Abu Kelapa Sawit

PENGGUNAAN ABU KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENGISI DALAM CAMPURAN PANAS KONKRIT BERASFALT. KHADJIJAH BINTI NAWAWI. UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA.





PENGGUNAAN ABU KELAPA SAWIT SEBAGAI BAHAN PENGISI DALAM CAMPURAN PANAS KONKRIT BERASFALT. KHADJIJAH BINTI NAWAWI. Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam. Fakulti Kejuruteraan Awam Universiti Teknologi Malaysia. NOVEMBER 2005.



iii. Buat insan-insan tersayang… Teristimewa buat… Ibu, ayah, kakak serta adik-adik yang senantiasa diingati… Terima kasih atas segala kepercayaan serta pengorbanan dan senantiasa disisi bila diperlukan....…. Walaupun berada jauh dimata namun kalian tetap pembakar semangat dalam meneruskan perjuangan ini. Buat….Izuan Terima kasih kerana memahami serta kasih sayang yang dicurahkan selama ini…. Buat penyelia...Tuan Hj Che Ros Ismail Terima kasih kerana tidak pernah jemu membimbing dan membantu dalam menyiapkan Projek Sarjana Muda ini... Salam sayang buat semua D’jah.

iv. PENGHARGAAN. Alhamdulillah, bersyukur saya panjatkan ke hadrat Allah kerana dengan limpah-Nya saya telah berjaya menyiapkan laporan Projek Sarjana Muda (PSM) ini dalam tempoh yang ditetapkan.. Saya ingin mengambil kesempatan ini untuk mengucapkan setinggi-tinggi penghargaan saya kepada Tuan Haji Che Ros bin Ismail selaku penyelia saya yang telah banyak membimbing serta memberi tunjuk ajar kepada saya dalam menyiapkan laporan ini.. Jutaan terima kasih juga ditujukan kepada semua kakitangan Makmal Kejuruteraan Jalan raya yang selama ini banyak membantu dan memberi tunjuk ajar dalam mengendalikan ujian-ujian makmal dari peringkat awal sehingga ke peringkat akhir ujian dijalankan.. Sekalung penghargaan yang tak terhingga juga diucapkan kepada kedua ibubapa saya serta keluarga yang tidak jemu memberi dorongan dan semangat kepada saya sepanjang pengajian saya di UTM ini. Dan tidak dilupa juga kepada rakan seperjuangan saya, Hayati Jemiron, Mohd Zainazim dan juga Nur Izzi bin Yusof yang banyak membantu saya dalam menjalankan ujikaji ini.. Ahkir sekali, ucapan jutaan terima kasih diucapkan kepada mereka yang terlibat secara langsung mahupun tidak langsung membantu saya dalam menjayakan projek akhir saya ini. Jasa anda semua tidak akan saya lupakan..

v. ABSTRAK. Ekoran daripada pertambahan beban lalulintas dari semasa ke semasa, struktur jalan raya yang direka bentuk hendaklah mempunyai ketahanlasakan dan kebolehkhidmatan yang tinggi dalam memainkan peranannya sebagai salah satu media perhubungan yang terpenting.. Struktur jalan yang dibina juga mestilah. mempunyai kestabilan dan kekukuhan yang baik bagi memastikan keselamatan pengguna.. Para jurutera dan ahli sains berusaha dalam meningkatkan prestasi. turapan asfalt secara berterusan. Pengubahsuaian campuran merupakan salah satu pendekatan yang diambil untuk tujuan tersebut. Kajian ini dijalankan bagi mengkaji kesesuaian abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi alternatif bagi menggantikan simen yang lazimnya digunakan sebagai bahan pengisi dalam campuran asfalt. Kajian ini dilakukan dengan penyediaan sampel kawalan dan juga sampel dengan peratus kandungan abu kelapa sawit yang berbeza iaitu sebanyak 1%, 2%, 3%, 4.5%, 5.5% dan 6.5% sebagai bahan pengisi. Ujian Marshall digunakan untuk menilai kesesuaian abu kelapa sawit sebagai pengisi. Perbandingan keputusan ujikaji dibuat di antara campuran kawalan dan juga campuran yang mengandungi abu kelapa sawit. Hasil kajian mendapati abu kelapa sawit tidak sesuai digunakan sebagai bahan pengisi dalam konteks kestabilan, aliran, kepadatan, peratus lompang dalam campuran, lompang terisi bitumen dan lompang dalam agregat kerana pada awal peringkat penambahan abu kelapa sawit telah menunjukkan keputusan yang kurang memuaskan..

vi. ABSTRACT. Due to the increasing number of traffic load from time to time, road pavement must be designed in with durability and serviceability as one of an important linkages.. Road structure built must have good strength and stiffness. aspects to ensure user safety. Engineer and scientist are constantly trying to improve the performance of asphalt pavement.. Modification of mixture is one of the. approaches taken to improve pavement performance. This study was conducted to investigate the suitability on the utilization of Palm Oil Fly Ash (POFA) as an alternative filler to replace the use of cement which is practically used as filler in asphalt mixtures. Asphalt mixture containing POFA at various percentage 1%, 2%, 3%, 4.5%, 5.5% and 6.5% and control sample were prepared. Marshall test method was used to evaluate the suitability of Palm Oil Fly Ash as filler. Results obtained from the test will be compared between asphalt mixture containing Palm Oil Fly Ash and control mix. The results show that Palm Oil Fly Ash are not suitable to be used as a filler in Hotmix asphalt. Furthermore, the POFA mixture does not performed satisfactorily even at the early stage of additional of Palm Oil Fly Ash..

vii. KANDUNGAN. TAJUK. HALAMAN. PENGAKUAN. ii. DEDIKASI. iii. PENGHARGAAN. iv. ABSTRAK. v. ABSTRACT. vi. SENARAI KANDUNGAN. vii. SENARAI JADUAL. x. SENARAI RAJAH. xi. SENARAI SIMBOL. xii. SENARAI LAMPIRAN. xiii. BAB 1. BAB 2. PENGENALAN 1.1. Pendahuluan. 1. 1.2. Pernyataan Masalah. 2. 1.3. Matlamat dan Objektif Kajian. 3. 1.4. Skop Kajian. 4. 1.5. Kepentingan Kajian. 4. KAJIAN LITERATUR 2.1. Pengenalan. 6. 2.2. Campuran Berbitumen. 7. 2.3. Bahan-Bahan Campuran Turapan. 7. 2.3.1. Bitumen. 7. 2.3.1.1 Sumber dan Pengkelasan Bitumen. 8.

viii 2.3.1.2 Jenis-jenis Bitumen 2.3.2 Agregat. 10. 2.3.2.2 Agregat Halus. 11 11. 2.3.3.1 Jenis-jenis Bahan Pengisi. 12. 2.3.3.2 Penggredan Bahan Pengisi. 14. 2.4. Kajian Lepas Mengenai Penggunaan Bahan Pengisi. 14. 2.5. Abu Kelapa Sawit. 15. 2.5.1. 16. 2.6. Komposisi Kimia dan Fizikal Abu Kelapa Sawit. Campuran Panas Konkrit Berasfalt. 18. METODOLOGI KAJIAN 3.1. Pengenalan. 20. 3.2. Ujian-Ujian Makmal. 21. 3.2.1. Pemilihan Agregat. 22. 3.2.1.1 Pengasingan Agregat. 22. 3.2.2 Analisis Ayakan Abu Kelapa Sawit. 23. 3.2.3. Penentuan Graviti Tentu Agregat Kasar. 24. 3.2.4 Penentuan Graviti Tentu Agregat Halus. 25. 3.2.5 Penentuan Graviti Tentu Habuk Kuari. 26. 3.2.6. Penentuan Graviti Tentu Simen. 27. 3.2.7. Bitumen. 28. 3.3. BAB 4. 9. 2.3.2.1 Agregat Kasar. 2.3.3 Bahan Pengisi. BAB 3. 9. Penyediaan Sampel bagi Kandungan Abu yang Berbeza Peratusan. 28. 3.4. Ujian Marshall. 30. 3.5. Penentuan Graviti Tentu Pukal Sampel Terpadat. 31. 3.6. Ujian-Ujian Ke Atas Sampel Marshall. 32. 3.6.1 Ujian Kestabilan Dan Aliran. 32. ANALISIS DATA DAN PERBINCANGAN 4.1. Pengenalan. 34. 4.2. Ujian Analisis Ayakan. 34. 4.3. Penentuan Graviti Tentu. 35.

ix 4.3.1. Graviti Tentu Bitumen. 36. 4.3.2 Graviti Tentu Agregat. 36. 4.3.3 Graviti Tentu Bahan Pengisi. 36. 4.3.4 Graviti Tentu Campuran Agregat. 37. 4.3.5 Graviti Tentu Pukal Sampel. 37. 4.4. Kandungan Bitumen Optimum. 38. 4.5. Analisis Kesan Abu Kelapa Sawit dalam Campuran. 38. 4.5.1 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Kestabilan Campuran 4.5.2. 38. Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Ketumpatan Campuran. 39. 4.5.3 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Aliran Campuran. 40. 4.5.4 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Peratus Lompang Terisi Bitumen 4.5.5. 41. Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Lompang dalam Campuran. 42. 4.5.6 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Lompang dalam Mineral Agregat. 43. 4.5.7 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Kekukuhan Campuran 4.6. BAB 5. Penutup. 44 45. KESIMPULAN DAN CADANGAN 5.1. Pengenalan. 47. 5.2. Kesimpulan. 47. 5.3. Masalah yang Dihadapi. 48. 5.4. Cadangan. 49. 5.5. Penutup. 50. RUJUKAN LAMPIRAN A-G. 51 54-66.

x. SENARAI JADUAL. NO. JADUAL. TAJUK. HALAMAN. 2.1. Penggredan bahan pengisi. 2.2. Perbandingan ciri fizikal dan komposisi kimia abu kelapa. 14. sawit dan simen portland. 16. 3.1. Had penggredan agregat bagi ACW20. 23. 3.2. Jisim agregat bagi setiap saiz untuk kandungan bitumen optimum. 3.3. 29. Penyediaan sampel mengikut peratusan abu kelapa sawit yang digunakan. 29. 3.4. Faktor pembetulan kestabilan sampel Marshall. 33. 3.5. Piawaian JKR/SPJ/1988 bagi lapisan haus dan lapisan pengikat. 4.1. 33. Peratus jisim tertahan dan jisim agregat untuk kandungan bitumen optimum. 35. 4.2. Nilai graviti tentu setiap agregat. 36. 4.3. Nilai graviti tentu bahan pengisi. 37. 4.4. Graviti tentu pada kandungan bitumen optimum dengan peratusan abu kelapa sawit yang berbeza. 4.5. 37. Perbandingan nilai parameter campuran kawalan, campuran abu kelapa sawit dan spesifikasi JKR. 46.

xi. SENARAI RAJAH. NO. RAJAH. TAJUK. HALAMAN. 2.1. Penggunaan bahan buangan kelapa sawit. 17. 2.2. Abu kelapa sawit sebelum proses pengisaran dan ayakan. 17. 2.3. Abu kelapa sawit selepas proses pengisaran dan ayakan. 18. 3.1. Carta aliran metodologi kajian. 20. 3.2. Carta aliran ujian-ujian yang akan dijalankan. 21. 4.1. Kesan abu kelapa sawit ke atas kestabilan campuran. 39. 4.2. Kesan abu kelapa sawit ke atas ketumpatan campuran. 40. 4.3. Kesan abu kelapa sawit ke atas aliran campuran. 41. 4.4. Kesan abu kelapa sawit ke atas peratus lompang terisi bitumen. 4.6. Kesan abu kelapa sawit ke atas peratus lompang dalam campuran. 4.7. 4.8. 42. 43. Kesan abu kelapa sawit ke atas peratus lompang dalam mineral agregat. 44. Kesan abu kelapa sawit ke atas kekukuhan campuran. 45.

xii. SENARAI SIMBOL. km. -. kilometer. kg. -. kilogram. mm. -. millimeter. ºC. -. darjah celcius. cm. -. sentimeter. 3. m. -. meter padu. g. -. gram. µm. -. micrometer. ACB. -. Asphaltic Concrete Binder. ACW. -. Asphaltic Concrete Wearing. ASTM. -. American Society for Testing and Material. AASTHO. -. American Association of State Highway and Transportation Officials. SGagg. -. Specific Gravity Aggregate. SGbit. -. Specific Gravity Bitumen.

xiii. SENARAI LAMPIRAN. NO. LAMPIRAN. TAJUK. HALAMAN. A. Pra-campuran agregat. 54. B. Lengkung taburan agregat campuran ACW20. 55. C. Graviti tentu bahan. 56. D. Komposisi sampel mengikut peratusan abu kelapa sawit yang digunakan. 57. E. Keputusan ujian Marshall. 58. F. Data dan analisis parameter Marshall campuran ACW20. G. 59. Peralatan ujikaji dan proses penyediaan sampel Marshall. 62.

BAB 1. PENGENALAN. 1.1. Pendahuluan. Rangkaian sistem jalan raya merupakan salah satu medium perhubungan yang terpenting yang mana penggunaannya semakin meluas pada masa kini. Di negara kita, pembinaan jalan raya juga telah mengalami arus transformasi yang agak ketara dengan terciptanya pelbagai teknologi terbaru serta pelbagai penyelidikan dan pembangunan dalam aspek rekabentuk dan pembangunan jalan raya. Rangkaian jalan raya juga merupakan satu-satunya infrastruktur asas yang memainkan peranan penting dalam pembangunan sosial dan pertumbuhan ekonomi sesebuah negara.. Perkembangan rangkaian sistem jalan raya juga dapat kita lihat bermula sejak penemuan roda di Samaria sekitar tahun 3000 sebelum Masihi (Che Ros, Othman dan Mohd Rosli, 1999). Sistem jalan pada masa itu hanyalah jalan denai yang hanya bertujuan untuk pergerakan dan perpindahan dari satu tempat ke satu tempat. Namun demikian, sistem jalan raya telah dibangunkan sehinggalah pada masa kini sistem jalan raya telah berkembang pesat dengan kemajuan pembinaan jalanraya berbitumen.. Di negara kita, sistem jalan raya kebanyakannya merupakan jalan raya berbitumen. Dalam pembinaan jalan berbitumen ini, teknik dan kaedah pembinaan jalan juga merupakan faktor yang menjadikan sesebuah jalan itu dapat berfungsi dengan sempurna dalam memberi kebolehkhidmatan pada struktur jalan agar dapat.

2 memainkan peranannya sebagai salah satu medium perhubungan yang terpenting. Dengan berkembangnya rangkaian jalan raya juga menunjukkan kemajuan sesebuah komuniti, masyarakat serta negara.. 1.2. Pernyataan Masalah. Perkembangan industri pertanian di negara kita semakin berkembang pesat terutamanya penanaman kelapa sawit.. Malaysia merupakan pengeluar terbesar. minyak kelapa sawit dan juga produk kelapa sawit di dunia. Menurut statistik, pengeluaran minyak sawit mentah Malaysia telah meningkat secara berterusan sejak Februari 2004 sehingga September 2004. Pengeluaran pada bulan Februari adalah sebanyak 862,554 tan manakala pengeluaran pada bulan September adalah sebanyak 1,488,215 tan dan ini adalah satu tahap pengeluaran yang paling tinggi dalam tahun 2004 (Berita Sawit, Disember 2004).. Ekoran daripada peningkatan pengeluaran minyak kelapa sawit ini, pelbagai masalah telah timbul terutamanya pembuangan sisa kilang sawit yang tidak digunakan seperti batang sawit, pelepah, cangkerang buah sawit dan juga tandan kosong dan akhirnya menjadi salah satu bahan yang boleh membawa masalah kepada alam sekitar jika tidak diuruskan dengan baik.. Sisa sawit ini adalah dalam kuantiti yang banyak dan menjadi masalah untuk melupuskannya yang mana jumlahnya semakin hari semakin bertambah. Lazimnya sisa buangan ini dibakar bagi mendapatkan tenaga elektrik oleh kilang sawit. Abu kelapa sawit yang terhasil daripada pembakaran ini juga dibuang tanpa sebarang pulangan komersial.. Oleh itu, beberapa kajian telah dijalankan bagi memanfaatkan penggunaan abu kelapa sawit sebagai baja semulajadi dan juga bahan tambah dalam konkrit bagi meningkatkan kekuatan konkrit. Kajian mengenai penggunaan abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi bagi mengurangkan penggunaan simen dalam turapan jalan juga telah dibuat..

3 Simen lazimnya digunakan sebagai pengisi dalam campuran konkrit berasfalt. Pertumbuhan pesat dalam sektor pembinaan bangunan dan jalan raya menyebabkan meningkatnya permintaan terhadap simen untuk sektor itu. Justeru itu, harga simen juga semakin mahal ekoran permintaan yang tinggi terhadap bahan tersebut.. Penambahan abu kelapa sawit dalam campuran turapan dijangkakan dapat mengurangkan kos pembinaan jalan disamping membantu dalam mengurangkan masalah yang berlaku pada turapan melalui penambahbaikan kualiti campuran.. 1.3. Matlamat dan Objektif Kajian. Matlamat utama kajian ini dijalankan adalah untuk mengkaji kesesuaian penggunaan abu kelapa sawit sebagai bahan untuk turapan jalan serta mengkaji kesan daripada penggunaannya sebagai bahan pengisi dalam meningkatkan prestasi turapan panas konkrit berasfalt (HMA).. Objektif kajian ini dijalankan adalah untuk:i.. mengenalpasti potensi penggunaan abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi dalam HMA disamping mencari sumber-sumber baru yang boleh menggantikan simen dan batu kapur sebagai bahan pengisi;. ii. mengkaji kesan penggunaan abu kelapa sawit terhadap parameter Marshall; dan iii. menentukan kandungan optimum abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi dalam HMA.. Bagi mencapai objektif di atas, beberapa aspek perlu dilaksanakan dengan membuat perbandingan campuran yang menggunakan abu kelapa sawit dengan campuran yang menggunakan simen..

4 1.4. Skop Kajian. Skop kajian yang dijalankan merangkumi beberapa aspek seperti penggunaan abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi dan juga sebagai bahan pengganti kepada simen dan habuk kuari mengikut peratusan tertentu. Kajian yang dijalankan ini berdasarkan kepada ujian Marshall yang dilakukan dengan mencampurkan abu kelapa sawit pada kadar 0%, 1%, 2%, 3%, 4.5%, 5.5% dan 6.5% ke dalam campuran dan membandingkannnya dengan campuran tanpa abu kelapa sawit sebagai campuran kawalan.. Seterusnya, kajian ini dijalankan dengan membuat perbandingan parameter Marshall iaitu kestabilan, aliran, kekukuhan, ketumpatan dan lompang antara campuran kawalan dengan campuran yang menggunakan abu kelapa sawit. Campuran yang digunakan dalam ujikaji ini adalah jenis lapisan haus konkrit berasfalt, ACW20.. 1.5. Kepentingan Kajian. Sebagaimana yang telah dijelaskan sebelum ini, abu hasil pembakaran bahan sisa kelapa sawit boleh mendatangkan masalah kepada alam sekitar sekiranya tidak diuruskan dengan sempurna.. Salah satu kaedah untuk mengurangi masalah. pencemaran sisa buangan sawit ini adalah dengan mengguna semula bahan terbuang ini seperti menjalankan kajian mengenai penggunaan abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi alternatif dalam campuran turapan jalan raya.. Penggunaan abu kelapa sawit ini juga diharap dapat mengurangkan kos dalam pembinaan jalan raya yang semakin meningkat selaras dengan pertumbuhan ekonomi negara dalam sektor pembinaan bangunan dan jalan raya. Di samping itu juga, ianya sebagai alternatif menggantikan simen bagi mengimbangi kenaikan harga simen yang semakin mahal sekiranya bahan tersebut boleh diguna pakai..

5 Abu kelapa sawit ini juga merupakan satu alternatif yang lebih ekonomi penggunaannya kerana ianya mudah didapati.. Diharap dengan adanya kajian. seumpama ini dapat mengenalpasti kesesuaian penggunaan abu kelapa sawit sebagai salah satu sumber baru dalam teknologi pembinaan jalan raya..

6. BAB 2. KAJIAN LITERATUR. 2.1. Pengenalan. Pelbagai jenis turapan berbitumen telah digunakan dalam pembinaan jalan dan lebuhraya baik di negara-negara maju mahupun di negara kita, Malaysia. Turapan berbitumen sangat meluas penggunaannya kini kerana mempunyai hayat reka bentuk yang panjang dan berupaya memainkan peranan yang diharapkan pada sesuatu turapan bermutu tinggi.. Ekoran daripada pertambahan beban lalu lintas dari semasa ke semasa, struktur jalan raya yang direkabentuk hendaklah mempunyai ketahanlasakan dan kebolehkhidmatan yang tinggi dalam memainkan peranannya sebagai salah satu media perhubungan yang terpenting. Ketahanlasakan dan kebolehkhidmatan struktur jalan untuk menanggung beban lalulintas yang tinggi itu juga banyak bergantung kepada kekuatan, kekukuhan dan juga kestabilan sesuatu turapan jalan.. Faktor utama yang menjamin sesuatu turapan jalan itu dapat berfungsi sepenuhnya dengan baik bergantung kepada campuran bancuhan bahan turapan jalan itu dalam pembinaan jalan. Campuran bahan turapan yang mengikut spesifikasi yang ditetapkan sangat memainkan peranan yang penting dalam menyediakan satu permukaan yang rata serta memberi keselesaan kepada penggunanya di samping mengekalkan ciri-ciri dan sifat-sifat yang perlu ada pada sesuatu turapan jalan itu..

7 2.2. Campuran Berbitumen. Campuran berbitumen merupakan suatu campuran yang mengandungi agregat, bitumen dan juga bahan pengisi yang diikat menjadi suatu campuran yang kukuh dan biasanya digunakan dalam pembinaan jalan raya boleh lentur. Campuran ketiga-tiga bahan ini hendaklah mengikut spesifikasi tertentu bagi mendapatkan turapan yang benar-benar berkualiti, ekonomi dan bermutu tinggi.. Agregat memainkan peranan penting dalam menentukan sifat dan ciri turapan jalan dalam menyediakan struktur saling-mengunci.. Bahan pengikat bitumen. merupakan bahan yang mempunyai sifat visco-elastik yang sangat dipengaruhi oleh faktor suhu dan juga beban lalulintas yang tinggi. Bahan pengikat ini bertindak sebagai perekat diantara partikel agregat atau di antara agregat dengan lapisan bawah permukaan jalan.. Manakala bahan pengisi akan mengisi rongga-rongga yang. terdapat di antara campuran agregat dan bahan pengikat dalam memberikan kekuatan tambahan dalam mereka bentuk turapan berbitumen.. 2.3. Bahan-Bahan Campuran Turapan. Bahan-bahan yang lazim digunakan dalam menghasilkan satu campuran panas konkrit berasfalt ialah: i.. bitumen;. ii.. agregat; dan. iii. bahan pengisi.. 2.3.1. Bitumen. Bitumen merupakan cecair likat atau bahan pepejal, berwarna hitam atau perang yang mempunyai ciri-ciri lekatan serta mengandungi campuran hidrokarbon yang berasal dari petroleum mentah dan juga berlaku secara semulajadi. Ia juga.

8 mengandungi juzuk-juzuk bukan logam seperti gas, cecair, separuh pepejal dan akan larut dalam karbon disulfida (Krebs dan Walker, 1971).. Bahan berbitumen ini juga digunakan secara meluas dalam pembinaan jalan kerana sifat semulajadinya yang merupakan bahan penyimen yang kuat, mudah merekat dan juga mempunyai ketahanlasakan yang tinggi. Di samping itu juga, ia mempunyai sifat kalis airnya yang tinggi serta mempunyai kebolehlenturan yang terkawal apabila bercampur dengan agregat (Mohd Rehan, Meor Othman dan Asri, 1997).. 2.3.1.1 Sumber dan Pengkelasan Bitumen. Bitumen boleh diperolehi daripada dua sumber utama iaitu bitumen yang diperolehi secara semulajadi dan juga bitumen yang terhasil daripada proses penyulingan petroleum mentah.. a.. Bitumen Semulajadi. Bitumen semulajadi merujuk kepada pelbagai jenis bahan bitumen yang boleh didapati secara semulajadi.. Antara sifat-sifat bitumen semulajadi adalah. lembut dan merekat atau keras dan mudah rapuh. Sumber bitumen yang lembut boleh didapati dari Tasik Trinidad yang mana mengandungi sekitar 54% bitumen manakala bitumen semulajadi yang keras boleh didapati di dalam liang-liang dalam batuan sedimen seperti batu kapur dan pasir yang mengandungi kandungan bitumen sekitar 4% hingga 18%. Bitumen semulajadi juga tidak mengandungi kandungan bitumen yang tinggi berbanding dengan bitumen petroleum (Krebs dan Walker, 1971).. b.. Bitumen Petroleum. Bitumen petroleum merupakan bitumen dalam bentuk koloid yang terdapat dalam petroleum mentah yang terhasil daripada proses penyulingan berperingkat dan.

9 digunakan secara meluas dalam pembinaan jalan (Che Ros, Othman dan Mohd Rosli, 1999).. 2.3.1.2 Jenis-jenis Bitumen. Jenis-jenis bitumen yang sering digunakan dalam pembinaan turapan jalan boleh diklasifikasikan kepada beberapa jenis iaitu:i. Bitumen gred penusukan/simen asfalt - digunakan dalam pembinaan turapan boleh lentur kelas terbaik ii. Bitumen cutback - digunakan dalam pembinaan turapan jalan raya kelas rendah iii. Bitumen emulsi - digunakan dalam kerja-kerja pemulihan dan penyelenggaraan jalan raya. iv. Bitumen tertiup - digunakan dalam kerja-kerja menampal atau mengkedap retakan yang terbentuk pada turapan konkrit.. 2.3.2. Agregat. Agregat merupakan bahan asas dalam pembinaan turapan berbitumen. Agregat berperanan menanggung beban lalu lintas dari permukaan jalan dan menyalurkannya kepada lapisan bawah. Agregat biasanya digunakan bersama-sama bahan pengikat seperti simen dan asfalt dalam menghasilkan turapan jalan yang mempunyai kebolehtahanlasakan yang tinggi.. Dalam menghasilkan suatu permukaan jalan berturap yang berkualiti tinggi, kuantiti agregat yang digunakan hendaklah sekurang-kurangnya 95% daripada berat turapan (O’Flaherty, 1974). Turapan yang berkualiti tinggi juga banyak bergantung kepada sifat dan ciri agregat.. Antara sifat-sifat agregat yang perlu ada dalam. pembinaan turapan adalah seperti mempunyai kekuatan dan ketahanlasakan yang.

10 tinggi, keliangan yang rendah, sifat hidrofobik serta mempunyai saiz partikel dan penggredan yang bersesuaian dengan jenis pembinaannya.. Agregat untuk pembinaan jalan boleh didapati samada dari sumber semulajadi atau tiruan.. Kebanyakan agregat yang digunakan dalam pembinaan. turapan jalan adalah daripada jenis batuan semulajadi. Batuan semulajadi boleh diklasifikasikan kepada tiga berdasarkan kejadiannya iaitu batuan igneus, batuan sedimen dan batuan metamorfosis.. Di samping agregat semulajadi, terdapat beberapa jenis agregat tiruan yang boleh digunakan sebagai agregat untuk turapan jalan. Salah satu jenis yang agak meluas penggunaannya adalah jermang iaitu keluaran sampingan daripada proses peleburan bijih besi.. Agregat yang lazimnya digunakan dalam campuran turapan jalan dibahagikan mengikut saiz iaitu: i.. agregat kasar; dan. ii.. agregat halus.. 2.3.2.1 Agregat Kasar. Agregat kasar ditakrifkan sebagai agregat yang tertahan pada ayak saiz #8 (2.36 mm) (Mohd Rehan, Meor Othman dan Asri, 1997). Ianya memainkan peranan dalam memberikan kestabilan turapan dengan wujudnya sifat saling-mengunci antara agregat dan juga rintangan geserannya terhadap anjakan. Antara sifat-sifat agregat yang baik adalah keras, bentuk bersegi dan mempunyai permukaan yang kasar. Di samping itu, bentuk dan tekstur permukaan agregat juga banyak memberikan sumbangan terhadap kestabilan turapan..

11 Dalam menghasilkan turapan yang kukuh dan stabil, ciri-ciri yang perlu ada pada agregat adalah: i.. kekuatan;. ii.. ketahanan;. iii.. bentuk dan tekstur permukaan yang baik;. iv.. kebersihan dan ketulenan;. v.. afiniti terhadap bitumen;. vi.. kadar penyerapan air yang rendah;. vii. tahan penggilapan; dan viii. mempunyai penggredan yang baik.. 2.3.2.2 Agregat Halus. Agregat halus merupakan semua agregat yang menelusi ayak saiz #8 (2.36 mm) dan tertahan pada ayak saiz #200 (Mohd Rehan, Meor Othman dan Asri, 1997). Agregat halus berperanan dalam mengurangkan rongga-rongga yang terdapat dalam agregat kasar disamping menambahkan kestabilan bancuhan berasfalt melalui zarahzarah yang saling-mengunci.. Sifat-sifat yang perlu ada pada agregat halus adalah kebersihan dan keaslian, kesegian dan mempunyai penggredan yang baik.. Bahan-bahan yang selalu. digunakan sebagai agregat halus adalah pasir asli seperti pasir sungai, pasir lombong dan batu hancur terayak seperti debu kuari yang terhasil selepas penghancuran sekunder.. 2.3.3. Bahan Pengisi. Bahan pengisi merupakan serbuk halus yang digunakan dalam bancuhan turapan jalan yang kebanyakannya menelusi ayak saiz #200 (75 µm) (Mohd Rehan, Meor Othman dan Asri, 1997). Secara praktiknya, bahan pengisi berperanan dalam.

12 meningkatkan kelikatan bitumen dan mengurangkan kepekaannya terhadap suhu. Selain itu, bahan pengisi juga berfungsi dalam mengeraskan lapisan bitumen serta mengisi rongga-rongga yang terdapat dalam campuran.. Kesesuaian dan. kebolehkerjaan bahan pengisi bergantung kepada sifat-sifat yang ada pada bahan pengisi tersebut.. Sifat-sifat yang perlu ada pada sesuatu bahan pengisi adalah. kebersihan, keaslian, kehalusan dan afiniti terhadap bitumen.. Komposisi bahan pengisi yang digunakan dalam campuran hendaklah mempunyai had-had tertentu kerana jika kadar bahan pengisi terlalu tinggi akan menyebabkan turapan mudah rapuh dan retak ketika menerima beban lalu lintas. Sebaliknya, jika kadar bahan pengisi kurang akan menyebabkan turapan menjadi lemah dan mudah mencair apabila cuaca panas (Hatherlay dan Leaver, 1967).. Secara amnya, kandungan bahan pengisi yang tinggi dalam campuran akan merendahkan kadar kandungan bitumen yang optimum tetapi ketumpatan dan kestabilan campuran akan meningkat (Roberts, et al., 1996). Penggunaan bahan pengisi semakin meluas kerana banyak memainkan peranan dalam: i.. meningkatkan kekukuhan asfalt;. ii.. mengurangkan jumlah pengaliran turun asfalt dalam campuran semasa pembinaan turapan; dan. iii.. meningkatkan. ketahanlasakan. campuran. dengan. mengekalkan. kandungan asfalt yang digunakan dalam campuran.. 2.3.1.1 Jenis-Jenis Bahan Pengisi. Seperti yang telah dijelaskan sebelum ini, bahan pengisi berperanan mengisi rongga-rongga yang terdapat dalam campuran berbitumen bagi menghasilkan suatu turapan yang bermutu dan berkualiti tinggi. Terdapat berbagai-bagai jenis bahan pengisi yang boleh digunakan dalam pencampuran bahan turapan samada bahan pengisi semulajadi mahupun yang terhasil daripada bahan-bahan buangan..

13 Jenis-jenis bahan yang sering digunakan sebagai bahan pengisi adalah seperti: i.. simen;. ii.. batu kapur; dan. iii. abu terbang.. a.. Simen. Simen yang biasa digunakan dalam pencampuran reka bentuk campuran turapan adalah simen Portland biasa (OPC).. Penggunaan simen sebagai bahan. pengisi dalam campuran dapat meningkatkan kelikatan dan juga kekerasan bitumen. Penggunaannya juga akan mempengaruhi sifat kemuluran dan kehilangan akibat pemanasan tetapi akan merendahkan suhu titik lembut bitumen (Mohd Rawawi, 2002).. Kelikatan dan kekerasan bitumen didapati semakin meningkat pada kandungan simen melebihi 2%.. Penambahan kuantiti simen yang dicampurkan. dalam bancuhan turapan secara berterusan akan menyebabkan suhu titik lembut berkurang dan menyebabkan kenaikan haba semakin tinggi.. b.. Batu Kapur. Batu kapur adalah bahan pengisi yang ditambah ke dalam campuran panas konkrit berasfalt yang bertindak sebagai agen anti-penanggalan bagi mengurangkan masalah penanggalan pada agregat. Kajian mengenai mekanisma anti-penanggalan mendapati batu kapur bertindak dengan kebanyakan agregat silika untuk membentuk kerak kalsium silika yang mempunyai ikatan yang kuat dengan agregat ketelapan yang cukup bagi membolehkan penusukan ke dalam bitumen untuk membentuk ikatan yang kuat (Mohd Rawawi, 2002).. c.. Abu Terbang. Penggunaan abu terbang sebagai bahan pengisi dalam pembinaan turapan jalan telah digunakan dengan meluasnya.. Antara abu terbang yang telah. dipraktikkan penggunaan dalam pembinaan jalan adalah seperti abu arang, sisa enap.

14 cemar minyak, debu batu reput dan abu sekam padi (Mohd Rawawi, 2002). Kajian yang dijalankan ini lebih memberi penekanan kepada pengunaan abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi.. 2.3.3.2 Penggredan Bahan Pengisi. Bahan pengisi perlulah diayak terlebih dahulu bagi mendapatkan bahan pengisi yang benar-benar halus.. Ini adalah penting bagi mendapatkan hasil. campuran yang sempurna. Jadual di bawah menunjukkan penggredan bahan pengisi.. Jadual 2.1: Penggredan bahan pengisi (ASTM, 1992) Saiz ayak ( No. ayak ) 600 mm ( No. 30 ) 300 mm ( No. 50 ) 75 µm ( No. 200 ). 2.4. Peratus Lulus 100 95 - 100 70 - 100. Kajian Terdahulu Mengenai Penggunaan Bahan Pengisi dalam Campuran Panas Konkrit Berasfalt. Beberapa kajian telah dijalankan sebelum ini bagi mengenalpasti kesesuaian beberapa bahan pengisi alternatif sebagai bahan pengganti dan juga sebagai bahan pengurang simen dalam campuran panas konkrit berasfalt.. Bahan-bahan yang. digunakan kebanyakannya merupakan bahan-bahan buangan. Di antara bahan-bahan pengisi yang telah diuji kesesuaiannya adalah abu sekam padi (RHA), debu batu reput, debu kuari dan sisa enap cemar minyak serta sisa keluli. Pemilihan bahanbahan ini juga banyak bergantung kepada mudahnya sumber bahan tersebut diperolehi dan juga kosnya tidak terlalu tinggi.. Hasil daripada kajian yang dijalankan mengenai penggunaan debu batu reput sebagai pengisi, sebanyak 40% kandungan batu reput adalah sesuai untuk.

15 menggantikan simen dalam campuran tanpa menjejaskan parameter-parameter Marshall (Abd. Rani, 2003).. Manakala penggunaan abu sekam padi juga menunjukkan prestasi yang baik dalam campuran serta boleh digunakan di lapangan kerana dengan penambahan abu sekam padi sebanyak 2% dalam campuran dapat meningkatkan kestabilan dan juga kekukuhan campuran (Siti Hawa, 2003).. Sisa enap cemar juga telah dikaji kesesuaiannya sebagai pengisi dalam campuran panas konkrit berasfalt.. Didapati, penilaian ke atas sisa enap cemar. minyak ini mempunyai keupayaan dari segi kestabilan, ubah bentuk, ketumpatan, kandungan lompang dalam campuran dan juga lompang terisi bitumen sebagaimana yang telah ditentukan oleh piawaian JKR (Fauzi, 1996).. Hasil daripada kajian yang telah dijalankan, didapati penggunaan bahanbahan tersebut berupaya meningkatkan kestabilan dan kekukuhan turapan jalan pada kandungan optimum bahan tersebut. Di samping itu juga, bahan-bahan tersebut mempunyai prestasi yang baik dalam menghasilkan turapan yang kukuh dan mampu untuk menahan beban lalu lintas yang bertindak ke atasnya.. 2.5. Abu Kelapa Sawit. Abu kelapa sawit yang digunakan dalam menjalankan ujikaji ini terhasil daripada pembakaran tempurung dan sabut kelapa sawit.. Abu kelapa sawit ini. diperolehi daripada kilang sawit Jengka 3, Pahang. Ia merupakan sisa buangan sawit yang tidak digunakan lagi.. Pada masa sekarang, penggunaan abu kelapa sawit. sebagai bahan pengisi dalam turapan jalan raya masih kurang meluas penggunaannya. Rajah 2.1 menunjukkan penggunaan bahan-bahan buangan kelapa sawit..

16 2.5.1. Komposisi Kimia dan Ciri-Ciri Fizikal. Abu kelapa sawit boleh didapati sama ada dalam warna hitam atau kelabu gelap. Warna abu ini banyak dipengaruhi oleh kandungan karbon yang terkandung di dalamnya. Zarahnya juga berbentuk sfera dan mempunyai saiz yang lebih kecil daripada simen (Muhammad Kamil, 2002). Seperti yang ditunjukkan dalam jadual, kehalusan abu adalah 519 m2/kg dan graviti tentunya adalah 2.22. Dari segi kehalusannya, abu kelapa sawit lebih halus daripada simen Portland. Daripada analisis kimia yang dijalankan, abu kelapa sawit mempunyai kandungan SiO2 (43.6%), Al2O3 (11.4%) dan Fe2O3 (4.7%). Dari segi kealkalian juga, abu kelapa sawit mempunyai kealkalian yang tinggi (Muhammad Kamil, 2002). Rajah 2.2 menunjukkan abu kelapa sawit sebelum proses pengisaran dan ayakan dan Rajah 2.3 menunjukkan abu kelapa sawit selepas proses pengisaran dan ayakan dilakukan.. Jadual 2.2 : Perbandingan ciri fizikal dan komposisi kimia abu kelapa sawit dan simen portland (Muhammad Kamil, 2002) Ujian. Simen Portland. Abu Kelapa Sawit. Ciri-ciri fizikal Kehalusan-Luas permukaan (m2/kg) Graviti Tentu. 314 3.28. 519 2.22. Analisis Kimia (%) Silicon dioxide ( SiO2 ) Aluminium Oxide ( Al2O3 ) Ferric Oxide ( Fe2O3 ) Calcium Oxide ( CaO ) Magnesium Oxide ( MgO ) Sulphur Trioxide ( SO3) Alkali Loss on Ignition ( LOI ). 20.2 5.7 3.0 62.5 2.6 1.8 0.16 2.7. 43.6 11.4 4.7 8.4 4.8 2.8 0.39 18.0.

17. Kelapa sawit. Fiber, tempurung, tandan kelapa sawit kosong. Bahan penebat elektrik,tali dll Bahan penutup tanah sekitar pangkal pokok kelapa sawit muda. Effluen. Baja. Bahan api untuk menjana haba dan elektrik. Abu-abu hasil pembakaran Abu Kelapa Sawit. Rajah 2.1 : Penggunaan bahan buangan kelapa sawit (Muhammad Kamil,2002). Rajah 2.2 : Abu kelapa sawit sebelum proses pengisaran dan ayakan.

18. Rajah 2.3 : Abu Kelapa Sawit selepas proses pengisaran dan ayakan. 2.6. Campuran Panas Konkrit Berasfalt. Campuran panas konkrit berasfalt (HMA) adalah turapan paling stabil dan tahan lasak yang digunakan dalam pembinaan jalan raya. Lapisan ini mengandungi agregat yang tergred dengan baik, daripada saiz yang kasar sehinggalah kepada saiz debu yang dicampurkan dengan bitumen gred penusukan.. Turapan konkrit berasfalt lebih berkesan daripada jenis-jenis turapan yang lain dalam mengurangkan tegasan lalulintas di dalam lapisan turapan tersebut kerana lapisan ini mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi. Sifat ini mudah terhasil kerana agregat yang digunakan tergred dengan baik.. Keadaan saling mengunci antara agregat juga mudah dicapai dan dapat dikekalkan untuk jangka waktu yang lama dengan adanya bitumen gred penusukan untuk mengikat agregat tersebut.. Ciri-ciri campuran panas konkrit berasfalt ini. adalah: (Mohd Rehan, Meor Othman dan Asri, 1997) i.. tahan lasak serta tidak mudah pecah dan menyepai akibat cuaca dan bebanan lalulintas;. ii.. mempunyai hayat reka bentuk yang panjang walaupun dikenakan beban trafik yang maksimum;.

19 iii. mempunyai rintangan gelinciran yang tinggi; dan iv. mempunyai kestabilan dan ketahanlasakan yang tinggi..

BAB 3. METODOLOGI KAJIAN. 3.1. Pengenalan. Bahagian ini merangkumi beberapa kaedah dan pendekatan yang digunakan bagi memastikan pemahaman yang lebih mendalam mengenai projek serta perlaksanaan projek yang baik. Rajah 3.1 menunjukkan secara ringkas metodologi kajian yang dijalankan.. Kenalpasti Masalah. Pengumpulan data dan maklumat. Ujian Makmal. Kesimpulan dan Cadangan. Analisis Keputusan Ujikaji. Data dan Analisis. Rajah 3.1: Carta aliran metodologi kajian. Sebelum kajian secara terperinci dijalankan, kajian mengenai bahan yang digunakan adalah perlu bagi memastikan bahan yang digunakan bersesuaian dan menepati spesifikasi yang ditetapkan.. Kajian ini penting kerana kualiti dan. kesesuaian bahan sedikit-sebanyak akan mempengaruhi keputusan ujian yang akan dilakukan..

21 Pelbagai kaedah pengumpulan data digunakan bagi mendapatkan maklumat serta data yang diperlukan dalam kajian ini.. Ianya meliputi pengumpulan data. melalui pembacaan daripada bahan bercetak yang terdiri daripada buku rujukan daripada pelbagai sumber, kertas kerja, artikel-artikel dan juga jurnal. Ia merupakan sumber utama yang penting kerana ia memberi keterangan yang lebih sistematik dan jelas. Selain itu, internet juga merupakan sumber yang penting memandangkan pelbagai bahan mudah diperolehi.. Setelah semua maklumat diperolehi, ujian makmal dilakukan. Melalui ujian ini data diperolehi dan dibandingkan dengan piawaian yang digunakan di Malaysia. Data daripada ujikaji dianalisis dan keputusan ujikaji diperolehi. Kesimpulan akan dibuat dan cadangan mengenai kaedah terbaik akan dicadangkan.. 3.2. Ujian-Ujian Makmal. Ujian makmal yang akan dilakukan diringkaskan dalam carta alir di bawah.. Pemilihan Agregat. Penentuan Graviti Tentu Pukal Sampel. Ujian Marshall. Analisis Ayakan Agregat. Penyediaan Sampel Ujikaji Ujian Kestabilan. Penentuan Graviti Tentu Agregat dan Abu Kelapa Sawit. Penentuan Kandungan Bitumen Optimum (OBC). Analisis Data. Ujian Aliran. Rajah 3.2 : Carta alir ujian-ujian yang akan dijalankan.

22 3.2.1. Pemilihan Agregat. Agregat yang digunakan dalam ujikaji ini diambil dari kuari yang berdekatan iaitu Hanson Quarry, Batu Pahat yang mana telah dikenalpasti mempunyai ciri yang sesuai sebagai bahan campuran HMA. Agregat yang diperlukan dalam menjalankan ujikaji ini adalah mengikut saiz yang diperlukan. Agregat ini diayak dan dimasukkan ke dalam bekas yang berasingan mengikut saiz tertentu.. Kemudian agregat ini. dicampurkan mengikut saiz dan jisim yang diperlukan.. 3.2.1.1 Pengasingan agregat. Radas yang diperlukan untuk menjalankan ujikaji ini adalah; i.. Alat penimbang;. ii. Set ayak; iii. Penggetar ayak mekanikal; dan iv. Ketuhar;. Prosedur. ujian. pengasingan. agregat. berdasarkan. AASHTO. T30-84. (AASTHO, 1986a): a. Timbang dan dapatkan berat kering agregat. b. Set ayak mengikut turutan menurun saiz daripada atas ke bawah dan letakkan di atas penggetar (28.0mm, 20.0mm, 14.0mm, 10.0mm, 5.0mm, 3.35mm, 1.18mm, 425µm, 150µm, 75µm dan dulang) c. Letakkan agregat yang telah ditimbang di ayak yang teratas dan digetarkan mengikut masa yang ditetapkan. d. Agregat yang telah diayak diasingkan di dalam bekas yang berasingan..

23 Spesifikasi penggredan agregat yang digunakan dalam bancuhan ACW20 adalah seperti dalam Jadual 3.1 di bawah.. Jadual 3.1 : Had penggredan agregat bagi ACW20 (JKR,1988) Saiz Ayak 28.0mm 20.0mm 14.0mm 10.0mm 5.0mm 3.35mm 1.18mm 425µm 150µm 75µm Dulang. 3.2.2. % Lulus berdasarkan jisim 100 90 – 100 70 – 100 56 – 85 45 – 71 32 – 58 20 – 42 12 – 28 6 – 15 4–9 -. Analisis Ayakan Abu Kelapa Sawit. Abu kelapa sawit yang digunakan dalam ujikaji ini diperolehi dari kilang yang berdekatan.. Sebelum proses pengayakan dibuat, proses pengeringan. merupakan satu proses yang mesti dilakukan. Ini bertujuan untuk mengelakkan abu kelapa sawit melekat di antara satu sama lain akibat kandungan kelembapan yang tinggi semasa proses pengayakan dan pengisaran dibuat.. Abu kelapa sawit dikeringkan dengan memanaskan dalam ketuhar yang bersuhu 105oC-110oC. Kemudian abu yang kering diayak untuk mengambil abu yang melepasi saiz ayak 75µm (No.200) iaitu bersamaan dengan saiz simen. Selain itu juga, nilai graviti tentu perlu dianalisis terlebih dahulu untuk tujuan pengiraan semasa analisis nanti..

24 3.2.3 Penentuan Graviti Tentu Agregat Kasar. Ujikaji ini bertujuan untuk menentukan graviti tentu bagi agregat kasar. Penentuan graviti tentu ini menggunakan agregat yang telah direndam selama 24 jam. Radas yang diperlukan adalah: i.. Alat penimbang;. ii.. Bekas pensampelan;. iii. Takungan air; dan iv. Set ayak. Prosedur ujian berdasarkan kepada prosedur ASTM C 127-88 (ASTM, 1992b): a.. Agregat dibasuh terlebih dahulu untuk membuang sebarang habuk dan selaput yang terdapat pada agregat dan dikeringkan pada suhu 110oC±5oC. Kemudian agregat disejukkan pada suhu bilik selama 1-3 jam.. b.. Kemudian agregat direndam dalam air pada suhu bilik selama 24±4 jam.. c.. Agregat yang direndam diletakkan dan dikeringkan menggunakan kain penyerap sehingga semua agregat kering permukaan.. d.. Agregat yang dalam keadaan tepu dan kering permukaan ditimbang. Jisimnya dicatat sebagai “B”.. e.. Selepas ditimbang, agregat diletakkan semula dalam air dan berat agregat dalam air ditimbang pada suhu 23oC±1.7oC.. Jisimnya. dicatatkan sebagai “C”. f.. Agregat dikeluarkan dan dikeringkan semula pada suhu 110oC±5oC dan disejukkan pada suhu bilik selama 1-3 jam.. g.. Setelah dikeringkan, agregat ditimbang dan jisimnya dicatatkan sebagai “A”. h.. Nilai graviti tentu dapat diperolehi dengan menggunakan formula: A Graviti Tentu Agregat Kasar = (B–C).

25 Dengan ; A. = jisim kering agregat di udara, g. B. = jisim agregat tepu dan kering permukaan di udara, g. C = jisim tepu agregat dalam air, g. 3.2.4 Penentuan Graviti Tentu Agregat Halus. Ujikaji ini bertujuan untuk menentukan graviti tentu bagi agregat halus. Penentuan graviti tentu ini menggunakan agregat yang telah direndam selama 24 jam. Radas yang diperlukan dalam ujikaji ini adalah: i.. Alat penimbang;. ii.. Piknometer;. iii.. Acuan; dan. iv.. Penghentak (Tamper).. Prosedur ujian berdasarkan kepada prosedur ASTM C 128-88 (ASTM, 1992c):a.. Piknometer diisi dengan air. Berat air dalam piknometer kemudiannya ditimbang dan jisimnya dicatat sebagai “B”.. b.. Timbang agregat halus yang tepu dan kering permukaan lebih kurang 500±10g. Jisimnya dicatatkan sebagai “S”.. c.. Masukkan agregat halus yang tepu dan kering permukaan ke dalam piknometer yang berisi air kira-kira 90% daripada isipadunya dan digoncang untuk mengeluarkan semua gelembung udara yang terdapat di dalam agregat. Kemudian ditimbang dan jisimnya dicatat sebagai “C”.. d.. Keluarkan agregat halus dari piknometer dan dikeringkan dengan memasukkannya ke dalam oven pada suhu 110±5oC. Kemudian berat kering agregat halus ditimbang dan jisimnya dicatatkan sebagai “A”..

26 Nilai graviti tentu agregat halus boleh ditentukan dengan memasukkan data yang diperolehi ke dalam persamaan berikut:A Graviti Tentu Agregat Halus = (B+S–C) Dengan; A. =. jisim kering agregat di udara, g. B = jisim piknometer berisi air, g C = jisim piknometer + agregat + air , g S. 3.2.5. =. jisim agregat tepu dan kering permukaan di udara, g. Penentuan Graviti Tentu Habuk Kuari. Penentuan graviti tentu habuk kuari ini menggunakan habuk kuari yang lulus ayak saiz 75µm iaitu yang tertahan dalam dulang. Radas yang diperlukan dalam ujikaji ini adalah: i.. Piknometer;. ii.. Alat penimbang; dan. iii.. Ketuhar.. Prosedur penentuan graviti tentu habuk kuari berdasarkan prosedur ujikaji dalam AASTHO T-100-86 (AASTHO, 1986b): a.. Keringkan habuk kuari sehingga mencapai berat malar pada suhu 110±5oC selama 10-20 minit.. b.. Habuk kuari ditimbang lebih kurang 25g±0.01g dan dimasukkan ke dalam piknometer.. Kemudian berat abu bersama piknometer. ditimbang. Jisimnya dicatatkan sebagai “A”. c.. Air dimasukkan ke dalam piknometer sehingga ¾ isipadu piknometer. Berat air dan habuk kuari dalam piknometer kemudiannya ditimbang dan jisimnya dicatat sebagai “B”. d.. Vakum dikenakan ke atas sampel yang bercampur air tadi pada tekanan 100mm Hg selama lebih kurang 10-20 minit..

27 e.. Kesemua isi piknometer dibuang dan kemudian air diisi semula sehingga sama dengan paras air tadi. Berat piknometer bersama air diimbang pada suhu yang sama “C”.. Nilai graviti tentu abu kelapa sawit boleh ditentukan dengan memasukkan data yang diperolehi ke dalam persamaan berikut; A Graviti Tentu Habuk Kuari = A + (C – B ) Dengan ;. 3.2.7. A. = jisim piknometer + habuk kuari, g. C. = jisim piknometer + air pada suhu Tx , g. B. = jisim piknometer + habuk kuari + air, g. Penentuan Graviti Tentu Simen. Simen Portland adalah salah satu bahan pengisi yang digunakan dalam menjalankan ujikaji ini. Simen Portland yang digunakan diambil terus dari makmal. Bahan pengisi ini bertujuan sebagai bahan pengisi kawalan dalam rekabentuk campuran ACW20.. Prosedur untuk menentukan graviti tentu simen adalah berdasarkan kepada BS 890:1972 (Appendix K):a.. Berat bekas kaca dan sekeping plat kaca untuk menutupnya ditimbang pada keadaan kering dan jisimnya dicatatkan sebagai “m1”.. b.. Bekas kaca itu diisikan penuh dengan air suling pada suhu bilik dan plat kaca itu diletakkan di atasnya untuk memastikan tiada gelembung udara terperangkap di bawah plat kaca. Air berlebihan di luar bekas kaca dan plat kaca dikeringkan.. c.. Berat kaca yang dipenuhi dengan air dan plat kaca ditimbangkan dan dicatatkan sebagai “m2”. Timbangkan berat kaca yang dipenuhi dengan air dan plat sebanyak 3 kali untuk mendapatkan purata..

28 d.. Berat bersih air ditentukan dengan (m2-m1). Dengan itu, isipadu bekas kaca dapat ditentukan dengan membahagikan berat bersih air itu dengan ketumpatan air iaitu 1000kg/m3.. e.. Kemudian bekas kaca yang diisi penuh dengan simen dan ditutupkan dengan plat kaca yang sama ditimbangkan dicatakan sebagai “m3”. Ulang langkah ini sebanyak 3 kali untuk mendapatkan purata.. f.. Berat simen yang terdapat dalam bekas kaca itu ditentukan dengan (m3m1). Ketumpatan simen dapat ditentukan dengan menggunakan formula berikut: ρ. =. m V. Dengan;. 3.2.8. ρ. =. ketumpatan simen (kg/m3). m. =. jisim simen (kg). V. =. isipadu bekas kaca (m3). Bitumen. Bitumen yang digunakan dalam ujikaji ini adalah bitumen dari gred penusukan 80/100. Bitumen yang digunakan dalam pencampuran ini juga diambil terus dari makmal yang telah lulus kesemua ujian bagi bitumen.. 3.3. Penyediaan Sampel bagi Kandungan Abu Kelapa Sawit Berbeza Peratusan. Sebelum menyediakan sampel bagi kandungan abu kelapa sawit mengikut peratusan tertentu, kandungan bitumen optimum hendaklah ditentukan terlebih dahulu. Dalam ujikaji yang dijalankan ini, kandungan bitumen optimum telah ditentukan iaitu 5.2%.. Sekurang-kurangnya tiga sampel diperlukan bagi setiap.

29 peratus penambahan abu kelapa sawit. Jadual 3.2 di bawah menunjukkan jisim agregat bagi setiap saiz untuk kandungan bitumen optimum 5.2%.. Jadual 3.2 : Jisim agregat bagi setiap saiz untuk kandungan bitumen optimum Saiz Ayak. 28 0mm 20.0mm 14.0mm 10.0mm 5.0mm 3.35mm 1.18mm 425µm 150µm 75µm Dulang. % lulus berdasarkan jisim. % jisim tertahan. Median 100 97.5 85.0 70.5 58.0 45.0 31.0 20.0 10.5 6.5 -. 100 95 - 10 70 - 100 56 - 85 45 - 71 32 - 58 20 - 42 12 - 28 6 - 15 4-9 -. 0.0 5.0 10.0 14.5 12.5 13.0 14.0 11.0 9.5 4.0 6.5 Jumlah. Jisim tertahan bagi kandungan bitumen optimum 5.2 % 56.9 113.8 165.0 142.2 147.9 159.2 125.1 108.1 45.5 739.9 1137.6. Dalam mencapai objektif kajian ini, kandungan bitumen optimum 5.2% digunakan dalam mereka bentuk campuran baru dimana campuran tersebut ditambah dengan abu kelapa sawit mengikut kadar 0%, 1%, 2%, 3%, 4.5%, 5.5% dan 6.5% berdasarkan jisim bagi menggantikan simen dan habuk kuari yang digunakan dalam campuran sehingga mana simen dan habuk kuari tidak diperlukan.. Jadual 3.3. menunjukkan penambahan peratus simen, habuk kuari dan abu kelapa sawit dengan berbeza peratusan dalam campuran.. Jadual 3.3 : Penyediaan sampel mengikut peratusan abu kelapa sawit yang digunakan Kandungan Bitumen Optimum (%) ( 5.2 % ) ( 5.2 % ) ( 5.2 % ) ( 5.2 % ) ( 5.2 % ) ( 5.2 % ) ( 5.2 % ). Simen (%) 2 2 2 2 2 1 -. Habuk Kuari (%) 4.5 3.5 2.5 1.5 -. Abu kelapa sawit (%) 1 2 3 4.5 5.5 6.5. Jumlah Sampel 3 3 3 3 3 3 3.

30 3.4. Ujian Marshall. Ujian ini dilakukan bertujuan untuk menilai campuran berdasarkan spesifikasi yang telah ditetapkan melalui keputusan ujikaji penentuan kestabilan dan aliran.. Prosedur Ujian Marshall berdasarkan kepada prosedur ASTM D 1559-89 (ASTM, 1992d):a.. Agregat yang terpilih dikeringkan sehingga mencapai berat malar pada suhu antara 105oC hingga 110oC.. Agregat seterusnya diasingkan. kepada pecahan saiz tertentu melalui pengayakan kering. Pecahan saiz berdasarkan penggredan yang dipilih. b.. Suhu pembancuhan dan pemadatan ditentukan.. c.. Acuan spesimen dan pasangannya serta permukaan tukul perlulah dibersihkan dan dipanaskan kepada suhu antara 93oC hingga 149oC.. d.. Sekeping kertas turas diletakkan di sebelah dalam di bahagian bawah acuan sebelum campuran asfalt dimasukkan ke dalamnya.. e.. Agregat yang telah disediakan mengikut saiz tertentu tadi ditimbang ke dalam bekas berasingan untuk setiap spesimen.. f.. Bekas yang mengandungi agregat itu dipanaskan pada suhu lebih kurang 28oC diatas suhu pembancuhan.. g.. Bitumen ditimbang dan dimasukkan ke dalam bekas agregat itu satu persatu mengikut sukatan berat yang telah dihitung.. h.. Agregat dan bitumen digaul sehingga membentuk satu campuran yang sebati pada suhu 140oC.. i.. Campuran ini seterusnya dimasukkan ke dalam acuan dan dikenakan cucukan dengan menggunakan spatula sebanyak 15 kali di sekeliling lilitan dan 10 kali di tengah-tengah acuan. Sekeping lagi kertas turas diletakkan pada permukaan campuran bitumen di dalam acuan sebelum pemadatan dilakukan.. j.. Acuan dipasang pada tempat pemadat dan hentaman sebanyak 75 kali dikenakan terhadap permukaan campuran dengan menggunakan tukul yang jatuh secara bebas melalui jarak 457mm..

31 k.. Acuan kemudian diterbalikkan dan bilangan hentaman yang sama dikenakan terhadap permukaan campuran yang sebelah lagi.. l.. Setelah pemadatan spesimen selesai, spesimen campuran bitumen dikeluarkan dari acuan dan diletakkan di atas permukaan rata dan dibiarkan menyejuk pada suhu bilik.. m.. Apabila spesimen campuran yang telah disediakan menyejuk kepada suhu bilik, ujian graviti tentu pukal bolehlah dijalankan.. 3.5. Penentuan Graviti Tentu Pukal Sampel Terpadat. Penentuan graviti tentu pukal bagi spesimen terpadat adalah berdasarkan kepada prosedur atau piawaian ASTM D 2726-90 (ASTM, 1992e). Prosedur ujikaji adalah seperti berikut:a.. Rekodkan suhu air (oC).. b.. Keringkan spesimen di dalam ketuhar sehingga mencapai berat malar pada suhu 110oC±5oC. Kemudian sejukkan spesimen pada suhu bilik dan jisimnya ditimbang dan dicatatkan sebagai “A”.. c.. Spesimen direndam di dalam air pada suhu 25oC selama 3 hingga 5 minit. Kemudian timbang spesimen di dalam air. Jisimnya dicatatkan sebagai “C”. Suhu spesimen mestilah sekitar 2oC daripada suhu air.. d.. Spesimen yang direndam diletakkan dan dikeringkan menggunakan kain penyerap sehingga kering.. e.. Spesimen yang dalam keadaan tepu dan kering permukaan ditimbang. Jisimnya dicatat sebagai “B”.. Nilai graviti tentu pukal campuran bitumen terpadat boleh ditentukan dengan menggunakan persamaan: A Graviti tentu pukal campuran terpadat. = (B–C).

32 Dengan ; A = jisim kering spesimen di udara, g B = jisim spesimen tepu dan kering permukaan di udara, g C = jisim spesimen dalam air, g. 3.6. Ujian-ujian ke atas Sampel Marshall. Beberapa ujian perlu dilakukan ke atas sampel bagi menentukan nilai-nilai parameter-parameter Marshall. Antara ujian yang perlu dilakukan adalah:. 3.6.1. a.. Ujian Kestabilan dan Aliran; dan. b.. Analisis Ketumpatan dan Lompang.. Ujian Kestabilan dan Aliran. Selepas graviti tentu pukal ditentukan, ujian kestabilan dan aliran perlu dijalankan. Langkah yang perlu dilakukan berdasarkan ASTM D 1559-89 (ASTM, 1992d): a.. Spesimen yang hendak diuji direndam di dalam air pada suhu 60oC±1oC selama 30-40 minit.. b.. Kepala alat penguji mestilah bersih dan dikekalkan pada suhu 2137.8oC.. c.. Spesimen kemudiannya dikeluarkan dan permukaannya dikeringkan. Spesimen kemudiannya diletakkan di dalam kepala alat uji dan dipasang pada alat pembeban.. d.. Beban dikenakan ke atas spesimen dengan kadar 51mm seminit sehingga berlaku kegagalan, iaitu sehingga ketika bacaan maksimum diperolehi.. Jumlah beban yang diperlukan untuk menghasilkan. spesimen tersebut pada suhu 60oC direkodkan sebagai nilai kestabilan spesimen tersebut..

33 e.. Semasa ujian kestabilan sedang berjalan, bacaan pada meter aliran direkodkan ketika bacaan beban maksimum diperolehi. Bacaan nilai aliran itu diungkapkan dalam unit 0.25 mm.. f.. Seluruh prosedur ujian kestabilan dan aliran yang bermula ketika spesimen uji dikeluarkan dari rendaman mesti diselesaikan dalam tempoh 30 saat.. Jadual 3.4 : Faktor pembetulan kestabilan sampel Marshall (ASTM, 1992) Isipadu Sampel cm3 457 - 470 471 - 482 483 - 495 496 - 508 509 - 522 523 -535 536 - 546 547 - 559 560 - 573 574 - 585. Faktor Pembetulan Marshall 1.19 1.14 1.09 1.04 1.00 0.96 0.93 0.89 0.86 0.83. Jadual dibawah menunjukkan piawaian reka bentuk campuran Marshall berdasarkan JKR/SPJ/1988.. Jadual 3.5 : Piawaian JKR/SPJ/1988 bagi lapisan haus dan lapisan pengikat Parameter Kestabilan (kg) Aliran (mm) Kekukuhan (kg/mm) Lompang Udara (%) Lompang Terisi Bitumen (%). Lapisan Haus > 500 kg > 2.0 mm > 250 kg/mm 3.0 – 5.0 % 75 – 85 %. Lapisan Pengikat > 450 kg > 2.0 mm > 225 kg/mm 3.0 – 7.0 % 65 – 80 %. Selepas graviti tentu pukal campuran yang mengandungi abu kelapa sawit ditentukan, ujian kestabilan dan aliran perlu dijalankan. Parameter Marshall seperti ketumpatan, aliran, kestabilan, lompang udara (VTM) dan lompang terisi bitumen (VFB). dihitung dan dibandingkan dengan spesifikasi JKR/SPJ/1988. Graf nilai. parameter Marshall diplot melawan peratus kandungan abu kelapa sawit untuk menentukan kandungan optimum abu kelapa sawit..

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PERBINCANGAN. 4.1. Pengenalan. Berdasarkan keputusan ujian makmal yang telah dijalankan, data dan keputusan yang diperolehi akan dianalisis dan dinilai bagi menentukan prestasi dan kesesuaian abu kelapa sawit dalam campuran panas konkrit berasfalt. Analisis data keputusan dilakukan dengan membuat perbandingan di antara data ujikaji dengan nilai piawai yang telah ditetapkan oleh Jabatan Kerja Raya (JKR).. 4.2. Ujian Analisis Ayakan. Analisis ayakan merupakan ujian peringkat pertama yang perlu dijalankan. Analisis ayakan ini meliputi analisis ayakan bagi agregat kasar, agregat halus, habuk kuari dan juga bahan pengisi. Ujian ini bertujuan bagi menentukan taburan saiz agregat yang dikehendaki dalam campuran.. Taburan saiz agregat ini akan. mempengaruhi ciri-ciri penting dalam campuran seperti kekukuhan, kestabilan, ketahanlasakan, kebolehtelapan, kebolehkerjaan, rintangan lesu, rintangan gelinciran dan rintangan terhadap kerosakan lembapan (Che Ros, Othman dan Mohd Rosli, 1999). Dalam analisis ini, bahan yang tertahan pada setiap ayak akan diasingkan mengikut saiz tertentu..

35 Bagi mendapatkan penggredan campuran konkrit asfalt yang diperlukan, beberapa agregat perlu dicampurkan mengikut sukatan dan perkadaran yang tertentu. Pencampuran setiap saiz agregat dan bahan pengisi dibuat berdasarkan peratus jisim yang tertahan dalam setiap ayak.. Jadual 4.1 menunjukkan peratus jisim yang. tertahan serta jisim agregat yang diperlukan bagi campuran ACW20 yang digunakan dalam mereka bentuk campuran.. Jadual 4.1 : Peratus jisim tertahan dan jisim agregat untuk kandungan bitumen optimum. Saiz Ayak. %lulus berdasarkan jisim. % jisim. Jisim tertahan bagi kandungan bitumen optimum. tertahan 28.0 mm 20.0 mm 14.0 mm 10.0 mm 5.0 mm 3.35 mm 1.18 mm 425 µm 150 µm 75 µm Dulang. 4.3. 100 95 - 100 70 - 100 56 - 85 45 - 71 32 - 58 20 - 42 12 - 28 6 - 15 4-9 -. Median 100.0 97.5 85.0 70.5 58.0 45.0 31.0 20.0 10.5 6.5 -. 0 5.0 10.0 14.5 12.5 13.0 14.0 11.0 9.5 4.0 6.5 Jumlah. 5.2 % 56.9 113.8 165.0 142.2 147.9 159.2 125.1 108.1 45.5 739.9 1137.6. Penentuan Graviti Tentu. Graviti tentu diperlukan bagi menghitung nilai graviti tentu maksimum teori. Nilai graviti tentu bahan yang perlu ditentukan adalah nilai graviti tentu bitumen dan graviti tentu setiap agregat yang merangkumi agregat kasar, halus dan juga bahan pengisi. Selain itu juga, penentuan graviti tentu pukal setiap sampel juga perlu dilakukan..

36 4.3.1. Graviti Tentu Bitumen. Bitumen yang digunakan dalam reka bentuk campuran ini adalah bitumen jenis gred penusukan 80/100 dan telah lulus semua ujian bitumen yang ditetapkan. Nilai graviti tentu bitumen yang digunakan dalam mereka bentuk campuran ini adalah 1.02 dan nilai tersebut digunakan bagi mendapatkan nilai graviti tentu teori maksimum untuk setiap sampel.. 4.3.2. Graviti Tentu Agregat. Penentuan graviti tentu agregat ini meliputi penentuan graviti tentu bagi agregat kasar, halus dan habuk kuari. Untuk mendapatkan nilai graviti tentu ini, dua sampel bagi setiap jenis agregat diperlukan. Nilai yang diperolehi bagi setiap agregat dipuratakan bagi mendapatkan nilai graviti tentu purata. Jadual 4.2 menunjukkan nilai graviti tentu bagi agregat kasar, agregat halus dan juga habuk kuari.. Jadual 4.2 : Nilai graviti tentu setiap agregat Bahan Agregat Kasar Agregat Halus Habuk Kuari. 4.3.3. Graviti Tentu 2.665 2.599 2.453. Graviti Tentu Bahan Pengisi. Bahan pengisi yang digunakan dalam mereka bentuk campuran adalah simen portland dan abu kelapa sawit. Dalam ujikaji ini, nilai graviti tentu bagi kedua-dua bahan diperolehi daripada kajian awal (Mohd Warid dan Awal, 1996). Jadual 4.3 menunjukkan nilai graviti tentu bagi simen dan juga abu kelapa sawit..

37 Jadual 4.3 : Nilai Graviti Tentu Bahan Pengisi (Mohd Warid dan Awal,1996) Bahan Pengisi Simen Portland Abu kelapa sawit. 4.3.4. Nilai Graviti Tentu 2.98 2.22. Graviti Tentu Campuran Agregat. Setelah semua nilai graviti tentu agregat dan bahan pengisi diperolehi, nilai graviti tentu efektif campuran agregat ditentukan. Nilai graviti tentu ini seterusnya akan digunakan dalam menentukan nilai graviti tentu teori maksimum bagi setiap peratus abu kelapa sawit yang digunakan.. 4.3.5. Graviti Tentu Pukal Sampel. Penentuan graviti tentu pukal dilakukan setelah pemadatan sampel dijalankan dan sampel menyejuk pada suhu bilik. Bagi mendapatkan nilai graviti pukal ini, setiap jisim sampel di udara, jisim tepu dan kering permukaan serta jisim sampel dalam air perlu ditentukan. Nilai graviti tentu pukal setiap sampel ditunjukkan dalam Jadual 4.4.. Nilai graviti tentu pukal diperolehi dengan melengkapkan borang. Marshall. Ujian ini perlu dilakukan bagi mendapatkan ketumpatan dan analisis lompang dalam campuran.. Jadual 4.4 : Graviti tentu pada kandungan bitumen optimum dengan peratusan abu kelapa sawit yang berbeza % Abu kelapa sawit 0% 1% 2% 3% 4.5% 5.5% 6.5%. Graviti Tentu Spesimen 2.349 2.351 2.338 2.356 2.273 2.275 2.272.

38 4.4. Kandungan Bitumen Optimum. Sebelum campuran terubahsuai abu kelapa sawit dijalankan, campuran lazim dengan peratusan bitumen 4.5%, 5.0%, 5.5%, 6.0% dan 6.5% perlu dilakukan terlebih dahulu. Ini bertujuan untuk mendapatkan kandungan bitumen optimum yang diperlukan yang mana akan digunakan dalam mereka bentuk campuran terubahsuai abu kelapa sawit.. Kandungan bitumen optimum ditentukan berdasarkan nilai. maksimum dari graf kestabilan, ketumpatan, lompang dalam campuran dan lompang terisi bitumen. Berdasarkan reka bentuk, kandungan bitumen optimum adalah 5.2% merupakan jumlah jisim bitumen yang akan digunakan dalam penyediaan sampel.. 4.5. Analisis Kesan Abu Kelapa Sawit dalam Campuran. Campuran yang mengandungi abu kelapa sawit diuji menggunakan Ujian Marshall untuk mengkaji prestasi penggunaannya dalam campuran berbitumen. Data dan keputusan yang diperolehi daripada ujikaji dianalisis dan dibuat perbandingan dengan data yang diperolehi daripada campuran tanpa abu kelapa sawit. Parameterparameter Marshall yang diperlukan adalah kestabilan, ketumpatan, aliran, lompang terisi bitumen, lompang dalam campuran dan juga kekukuhan campuran. Graf bagi setiap parameter diplot bagi memudahkan membuat perbandingan antara campuran kawalan dan campuran mengandungi abu kelapa sawit.. 4.5.1 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Kestabilan Campuran. Kestabilan sesuatu campuran berkait rapat dengan kekuatan campuran iaitu kemampuan campuran untuk menahan ubah bentuk akibat beban lalu lintas yang bertindak ke atasnya. Rajah 4.1 menunjukkan nilai kestabilan campuran yang mana menunjukkan penurunan yang agak ketara dengan bertambahnya kandungan abu kelapa sawit dalam campuran.. Walaupun nilai kestabilan campuran ini secara. puratanya semakin menurun namun keseluruhannya nilai kestabilan campuran untuk.

39 semua sampel ujikaji memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh JKR/SPJ/1988 iaitu melebihi 500kg.. Penurunan nilai kestabilan ini mungkin disebabkan. pertambahan kandungan abu kelapa sawit dalam campuran yang mana menyebabkan rekatan antara agregat dan bitumen berkurang.. Faktor lain yang mungkin. mempengaruhi nilai kestabilan juga adalah peningkatan nilai rongga dalam mineral agregat (VMA).. 1500 1400 y = -13.124x2 + 12.131x + 1367. Kestabilan (kg). 1300. R2 = 0.614. 1200 1100 1000 900 800 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.1 : Kesan abu kelapa sawit ke atas kestabilan campuran. 4.5.2 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Ketumpatan Campuran. Ketumpatan menunjukkan kepadatan sesuatu campuran. Daripada Rajah 4.2, didapati nilai ketumpatan tertinggi adalah pada penambahan abu kelapa sawit sebanyak 1% dengan nilai 2.351g/cm3. Nilai ketumpatan kemudiannya semakin menurun pada setiap penambahan abu kelapa sawit. Ini menunjukkan kepadatan campuran semakin berkurang disebabkan abu kelapa sawit tidak mengisi rongga antara agregat dan juga agregat tidak melekat dengan baik menyebabkan sampel tidak termampat sepenuhnya..

40. 2.380. Ketumpatan (g/cm3). 2.360 y = -0.0015x2 - 0.0048x + 2.3553. 2.340. R 2 = 0.7995. 2.320 2.300 2.280 2.260 2.240 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.2 : Kesan abu kelapa sawit ke atas ketumpatan campuran. 4.5.3. Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Aliran. Nilai aliran berhubung rapat dengan sifat kebolehlenturan campuran. Nilai aliran yang tinggi menunjukkan kebolehlenturan yang tinggi.. Rajah 4.3. menunjukkan nilai aliran campuran semakin meningkat dengan bertambahnya kadar abu kelapa sawit dalam campuran. Ini dapat disimpulkan bahawa kebolehlenturan adalah semakin tinggi. Nilai aliran tertinggi adalah pada kadar penambahan abu kelapa sawit sebanyak 6.5% dengan nilai aliran sebanyak 9.09mm berbanding dengan nilai aliran bagi sampel kawalan sebanyak 3.46mm. Secara keseluruhannya nilai aliran yang diperolehi untuk semua sampel memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh JKR/SPJ/1988 iaitu melebihi 2.0mm..

41. 10.0 9.0. Aliran (mm). 8.0 7.0 6.0 y = -0.1228x2 + 1.4838x + 3.8818 R 2 = 0.7521. 5.0 4.0 3.0 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.3 : Kesan abu kelapa sawit ke atas aliran campuran. 4.5.4 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Peratus Lompang Terisi Bitumen. Peratus lompang terisi bitumen bermaksud setiap partikel agregat dalam sampel mestilah tersalut dengan bitumen dan juga ruang antara zarah-zarah agregat. Walaupun nilai rongga dalam campuran adalah konsisten, Rajah 4.4 menunjukkan dengan penambahan kandungan abu kelapa sawit dalam campuran akan menyebabkan lompang terisi bitumen berkurang. Penurunan nilai ini menunjukkan agregat tidak tersalut sempurna dengan bitumen. Peratus lompang terisi bitumen tertinggi adalah pada kandungan abu kelapa sawit 1% iaitu sebanyak 79.8%..

42. Lompang terisi bitumen (%). 90.0 y = -0.2668x2 - 0.55x + 80.051. 80.0. R2 = 0.6908. 70.0. 60.0. 50.0 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.4 : Kesan abu kelapa sawit ke atas peratus lompang terisi bitumen. 4.5.5 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Lompang dalam Campuran. Nilai lompang dalam campuran (VTM) adalah parameter yang umumnya dikaitkan dengan ketahanan dan kekuatan campuran.. Nilai lompang dalam. campuran yang kecil akan memberikan campuran yang lebih kalis air. Namun nilai lompang dalam campuran yang terlalu kecil akan menyebabkan berlakunya cecair bitumen naik ke permukaan jalan (bleeding) akibat kesan pemadatan daripada beban lalulintas yang bertindak di atasnya.. Peratus lompang yang tinggi juga akan. menyebabkan udara dan kelembapan mudah mengganggu ikatan antara bitumen dan agregat.. Daripada Rajah 4.5, didapati peratus lompang dalam campuran semakin meningkat dengan kadar pertambahan abu kelapa sawit dalam campuran. Campuran tanpa abu kelapa sawit memberikan nilai peratus lompang yang kecil iaitu sebanyak 3.2% jika dibandingkan dengan campuran 6.5% abu kelapa sawit iaitu sebanyak 5.5%. Ini mungkin disebabkan kandungan abu kelapa sawit yang tinggi menyerap bitumen yang diperlukan untuk menyaluti agregat dan untuk mengisi lompang udara antara agregat. Selain itu, peningkatan nilai peratus ini juga mempunyai hubungkait dengan peningkatan kadar peratus lompang dalam agregat..

43. Lompang dalam campuran (%). 7.0 6.0 y = 0.0474x2 + 0.1796x + 2.8997 R 2 = 0.6861. 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.5 : Kesan abu kelapa sawit ke atas peratus lompang dalam campuran. 4.5.6. Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Lompang dalam Mineral Agregat. Peratus lompang dalam mineral agregat (VMA) mempunyai hubungan dengan peratus lompang dalam campuran. Nilai peratus lompang dalam agregat banyak bergantung kepada bentuk partikel, tekstur dan saiz agregat serta kaedah pemadatan yang digunakan. Nilai peratus lompang dalam mineral agregat yang kecil adalah untuk mengurangi lompang udara yang mana menyebabkan mineral agregat menjadi poros. Pada campuran tanpa abu kelapa sawit, nilai peratus lompang dalam mineral agregat adalah rendah iaitu 15.2% manakala campuran dengan 6.5% abu kelapa sawit sebanyak 17.1% seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.6.. Ini. menunjukkan semakin banyak abu kelapa sawit dalam campuran, nilai peratus lompang dalam mineral agregat juga semakin meningkat.. Peningkatan peratus. lompang ini turut dipengaruhi oleh perbezaan kehalusan abu kelapa sawit dan kehalusan simen serta habuk kuari yang digunakan..

44. Lompang dalam agregat (%). 18.0. 17.0 y = 0.0456x2 + 0.1118x + 14.946 R2 = 0.6775 16.0. 15.0. 14.0 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.6 : Kesan abu kelapa sawit ke atas peratus lompang dalam mineral agregat. 4.5.7 Hubungan antara Abu Kelapa Sawit dengan Kekukuhan Campuran. Berdasarkan kepada analisis data kestabilan dan aliran yang dibuat, nilai kestabilan semakin berkurangan manakala nilai aliran meningkat dengan penambahan abu kelapa sawit dalam campuran.. Oleh yang demikian, nilai. kekukuhan juga berkurangan apabila abu kelapa sawit digunakan dalam campuran. Daripada Rajah 4.7, dapati hampir kesemua nilai kekukuhan yang diperolehi tidak memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh JKR/SPJ/1988 iaitu melebihi 250kg/mm.. Hanya pada kadar penambahan 1% abu kelapa sawit memenuhi. spesifikasi yang ditetapkan iaitu 281.0kg/mm dan selepas penambahan 1% abu terebut, nilai kekukuhan mula menurun..

45. 400.0. Kekukuhan (kg/mm). 350.0 y = 6.4672x2 - 78.065x + 353.01. 300.0. R2 = 0.9092. 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0. 1.0. 2.0. 3.0. 4.0. 5.0. 6.0. 7.0. % Abu Kelapa Sawit. Rajah 4.7 : Kesan abu kelapa sawit ke atas kekukuhan campuran. 4.6. Penutup. Daripada perbandingan yang ditunjukkan dalam Jadual 4.5, beberapa parameter Marshall dengan campuran mengandungi abu kelapa sawit memenuhi JKR/SPJ/1988 iaitu kestabilan, aliran, kekukuhan dan lompang terisi bitumen. Manakala parameter lain seperti peratus lompang dalam campuran ternyata tidak memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan. Rumusan yang dibuat berdasarkan kepada analisis data yang dibuat mendapati campuran yang mengandungi abu kelapa sawit ini dianggap tidak sesuai digunakan untuk konkrit berasfalt..

46 Jadual 4.5 : Perbandingan nilai parameter campuran kawalan, campuran abu kelapa sawit dan spesifikasi JKR Abu Kelapa Sawit (%) Parameter Marshall Kestabilan (kg) Aliran (mm) Kekukuhan (kg/mm) Lompang terisi bitumen (%) Lompang dalam campuran (%) Ketumpatan (g/cm3). 0%. 1%. 2%. 3%. 4.5%. 5.5%. 6.5%. 1249. 1447. 1455. 1389. 894. 996. 1011. Piawai JKR >500. 3.46. 5.15. 7.97. 6.24. 8.39. 7.15. 9.09. >2.0. 361. 281. 183. 223. 107. 139. 111. >250. 78.7. 79.8. 77.5. 82.0. 66.1. 67.5. 67.9. 75-85. 3.2. 3.0. 3.5. 2.6. 6.0. 5.6. 5.5. 3.0-5.0. 2.349. 2.351. 2.338. 2.356. 2.273. 2.275. 2.272. -.

BAB 5. KESIMPULAN DAN CADANGAN. 5.1. Pengenalan. Daripada ujian makmal yang telah dijalankan, kesan penggunaan abu kelapa sawit sebagai bahan pengisi ke atas sifat-sifat fizikal bitumen boleh dilihat dalam dua aspek utama iaitu: i.. kesan secara keseluruhan berdasarkan kepada ujian-ujian yang dilakukan dan. ii.. 5.2. kesan pertambahan abu kelapa sawit untuk setiap sampel ujian.. Kesimpulan. Kajian penggunaan abu kelapa sawit dalam campuran menghasilkan pelbagai keputusan. Sebahagian daripada keputusan yang diperolehi menunjukkan keupayaan dalam meningkatkan sifat campuran manakala sebahagiannya tidak. Berdasarkan analisis yang telah dibuat, beberapa rumusan dapat dibuat iaitu seperti berikut: i.. kestabilan. campuran. secara. keseluruhannya. menurun. dengan. penambahan abu kelapa sawit. Ini adalah disebabkan rekatan antara agregat dan bitumen berkurang; ii.. nilai aliran semakin meningkat dengan penambahan setiap peratus abu kelapa sawit ke dalam campuran dan nilai aliran tertinggi adalah.

48 sebanyak 9.09mm pada kadar penambahan 6.5% abu kelapa sawit. Berdasarkan ketinggian nilai aliran, ini boleh dirumuskan bahawa campuran menjadi semakin lembut dengan penambahan abu kelapa sawit; iii.. nilai ketumpatan pukal bagi sampel yang diperolehi tidak konsisten serta menunjukkan naik turun yang tidak sekata.. Ini mungkin. disebabkan kaedah pengambilan data bagi ketumpatan mempengaruhi keputusan ujikaji. Nilai ketumpatan bagi sampel adalah tinggi mungkin disebabkan kesilapan semasa menimbang sampel dalam air.. Bakul. yang digunakan untuk menimbang jisim sampel dalam air tidak direndam sepenuhnya dan ini menyebabkan tekanan udara luar bertindak ke atas sampel dan mempengaruhi jisim sampel. Sebaliknya jika bakul yang digunakan terendam sepenuhnya, berat sampel hanya dipengaruhi oleh daya apungan air sahaja; iv.. penambahan abu kelapa sawit meningkatkan peratus lompang dalam campuran.. Nilai terendah peratus lompang dalam campuran adalah. sebanyak 3.2% yang mana berlaku pada campuran tanpa abu kelapa sawit dan nilai tersebut memenuhi piawaian yang ditetapkan. Kemudian nilai lompang dalam campuran meningkat dengan penambahan abu kelapa. Peningkatan peratus lompang dalam campuran ini turut berkait rapat dengan peningkatan peratus lompang dalam mineral agregat. Ini kerana kandungan udara yang banyak dalam mineral agregat akan menyebabkan agregat menjadi poros.. 5.3. Masalah yang Dihadapi. Semasa menjalankan ujikaji di dalam makmal, terdapat beberapa masalah yang dihadapi. Antara masalah-masalah yang dihadapi adalah:i.. berlakunya kesilapan semasa menjalankan ujian untuk menentukan graviti tentu pukal sampel terpadat yang mana menjejaskan ketepatan terhadap keputusan ujikaji;.

49 ii.. semasa menjalankan ujian kestabilan, bacaan yang diambil kurang tepat kerana mesin untuk ujian kestabilan dan aliran mengalami sedikit kerosakan; dan. iii.. kesukaran dalam menentukan prosedur yang sesuai dalam penentuan graviti tentu abu kelapa sawit.. Walaupun mengalami pelbagai kesukaran, setiap masalah tersebut dapat diatasi dengan bantuan daripada penyelia dan juga juruteknik-juruteknik makmal jalan raya.. 5.4. Cadangan. Reka bentuk campuran berbitumen yang menggunakan bahan pengisi abu kelapa sawit merupakan bidang kajian yang masih baru dan berpotensi besar untuk kajian pada masa akan datang. Berdasarkan keputusan yang diperolehi dan kajian literatur yang telah bincangkan sebelumnya serta rumusan-rumusan yang telah dibuat, beberapa cadangan perlu dipertimbangkan bagi memantapkan lagi hasil ujikaji supaya masalah-masalah yang dihadapi oleh pengkaji tidak berlaku lagi pada masa hadapan.. Antara cadangan-cadangan yang boleh membantu adalah: i.. bahan yang digunakan hendaklah mudah didapati serta ekonomi jika digunakan;. ii.. dalam penentuan graviti tentu abu kelapa sawit, bahan tersebut hendaklah terlebih dahulu dikisar sehalusnya bagi mendapatkan nilai graviti tentu yang tepat;. iii.. penggabungan abu kelapa sawit ke dalam campuran bitumen akan mempengaruhi reologi dan ciri fizikal lapisan bitumen yang digunakan. Perubahan yang berlaku perlu diberi penekanan dan dikaji bagi mengetahui sekiranya terdapat sebarang hubungan dan pergantungan antara sifat ciri-ciri bitumen dan juga ciri-ciri abu kelapa sawit;.

50 iv.. lakukan rekabentuk campuran abu kelapa sawit dengan menggunakan campuran jenis ACB20 dan juga ACW14 bagi melihat prestasi dan kesesuaiannya dalam kedua-dua campuran tersebut;. v.. kualiti awal campuran reka bentuk dan kebaikan serta faedah daripada penambahan abu kelapa sawit hendaklah dikaji dengan lebih lanjut lagi. Bagi mencapai matlamat serta objektif ujikaji ini, ujian Marshall hendaklah dilakukan setelah campuran yang mengandungi abu kelapa sawit benar-benar telah bertindakbalas dengan bitumen dan juga agregat dalam campuran; dan. vi.. prestasi campuran abu kelapa sawit yang diperolehi daripada ujian makmal hendaklah diikuti dengan ujian di tapak bagi mengenalpasti masalah yang mungkin timbul dengan pencampuran dan penambahan abu kelapa sawit dalam campuran panas konkrit berasfalt.. 5.5. Penutup. Berdasarkan hasil ujikaji yang telah dijalankan, penggunaan abu kelapa sawit tidak sesuai digunakan sebagai bahan pengisi dalam campuran panas konkrit berasfalt. Jika dilihat prestasi campuran yang mengandungi abu kelapa sawit adalah tidak memuaskan jika dibandingkan dengan campuran tanpa abu kelapa sawit. Keputusan yang diperolehi ini mungkin dipengaruhi oleh ciri-ciri fizikal abu kelapa sawit yang mana mempunyai kehalusan yang lebih halus daripada simen dan juga lebih licin daripada simen dan juga bahan pengisi lain seperti abu sekam padi..

51. RUJUKAN. AASHTO (1986a). Standards Method of Tests for Mechanical Analysis of Extracted Aggregate. Washington D.C. 20001, T30-84.. AASHTO (1986b). Standards Method of Tests for Specific Gravity of Soil. Washington D.C. 20001, T100-86.. Abd. Rani bin Zainon (2003). Penggunaan Batu Reput sebagai Pengisi dalam Campuran Berbitumen Lapisan Haus. Universiti Teknologi Malaysia: Tesis Sarjana Muda.. Annual Book of ASTM Standards (1992a). Road and Paving Materials; Pavement Management Technologies. Philadelphia, USA; Easton, MD, USA.. ASTM (1992b). Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate. Philadelphia, USA, C 127-88.. ASTM (1992c). Test Method for Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate. Philadelphia, USA, C 128-88.. ASTM (1992d). Test Method for Resistance to Plastic Flow of Bituminous Mixtures Using Marshall Apparatus. Philadelphia, USA, D 1559-89.. ASTM (1992e). Test Method for Bulk Specific Gravity and Density of Compacted Bituminous Mixtures Using Saturated Surface-Dry Specimens. Philadelphia, USA, D 2726-90..

52 Berita Sawit (4 Disember 2004). Pengeluaran Minyak Kelapa Sawit Malaysia (MSM) Meningkat dalam http:// www.mpob.gov.my/.. Bristish Standard (1972). Determination of Density of Putty and Volume Yield of Lime. London, BS 890:1972, Appendix K.. Che Ros Ismail, Othman Che Puan dan Mohd Rosli Hainin (1999) Kejuruteraan Jalanraya dan Lalulintas. Nota Jalan Raya, Fakulti Kejuruteraan Awam, Universiti Teknologi Malaysia. Tidak Diterbitkan.. Fauzi bin Sarif (1996). Penggunaan Sisa Enap Cemar Minyak sebagai Bahan Pengisi dalam Campuran Asfalt. Universiti Teknologi Malaysia: Tesis Sarjana Muda.. Hatherlay, L. W. and Leaver, P. C., (1967), Asphaltic Road Materials. London: Edward Arnold (Publisher) LTD.. Jabatan Kerja Raya (1988). Standard Specification for Road Works. Kuala Lumpur, (JKR/SPJ/1988) JKR 20401-0017-88.. Krebs, R. D. dan Walker, R. D. (1971). Highway Material. New York: Mc Graw-Hill Book Company.. Mohamed Rehan Karim, Meor Othman Hamzah dan Asri Hasan (1997). Pengenalan Pembinaan Jalan Raya Berbitumen. Kuala Lumpur: Dewan Bahasa dan Pustaka.. Mohd Rawawi Awg Ngah (2002). Pengeluaran Abu Terbang di Malaysia: Kajian Kes. Universiti Teknologi Malaysia: Tesis Sarjana Muda.. Mohd Warid Hussin dan Abd Awal (1996). Properties of Fresh and Hardened Concrete Containing Palm Oil Fuel Ash. Fakulti Kejuruteraan Awam, Universiti Teknologi Malaysia..