh dari perbandingan antara stabilitas

rendaman 24 jam dengan stabilitas normal yang rendaman 30 menit pada suhu

yang sama. Hasil pemeriksaan dan perhitungan untuk masing-masing variasi suhu

rendaman dapat dilihat pada Tabel 4.8 berikut :

49

Tabel 4.8. Hasil Pengujian Durabilitas Rendaman 24 jam

No.

Variasi

Persentase

Kerak Tanur

Stabilitas

Rendaman

30 menit

Stabilitas

Rendaman

24 jam

Nilai

Durabilitas

(%)

Spesifikasi

Dept. PU

a b C d e = d / c

1. 25/75% 1134,56 1024,56 90,30% Min. 90%

2. 50/50% 1233,18 1221,91 91,0% Min. 90%

3. 75/25% 1284,17 1991,45 92,80% Min. 90%

4. 100/0% 1302,55 1186,82 91,10% Min. 90%



Perkerjaan Umum yaitu Min.90%.

4.2.1 Hasil analisa regresi parameter marshall

Hubungan antara kadar aspal dengan parameter Marshall dianalisa dengan

menggunakan analisa regresi. Analisa regresi yang digunakan adalah analisa

regresi non-linear karena bentuk penyebaran datanya berupa titik pencar yang

membentuk suatu garis lengkung. Pengolahan data analisa regresi untuk

parameter Marshall pada penelitian ini menggunakan bantuan software Microsoft

Excel. Dari hasil pengujian Marshall dengan variasi kadar aspal, kemudian diplot

pada sumbu salib dengan kadar aspal sebagai variabel terikat (sumbu x) dan

parameter Marshall sebagai variabel bebas (sumbu y). Analisa regresi digunakan

hanya untuk mencari hubungan antara kadar aspal dengan parameter Marshall.

Grafik tersebut digunakan untuk mengetahui kadar aspal optimum dari masing-

masing campuran. Selengkapnya hasil analisa regresi parameter Marshall

disajikan pada Lampiran A.4.1 sampai Lampiran A.4.28.

50

4.3 Pembahasan

Pada bagian ini akan dibahas tentang hasil yang diperoleh dari penelitian

dan hasil pengolahan data berupa perubahan parameter Marshall dan Durabilitas

pada setiap variasi persentase kerak tanur cangkang sawit. Dari pembahasan ini

akan diketahui Durabilitas campuran AC-BC menggunakan limbah kerak tanur

cangkang sawit yang diperoleh dari PT. Mapoli Raya Desa Alue Kuyun

Kabupaten Aceh Barat dan agregat batu pecah yang diperoleh dari mesin Stone

Crusher yang diambil dari PT.Wirataco Mitra Mulia terhadap kinerja campuran

AC-BC dengan variasi persentase kerak tanur cangkang sawit.

4.3.1 Tinjauan terhadap parameter marshall berdasarkan variasi

persentase tanur/agregat halus

4.3.2 Tinjauan terhadap nilai stabilitas

Nilai stabilitas campuran AC-BC menggunakan aspal Retona Blend 55

dari berbagai variasi persentase kerak tanur cangkang sawit diperlihatkan pada

Gambar 4.1 dibawah ini :

Gambar 4.1 Pengaruh campuran dengan variasi persentase kerak tanur

cangkang sawit terhadap stabilitas

51

Gambar 4.1 menunjukkan nilai stabilitas tertinggi terjadi pada variasi

persentase tanur/agregat halus 100/0 % yaitu 1302,55 kg. Semakin banyak

penggunaan persentase kerak tanur cangkang sawit maka semakin tinggi pula nilai

stabilitas yang dihasilkan, Sebaliknya semakin sedikit penggunaan kerak tanur

cangkang sawit daripada material agregat batu pecah maka stabilitasnya

mengalami penurunan. Dari grafik di atas, semua nilai stabilitas memenuhi

persyaratan yaitu > 800 kg.

4.3.3 Tinjauan terhadap nilai kelelehan plastis (flow)

Nilai flow campuran AC-BC menggunakan aspal Retona Blend 55 dari

berbagai variasi persentase kerak tanur cangkang sawit diperlihatkan pada

Gambar 4.2 dibawah ini :

Gambar 4.2 menunjukkan nilai flow semakin meningkat pada variasi

persen

durabilitas campuran ac-bc menggunakan limbah …repository.utu.ac.id/159/1/i-v.pdf · 2.3 campuran...

Documents