penggunaan iron slag sebagai agregat kasar … · dewasa ini adalah iron slag atau limbah besi....

103

Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017

PENGGUNAAN IRON SLAG SEBAGAI AGREGAT KASAR

PADA CAMPURAN AC-BC

Tamrin Mallawangeng1), Satriawati Cangara2) 1 Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik, Universitas Bosowa

Email: tamrin [email protected] 2Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik, Universitas Bosowa

Email: [email protected]

.

ABSTRAK Agregat dengan kualitas yang baik dibutuhkan untuk trotoar yang langsung menyalurkan beban lalu

lintas dan meneruskannya ke lapisan yang berada di bawahnya. Faktanya di lapangan ada beberapa

daerah yang sulit mendapatkan agregat standar untuk bahan perkerasan. Alternatif yang digunakan

untuk jalan aspal adalah memanfaatkan bahan-bahan lokal sebagai contoh; agregat terak besi (iron slag).

Metode penelitian adalah metode di laboratorium dengan menggunakan campuran aspal AC-BC untuk

menggantikan agregat standar 10-20 mm dan 0.5-1 mm iron slag. Pengujian dilakukan dengan membuat

10 spesimen untuk mendapatkan kadar aspal optimum (OBC) sebesar 6,5%, maka diperoleh hasil nilai

kerapatan Marshall yaitu 2.369 dengan kadar aspal 6,5%, sedangkan penggunaan iron slag 100% yaitu

2.637%, nilai agregat standar VIM memenuhi spesifikasi kadar aspal 6,0% -7,0% dan iron slag memenuhi

spesifikasi pada variasi 50% -100%, nilai keseluruhan VMA pada keseluruhan memenuhi spesifikasi dan

standar serta penggunaan iron slag, nilai gabungan standar VFB memenuhi spesifikasi kadar aspal 6,0% -

7,0% dan limbah iron slag secara keseluruhan memenuhi spesifikasi, nilai keseluruhan stabilitas pada

standar dan besi. Sampah terak secara keseluruhan memenuhi spesifikasi, nilai keseluruhan aliran pada

standar dan limbah iron slag secara keseluruhan memenuhi spesifikasi, dan untuk marshhall Quatient nilai

agregat standar dan limbah iron slag sampai keseluruhan memenuhi spesifikasi. Untuk sisa uji Marshall

perendaman 30 menit dan 24 jam dan diperoleh hasil tertinggi pada variasi iron slag 0% dan yang

memenuhi spesifikasi yaitu variasi 0% -50%. Agregat limbah agregat iron slag yang memenuhi

persyaratan standar (revisi spesifikasi umum umum 2010 dari jalan dan jembatan) dapat digunakan untuk

menggantikan campuran aspal agregat.

Kata Kunci: Perkerasan, Beton Aspal - Binder Course, iron slag, aspal.

1. Pendahuluan

Tingginya kebutuhan akan pelayanan transportasi saat ini (khususnya transportasi darat)

berarti bahwa tuntutan kebutuhan akan prasarana tersebut juga semakin tinggi pula, baik

kebutuhan dalam prasarana yang baru maupun pada peningkatan dan pemeliharaan dari

prasarana transportasi darat yang sudah ada. Untuk memenuhi tuntutan tersebut maka perlu

diupayakan adanya efisiensi dari berbagai komponen pembangunan jalan, baik dari bahan

konstruksi perkerasan, peralatan yang digunakan maupun biaya-biaya kostruksi lainnya.

Selain aspal, agregat juga merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan

campuran hot mix. Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral

lainnya berupa hasil alam atau buatan. Salah satu agregat buatan yang sering dijumpai

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

104


dewasa ini adalah Iron Slag atau limbah besi. Iron Slag merupakan hasil residu pembakaran

tanur tinggi yang dihasilkan oleh industri peleburan besi yang secara fisik menyerupai agregat

kasar. Suatu slag yang dihasilkan dapat mencapai 15.000 ton per tahun sehingga merupakan

ancaman bagi pelestarian lingkungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha pendaya-gunaan

slag tersebut.

2. KAJIAN LITERATUR

2.1 Jalan dan Pekerasan

Jalan adalah prasarana transportasi darat yang meliputi segala bagian jalan, termasuk

bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukkan bagi lalu lintas, yang berada

pada permukaan tanah, di atas permukaan tanah, di bawah permukaan tanah dan/atau air,

serta di atas permukaan air, kecuali jalan kereta api, jalan lori, dan jalan kabel (Peraturan

Pemerintah Nomor 34 Tahun 2006).

Perkerasan jalan adalah lapisan permukaan jalan yang terdiri dari campuran agregat yang

bisa berupa batu pecah, batu kali dan berfungsi untuk menahan beban kendaraan yang

melewati jalan tersebut. Lapis pekerasan tersebut harus mampu dilewati kendaraan-kendaraan

yang akan melintas diatas jalan tersebut dengan tinngkat kenyamanan tertentu dan harus anti

selip.

2.2 Bahan Campuran Beraspal Panas

2.2.1 Aspal

Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam konsistensinya di

mana unsur pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi secara alam atau yang

dihasilkan dengan penyulingan minyak (Petroleum). Proses pemisahan dari bahan bakar

minyak bumi dapat dilihat pada gambar

105


2.2.2 Agregat Kasar

Agregat adalah partikel mineral yang berbentuk butiran-butiran yang merupakan salah

satu penggunaan dalam kombinasi dengan berbagai macam tipe mulai dari sebagai bahan

material di semen untuk membentuk beton, lapis pondasi jalan, material pengisi, dan lain-lain

(Harold N. Atkins, PE. 1997). Agregat kasar yaitu yang tertahan ayakan No.8 (2,36 mm) yang

dilakukan secara basah dan harus bersih, keras, awet, dan bebas dari lempung atau bahan yang

tidak dikehendaki lainnya dan memenuhi ketentuan.

2.2.3 Agregat Halus

Agregat halus meliputi agrerat yang butirannya lolos ayakan No. 8 dan tertahan pada

ayakan No. 200. Bahan pengisi (Filler) berfungsi sebagai pengisi rongga udara pada material

sehingga memperkaku lapisan aspal.

2.2.4 Iron Slag

Limbah Iron Slag adalah bongkahan panas yang telah diproses melalui penyemprotan air

tekanan tinggi sehingga bongkahan slag pecah menjadi ukuran butir tertentu.

2.3 Campuran Aspal Panas (Hotmix)

Campuran aspal panas adalah suatu kombinasi pencampuran antar agregat bergradasi

rapat yang berisi agregat kasar, halus, dan filler sebagai komposisi utama kemudian

ditambahkan aspal sebagai bahan pengikat.

2.4 Lapisan Aspal Beton (Laston)

Lapis aspal beton adalah lapisan penutup konstruksi jalan yang mempunyai nilai struktural

yang pertama kali dikembangkan di Amerika oleh The Asphalt Institude dengan nama Asphalt

Concrete (AC). Menurut spesifikasi campuran aspal Departemen Pekerjaan Umum 2010, Laston

(AC) terdiri dari tiga macam campuran, Laston Lapis Aus (AC-WC), Laston Lapis Pengikat (AC-

BC) dan Laston Lapis Pondasi (AC-Base) dengan ukuran maksimum agregat masing-masing

campuran adalah 19 mm, 25.4 mm, 37.5 mm.

Alasan penggunaan lapis aspal AC-BC pada penelitian ini adalah :

1. AC-BC adalah salah satu campuran laston yang berfungsi sebagai pondasi lapis antara.

2. Diharapkan bahwa lapis perkerasan AC-BC ini mampu menahan beban untuk diteruskan ke

tanah (karena tidak ada AC-Base).

3. Karena permukaan Iron Slag yang kasar dan tajam sehingga dapat mempengaruhi

besarnya keausan roda kendaraan.

2.5 Karakteristik Aspal

Karakteristik yang harus dimiliki oleh campuran aspal AC-BC adalah :

a. Stabilitas

Stabilitas lapisan perkerasan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban

lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti, gelombang alur ataupun bleeding.

b. Rongga Dalam Mineral Agregat (VMA)

106


VMA (Voids in Mineral Agregat) diartikan sebagai ruang antara partikel agregat pada suatu

perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan kadar aspal efektif, yang dinyatakan

dalam persen terhadap volume campuran total.

c. Rongga Dalam Campuran (VIM)

VIM (Void in the Mix) dalam campuran perkerasan beraspal terdiri atas ruang udara

diantara partikel agregat yang terselimuti aspal.

d. Rongga Terisi Aspal (VFA)

VFA (Void Filled with Asphalt) adalah persen rongga yang terdapat diantara partikel

agregat VMA (Void Filled with Asphalt) yang terisi oleh aspal, tidak termasuk aspal yang

diserap oleh agregat.

e. Kelelehan (Flow)

Kelelehan adalah perubahan bentuk plastis suatu campuran aspal yang terjadi akibat beban

sampai batas runtuh. Nilai flow yang memenuhi spesifikasi, yaitu minimal 2 mm dan

maksimal 4 mm.

3. METODE PENELITIAN

3.1 Flow Chart Penelitian

adapun diagram alur pelaksanaan penelitian di laboratorium ini meliputi :

Gambar 1. Flowchart Penelitian

107


4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil Pemeriksaan Karateristik Material

Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (Batu Pecah 0,5-1)

Tabel 2. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (Iron Slag)

Tabel 3. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (Abu Batu)

Tabel 4. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Bahan Pengikat (Aspal)

108


Gambar 2. Persentasi Lolos Saringan

Tabel 5. Gradasi Gabungan Laston (AC_BC)

109


Dari tabel 5 diatas maka nilai persentase agregat gabungan yang memenuhi spesifikasi

adalah :

Agregat Kasar (Batu Pecah 0.5-1) = 20%

Agregat Kasar (Batu Pecah 1-2 ) =33%

Abu Batu =45%

Filler = 2%

4.2 Penentuan Kadar Aspal Optimum

Tabel 5. Hasil Pengujian Marshall untuk Kadar Aspal Optimum

110


Setelah memperoleh hasil pengujian Marshall dengan menggunakan agregat standar,

maka dibuatlah bertchat untuk menentukan nilai Kadar Aspal Optimum.

4.3 Rancangan Campuran AC-BC dengan Menggunakan Iron Slag

Tabel 6. Rancangan Campuran AC-BC dengan Menggunakan Iron Slag

111


4.4 Hasil Pengujian Marshall Test dengan Menggunakan Iron Slag

Tabel 7. Hasil Pengujian Marshall Test dengan Menggunakan Iron Slag

4.4.1 Grafik Hasil Pengujian

Gambar 3. Grafik VMA

112


113


114


4.5 Stabilitas Marshall Sisa

Stabilitas marshall sisa adalah nilai stabilitas dari benda uji yang direndam didalam

waterbath selama 1x24 jam pada temperature 60°C. Untuk mendapatkan nilai stabilitas Marshall

sisa diperoleh dari perbandingan antara stabilitas pada perendaman 24 jam dengan

perendaman pada 30 menit. Kegunaannya untuk mendapatkan durabilitas atau keawetan dari

aspal beton tersebut saat mengalami perendaman. Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada

tabel berikut :

115


5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, kami dapat menyimpulkan beberapa hal

sebagai berikut :

1. Nilai karakteristik dari limbah iron slag memenuhi spesifikasi Bina Marga Kementrian

Pekerjaan Umum untuk digunakan pada campuran aspal panas (AC-BC).

2. Nilai volumetrik campuran AC-BC (VIM, VMA, VFB) dan sifat fisik (flow, stabilitas, dan

marshall quotient) yang menggunakan limbah iron slag memenuhi spesifikasi dan dapat

digunakan sebagai perkerasan jalan.

3. Semakin besar variasi penambahan limbah iron slag maka semakin tinggi pula nilai

stabilitas yang dihasilkan. Hal tersebut disebabkan karena iron slag memiliki permukaan

yang kasar serta dapat meningkatkan perlawanan terhadap kekuatan tekan. Sedangkan

nilai Stabilitas Marshall sisa mengalami penurunan setelah perendaman 24 Jam, hal

tersebut disebabkan karena iron slag memiliki porositas yang tinggi sehingga

mempengaruhi permeabilitas campuran air pada aspal. Hal ini menyebabkan ikatan aspal

mudah lepas sehingga durabilitasnya rendah.

5.2 Saran

Sebagaimana dengan hasil kesimpulan diatas, kami menyarankan beberapa hal sebagai

berikut :

1. Jika limbah iron slag digunakan sebagai bahan pengganti agregat kasar pada

perkerasan jalan maka perlu memperhatikan lokasi dan jumlah material limbah iron

slag yang digunakan karena apabila menggunakan agregat ini perlu adanya industri

besi yang mengelolah limbah iron slag agar lebih mudah memperoleh bongkahan

seperti agregat standar.

2. Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap penggunaan limbah iron slag

sebagai agregat lain, misalnya dengan menggunakan iron slag sebagai agregat halus

ataupun sebagai filler pada campuran beraspal dengan kondisi yang lebih ekstrim.

3. Nilai yang diperoleh dalam penelitian ini tidaklah merupakan nilai yang mutlak. Untuk

itu perlu dilakukan pengujian dilapangan dengan campuran yang sama dan dapat

dibandingkan hasilnya dengan pengujian yang ada di laboratorium.

DAFTAR PUSTAKA

1. Achmadi, Ali. 2015. Kajian Beton Mutu Tinggi Menggunakan Slag Sebagai Agregat Halus

dan Agregat Kasar dengan Aplikasi Superplasticizer dan Silicafume. Semarang : Laporan

Akhir Program Pascasarjana UniversitasDiponegoro.(online),

(http://eprints.undip.ac.id/20408/1/ali_akhmadi.pdf. diakses 24 September 2015).

2. Anonim. 2005.Badan Litbang PU Departemen Pekerjaan Umum.Pedoman Penggunaan

Agregat Slag Besi dan Baja untuk Campuran Beraspal Panas. Bandung

3. Anatonim. 2010. Spesifikasi Perkerasan Lentur Jalan Raya. Jakarta: Departemen Pekerjaan

Umum.

4. Gunawan, G, dkk. 2011. Pemanfaatan Slag Baja untuk Teknologi Jalan yang Ramah

Lingkungan.

http://eprints.undip.ac.id/20408/1/ali_akhmadi.pdf.%20diakses%2024%20September%202015

116


5. Irawan, Dwi Agus Susilo dan Bahri, Samsul. 2009. Pemanfaatan Limbah Serbuk Besi

sebagai Bahan Pengganti Sejumlah Agregat Halus pada Campuran Asphalt Concrete –

Binder Course (AC-BC). Bengkulu : Universitas Bengkulu.

6. Ismanto, Bambang. 2001. Perancangan Perkerasan dan Bahan. Bandung.

7. Juandi dan Putra, Andi Adriansya. 2011. Pengaruh Pengganti Agregat Kasar dengan Iron

Slag PT. Barawaja Makassar Terhadap Kuat Tekan Beton. Laporan Tugas Akhir. Makassar

: Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang.

8. Leksminingsih. 2015. Pengkajian Kinerja Slag dan Batu Gamping pada Perkerasan Jalan.

Bandung. (Online), (http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/273101952071907-0284.pdf

diakses 3 Agustus 2015).

9. Sukirman, Silvia. 2003. Campuran Beton Aspal Panas. Jakarta: Granit

10. Sulaksono, Sony. 2001. Rekayasa Jalan. Bandung.

11.

http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/273101952071907-0284.pdf%20diakses%203%20Agustus%202015

http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/273101952071907-0284.pdf%20diakses%203%20Agustus%202015

penggunaan iron slag sebagai agregat kasar … · dewasa ini adalah iron slag atau limbah besi....

Documents