pengembangan campuran bergradasi split ma s tic …eprints.ums.ac.id/48184/3/halaman depan.pdf ·...

PENGEMBANGAN CAMPURAN BERGRADASI SPLIT MASTIC ASPHALT(SMA) MENGGUNAKAN BAHAN RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT

(RAP) DAN LIMBAH ARANG BATUBARA

Tugas Akhir

Untuk Memenuhi Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1

Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

diajukan oleh :

HAFIS MUSTOFANIM : D 100 100 024

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

v

MOTTO

“ Tiada doa yang lebih indah selain doa agar skripsi ini cepat

selesai.” (Hafis Mustofa)

“Ku olah data, ku baca makna, ku ikat dalam alinea, ku bingkai

dalam 6 bab, jadilah mahakarya, gelar sarjana ku terima, orang

tua, istri ku tercinta dan mertua pun ikut bahagia.” (Hafis

Mustofa)

“Wisuda setelah 14 semester adalah kesuksesan yang tertunda.”

(Hafis Mustofa)

“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan

kerjakanlah hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain,

karena hidup hanyalah sekali. Ingatlah hanya pada Allah apapun

dan dimanapun kita berada hnya kepada dialah tempat meminta

dan memohon.” (Siti muyasaroh istri tercinta)

“Kemenangan yang seindah-indahnya dan sesukar-sukarnya yang

boleh direbut oleh manusia ialah MENUNDUKKAN DIRI SENDIRI.”

(R.A. Kartini)

vi

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah segala puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala yang

telah mengkaruniakan berkah dan kasih sayang-Nya sehingga atas

izin-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan Skripsi ini.

Tugas Akhir Ini Saya Persembahkan Kepada :

1. Ke dua orang tua saya yang telah membesarkan dan

akhirnya bisa lulus kuliah.

2. Istri tercinta yang selalu mendukung dan memberi semangat

kepada saya.

3. Teman-teman mahasiswa teknik sipil angkatan 2010.

4. Dosen pengampu Universitas Muhammadiyah Surakarta.

vii

KATA PENGANTAR

Assalammu’allaikumWr.Wb.

Puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya, tak lupa sholawat serta salam kepada

junjunganku Nabi Besar Muhammmad SAW, sehingga penyusunan Tugas Akhir ini

dapat selesai sebagaimana yang diharapkan.

Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam

menyelesaikan program pendidikan Sarjana Strata I pada Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang mempunyai arti

penting, dengan harapan mahasiswa terbiasa berpikir kritis, objektif dan rasional.

TerwujudnyaTugas Akhir ini atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., PhD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta dan selaku Dosen Pembimbing Utama.

2. Bapak Dr. Mochamad Solikin selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Pembimbing Akademik.

4. Ibu Senja Rum Harnaeni, ST, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua.

5. Ibu Nurul Hidayati, PhD, selaku Dosen Penguji.

6. Seluruh Staf dan Dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta, terimakasih atas segala pemberian ilmu yang

bermanfaat selama kuliah di Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan dorongan baik materi

maupun sepirit.

8. Saudara- saudariku dimanapun kalian berada terimakasih atas dorongan dan

bimbingan yang telah diberikan.

9. Rekan- rekan mahasiswa Teknik Sipil UMS baik senior maupun junior,

khususnya angkatan 2010. Terimakasih atas segala dukungan moral maupun

spiritualnya.

viii

10. Teman-teman seperjuangan: fajar, zaki, isak, mada, hafiz, agung, kholiq, azar,

andi, bambang, firman, sapto, jarwadi, dan seluruh angkatan 2010, terimakasih

telah melewati saat-saat bersama dalam perjuangan TA ini dan terimakasih atas

kerja samanya.

11. Semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun spirituil

sehingga terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini, yang tidak dapat

Penyusun sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari, bahwa ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala

koreksi dan saran yang bersifat membangun Penyusun harapkan guna

penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini

bermanfaat bagi Penyusun dan Pembaca. Amin

WassalamualaikumWr.Wb.

Surakarta, Desember 2016

Penulis

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. i

PERNYATAAN ORIGINALITAS ................................................................. ii

MOTTO ........................................................................................................... iii

PERSEMBAHAN ........................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ..................................................................................... v

DAFTAR ISI.................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL............................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xv

ABSTRAK ....................................................................................................... xvi

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang................................................................................. 1

B. Rumusan Masalah ........................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian............................................................................. 2

D. Manfaat Penelitian........................................................................... 2

E. Batasan Masalah .............................................................................. 2

F. Keaslian Penelitian .......................................................................... 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Sejenis Sebelumnya........................................................ 5

B. Limbah Pembakaran Batubara......................................................... 6

C. Selulosa Dedak Padi ....................................................................... 6

BAB III. LANDASAN TEORI

A. Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) .............................................. 7

B. Split Mastic Asphalt (SMA) ............................................................. 7

C. Aspal ............................................................................................... 11

viii

D. Agregat ........................................................................................... 12

E. Filler ............................................................................................ 12

F. Sifat-sifat Marshall.......................................................................... 13

BAB IV. METODE PENELITIAN

A. Umum .............................................................................................. 18

B. Lokasi Penelitian.............................................................................. 18

C. Bahan dan MaterialPenelitian.......................................................... 18

D. Peralatan Penelitian ......................................................................... 19

E. Tahap Penelitian .............................................................................. 20

F. Bagan Alir Penelitian....................................................................... 21

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pemeriksaan Bahan.......................................................................... 23

1. Agregat .................................................................................... 23

2. Aspal ....................................................................................... 24

3. Filler......................................................................................... 24

B. Pencampuran Agregat (Mix Design) ............................................... 25

1. Perhitungan Fraksi Agregat ..................................................... 25

2. Berat Total Campuran ............................................................. 26

C. Kadar Aspal Optimum..................................................................... 27

D. Pengaruh Proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap Karakteristik

Marshall .......................................................................................... 30

1. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap

VFWA ...................................................................................... 32


VMA ......................................................................................... 33


VIM .......................................................................................... 34

ix


Density ..................................................................................... 35


Stabilitas .................................................................................. 36


Flow .......................................................................................... 37

7. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap MQ

................................................................................................ 38

E. Analisa Proporsi RAP Optimum terhadap Spesifikasi SMA............ 39

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 41

A. Kesimpulan ..................................................................................... 41

B. Saran ............................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xii

DAFTAR TABEL

Tabel I.1 Persamaan dan Perbedaan Dengan Penelitian Sebelumnya ......... 4

Tabel III.1 Spesifikasi SMA Grading 0/11..................................................... 9

Tabel III.2 Spesifikasi Gradasi Aggegat Campuran SMA ............................. 10

Tabel III.3 Ketentuan Ketentuan Aspal Keras ................................................ 11

Tabel V.1 Hasil Pemeriksaan Fresh Aggregat ............................................. 23

Tabel V.2 Hasil Pemeriksaan RAP Sebagai Aggregat Kasar ...................... 23

Tabel V.3 Hasil Pemeriksaan Aggregat Halus ............................................. 23

Tabel V.4 Hasil Pemeriksaan Kualitas Aspal Pen 60/70 .............................. 24

Tabel V.5 Hasil Pemeriksaan Kualitas Filler Debubatu .............................. 24

Tabel V.6 Hasil Pemeriksaan Kualitas Filler Batubara ................................ 24

Tabel V.7 Hasil Analisa Saringan................................................................. 25

Tabel V.8 Perhitungan Berat Campuran ....................................................... 26

Tabel V.9 Variasi Sample ............................................................................. 30

Tabel V.10 Hasil Marshall Test Menggunakan Variasi RAP dan Filler batubara

........................................................................................................................ 31

Tabel V.11 Proprsi RAP dan Filler batubara terhadap SMA........................ 39

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar III.1 Perbandingan Campuran SMA dan HMA ................................. 8

Gambar III.2 Gradasi Campuran SMA ........................................................... 10

Gambar III.3 Skematis Berbagai Jenis Volume Beton Aspal ....................... 13

Gambar V.1 Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas................................. 27

Gambar V.2 Hubungan Kadar Aspal dengan Flow ....................................... 27

Gambar V.3 Hubungan Kadar Aspal dengan VFWA ..................................... 38

Gambar V.4 Hubungan Kadar Aspal dengan VIM......................................... 38

Gambar V.5 Hubungan Kadar Aspal dengan MQ ......................................... 29

Gambar V.6 Kadar Aspal dengan Berat Isi Material Agregat ....................... 29

Gambar V.7 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan VFWA ....... 32

Gambar V.8 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan VMA.......... 33

Gambar V.9 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan VIM ........... 34

Gambar V.10 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan Density ... 35

Gambar V.11 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan Stabilitas . 36

Gambar V.12 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan Flow ........ 37

Gambar V.13 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan MQ .......... 48

Gambar V.14 Kadar RAP Optimum .............................................................. 40

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 : Hasil Pemeriksaan Aspal AC 60-70

LAMPIRAN 2 : Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar dan RAP

LAMPIRAN 3 : Hasil Pemeriksaan Agregat Halus, Filler batubara

LAMPIRAN 4 : Mix Design Bahan Susun KAO Uji

LAMPIRAN 5 : Hasil Uji Marshall untuk KAO

LAMPIRAN 6 : Mix Design Benda Uji

LAMPIRAN 7 : Hasil Uji Marshall Pada Benda Uji

xvi

PENGEMBANGAN CAMPURAN BERGRADASI SPLIT MASTICASPHALT (SMA) MENGGUNAKAN BAHAN RECLAIMED ASPHALT

PAVEMENT (RAP) DAN LIMBAH ARANG BATUBARA

Abstrak

Split Mastic Asphalt (SMA) adalah campuran dengan gradasi senjang ataugap graded yang mengandung sebagian besar agregat kasar dan membentukkerangka yang efisien untuk penyebaran beban. Agregat kasar diikat bersama-sama oleh mastic, yang mengandung bahan pengisi (filler), serat (fiber).Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) adalah bahan bongkaran perkerasan jalanlama. Filler batubara adalah bahan bakar fosil, terbentuk dari endapan batuanorganik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Karena desakan krisisminyak dan isu lingkungan untuk mereduksi limbah, material RAP kemudianmulai dimanfaatkan secara progesif dengan cara diolah kembali. Tujuan penelitianini adalah untuk mengetahui proporsi RAP dan pengaruh penggunaan fillerbatubara terhadap kinerja SMA.

Metode penelitian yang dilakukan yaitu membuat campuran bergradasiSMA dengan variasi RAP 0 %, 50 %, 100 % dari total agregat kasar, dan fillerbatubara 0 %, 50 %, dan 100 % dari total berat filler. Berat total benda uji adalah1200 gr. Fraksi agregat kasar sebanyak 70 %, agregat halus 19,5 %, dan filler 10,5%. Pada penelitian ini pengujian yang dilakukan yaitu uji marshall sebanyak 18benda uji. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Perkerasan TeknikSipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Kadar Aspal Optimum (KAO) dengan menggunakan agregat baru dan seratdedak 7 % diperoleh nilai sebesar 6,5 %. Variasi benda uji yaitu kadar RAP 0 %,50 %, dan 100% dari total aggregat kasar dan kadar filler batubara sebesar 0 %,50 %, dan 100 % dari total berat filler. pengujian pada benda uji, dengan naiknyakadar RAP nilai VFWA, dan flow cenderung naik sedangkan nilai VMA, VIM,stabilitas, dan MQ (Marshall Quotient) cenderung turun. Sedangkan naiknyakadar filler batubara, maka nilai VFWA dan flow ikut naik sedangkan nilai VMA,VIM, stabilitas, dan MQ (Marshall Quotient) turun. Kadar RAP optimum yangdapat memenuhi spesifikasi SMA grading 0/11 yaitu pada sampel 6 denganvariasai RAP banding agregat baru yaitu 50 : 50 dan kadar filler batubara 100 %.Dari kadar RAP 50 % dan 100 % dengan 100 % filler batubara dibuat grafikuntuk menentukan kadar RAP optimum yang memenuhi spesifikasi yaitu sebesar67 % dari total aggregat kasar atau 48 % dari total campuran.

Kata kunci : Reclaimed Asphalt Pavement; Split Mastic Asphalt; Filler batubara;Karakteristik Marshall.

xvii

DEVELOPMENT OF MIXED GRADED SPLIT MASTIC ASPHALT(SMA) MATERIAL USING RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT (RAP)

AND WASTE CHARCOAL COAL

ABSTRACT

Split Mastic Asphalt (SMA) is a mixture with gap grading or gap graded,which contains most of coarse aggregate and form an efficient framework for thedeployment of the load. Coarse aggregate bound together by the mastic, whichcontain fiber fillers. Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is a long road pavementdemolition materials. Filler coal are fossil fuels, sedimentary organic rockcomposed of carbon, hydrogen and oxygen. Due to the insistence of the oil crisisand environmental issues to reduce waste, material RAP then began utilizedprogressive manner reprocessed. The purpose of this study was to determine theproportion of RAP and the effect of the use of coal filler on the performance ofsplit mastic asphalt.

The research method is to make a mixture of graded split mastic asphaltwith RAP variation of 0%, 50%, 100% of the total coarse aggregate and coalfiller 0%, 50%, and 100% of the total weight of the filler. The total weight of thetest object is 1200 grams. Coarse aggregate fraction as much as 70%, fineaggregate 19.5%, and 10.5% filler. In this study, the tests performed are as manyas 18 marshall test specimen. This research was conducted at the Laboratory ofCivil Engineering Pavement Materials Muhammadiyah University of Surakarta.

Optimum Asphalt Content (KAO) using the new aggregate and fiber bran7% obtained a value of 6.5%. Variations of the test specimen that RAP content of0%, 50%, and 100% of the total coarse aggregates and coal filler content of 0%,50%, and 100% of the total weight of the filler. testing the specimen, with risinglevels of RAP VFWA value, and the flow tends to rise while the value of VMA,VIM, stability, and MQ (Marshall Quotient) tends to fall. While coal filler levelsrise, then the value VFWA and flow to go up while the value of VMA, VIM,stability, and MQ (Marshall Quotient) down. RAP optimum levels to meet thespecifications of high school grading 0/11 ie on the sample 6 with RAP appealvariasai new aggregate is 50: 50 and a filler content of coal 100%. RAP contentof 50% and 100% to 100% coal filler made a chart to determine the optimumlevels of RAP that meets the specifications that is equal to 67% of total coarseaggregates or 48% of the total mixture.

Keywords : Reclaimed Asphalt Pavement; Split Mastic Asphalt; Filler coal;Marshall characteristics.

pengembangan campuran bergradasi split ma s tic …eprints.ums.ac.id/48184/3/halaman depan.pdf ·...

Documents