efek limbah sabut kelapa pada modulust resilient …

15
1 EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT ASPAL BETON CAMPURAN PANAS Sofiah Indrayani, Sigit Pranowo Hadiwardoyo Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia Fakultas Teknik Kampus UI Depok 16424 , Indonesia E-mail: [email protected] 1 ; [email protected] 2 Abstrak Semakin meningkatnya kebutuhan aspal sebagai bahan pembangunan jalan, perlu adanya upaya penghematan penggunan aspal. Dalam penelitian ini dipertimbangkan penggunaan serat serabut kelapa sebagai bahan tambah pada aspal pen 60/70 yang di modifikasi. Serat serabut yang di gunakan adalah bahan sisa yang tidak terpakai. Proses untuk menentukan kombinasi campuran antara aspal dan serat serabut kelapa dengan, uji kekuatan laston AC-WC dalam penelitian ini meliputi: uji karakteristik agregat, uji karakteristik aspal, uji marshall, uji stabilitas sisa dan uji modulust resilient dengan alat Umatta. Pengujian UMATTA terhadap dua jenis campuran yang diteliti pada temperatur 25ºC 30º C, 45º C dan 60º C menunjukkan bahwa nilai modulus resilient menurun dengan peningkatan temperatur. Pada suhu pengujian 30ºC campuran menggunakan aspal berserabut menghasilkan nilai Modulus Resilien (1743,15 MPa) yang lebih tinggi dibanding campuran menggunakan aspal Pen 60/70 (826,24MPa). Nilai modulust resilien aspal berserabut memiliki nilai 2,11 kali lebih tinggi di bandingkan aspal Pen 60/70. Kata kunci: Campuran Panas; Modulust Resilient; Serat Serabut Kelapa Abstract The increasing need for asphalt as a road construction material, It is necessary to encourage the efficiency use of asphalt. This study we considering the use of coconut fiber as an additive to penetration bitumen 60/70 which has been modificated. Coir fiber used an unused material. In this study process to determine the combination of a mixture of asphalt and coir fiber with Laston AC-WC strength test include: test characteristics of aggregates, asphalt characteristics test, marshall test, residue stabilities resilient modulust test withUmatta tool. Umatta testing the two types mix in thoroughly at temperatures of 25ºC, 30º C, 45º C and 60 ºC showed that the resilient modulust value decreases with increasing temperature. At a temperature of 30 ºC testing asphalt mixtures using stringy produce resilient modulust value (1743,15MPa) is higher compared using a mixture of penetration bitumen 60/70 (826,24 MPa). Resilient modulust asphalt filamentous value has a value of 2,11 times higher compared to 60/70 penetration bitumen. Keyword : coir fiber ; Hot Mix ; modulust resilient; Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Upload: others

Post on 29-Oct-2021

18 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

1

EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA

MODULUST RESILIENT ASPAL BETON

CAMPURAN PANAS

Sofiah Indrayani, Sigit Pranowo Hadiwardoyo

Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Fakultas Teknik Kampus UI Depok 16424 , Indonesia

E-mail: [email protected] 1 ; [email protected] 2

Abstrak

Semakin meningkatnya kebutuhan aspal sebagai bahan pembangunan jalan, perlu adanya upaya penghematan

penggunan aspal. Dalam penelitian ini dipertimbangkan penggunaan serat serabut kelapa sebagai bahan tambah

pada aspal pen 60/70 yang di modifikasi. Serat serabut yang di gunakan adalah bahan sisa yang tidak terpakai.

Proses untuk menentukan kombinasi campuran antara aspal dan serat serabut kelapa dengan, uji kekuatan laston

AC-WC dalam penelitian ini meliputi: uji karakteristik agregat, uji karakteristik aspal, uji marshall, uji stabilitas

sisa dan uji modulust resilient dengan alat Umatta. Pengujian UMATTA terhadap dua jenis campuran yang

diteliti pada temperatur 25ºC 30º C, 45º C dan 60º C menunjukkan bahwa nilai modulus resilient menurun

dengan peningkatan temperatur. Pada suhu pengujian 30ºC campuran menggunakan aspal berserabut

menghasilkan nilai Modulus Resilien (1743,15 MPa) yang lebih tinggi dibanding campuran menggunakan aspal

Pen 60/70 (826,24MPa). Nilai modulust resilien aspal berserabut memiliki nilai 2,11 kali lebih tinggi di

bandingkan aspal Pen 60/70.

Kata kunci: Campuran Panas; Modulust Resilient; Serat Serabut Kelapa

Abstract

The increasing need for asphalt as a road construction material, It is necessary to encourage the efficiency use of

asphalt. This study we considering the use of coconut fiber as an additive to penetration bitumen 60/70 which

has been modificated. Coir fiber used an unused material. In this study process to determine the combination of a

mixture of asphalt and coir fiber with Laston AC-WC strength test include: test characteristics of aggregates,

asphalt characteristics test, marshall test, residue stabilities resilient modulust test withUmatta tool. Umatta

testing the two types mix in thoroughly at temperatures of 25ºC, 30º C, 45º C and 60 ºC showed that the resilient

modulust value decreases with increasing temperature. At a temperature of 30 ºC testing asphalt mixtures using

stringy produce resilient modulust value (1743,15MPa) is higher compared using a mixture of penetration

bitumen 60/70 (826,24 MPa). Resilient modulust asphalt filamentous value has a value of 2,11 times higher

compared to 60/70 penetration bitumen.

Keyword : coir fiber ; Hot Mix ; modulust resilient;

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 2: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

2

1. PENDAHULUAN

Seiring dengan laju pertumbuhan penduduk di suatu daerah, sehingga peranan sebuah

jalan sangat penting sebagai prasarana perhubungan darat terutama untuk kesinambungan

distribusi barang dan jasa, serta sebagai faktor penunjang laju pertumbuhan ekonomi.

Agar transportasi berjalan lancar, diperlukan sarana dan prasarana transportasi yang

memadai.

Kenyataannya dilapangan, saat suatu perkerasan jalan menerima beban dari arus lalu

lintas yang melintas diatasnya material lapisan permukaan bagian atas mendapatkan gaya

tekan, sedangkan material bagian bawah mendapatkan gaya tarik. Untuk itu perlu

diketahui juga kemampuan material tersebut menerima gaya tarik yaitu dengan

menggunakan alat ITS (Indirect Tensile Strength). Pada Gambar 1. Menjelaskan

terjadinya beban tarik pada lapisan permukaan[1].

Gambar 1. Mekanisme terjadinya gaya tarik

Beban roda kendaraan diatas struktur perkerasan sebagai mana gambar di atas

menimbulkan gaya tekan ke bawah. Beban roda berhenti atau bergerak memberikan gaya

tekan sehingga lapisan akan terjadi lendutan. Kalau lapisan melendut maka lapisan atas

bagian bawah terjadi gaya tekan dan sebaliknya lapisan atas bagian bawah terjadi gaya

tarik. Akibat gaya tarik yang terjadi pada lapisan bagian bawah mengakibatkan retak.

Retak terjadi dari bawah merambat ke atas. Kerusakan jalan raya sebagian besar terjadi

pada lapisan atas jalan raya di binder dan erosi lapisan yang bertentangan dengan pondasi

dan lapisan bawah. Kerusakan pada pengikat dan erosi lapisan umumnya terdiri retak

permukaan, deformasi, bekas roda roda, dan berlubang. Pengaruh suhu adalah penyebab

utama dari kerusakan trotoar jalan raya dan kinerja[2]. Campuran aspal dapat

dimodifikasi dengan menambahkan bahan-bahan yang meningkatkan kekuatan atau

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 3: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

3

memperbaiki sifat-sifat lainnya. Aditif seperti polimer, serat, karet, dan lain-lain telah

digunakan untuk meningkatkan daya tahan dan reaksi terhadap suhu yang ekstrem. Satu

masalah dengan semua aplikasi asphal kecenderungan untuk aspal menjadi rapuh di

temperatur rendah dan lembut pada suhu tinggi. Perubahan ini karena suhu disebut

kepekaan terhadap temperatur[3].

ITS (Indirect Tensile Strength) adalah suatu metode untuk mengetahui nilai gaya tarik

dari campuran aspal beton. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui indikasi akan

terjadinya retak dilapangan[4].

Dalam membuat perkerasan jalan agar suatu material tersebut mempunyai kepadatan dan

daya dukung cukup dalam memikul beban, maka material yang akan digunakan harus

mempunyai kekuatan tarik. Dalam penelitian ini dilakukan proses pemadatan sebanyak

75 kali pada setiap sisinya, tujuan dari pemadatan ini adalah untuk pengaturan distribusi

partikel agregat dalam campuran sehingga menghasilkan konfigurasi agregat optimum

dalam mencapai kepadatan yang ditargetkan.

2. TINJAUAN TEORITIS

2.3 Serabut Kelapa

Sabut kelapa diekstrak dari kulit luar kelapa, nama ilmiah dari serabut kelapa dan

tanaman kelapa adalah cocos nucifera dan Arecaceae (Palm). Serat kelapa coklat

diekstraksi dari buah kelapa yang telah jatuh dan memiliki sifat yang kuat dan tahan

terhadap abrasi tinggi. Serabut kelapa memiliki ketangguhan tertinggi di antara

serat alami. Mereka memiliki potensi untuk digunakan sebagai penguat dalam

struktur terutama di daerah tropis gempa[2]. Serat serabut kelapa yang di gunakan

adalah serat serabut kelapa yang lolos saringan agregat pada ukuran 12 mm dan

tertahan pada saringan ukuran 10 mm. Serat serabut kelapa direndam dalam suatu

wadah selama 30 menit yang bertujuan untuk menghilangkan debu dan kotoran.

Kemudian dibilas dan dibersihkan selama tiga kali berturut-turut [5].

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 4: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

4

Gambar 2 Result of the Resilient Modulus

Dari gambar 2 campuran stone matric asphalt didapat hasil nilai modulus resilien

yang meningkat dengan penambahan serat serabut kelapa dibandingkan dengan

campuran bahan yang lainnya. Yaitu mendekati nilai 8000 Mpa merupakan tingkat

kekakuan yang di hasilkan dari pencampuran SMA dengan serat kelapa [6]

2.3 Modulust Resilient

Dari hasil pengujian alat Umatta di dapatkan nilai Modulust Resilient. Modulus

Resilient didefinisikan sebagai energi maksimum yang dapat diserap per satuan

volume tanpa menciptakan distorsi permanen. Hal ini dapat dihitung dengan

mengintegrasikan kurva tegangan-regangan dari nol sampai batas elastic[3]. Selain

di dapat nilai modulus resilient , juga di dapat nilai kuat tarik tak langsung (ITS).

Perhitungan gaya tarik langsung menggunakan persamaan [4]:

Dimana :

ITS : Nilai kuat tarik secara tidak langsung (N/mm2)

P : Nilai stabilitas (N)

h : Tinggi benda uji (mm)

d : Diameter benda uji (mm)

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 5: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

5

Gambar 3. Diagram Skematik Pembebanan ITS

Pada saat pembuatan benda uji gradasi agregat memiliki pengaruh yang besar pada

pembuatan campuran aspal, gradasi tersebut berpengaruh pada ketahanan

deformasi. Komposisi agregat yang buruk, dapat berpengaruh pada kemampuan

untuk menahan deformasi. Contoh komposisi yang buruk adalah jika terlalu banyak

agregat halus ataupun kasar, semuanya harus seimbang sehingga di gunakan

gradasi ideal [7]. Secara umum, konten yang lebih tinggi agregat halus dan

keseimbangan sempurna antara distribusi agregat kasar, agregat halus, dan filler

dapat campuran aspal dapat meningkatkan resistensi[8]. Penelitian ini

menggunakan campuran aspal lapis permukaan (AC-WC) dimana ukuran agregat

terbesar adalah 19 mm.

3. METODE PENELITIAN

3.3 Aspal dan Agregat

Contoh agregat untuk pengujian diambil dari tempatnya dilakukan dengan cara

quartering, dimana agregat yang akan diuji diambil dari beberapa tempat dengan

cara acak. Agregat tersebut berasal dari Rumpin-Bogor. Untuk pengambilan benda

uji agregat kasar di ambil dari beberapa tumpukkan agar benda uji tadi dapat

mewakili, tetapi untuk benda uji agregat halus sebaiknya mengambil benda uji

dari dalam tumpukkan, karena dari dalam tumpukkan tersebut tidak akan

terjadi pemisahan butiran. Dengan gradasi agregat ideal pada tabel 1 di bawah ini.

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 6: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

6

Tabel 1. Gradasi agregat gabungan

Ukuran ayakan Spack

Max % lolos Spack Min

ASTM mm

3/4" 19 100 100 100

1/2" 12,5 100 91 90

3/8" 9,5 90 81 72

No.4 4,75 69 59 54

No.8 2,36 53 43 39,1

No.18 1,18 40 33 31,6

No.30 0,6 30 25 23,1

No. 50 0,3 22 16 15,5

No.200 0,075 10 6 4

Pan 0 0 0 0

Gambar 4. Grafik Gradasi Agregat Campuran

Dari gambar 4 dapat di lihat bahwa agregat yang di gunakan berada pada batas

gradasi ideal. Dan kemudian di lakukan pengujian karakteristik agregat, agar di

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Pe

rce

nt

Pas

sin

g (%

)

Ukuran Agregat (mm)

Spack Max

% lolos

Spack Min

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 7: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

7

daptkan agersgat yang memenuhi standarisasi Bina Marga seperti pada tabel 2 di

bawah ini.

Tabel 2. Pengujian Karakteristik agregat

Karakteristik Standar Pengujian Agregat

Kasar

Agregat

Medium

Agregat

Halus

Berat Jenis Bulk AASHTO T-85-81 2,52gr/cm3 2,52 gr/cm

3 2,53gr/cm

3

Berat Jenis SSD AASHTO T-85-81 2,58gr/cm3 2,59 gr/cm

3 2,58r/cm

3

Berat Jenis Semu AASHTO T-85-81 2,68gr/cm3 2,69 gr/cm

3 2,66gr/cm

3

Penyerapan air SNI 1969 -1989- F 2,4 % 2,4% 2,04 %

Abrasi dengan

mesin Los Angeles

SNI 03-2417-1991 18,82 % 22,12 %

-

Kelekatan

Terhadap Aspal

SNI 03-2439-1991 98 % - -

Impact SNI 03-4426-1997 18,56 % - -

Partikel pipih dan

lonjong

ASTM D4791 6,83 % - -

Material Lolos

saringan no 200

SNI 03-4142-1996 0,9 % - -

Tabel 3. Pengujian Karakteristik aspal

Jenis Pemeriksaan Metode Aspal 100 %

Penetrasi SNI 06 - 2456 -1991 64,39

Titik Lembek, SNI 06 - 2434 -1991 49,00

Titik Nyala, ºC, SNI 06 - 2433-1991 280,00

Daktilitas (25ºC, 5 cm), SNI 06 - 2432 -1991 110

Berat Jenis (25ºC), SNI 06 - 2441 -1991 1,005

Kelarutan dalam

TrichlorEthylen RSNI M - 04 -2004 99,59%

Penurunan berat ( dengan

TFOT) SNI 06 - 2440 -1991 0,45%

Penetrasi setelah

penurunan berat SNI 06 - 2456 -1991 Min 54

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 8: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

8

Aspal yang digunakan adalah aspal keras Pen 60/70 Ex. Caltex. Aspal keras ini

akan diuji karakteristiknya dengan 8 metode pengujian. Hasil pengujian dapat

dilihat pada tabel 3. Fungsi dari pengujian ini sebagai acuan untuk penentuan

perhitungan selanjutnya.

3.3 Serat Serabut Kelapa

Serabut kelapa yang digunakan dalam pengujian ini adalah serat serabut kelapa

halus (coco fiber) yang sudah tidak terpakai dan menjadi limbah. Pada serat

serabut kelapa limbah banyak mengandung debu atau serbuk kelapa (coco peat).

Panjang serat serabut kelapa antara 5 mm-10mm hal ini di karenakan jika serat

serabut kelapa yang digunakan terlalu panjang bisa menyebabkan serat tersebut

saling mengikat dan tidak tersebar secara merata. Serat tersebut di cuci terlebih

dahulu kemudian di oven pada suhu 30ºC selama 24 jam untuk mendapatkan serat

yang bersih dan memiliki berat tetap.

3.3 Aspal Modifikasi Serabut

Aspal modifikasi serabut yang di gunakan adalah serat serabut kelapa dengan

ukuran 0,5: 0,75 dan 1 cm dengan komposisi 1;1;1 setiap variasinya. Hal ini di

maksudkan untuk pendekatan kondisi di lapangan, bahwa serat serabut kelapa yang

di gunakan tidak pada satu ukuran. Persentase serabut dalam campuran aspal

modifikasi adalah 0,75% dari berat aspal.

Untuk pencampurannya, aspal di panas kan terlebih dahulu hingga mencapai suhu

150-160º C, kemudian masukkan serabut kelapa yang ada dan di aduk mengunakan

mixser dengan kecepatan antara 600-1100 rpm selam 5 menit.

3.3 Perencanaan Campuran untuk mendaptkan KAO

Kadar aspal yang di gunakan adalah 5,5% untuk semua benda uji yang akan

digunakan dalam penelitian ini yaitu campuran aspal penetrasi 60/70, dilakukan

pencampuran benda uji sampai pada temperatur 155ºC lalu dipadatkan pada

temperatur 145ºC menggunakan alat pemadat Marshall dengan jumlah tumbukan

2 x 75, yaitu satu bidang permukaan benda uji masing-masing 75 kali

tumbukan. Cara pembuatan benda uji ini berlaku untuk pengujian Indirect Tensile.

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 9: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

9

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.3 Karakteristik Aspal Serabut Kelapa

Material yang akan di gunakan dalam penelitian ini adalah agregat ex. Rumpin dan aspal

penetrasi 60/70 ex. Caltex yang telah di modifikasi dengan campuran serabut kelapa.

Serabut kelapa yang di gunakan merupakan limbah yang sudah tidak terpakai. Aspal

penetrasi 60/70 ex. Caltex yant telah dimodifikasi dengan campuran sabut kelapa (

kemudian disebut Aspal Modifikasi) yang memiliki serat halus ukuran panjang 0,5cm –

1,0 cm.

Pengujian aspal modifikasi juga dilakukan untuk mengetahui karakteristik masing-

masing campuran aspal yang telah di campur dengan serat serabut kelapa. Dengan adanya

penambahan serabut kelapa 0,75% akan di buat campuran benda uji Indirect Tensile

Strength. Hasil pengujian karakteristik aspal campuran dapat dilihat pada tabel 4.1

dibawah ini.

Tabel 4.Hasil Pengujian Aspal Kombinasi Serat Serabut Kelapa dengan persentase 0,75%

Jenis Pemeriksaan

Aspal 99,5% +

Serabut Kelapa

0,5% (0,75 cm)

Aspal 99,25% +

Serabut Kelapa

0,75% (0,75 cm)

Aspal 99% +

Serabut Kelapa

1% (0,75 cm)

Penetrasi (25ºC 5 detik);

100 gr; 5 Detik; 0,1 mm 59,04 63,50 63,27

Titik Lembek 51,00 52,46 51,25

Titik Nyala, ºC 285,00 289,50 288,50

Dari ketiga pengujian tersebut dapat dilihat nilai penetrasi untuk aspal berserabut

menunjukkan bahwa aspal serabut memiliki sifat yang lebih keras di bandingkan aspal

biasa. Sedangkan nilai titik lembek dan titik nyala yang lebih tinggi di bandingkan aspal

normal, membuat aspal berserabut menjadi lebih kuat dan tahan terhadap deformasi dan

bleeding. Selain itu aspal serabut menjadikan aspal lebih aman terhadap pengaruh suhu

dan panas.

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 10: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

10

4.2 Pengujian dengan Alat Umatta

4.2.2 Analisa Perubahan Regangan Terhadap Beban dan suhu pengujian

Perubahan regangan terhadap pengaruh beban dalam Gambar 5, mulai dari beban

750 N hasil uji suhu 25ºC, terlihat nilai regangan campuran AC-WC modifikasi

memiliki nilai lebih rendah 0,7 kali di bandingkan campuran AC-WC. Penurunan

tersebut juga berlaku pada saat benda uji di bebani 1500 N maupun 2250 N pada

suhu yang sama yakni suhu 25º C.

Gambar 5. Perubahan Regangan Terhadap Beban dan suhu pengujian

Perubahan regangan pengaruh suhu pengujian mulai dari 25ºC, 30ºC, 40ºC dan

50ºC dengan diberikan beban yang sama, tidak begitu besar kenaikannya dibanding

pengaruh beban. Setiap variasi beban yang diberikan, maupun besarnya suhu

pengujian, terlihat selisih regangan yang terjadi terhadap kedua jenis campuran.

Campuran AC-WC lebih besar nilai regangannya dibanding campuran AC-WC

modifikasi. berarti campuran AC-WC modifikasi lebih kaku dibanding campuran

AC-WC. Kekakuan tersebut tidak terlepas karakteristik aspal berserabut yang

memiliki nilai titik lembek yang tinggi. Perkerasan beton aspal yang terlalu besar

deformasi serta perubahan flownya akan cepat mengalami alur dan bleeding.

Dengan bertambahnya nilai titik lembek pada aspal modifikasi serabut kelapa

menunjukan bahwa serat sabut kelapa bisa mempertahankan bahkan menambah

kekuatan aspal terhadap pengaruh perubahan suhu yang ekstrim dan juga air serta

50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

20 30 40 50 60

Pe

rub

ahan

Re

gan

gan

(Kp

a)

Suhu (ºC)

AC-WC, 750 N

AC-WC, 1500 N

AC-WC, 2250 N

AC-WC Modifikasi, 750 N

AC-WC Modifikasi, 1500 N

AC-WC Modifikasi, 2250 N

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 11: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

11

memperkecil deformasi serta perubahan flownya sehingga akan memperlambat

pembentukan alur dan bleeding .

4.2.2 Analisa Perubahan Tegangan Terhadap Beban dan Suhu Pengujian

Perubahan tegangan tarik (tensile stress) hasil pengujian Umata terlihat dalam

Gambar 6, bahwa pengaruh beban sangat besar terhadap kedua jenis campuran AC-

WC modifikasi, maupun AC-WC. Locatan kenaikan ditinjau dari suhu pengujian

yang sama (25ºC), nilai tegangan campuran AC-WC modifikasi pada beban 750 N

mengalami kenaikan 1,5 kali terhadap beban 1500 N. Hal tersebut berlaku pada

campuran AC-WC maupun AC-WC modifikasi, sedangkan nilai tegangan tariknya

naik 3 kali lipat pada saat di uji dengan pembebanan 2250 N di bandingkan 750 N.

. Nilai tegangan tarik yang terjadi terhadap kedua jenis campuran relative sama,

baik pengaruh berat beban maupun pengaruh suhu pengujian, seperti terlihat dalam

Gambar 6.

Gambar 6. Perubahan Tegangan Terhadap Beban dan Suhu Pengujian

Dari pengujian tersebut dapat diambil di lihat bahwa Serat sabut kelapa membuat

campuran aspal semakin keras. Kekerasan tersebut sesuai dengan nilai penetrasi

aspal modifikasi serat yang memilik nilai rendah. Serat tercampur dengan aspal

dan membentuk suatu perkuatan antara tegangan dari serat dengan regangan dari

aspal. Hubungan tegangan dan regangan tersebut mengikat satu sama lain seperti

halnya beton bertulang. Dengan perlakuan tersebut, diharapkan aspal campuran

0

50

100

150

200

250

300

20 30 40 50 60

Pe

rub

ahan

Te

gan

gan

)

Suhu (ºC)

AC-WC, 750 N

AC-WC, 1500 N

AC-WC, 2250 N

AC-WC Modifikasi, 750 N

AC-WC Modifikasi, 1500 N

AC-WC Modifikasi, 2250 N

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 12: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

12

bisa menambah kekuatan aspal itu sendiri serta mengurangi terjadinya deformasi

dan keretakan pada suatu perkerasan jalan.

4.2.3 Analisa Perubahan Modulus Resilien Terhadap Beban dan suhu pengujian

Gambar 7. Perubahan Modulus Resilien Terhadap Beban dan Suhu Pengujian

Hasil pengujian dengan alat Umata terhadap benda uji, dengan tiga variasi beban

dan empat variasi suhu pengujian Modulus resilien pada Gambar 7, terlihat

pengaruh pembebanan dan suhu pengujian, bahwa campuran AC-WC modifikasi

selalu lebih tinggi dari modulus kekakuannya dibanding campuran AC-WC. Hal ini

sesuai dengan sifat aspal berserabut yang nilai penetrasinya rendah dan titik lembek

yang tinggi serta kandungan aspal dalam campuran yang berbeda dengan aspal

minyak Pen 60/70. Pengaruh tiga variasi beban terhadap masing-masing jenis

campuran terlihat jelas perbedaannya, semakin tinggi beban yang diberikan

semakin tinggi pula nilai modulus resiliennya, sebaliknya pengaruh suhu pengujian,

mulai dari waktu suhu 25ºC ke 30ºC, dari 30ºC ke 40ºC, dan dari 40ºC ke 50ºC

terlihat menurun nilai modulus resiliennya. Persentase selisih perbedaan nilai

modulus resilien pengaruh beban 750 N dengan suhu pengujian (25ºC, 30ºC, 40ºC,

dan 50ºC) dan seterusnya dari hasil analisa diperlihatkan dalam gambar 7.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

20 30 40 50 60

Mo

du

lust

Re

silie

nt

(Mp

a)

Suhu (ºC)

AC-WC, 750 N

AC-WC, 1500 N

AC-WC, 2250 N

AC-WC Modifikasi, 750 N

AC-WC Modifikasi, 1500 N

AC-WC Modifikasi, 2250 N

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 13: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

13

4.3 Analisa Hasil Pengujian Umata Pengaruh Waktu Perendaman

Fenomena penurunan nilai modulus resilien waktu rendaman sama halnya dengan nilai

stabilitas pengujian Marsahal standar terhadap benda uji yang mengalami pengujian

Marshall imersion. Hal ini dapat disebabkan terjadinya perubahan struktur molekuler

pengaruh beban dan rendaman air. Begitu beban berulang bekerja makin lama terdapat

porositas dalam campuran yang semakin membesar, selanjutnya terjadi infiltrasi ke dalam

lapisan perkerasan dan merusak ikatan aspal terhadap agregatnya, yang semula kecil dan

dangkal berkembang menjadi besar dan dalam, yang disebut lubang (B.C. Ministry of

Transportation, 2007) dalam Agus Taufik Mulyono (2008).

Gambar 8 Perubahan Modulus Resilien Akibat Waktu Rendaman

Selisih modulus resilien campuran AC-WC modifikasi terhadap campuran AC-WC

Pen60/70 didapat 31,64%, selisih lama rendaman 30 menit = 10,47%, waktu perendaman

360 menit selisihnya = 9,13% dan waktu 1440 menit = 4,41%. Kesemua variasi waktu

dalam pengujian tersebut modulus kekakuan campuran AC-WC modifikasi, lebih besar

dari campuran AC-WC. Selanjutnya diamati kenaikan modulus resilien terhadap

pengaruh waktu perendaman mulai dari 30 menit sampai 24 jam, tidak terlalu signifikan

penurunannya.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 500 1000 1500 2000

Mo

du

lust

Re

silie

nt

(Mp

a)

Waktu Perendaman (menit)

AC-WC

AC-WC Modifikasi

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 14: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

14

5. KESIMPULAN

Dari hasil pengujian aspal untuk aspal modifikasi serat serabut kelapa 0,75% , dengan

variasi ukuran serabut 0,5:0,75 dan 1 cm di dapat kesimpulan .

1. Pengujian Umata terhadap dua jenis campuran yang diteliti pada temperatur 25ºC

30ºC, 45ºC dan 60ºC menunjukkan bahwa Perubahan regangan terhadap pengaruh

beban memiliki nilai lebih rendah 0,7 kali di bandingkan campuran AC-WC.

Penurunan tersebut juga berlaku pada saat benda uji di bebani 1500 N maupun 2250 N

pada suhu yang sama yakni suhu 25º C. Campuran AC-WC lebih besar nilai

regangannya dibanding campuran AC-WC modifikasi. berarti campuran AC-WC

modifikasi lebih kaku dibanding campuran AC-WC. Kekakuan tersebut tidak terlepas

karakteristik aspal berserabut yang memiliki nilai titik lembek yang tinggi.

2. Perubahan tegangan tarik (tensile stress) hasil pengujian Umata memiliki hasil pada

campuran AC-WC modifikasi pada beban 750 N mengalami kenaikan 1,5 kali

terhadap beban 1500 N, sedangkan nilai tegangan tariknya naik 3 kali lipat pada saat

di uji dengan pembebanan 2250 N di bandingkan 750 N. Hal tersebut berlaku pada

campuran AC-WC maupun AC-WC modifikasi. Dari pengujian tersebut dapat diambil

di lihat bahwa Serat sabut kelapa membuat campuran aspal semakin keras. Kekerasan

tersebut sesuai dengan nilai penetrasi aspal modifikasi serat yang memilik nilai

rendah.

3. Persentase selisih nilai modulus resilien campuran AC-WC modifikasi selalu lebih

tinggi dibanding campuran dibanding campuran AC-WC. Pada suhu yang sama (25ºC)

dengan variasi rentang beban 750N sampai 2250N, rata-rata selisihnya 29,65%, rata-

rata selisih suhu 30ºC = 52,57% dan suhu 40ºC = 50,23%, sedangkan untuk suhu 50ºC

yaitu nilai modulus resiliennya sangat signifikan yaitu 31,65% lebih tinggi modulus

resilien campuran AC-WC modifikasi. Hal ini sesuai dengan sifat aspal berserabut

yang nilai penetrasinya rendah dan titik lembek yang tinggi serta kandungan aspal

dalam campuran yang berbeda dengan aspal minyak Pen 60/70.

4. Hasil pengujian Umatta untuk benda uji yang di rendam 30 menit dan 24 jam Selisih

modulus resilien campuran AC-WC modifikasi terhadap campuran AC-WC Pen60/70

didapat 31,64%, selisih lama rendaman 30 menit = 10,47%, waktu perendaman 360

menit selisihnya = 9,13% dan waktu 1440 menit = 4,41%. Hal ini menunjukan bahwa

campuran dengan menggunakan campuran AC-WC modifikasi mempunyai ketahanan

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013

Page 15: EFEK LIMBAH SABUT KELAPA PADA MODULUST RESILIENT …

15

yang lebih tinggi terhadap pengaruh air dan temperatur dibandingkan dengan

campuran AC-WC.

REFERENSI

[1] Utama, H, H, (2006): Karakteristik Asphalt Concrete dengan Indirect Tensile

Strenght, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

[2] Ozgan E, (2011): Artificial neural network based modelling of the Marshall Stability

of asphalt concrete. Expert Systems with Applications Vol. 38, p. 6025-6030

[3] A.I. Al-Hadidy, T. Yi-qiu, (2009): Mechanistic approch for polypropylane- modified

flexible pavements, Material and Design, 30. P-1133-1140

[4] Ahmad Malik, (2010): The Study of Indirect Tensile Strength Characteristic of

Asphalt Concrete Recycle with 60/70 Penetration Grade Bitumen and Residual Oil

Mixture in Warm Mixture Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

[5] Ali M, Liu A, Sou H and Chouw Nawawi, (2012): Mechanical and dynamic

properties of coconut fiber rainforced concrete, Construction Building Materials Vol.

30, p. 814-825

[6] S. Oda, J.L Fernandes Jr, J.S Ildefonso (2012): Analysis of use of natural fibers and

asphalt rubber binder in discountinuous asphalt mixtures, construction and Building

Materials, 26-13-20

[7] Hadiwardoyo SP, (2013): Evaluation of the addition of short coconut fibers on the

characteristics of asphalt mixtures, Civil ans Environmental Reseach. Vol 3

[8] M. R. Mirzahosseini, A. Aghaeifar, A.H. Gandomi: Permanent deformation analysis

of ashpalt mixtures using soft computing tecniques, Expert Systems with

Applications Vol. 38 (2011), p. 6081-6100

Efek limbah..., Sofiah Indrayani, FT UI, 2013