i
Keynote Speaker
1. Prof. Dr. Rizalman Mamat (University Malaysia Pahang)
Research Field: Alternative energy, heat transfer, combustion, internal combustion engine, and computational fluid dynamics.
2. Assoc. Prof. Dr. Mohd. Shahrir Mohd Sani (University Malaysia Pahang)
Research Field: Modal analysis, model updating, noise source identification, nonlinear vibration and finite element analysis.
Invited Speaker
1. Prof. Emeritus Chamhuri Siwar (Emeritus Professor of Institute for Environment and Development. Universiti Kebangsaan Malaysia, Malaysia )
Research Field: Agriculture and rural development, agriculture policy and marketing, environmental economics, poverty and inequality, sustainable development and livelihood.
2. Prof. Dr. Mustafizur Rahman (Bangladesh University of Engineering and Technology)
Research Field: Sustainable machining, minimum quantity lubrication, nanocoolants used in machining, advanced machining, optimization techniques, artificial intelligence techniques, fatigue and fracture mechanics, finite element modelling and analysis, applied mechanics, heat transfer techniques.
3. Dr. Ftwi Yohaness Hagos (Makelle University Ethiopia)
Research Field: IC engines, combustion, modelling and simulation, optical diagnostics
applied to combustion, thermo-fluids, renewable energy, energy resources, automotive
engineering.
ii
4. Ts. Dr. Zahrah Yahya (School of Computing and Technological Science Kolej University Poly-Tech MARA, Kuala Lumpur)
Research Field: Image processing, 3D modeling, mobile security, information systems, artificial intelligence
5. Dr. Ir. Mohd Azmi bin Yunus (Faculty of Mechanical Engineering Universiti Teknologi MARA)
Research Field: Modal analysis, model updating, model validation, structural joint modelling, nonlinear vibration and finite element analysis.
6. Dr. Mohammad Ilham Maulana, ST. MT (LLDikti Aceh/Universitas Syiah Kuala, Indonesia).
Research Field: Renewable energy, fluid engines.
iii
Panitia Pelaksana
Penanggungjawab : Dr. Muhammad Yasar, S.TP., M.Sc Nuzuli Fitriadi, S.T., M.T.
Hardisal, S.T., M.Kom
Ketua Pelaksana : Darma Setiawan Putra, S.T., M.T.
Wakil Ketua Pelaksana : Herry Setiawan, S.ST., M.T
Sekretaris : Fera Anugreni, S.Si., M.Kom
Bendahara : Hermalinda, MA.
Bidang Sekretariat : Muhammad Anhar Pulungan, S.T., M.T Bidang Sponsorship : Bakruddin, S.Si., M.T
Bidang Abstrak dan Prosiding : Asmaidi, S.Pd., M.Si Bidang Sesi Seminar : Ria Darma, S.T
Bidang Sesi Parallel : Asbahrul Amri, ST., M.Sc Bidang Perlengkapan : Balkhaya, S.T., M.T Bidang Publikasi dan Dokumentasi : Hasbaini, S.Pd., M.Pd Bidang Konsumsi : Resky Rusnanda, S.T., M.T.
Bidang Keamanan : Azmir
iv
Kata Sambutan Ketua Panitia
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat-Nya sehingga Seminar Nasional Teknologi Rekayasa (SNTR) ke-5 tahun 2018 ini dapat diselenggarakan sesuai rencana dalam rangka ulang tahun Politeknik Aceh Selatan dan Pemerintah Daerah Kabupaten Aceh Selatan.
Seminar Nasional Teknologi Rekayasa (SNTR) ke-5 tahun 2018 yang diselenggarakan hari ini mengangkat tema “Aplikasi Teknologi Rekayasa dalam Meningkatkan Persaingan Global Menghadapi Era 4.0’ dengan berbagai isu yang terkait teknologi dan rekayasa dengan topik teknik mesin, industri, komputer dan informatika, lingkungan, dan pertanian.
Seminar nasional ini diikuti oleh dosen, peneliti, praktisi dan mahasiswa dari berbagai wilayah di Indonesia. Institusinya pun beragam, ada yang berasal dari Pendidikan Tinggi Negeri dan Swasta.
Tak lupa saya ucapkan terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada seluruh panitia, sponsor dan semua pihak yang mendukung terselenggaranya acara Seminar Nasional ini.
Selamat datang, dan terimakasih atas kedatangan seluruh pemakalah dan peserta di Politeknik Aceh Selatan. Semoga seluruh kegiatan seminar nasional yang dilakukan berlangsung dengan lancar. Sukses untuk kita semua. Aamiin.
Wassalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Tapaktuan, 8 Desember 2018 Ketua Panitia,
Darma Setiawan Putra, S.T., M.T.
v
Kata Sambutan
Direktur Politeknik Aceh Selatan
Assalamualaikum wr. wb.
Dengan segenap rasa syukur marilah kita senantiasa memuji dan memuja Allah SWT, Tuhan seru sekalian alam, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga kita dapat melaksanakan event 1
stSouth Aceh International Conference on Engineering and Technology (SAICOET) dan Seminar Nasional Teknologi Rekayasa (SNTR) ke 5. Selawat dan salam tidak pula lupa kita sanjung sajikan ke pangkuan nabi alam Rasulullah Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, serta pewaris beliau para ulama yang telah bersusah payah menyampaikan risalah kebenaran agar kita dapat menikmati kebahagiaan di dunia dan akhirat kelak.
Kegiatan SAICOET dan SNTR ini merupakan kegiatan akademik yang sangat penting artinya bagi Politeknik Aceh Selatan dalam rangka perwujudan tri darma perguruan tinggi terutama dari aspek penelitian, dimana untuk menyosialisasikan hasil-hasil penelitian diperlukan wadah yang sekaligus menjadi sarana untuk sharing informasi, ilmu, pengetahuan dan teknologi dengan para akademisi dan ilmuwan dari berbagai perguruan tinggi, daerah, bahkan dengan berbagai negara di dunia. Selama ini, Politeknik Aceh Selatan telah berhasil menggelar seminar ini dalam skala nasional selama 4 tahun berturut-turut. Insya Allah tahun ini disampingnya tetap menjalankan event nasional, Politeknik Aceh Selatan berazam untuk melaksanakan event internasional untuk pertama kalinya dan ini khusus didedikasikan untuk HUT Aceh Selatan yang ke 73, sekaligus HUT Politeknik Aceh Selatan ke 8 (sewindu).
SAICOET menjadi strategis mengingat dewasa ini kiprah perguruan tinggi dituntut agar mampu
bersanding dan bersaing tidak hanya di level nasional tetapi juga peran internasional. Apalagi
dalam visi misi Poltas jelas tersebut bahwa Poltas harus mampu menjadi Politeknik unggul yang
mampu bersaing secara global di tahun 2025. Harapan kita tentunya momen ini menjadi peluang
strategis Poltas untuk masuk ke dalam pergaulan internasional sehingga mampu memberi
kontribusi keilmuan yang lebih luas. Politeknik Aceh Selatan merupakan satu-satunya perguruan
tinggi berbasis vokasional yang berada dikawasan barat selatan Aceh. Untuk itu poltas senantiasa
bertekad dan berusaha untuk memberikan yang terbaik dalam rangka mempersiapkan
sumberdaya manusia yang handal sebagai salah satu dari sumber daya pembangunan
terpenting. Poltas dengan dukungan semua pihak terus berbenah, menjadi yang terbaik adalah
vi
tujuan kami. Kami ingin menjadi perguruan tinggi yang bisa dibanggakan oleh masyarakat baik di daerah, nasional bahkan ikut berperan dalam kancah internasional. Secara khusus pada kesempatan ini kami laporkan, terdapat 20 makalah yang merupakan hasil penelitian para ibu bapak dosen poltas dari berbagai skim hibah penelitian turut dipresentasikan nantinya bersama 60 makalah lain yang berasal dari para dosen dari lima negara yaitu Indonesia, Malaysia, Thailand, Ethiopia dan Bangladesh.
Bapak, ibu, saudara (i) yang kami muliakan...
Tentunya acara semegah ini tidak mungkin terlaksana tanpa dukungan dari para pihak terutama pemerintah kabupaten Aceh Selatan di bawah kepemimpinan Bapak Bupati, Bapak Wakil Bupati dan Bapak Sekda beserta seluruh jajaran kepala dinas di lingkungan pemerintah kabupaten Aceh Selatan. Kegiatan ini terlaksana atas kerjasama yang luar biasa dari pihak Universiti Malaysia Pahang (UMP) melalui Prof. Rizalman dan Prof. Madya. Shahrir yang hari ini turut bertindak sebagai keynote speakers telah menjadi penghubung bagi Poltas dalam menghadirkan para invited speaker dari Malaysia, Thailand, Bangladesh dan Ethiopia. Pelaksanaan pelaksanaan acara ini juga atas dasar kerjasama Poltas dengan beberapa perguruan tinggi nasional seperti Unsyiah, UTU, STMIK Balikpapan, dan lembaga kajian pembangunan pertanian dan lingkungan (LKPPL).
Kami menyampaikan terimakasih kepada LLDIKTI yang turut memberi dukungan terhadap
acara ini, tidak lupa kepada para donatur yang telah bergotongroyong untuk menyukseskan acara
ini, demikian juga dengan para keynote, invited speaker, presenter dan para peserta sekalian,
terimakasih telah berkenan ambil bagian dalam acara ini. Dan terakhir terimakasih kepada
seluruh civitas akademika Politeknik Aceh Selatan khususnya panitia SAICOET dan SNTR,
kami hanya bermodalkan semangat serta dukungan dari berbagai pihak yg begitu peduli akan
kemajuan pendidikan dan daerah, Alhamdulillah atas Rahmat dan karunia dari yang maha kuasa,
amanah berat ini akhirnya mampu terlaksana dengan baik walau tidak mungkin sempurna. Atas
ketidaksempurnaan ini, atas kelemahan ini, tentunya kami sangat berharap untuk dimaafkan dan
dimaklumi bersama.
vii
Demikian saja sambutan singkat ini, sebelum kami akhiri kembali kami ucapkan selamat datang kepada semua tamu kami, inilah Aceh Selatan, semoga selama beberapa hari di sini mendapat kesan yang bisa membuat para tuan puan untuk kembali lagi kesini. Negeri pala, negeri tuan tapa, Aceh Selatan tercinta..
Billahitaufiq walhidayah wassalamualaikum wr wb.
Tapaktuan, 8 Desember 2018 Direktur
Dr. Muhammad Yasar, S.T., M.Sc
viii
DAFTAR PEMAKALAH
No Judul Makalah Penulis Hal.
1 Analisis Metode Pengomposan dan Ukuran Cacahan Berbahan Utama Limbah Daun Sawit
Ramayanti Bulan, Safrizal, Muhammad Yasar, dan Agustami Sitorus
1
2
Analisis Pengaruh Retona Blend 55 dan Rubberized Asphalt Terhadap Parameter Marshall pada Campuran Aspal Porus
Veranita dan Saiful
Bahrizal 8
3
Pola Perubahan Guna Lahan dan Ketertutupan Lahan di Pulau Kecil: Studi Kasus Pulau Weh - Sabang
Azhar A Arif, Izarul Machdar, Bastian Arifin, dan Ashfa
16
4
Penentuan Lokasi Gudang dan Rute Distribusi Logistik Bencana di Kota Banda Aceh Menggunakan Algoritma Insertion Heuristic
Erni Listyowati, Syahriza
dan Andriansyah 21
5
Penentuan Rute Distribusi Es Kristal Menggunakan Algoritma Koloni Semut (Studi Kasus: PT. XYZ)
Cut Tria Fitri, Andriansyah dan Prima Denny Sentia 27 6 Pemanfaatan Ikan Kayu Barakuda Menjadi
Produk Kerupuk
Oktalia Triananda Lovita,
Anhar dan Meria Sanofa 35 7
Identifikasi Karakteristik Masjid di Kawasan Berpotensi Ancaman Tsunami di Kota Banda Aceh
Lola Vivita, Husaini, Renni Anggraini dan Cut Dewi 41
8
Memprediksi Umur Lelah pada Pegas Ulir Kenderaan dengan Kajian Efek Getaran Permukaan Jalan
Masri Ali, Husaini, Teuku Edisah Putra dan Nurdin Ali
49
1
Analisis Metode Pengomposan dan Ukuran Cacahan Berbahan Utama Limbah Daun Sawit
Analysis of Composting Method and Chopped Size from Palm Oil Leaves Waste
Ramayanty Bulan1, , Safrizal1, Muhammad Yasar1, Agustami Sitorus2
1Department Teknik Pertanian, Universitas Syiah Kuala, Indonesia
2Pusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna – Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia - LIPI, Indonesia Email : [email protected]
Abstrak – Salah satu limbah yang terdapat di kebun sawit adalah pelepah sawit. Bagian pelepah sawit terdiri dari daun sawit, lidi dan batang pelepah sawit. Daun sawit merupakan biomassa yang dapat diolah menjadi kompos. Untuk dapat mengolahnya menjadi kompos, maka harus diketahui cara pengomposan yang tepat untuk daun sawit. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis metode pengomposan dan ukuran cacahan yang tepat untuk daun sawit. Metode pengomposan yang dianalisis terdiri dari metode pengomposan bokashi, kompos natural dan vermikompos. Ukuran cacahan daun sawit yang dianalisis terdiri dari 2cm, 4 cm dan 6 cm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa metode pengomposan bokashi adalah yang terbaik dengan parameter pengamatan adalah susut bobot kompos, suhu pengomposan dan kandungan kompos (rasio C/N, N, P, K). Selanjutnya, ukuran cacahan daun sawit yang terbaik untuk pengomposan adalah berkukuran 2cm. Hasil penelitian ini juga merekomendasikan untuk penggunaan metode pengomposan bokashi dengan ukuran cacahan 2cm untuk bahan utama limbah daun sawit.
Kata kunci : metode pengomposan, bokashi, cacahan, daun sawit, limbah
Abstract - One of the wastes contained in oil palm plantations is palm fronds. The palm fronds consist of palm stick, palm leaves, and palm fronds. Palm leaves are biomass that can be processed into compost. To be able to process it into compost, it is necessary to know the proper composting method for palm leaves. This study aims to analyze the appropriate composting method and chopped size for palm leaves. The composting method analyzed consisted of a bokashi composting method, natural compost method, and vermicompost method. The size of the analyzed palm oil leaves consisted of 2cm, 4cm and 6cm. The results of this study indicate that the bokashi composting method is the best with the observation parameters of compost weight loss, composting temperature and compost content (ratio of C / N, N, P, K). Furthermore, the best size of palm leaf chopping for composting is 2cm in size. The results of this study also recommend the use of a composting method with a size of 2 cm for the main ingredient of palm leaf waste.
Keywords : composting method, bokashi, chopper, palm leaf, waste
I. PENDAHULUAN
Potensi perkebunan yang besar di Indonesia memberikan kontribusi limbah hasil perkebunan yang besar pula [1]. Limbah perkebunan kelapa sawit dapat digolongkan menjadi dua yaitu limbah cair dan limbah padat [2]. Limbah cair dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit (PKS) dan limbah padat dihasilkan di perkebunan itu sendiri. Limbah padat tersebut adalah dalam bentuk pelepah sawit. Pelepah sawit hasil samping panen hanya ditumpuk diantara tanaman kelapa sawit [3]. Hal ini menyebabkan jalur panen menjadi penuh dengan tumpukan pelepah sawit.
Tumpukan pelepah sawit ini akan terus bertambah dan berlangsung selama tanaman kelapa sawit dipanen.
Jika dilihat dari kandungan yang terdapat didalamnya, pelepah sawit ini terdiri selulosa yang dapat dijadikan berbagai produk turunan. Produk turunan dari pelepah ini diantaranya atap, sapu lidi dan papan partikel [4, 5].
Namun demikian, kecepatan produksi produk turunan ini masih kalah cepat dengan pelepah sawit yang
dihasilkan oleh perkebunan.
Dibeberapa tempat, petani sawit memanfaatkan daun pelepah sawit sebagai pakan ternak [6-8].
Pengolahan ini dilakukan untuk pelepah sawit yang masih segar (baru dipotong). Pakan ini juga masih perlu ditambahkan konsentrat lainnya karena memang kandungan nutrisinya yang belum lengkap untuk ternak.
Dalam upaya untuk melakukan diversifikasi pengolahan pelepah sawit, maka penting mencari alternarif lainnya untuk mengolah limbah pelepah sawit tersebut. Kandungan daun sawit yang merupakan bagian pelepah sawit, yang terdiri dari selulosa menjadikan hal ini berpotensi untuk dijadikan bahan baku kompos [9]. Oleh karena itu, metode lain penanganan pelepah sawit seperti pengomposan [1]
penting untuk segera ditemukan. Penentuan metode ini juga akan terkait dengan alat dan mesin yang penting didesain [10-12] untuk keperluan pengolahan tersebut.
Tujuan penelitian ini melakukan analisis metode
2
pengomposan dan ukuran cacahan yang tepat untuk daun sawit.
II. TINJAUN PUSTAKA
Kelapa sawit termasuk dalam kingdom Plantae, divisi Magnoliophyta, kelas Liliopsida, ordo Arecales, famili Arecaceae dan genus Elaeis. Kelapa sawit terdiri atas tiga varietas yaitu (i) varietas dura, tebal tempurung 2-8 mm, (ii) varietas tenera, tebal tempurung 0.5-4 mm dan (iii) varietas pisifera, bagian tempurung tipis [13].
Rupa daun kelapa sawit merupakan daun majemuk [13]. Daun berwarna hijau tua dan pelepah berwarna sedikit lebih muda. Batang tanaman diselimuti bekas pelepah hingga umur 12 tahun. Setelah umur 12 tahun pelepah yang mengering akan terlepas sehingga menjadi mirip dengan tanaman kelapa. Akar serabut tanaman kelapa sawit mengarah ke bawah dan samping. Selain itu juga terdapat beberapa akar napas yang tumbuh mengarah ke samping atas untuk mendapatkan tambahan aerasi [13].
Pelepah kelapa sawit terbagi atas 3 bagian yaitu petiole (pangkal batang), rachis (batang tempat munculnya daun) dan leaflets (daun) [14]. Sejak umur 4 tahun tanaman kelapa sawit dapat menghasilkan 18- 24 pelepah per tanaman per tahun. Pelepah kelapa sawit tumbuh dan berkembang selama 30 bulan dan mampu melakukan aktifitas fotosintesis selama 24 bulan dan kemudian mati. Pelepah memiliki panjang 7- 8 m dengan panjang petiole 1.5 m dan rachis 5.5 - 6.5 m. Jumlah biomassa yang diperoleh dari pelepah dapat diukur berdasarkan luas (lebar x ketebalan) dari petiole [15].
Dewasa ini pengomposan untuk pemanfaatan limbah organik merupakan cara yang terbaik dalam meningkatkan kesuburan tanah [16]. Pengomposan adalah proses biologis yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman dari aktifitas populasi bakteri dan jamur (fungi) dengan menguraikan limbah [17].
Selama pengomposan populasi mikrorganisme akan meningkat untuk menghasilkan panas, CO2, uap air dan humus untuk pertumbuhan dan aktifitas mereka [18].
Vermikompos merupakan proses penguraian dan stabilisasi pada limbah organik dengan bantuan cacing tanah dan mikroba [19-21]. Menurut peneliti [22]
vermikompos adalah suatu proses pengomposan dari limbah organik yang menghasilkan kompos berkualitas oleh cacing tanah. Proses vermicompos merupakan suatu rangkaian proses fisik, kimia dan biologis yang menguraikan bahan organik. Hasil vermikompos disebut vermicast yang memiliki porositas tinggi, ukuran yang lebih kecil dan terdapat aktifitas mikroba [23, 24]. Selama proses vermicompos tanaman memperoleh nutrisi seperti nitrogen, phosphorus, potassium dan lain sebagainya [25]. Peneliti [26] juga melaporkan bahwa vermicast memberikan asupan nutrisi yang lebih baik daripada pupuk organik dari proses pengomposan sederhana.
Spesies cacing tanah yang cocok pada limbah organik adalah cacing tanah epigeic yang mampu
hidup dalam kondisi terbatas (dark conditions) dan kadar air yang tinggi [22]. Peneliti [20, 21, 26, 27]
telah mengkaji tentang metode vermikompos pada limbah lumpur solid (sludge) kelapa sawit. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa 1,0 gr cacing tanah dapat menguraikan 4,0 gr sludge dalam 5 hari.
III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini diawali dengan analisis kondisi umum daun sawit untuk pengomposan metode bokhashi, metode kompos natural dan metode vermikompos. Dari hasil analisa kondisi umum dibuat prosedur pembuatan kompos untuk masing-masing metode tersebut. Ukuran cacahan didapatkan dengan cara mencacah daun sawit. Ukuran cacahan daun sawit terdiri dari 2cm, 4cm dan 6cm. Setiap perlakukan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Pengamatan parameter berat kompos, suhu pengomposan dilakukan setiap hari. Uji kandumgan kompos (Rasio C/N, N, P, K) dilakukan pada minggu ke-10 dan ke-14 dari awal pengomposan.
Prosedur pembuatan vermikompos limbah daun sawit sebagai berikut :
1. Disiapkan wadah dari bak plastik berlubang dengan ukuran 500 cm 1000 cm sebanyak 9 wadah,
2. Dimasukan ke dalam wadah 1 kg cacahan daun sawit ukuran 2 cm (yang telah diendapkan selama 2 minggu) dan tambahkan kotoran sapi cair 4 kg kemudian masukan 1 kg cacing rubelus lumbercus, 3. Dimasukan kedalam wadah 1 kg cacahan daun sawit ukuran 4 cm (yang telah diendapkan selama 2 minggu) dan tambahkan kotoran sapi cair 4 kg kemudian masukan 1 kg cacing rubelus lumbercus, 4. Dimasukan kedalam wadah 1 kg cacahan daun sawit ukuran 6 cm (yang telah diendapkan selama 2 minggu) dan tambahkan kotoran sapi cair 4 kg kemudian masukan 1 kg cacing rubelus lumbercus, 5. Campuran tersebut dibiarkan terbuka dibawah
naungan,
6. Setiap 6 hari ditambahkan cairan kotoran sapi.
Prosedur pembuatan bokashi limbah daun sawit sebagai berikut :
1. Disiapkan wadah dari bak plastik berlubang dengan ukuran 500 cm 1000 cm sebanyak 9 wadah,
2. Dimasukan ke dalam wadah 2,2 kg cacahan daun sawit segar ukuran 2 cm dan tambahkan kotoran sapi cair 0,3 kg kemudian masukan 0,1 kg abu sekam, dan 0,1 kg EM4 + gula merah,
3. Dimasukan ke dalam wadah 2,2 kg cacahan daun sawit segar ukuran 4 cm dan tambahkan kotoran sapi cair 0,3 kg kemudian masukan 0,1 kg abu sekam, dan 0,1 kg EM4 + gula merah,
4. Dimasukan ke dalam wadah 2,2 kg cacahan daun sawit segar ukuran 6 cm dan tambahkan kotoran sapi cair 0,3 kg kemudian masukan 0,1 kg abu sekam, dan 0,1 kg EM4 + gula merah,
5. Campuran tersebut dibiarkan terbuka dibawah naungan.
3
Prosedur pembuatan natural limbah daun sawit sebagai berikut :
1. Disiapkan wadah dari bak plastik berlubang dengan ukuran 500 cm 1000 cm sebanyak 9 wadah,
2. Dimasukan ke dalam wadah 1 kg cacahan daun sawit segar ukuran 2 cm dan tambahkan kotoran sapi cair 4 kg,
3. Dimasukan kedalam wadah 1 kg cacahan daun sawit segar ukuran 4 cm dan tambahkan kotoran sapi cair 4 kg,
4. Dimasukan kedalam wadah 1 kg cacahan daun sawit segar ukuran 6 cm dan tambahkan kotoran sapi cair 4 kg,
5. Campuran tersebut dibiarkan terbuka dibawah naungan,
6. Setiap 3 hari sekali dilakukan pengadukan pada sampel.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Berat Kompos
Setiap organisme pendegradasi bahan organik membutuhkan kondisi lingkungan dan bahan yang berbeda-beda. Apabila kondisinya sesuai maka organisme pendegradasi akan bekerja giat untuk mendekomposisi limbah organik. Berdasarkan hasil penelitian Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, parameter yang sangat mempengaruhi proses dekomposisi diantaranya adalah rasio C/N, ukuran partikel, aerasi, porositas, kelembaban, temperature, pH, kandungan hara, dan durasi pengomposan.
Kompos yang sudah matang akan mempunyai ciri- ciri berat berkurang 20-40%, berbau seperti tanah, terasa lunak dan berwarna coklat kehitam-hitaman dan suhu mulai konstan. Hasil berat kompos dengan metode vermikompos, bokashi dan natural disajikan pada Gambar 1,2 dan 3. Hasilnya menunjukkan bahwa penurunan berat kompos metode vermikompos tidak mencapai 40% dari berat awal. Hal ini disebabkan oleh ada penambahan kotoran sapi sebanyak 0.25 kg per minggu. Sedangkan penurunan berat untuk kompos bokashi dan kompos natural mencapai 40%.
Selanjutnya dari hasil penelitian ini juga terlihat bahwa kompos bokashi mempunyai tingkat kematangan tertinggi. Hal ini ditunjukkan oleh laju dekomposisinya sangat cepat. Fenomena ini dibuktikan dari penyusutan yang sangat tinggi dari metode pengomposan bokashi dibandingkan dengan yang lainnya.
Dalam waktu 10 minggu, kompos bokashi mempunyai tingkat kematangan tertinggi. Dari ketiga variasi cacahan pupuk bokhasi yaitu pada cacahan 2cm, 4cm dan 6cm didapat nilai tertinggi pada cacahan 2cm. Berat kompos bokhasi pada cacahan 2cm mempunyai berat terendah yang berarti paling matang dari aspek berat kompos. Dengan cacahan terendah, menyebabkan aktivitas mikroba barada diantara permukaan area dan udara. Ukuran partikel yang lebih kecil dapat meningkatkan aktivitas mikroba 30-40%.
Lama waktu pengomposan tergantung pada karakteristik bahan yang dikomposkan. Secara alami pengomposan yang berlangsung dalam waktu yang lebih lama akan menghasilkan kompos yang benar- benar matang. Pada hasil pengukuran berat kompos yang diukur pada waktu 14 minggu mempunyai berat kompos lebih ringan daripada yang diukur pada waktu 10 minggu. Hal ini membuktikan semakin lama waktu pengomposan maka kompos semakin matang.
Gambar 1 Penurunan Berat Kompos Ukuran 2 cm (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Gambar 2 Penurunan Berat Kompos Ukuran 4 cm (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Gambar 3 Penurunan Berat Kompos Ukuran 6 cm (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi B. Suhu Pengomposan
Panas yang dihasilkan merupakan hasil dari aktivitas mikroba. Semakin tinggi temperatur, akan semakin cepat pula proses dekomposisi. Peningkatan suhu dapat terjadi dengan cepat pada jumlah tumpukan
4
kompos. Temperatur yang berkisar antara 30-60°C menunjukkan aktivitas pengomposan yang cepat. Suhu yang tinggi diatas 60°C akan membunuh mikroba pathogen tanaman dan benih gulma.
Hasil pengukuran suhu selama pengomposan disajikan pada Gambar 4, 5 dan 6. Dari tiga metode proses pembuatan kompos, suhu tertinggi terjadi pada metode pengomposan bokhasi. Hal ini menunjukkan bahwa mikroba pada metode bokhasi sangat aktif bekerja sehingga proses dekomposisi semakin cepat.
Selanjutnya, dari ketiga metode pengomposan tersebut, suhu tertinggi terjadi terjadi pada ukuran cacahan daun sawit 2 cm. Hal ini menunjukkan bahwa aktivitas mikroba pada pencacahan yang lebih kecil efektif sehingga daun sawit lebih cepat terdekomposisi.
Peningkatan suhu terjadi pada minggu pertama sampai dengan minggu ke empat. Semakin tinggi suhu pada minggu tersebut artinya semakin banyak aktivitas mikroba.
Gambar 4 Laju perubahan suhu pengomposan pada cacahan 2 cm (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Gambar 5 Laju perubahan suhu pengomposan pada cacahan 4 cm (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Gambar 6 Laju perubahan suhu pengomposan pada cacahan 6 cm (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi C. Kandungan Kompos
Rsio C/N yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara 30-40. Mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi dan menggunakan N sebagai untuk sintesis protein. Pada rasio C/N di antara 30-40 mikroba mendapatkan cukup C untuk energi dan N untuk sintesis protein. Apabila rasio C/N terlalu tinggi mikroba akan kekurangan N untuk sintesis protein sehingga dekomposisi berjalan lambat.
Kadungan rasio C/N yang tinggi berarti bahan penyusun kompos belum terurai secara sempurna.
Bahan kompos dengan rasio C/N tinggi akan terurai lebih lama dibandingkan dengan yang berrasio lebih rendah. Kualitas kompos di anggap baik jika memiliki rasio C/N antara 12-15 [28].
Gambar 7 Rasio C/N pengomposan, (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Gambar 8 Kandungan N kompos, (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
5
Gambar 9 Kandungan P kompos, (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Gambar 10 Kandungan K kompos, (—) vermikompos, (—) kompos natural, (—) bokashi
Hasil uji laboratorium dengan durasi pengomposan 10 minggu menunjukkan bahwa metode pengomposan bokhasi mempunyai rasio C/N yang paling rendah. Hal ini mengindikasikan bahwa mikroba memecah senyawa C sebagai sumber energi lebih besar dari metode pengomposan lainnya. Hasil cacahan ukuran 2cm memiliki nilai rasio C/N terendah. Nilai rasio C/N terendah yaitu 10. Hal ini menunjukkan bahwa bahan kompos akan terurai lebih cepat. Hasil ini juga mengindikasikan bahwa kandungan bakteri pada kompos bokashi memilik daya kerja yang lebih cepat dibandingkan dengan cacing yang terdapat pada vermikompos.
Gambar 11 Kompos yang dihasilkan pada berbagai metode pengomposan
Uji unsur kandungan lainnya kompos seperti nitrogen (N), phospor (P) dan kalium (K) juga telah dilakukan pada setiap metode pengomposan yang dilakukan. Hasilnya menununjukkan bahwa unsur nitrogen (N), phospor (P) dan kalium (K) pada jenis pupuk bokashi mempunyai kandungan tertinggi. Nilai ini telah sesuai dengan hasil penelitian Musnasar (2003) yang menemukan bahwa, bahan organik kompos yang baik memiliki kandungan unsur N, P dan K masing-masing adalah berkisar antara 0,7–1,7%;
1,0–2,0%; 0,3-0,5%.
Ukuran cacahan daun sawit 2cm pada metode pengomposan bokashi mempunyai kandungan N,P, dan K tertinggi dibandingkan ukuran cacahan lainnya. Hal ini disebabkan oleh kompos yang terdegradasi lebih sempurna dibandingkan dengan ukuran lainnya.
Ciri fisik dari kompos daun sawit dengan metode bokashi, kompos natural dan verkompos disajikan pada Gambar 11. Ciri fisik ini sesuai dengan hasil penelitian peneliti [28] yang menyebutkan bahwa ciri fisik kompos yang baik adalah berwarna coklat kehitaman, agak lembab, gembur dan bahan pembentuknya sudah tidak nampak lagi. Berlandaskan pada ciri tersebut maka pengomposan metode bokashi dari hasil penelitian ini adalah yang paling mendekati dengan hasil penelitian [28].
V. KESIMPULAN
Daun sawit merupakan limbah perkebunan sawit yang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan kompos.
Metode yang tepat untuk melakukan pengomposan berbahan dasar daun sawit adalah bokashi. Ukuran cacahan yang menghasilkan kualiatas kompos yang terbaik adalah 2cm. Oleh karena itu dari hasil penelitian ini merekomendasikan untuk penggunaan metode pengomposan bokashi dengan ukuran cacahan 2cm untuk daun sawit.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi (RISTEK-DIKTI) melalui LPPM Universitas Syiah Kuala yang telah mendanai penelitian ini melalui Program Hibah Penelitian Terapan Tahun anggaran 2017. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada tim penelaah atas masukan yang membangun untuk perbaikan tulisan ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1] R. Bulan, T. Mandang, W. Hermawan, and Desrial,
"Pemanfaatan Limbah Daun Kelapa Sawit sebagai Bahan Baku Pupuk Kompos," Rona Teknik Pertanian, vol. 9, pp. 135-146, 2016.
[2] K. E. Anyaoha, R. Sakrabani, K. Patchigolla, and A. M.
Mouazen, "Critical evaluation of oil palm fresh fruit bunch solid wastes as soil amendments: Prospects and challenges," Resources, Conservation and Recycling, vol. 136, pp. 399-409, 2018.
[3] J. P. Tan, J. M. Jahim, S. Harun, T. Y. Wu, and T.
Mumtaz, "Utilization of oil palm fronds as a
6
sustainable carbon source in biorefineries,"
international journal of hydrogen energy, vol. 41, pp.
4896-4906, 2016.
[4] H. Aholoukpe, B. Dubos, A. Flori, P. Deleporte, G.
Amadji, J. L. Chotte, et al., "Estimating aboveground biomass of oil palm: allometric equations for estimating frond biomass," Journal Forest Ecology Management, vol. 292, p. 7, 2013.
[5] S. S. Kusuma, R. Ruslan, M. Daud, I. Wahyuni, T.
Darmawan, Y. Amin, et al., "Pengembangan Papan Komposit dari Limbah Perkebunan Sagu (Metroxylon sago Rottb.)(Development of Composite Board made from Sago (Metroxylon sago Rottb.) Plantation Waste)," Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis, vol.
8, pp. 145-154, 2018.
[6] D. D. N. A. Purnomoadi and L. K. Nuswantara,
"Penampilan produksi sapi bali yang diberi pakan dengan berbagai level pelepah sawit," Agromedia, vol.
32, 2014.
[7] T. Rostini, M. I. Zakir, and R. E. Hidayah,
"Peningkatan Produktivitas Kambing Di Kelompok Ternak Kambing Kecamatan Cempaka Kota Banjarbaru Kalimantan Selatan," Jurnal Pengabdian Al-Ikhlas Universitas Islam Kalimantan Muhammad Arsyad Al Banjary, vol. 3, 2018.
[8] A. Rizali, F. Fachrianto, M. H. Ansari, and A. Wahdi,
"Pemanfaatan Limbah Pelepah dan Daun Kelapa Sawit melalui Fermentasi Trichoderma SP. sebagai Pakan Sapi Potong," EnviroScienteae, vol. 14, pp. 1-7, 2018.
[9] D. Daryono and T. R. Alkas, "Pemanfaatan Limbah Pelepah Dan Daun Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) Sebagai Pupuk Kompos," Jurnal Hutan Tropis, vol. 5, pp. 188-195, 2018.
[10] A. Sitorus, W. Hermawan, and R. P. A. Setiawan,
"Design and performance of combine corn transplanter powered by hand tractor," in 2017 International Conference on Computing, Engineering, and Design (ICCED), Kuala Lumpur, Malaysia, 2017, pp. 1-5.
[11] A. Sitorus, W. Hermawan, and R. P. A. Setiawan,
"Pengembangan Mesin Penanam dan Pemupuk Jagung Terintegrasi dengan Pengolahan Tanah Alur," Jurnal Keteknikan Pertanian, vol. 3, pp. 81-88, Oktober 2015 2016.
[12] R. Bulan, Safrizal, and T. S. Bahri, "Conceptual Design Portable Chopper Machine for Palm Oil Frond : Laws of Classical Mechanics and CAD Approach,"
International Journal of Scientific & Engineering Research (IJSER), vol. 8, pp. 760-765, 2017.
[13] Y. Fauzi, Y. E. Widyastuti, I. Satyawibawa, and R.
Hartono, "Kelapa Sawit: Budidaya, Pemanfaatan Hasil dan Limbah, Analisis Usaha dan Pemasaran," Penebar Swadaya, Jakarta, vol. 234, 2012.
[14] R. H. V. Corley and P. B. Tinker, The oil palm: John Wiley & Sons, 2008.
[15] R. Corley, B. Gray, and N. S. Kee, "Productivity of the oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) in Malaysia,"
Experimental Agriculture, vol. 7, pp. 129-136, 1971.
[16] D. Sharma, J. K. Katnoria, and A. P. Vig, "Chemical changes of spinach waste during composting and vermicomposting," African Journal of Biotechnology, vol. 10, pp. 3124-3127, 2011.
[17] P. Oviasogie, N. Aisueni, and G. Brown, "Oil palm composted biomass: A review of the preparation, utilization, handling and storage," African Journal of Agricultural Research, vol. 5, pp. 1553-1571, 2010.
[18] A. Yusri, A. M. Rasol, O. Mohammed, H. Azizah, T.
Kume, and S. Hashimoto, "Biodegradation of oil palm
empty fruit bunch into compost by composite micro- organisms," in Proceedings of the EU-ASEAN Conference Combustion of Solids and Treated Product, Hua-Hin, 1995, pp. 16-17.
[19] P. Hand, W. Hayes, J. Satchell, and J. Frankland,
"Vermicomposting of cow slurry," Earthworms in waste and environmental management/edited by Clive A. Edwards and Edward F. Neuhauser, 1988.
[20] P. Garg, A. Gupta, and S. Satya, "Vermicomposting of different types of waste using Eisenia foetida: A comparative study," Bioresource technology, vol. 97, pp. 391-395, 2006.
[21] S. Suthar, "Vermicomposting potential of Perionyx sansibaricus (Perrier) in different waste materials,"
Bioresource Technology, vol. 98, pp. 1231-1237, 2007.
[22] P. F. Rupani, R. P. Singh, M. H. Ibrahim, and N. Esa,
"Review of current palm oil mill effluent (POME) treatment methods: vermicomposting as a sustainable practice," World Applied Sciences Journal, vol. 11, pp.
70-81, 2010.
[23] C. A. Edwards and P. J. Bohlen, Biology and ecology of earthworms vol. 3: Springer Science & Business Media, 1996.
[24] C. Edwards, "Breakdown of animal, vegetable and industrial organic wastes by earthworms," Earthworms in waste and environmental management/edited by Clive A. Edwards and Edward F. Neuhauser, 1988.
[25] P. Ndegwa and S. Thompson, "Integrating composting and vermicomposting in the treatment and bioconversion of biosolids," Bioresource technology, vol. 76, pp. 107-112, 2001.
[26] B. Punde and R. Ganorkar, "Vermicomposting- recycling waste into valuable organic fertilizer,"
International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) Vol, vol. 2, pp. 2342-2347, 2012.
[27] D. Sabrina, M. Hanafi, T. Mahmud, and A. N. Azwady,
"Vermicomposting of oil palm empty fruit bunch and its potential in supplying of nutrients for crop growth,"
Compost science & utilization, vol. 17, pp. 61-67, 2009.
[28] E. I. Musnamar, "Pupuk organik: cair dan padat, pembuatan, aplikasi," Penebar Swadaya. Jakarta, vol.
72, 2003.
BIODATA PENULIS
Dr. Ramayanty Bulan dilahirkan di Langsa, Propinsi Aceh, 8 April 1971. Penulis menyelesaikan pendidikan S1 di Program Studi Teknik Mesin, Universitas Syiah Kuala tahun 1997. Pendidikan S2 dan S3 ditempuh penulis pada Jurusan Teknik Pertanian/Keteknikan Pertanian di IPB.
Safrizal, M.Si dilahirkan di Meulaboh, Propinsi Aceh, 30 Oktober 1975. Penulis menyelesaikan pendidikan S1 di Program Studi Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala tahun 2000. Pendidikan S2 ditempuh penulis pada Jurusan Teknik Pertanian di IPB.
Dr. Muhammad Yasar dilahirkan di Krueng Batee, Propinsi Aceh, 19 Oktober 1979. Penulis menyelesaikan pendidikan S1 di Program Studi Teknik Pertanian, Universitas Syiah Kuala tahun 2003.
Pendidikan S2 dan S3 penulis ditempuh penulis pada
7
Jurusan Environment and Development, Universiti Kebangsaan Malaysia.
Agustami Sitorus, M.Si dilahirkan di Bp. Mandoge, Propinsi Sumatera Utara, 28 November 1989. Penulis menyelesaikan pendidikan S1 di Program Studi Teknik Pertanian, Universitas Sumatera Utara. Pendidikan S2 ditempuh penulis pada Jurusan Teknik Mesin Pertanian dan Pangan di IPB. Saat ini penulis merupakan staf peneliti pada Pusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna, Lembaga Ilmu Pengatahun Indonesia.
8
Analisis Pengaruh Retona Blend 55 dan Rubberized Asphalt Terhadap Parameter Marshall pada Campuran Aspal
Porus
Analysis of the Effect of Retona Blend 55 and Rubberized Asphalt on Marshall Parameters in Porous Asphalt Mixture
Veranita1, Saiful Bahrizal2*
1,3Jurusan Teknik Sipil Universitas Teuku Umar Meulaboh Jln. Alue Peunyareng Meulaboh Aceh
Abstrak - Retona Blend merupakan campuran aspal minyak pen 60/70 dengan asbuton hasil olahan semi ekstraksi.
Retona blend mempunyai titik penetrasi yang rendah akibatnya lebih cepat terjadinya penurunan temperatur pada lapisan sebelum dipadatkan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan retona blend 55 dan rubberized asphalt terhadap parameter Marshall. Metode yang digunakan adalah metode Australia. Hasil yang didapat dengan menggunakan retona diperoleh kadar aspal optimum sebesar 4,78% dengan nilai stabilitas minimal 310,86 kg, nilai flow 2,4 mm, Density 1,96 gr/cm3, VIM 22,2% dan MQ 127,86 kg/mm.sedangkan menggunakan rubberized diperoleh kadar aspal optimum 3,25% dengan nilai stabilitas min. 910,11 kg, Flow 3,05 mm, Density 2,09 kg/cm3, VIM 14,87% dan MQ 286,9 kg/mm.Secara keseluruhan karakteristik campuran aspal porus dengan menggunakan rubberized asphalt menghasilkan karakteristik yang lebih baik dibanding menggunakan retona blend, karena mempunyai kekuatan dukung yang lebih tinggi dan nilai-nilai karakteristik yang dihasilkan lebih mendekati kadar aspal optimum yang dibutuhkan untuk campuran aspal porus.
Kata kunci : aspal porus, retona blend 55, rubberized asphalt, kadar aspal optimum
Abstract- Retona Blend 55 is a mixture of 60/70 penetration oil with asbuton produced by semi extraction.Rretona has a low penetration point resulting in a faster temperature drop in the mixture layer before compacting it. This research was conducted to determine the effect of using retona blend 55 and rubberized asphalt on Marshall parameters. The method used is the Australian method. The results obtained for mixing with retona asphalt obtained optimum asphalt content of 4.78% with a stability value of 310.86 kg, flow 2.4 mm, density 1.96gr / cm3, VIM 22.2%
and MQ 127.86kg / mm. while for mixing using rubberized asphalt optimum asphalt content obtained is 3.25% with a stability value of 910.11kg, Flow 3.05mm, Density 2.09kg / cm3, VIM 14 , 87% and MQ 286.9kg / mm. Overall the characteristics of the porous asphalt mixture using rubberized asphalt produce better characteristics than using retona blend, because it has a higher bearing strength and the resulting characteristic values are closer to the optimum bitumen content required for porous asphalt mixture.
Keywords : Porus asphalt, Retona blend 55, Rubberized asphalt, optimum asphalt content
I. PENDAHULUAN
Campuran beraspal merupakan campuran antara agregat dengan aspal sebagai pengikat pada komposisi dan suhu tertentu. Campuran beraspal banyak jenisnya ditentukan oleh tipe gradasi agregat yang digunakan, jenis aspal dan suhu pencampuran/ pemadatan. Salah satu jenis campuran beraspal adalah aspal porus (porous asphalt), campuran aspal porus merupakan campuran beraspal yang memungkinkan air meresap kedalam perkerasan dan mengalirkannya ke saluran samping.
Campuran aspal porus menggunakan gradasi yang didominasi oleh agregat kasar minimal 85% terhadap berat total campuran, untuk menghasilkan struktur yang lebih terbuka sehingga dapat mengalirkan air atau
berpori. Dapat mencegah genangan air, tipe campuran ini juga dapat mengurangi percikan air dibelakang roda kendaraan, mengatasi slip diwaktu hujan,mereduksi kebisingan dan menyerap cahaya lampu kendaraan pada malam hari .
Masalah yang dijumpai di lapangan adalah rendahnya daya dukung (stabilitas) dan penyumbatan rongga-rongga aspal porus oleh debu dan bahan halus lainnya, sehingga fungsi permeabilitas menurun, tinggi kadar rongga juga mengakibatkan luas permukaan aspal yang dibutuhkan lebih banyak. Sehingga menurunkan kemampuan bahan pengikat untuk mempertahankan posisi agregat, sebagai salah satu altrnatif penanganan dibutuhkan aspal dengan daya ikat yang kuat, awet dan berviskositastinggi.. Contoh aspal
9
modifikasi yaitu rubberized asphalt dan retona blend 55. Retona blend 55merupakan perpaduan antara aspal keras dengan asbuton semi ekstraksi yang berfungsi sebagai aspal dan pengisi rongga dalam campuran beraspal. Kelemahan dari retona blend 55 ini yaitu titik penetrasi yang rendah, akibatnya lebih cepat terjadi penurunan temperatur, pada lapisan campuran sebelum dipadatkan relatif lebih cepat, maka dari itu ingin dicoba juga menggunakan rubberized asphalt.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh retona blend dan rubberized asphalt terhadap karakteristik parameter pada campuran aspal porus.
Campuran beraspal panas yang menggunakan retona blend lebih diutamakan untuk melapisi ruas jalan dengan temperatur perkerasan beraspal yang tinggi untuk melayani berbagai konstruksi jalan dari kelas medium hingga berat dan baik untuk lalu lintas tinggi, (Bina Marga, 2008).
Tabel 1.Karakteristik retona blend Jenis
Pengujian Metode Karakteristik retona blend
Syarat Penetrasi SNI 06-
2456-1991
40-50 40-55 Titik
lembek
SNI 06- 2434-1991
55-56 Min.55 Titik
Nyala
SNI 06- 2433-1991
270-330 Min.225 Daktilitas SNI 06-
2432-1991
50-100 Min. 50 Berat jenis SNI 06-
2441-1991
1,05-1,13 Min. 1,0 Kelarutan RSNI M-
04-2004
90-93 Min. 90 Penurunan
berat
SNI 06- 2440-1991
0,01-2 Max.2 Daktilitas SNI 06-
2432-1991
Min.50 Min.50 Mineral
lolos saringan 100
SNI 03- 1968-1990
Min.90 Min.90
Agregat sebagai bahan utama beton aspal harus terdiri dari gradasi yaitu susunan ukuran butir dari yang kasar sampai halus. Sukirman (1993) menyebutkan bahwa, secara umum gradasi agregat dibedakan atas gradasi seragam (uniform), gradasi buruk (poorly graded), dan gradasi baik (well graded). Gradasi buruk banyak tipenya seperti gradasi senjang (gap graded) atau disebut juga gradasi terbuka (open graded) yang digunakan sebagai gradasi untuk aspal porus. Agregat bergradasi terbuka , komposisi antara fraksi kasar dan halus pada beberapa negara juga bervariasi. Salah satu gradasi agregat untuk aspal porus menurut Australian Asphalt Pavement Association (Anonim, 1997), sebagaimana disajikan pada Tabel 2 berikut:
Tabel 2.Tipikal Nilai tengah agregat aspal porus lolos saringan
Diameter saringan (mm)
Diameter agregat maksimum
Toleransi 10
mm
14 mm 20 mm
26.5 - - 100 -
19 - 100 95 +3
13.2 100 95 55 +3
9.5 90 50 30 +3
6.7 40 27 20 +3
4.75 30 11 10 +5
2.36 12 9 8 +5
1.18 8 8 6 +5
0.6 6 6.5 4 +5
0.3 5 5.5 3 +3
0.15 4 4.5 3 +3
0.075 3.5 3.5 2 +1
Aspal porus dirancang sebagai lapisan permukaan jalan raya yang melayani lalu lintas ringan sampai sedang. Tujuan tersebut dicapai bila aspal porus memiliki sifat – sifat stabilitas, durabilitas, flexsibilitas, skid resistance, permeabilitas dan workabilitas. Sifat – sifat tersebut menurut Diana (2004) dicerminkan oleh karakteristik campuran yaitu density, stability, flow, voids in mix,Marshall quotient dan permeability.
Spesifikasi campuran aspal porus yang dikutip dari Australian Asphalt Pavement Association(Anonim, 1997) disajikan pada Tabel 3 berikut:
Tabel 3.Spesifikasi aspal porus No Kriteria perencanaan Nilai
1 Cantabro loss (%) Mak.20
2 Asphalt flow down (%) Mak 0,3 3 Stabilitas Marshall (kg) Min.500 4 Kelelehan plastis (mm) 2-6 5 Kadar rongga udara (%) 10-28 6 Kekakuan Marshall (kg/mm) Mak.400
II. METODOLOGI PENELITIAN
Metode dan tahapan-tahapan penelitian meliputi pengadaan dan pemeriksaan sifat-sifat fisis material, perencanaan campuuran, pembuatan dan pengujian benda uji.
A. Pengadaan dan Pengujian Material
Dalam penellitian ini agregat yang digunakan adalah agregat yang berasal dari alat pemecah batu yang berlokasi di Gunong Meuh Aceh Barat. Gradasi mengikuti gradasi untuk aspal porus menurut Australian Asphalt Pavement Association (Anonim, 1997). Aspal yang dipakai adalah retona blend 55 produksi PT. Olah Bumi Mandiri dan rubberized asphalt. Sebelum digunakan, agregat dan aspal
10
diperiksa sifat – sifat fisisnya, guna menentukan apakah kedua bahan tersebut dapat digunakan.
Pemeriksaan sifat fisis agregat
Pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat diperlukan untuk perencanaan dalam menentukan daya dukung, keawetan dan mutu perkerasan jalan. Pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat yang di lakukan adalah: Berat jenis dan penyerapan agregat kasar dan halus, ketahanan terhadap tumbukan (impact), ketahanan terhadap keausan (abrasion), kelekatan terhadap aspal, dan indeks kepipihan dan kelonjongan.
a. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan
Pemeriksaan ini berpedoman kepada ketentuan SNI 1969:2008 yang bertujuan untuk menentukan berat jenis (bulk spesitic gravity), berat jenis kering permukaan jenuh (SSD), berat jenis semu (appearand spesific gravity) dan penyerapan (absorbsi). Peralatan yang digunakan adalah keranjang kawat yang berukuran diameter lubang 3,55 mm, berkapasitas 5 kg, saringan ukuran l9,l mm dan saringan no.4, tirnbangan dan oven.
b. Pemeriksaan berat isi agregat
Pemeriksaan ini berpedoman kepada ketentuan AASHTO T-19-74 yang bertujuan untuk mengetahui perbandingan berat agregat dengan isi wadah. Pemeriksaan ini dilakukan dengan tiga cara yaitu berat isi lepas, berat isi goyangan dan berat isi penusukan, peralatan yang digunakan adalah wadah baja selinder berdiameter 149,6 mm, tinggi 175 mm, tongkat pemadat sepanjang 60 cm, timbangan dan oven.
c. Pemeriksaan keausan agregat
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan agregat terhadap penghancuran (abrasi) dengan menggunakan mesin Los Angeles yang berpedoman pada SNI 2417:2008. Alat yang digunakan adalah mesin Los Angeles yang terdiri dari selinder baja tertutup pada kedua sisinya berdiameter 71 cm dan panjang 50 cm, bola-bola baja berdiameter 4,68 cm dengan berat antara 390 - 445 gram, timbangan, oven dan saringan ukuran l9,l mm, 13,2 mm, 9,52 mm dan 1,7 mm (no.l2).
d. Pemeriksaan pelapukan
Pemeriksaan ini berpedoman kepada ketentuan AASHTO T-104-77 yang bertujuan untuk memeriksa keawetan agregat menggunakan larutan magnesium sulfat (Mg2SO4). Keawetan agregat didapat dengan membandingkan kehilangan berat setelah direndam dalam larutan Mg2SO4 terhadap berat semula, Alat yang digunakan adalah Saringan ukuran 13,2 mm dan 9,5 mm, gelas perendaman, magnesium sulfat (Mg2SO4), oven dan timbangan e. Pemeriksaan indek kepipihan dan kelonjongan
Pemeriksaan ini berpedoman kepada ketentuan dari Material For Asphalt pavement (Japan International Cooperation Agency,1977) yang bertujuan untuk mengetahui persentase agregat
yang berbentuk pipih dan lonjong. Alat yang digunakan adalah saringan ukuran l9,l mm dan 13,2 mm, timbangan, elongation gange (alat pengukur indeks kelonjongan) dan flaxiness gange (alat pengukur indeks kepipihan).
f. Pemeriksaan kelekatan agregat terhadap aspal Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan persentase luas permukaan batuan yang terselimuti oleh aspal terhadap keseluruhan luas permukaan dengan nilai batas yang disyaratkan minimum 95%, berpedoman pada SNI 2439:2011. Alat yang dipergunakan adalah wadah untuk mengaduk aspal dan agregat, timbangan, pisau, pengaduk, gelas pengaduk berkapasitas 600 ml, saringan 13,2 mm dan 9,5 mm, termometer logam dan air suling.
Pemeriksaan Gradasi
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) agregat kasar dan agregat halus dengan menggunakan ayakan. Gradasi yang digunakan adalah bergradasi terbuka berdasarkan tipikal nilai tengah yang dikutip dari Australia Asphalt Pavement Association, dengan menggunakan agregat maksimum 14 mm
Penyaringan dilakukan dengan menggunakan satu set saringan, saringan yang terkasar diletakan paling atas dan halus paling bawah dengan urutan saringan 19mm, 13,2mm, 9,5mm, 6,7mm, 4,75mm, 2,36mm, 1,18mm, 0,6mm, 0,3mm, 0,15mm, dan 0,075mm.
Agregat yang tertinggal diatas masing-masing saringan ditimbang beratnya untuk digunakan sesuai kebutuhan berdasarkan nilai tengah yang dikutip dari Australia Asphalt Pavement Association, Anonim (1997)
Pembuatan dan pengujian benda uji
Perencanaan campuran dilakukan berdasarkan hasil gradasi yang telah ditentukan. Pencampuran material benda uji dilakukan dalam dua tahap dengan total benda uji sebanyak 90 benda uji. Jumlah benda uji untuk uji Marshall sebanyak 15 benda uji, pengujian cantabro loss dan asphalt flow down yaitu untuk mendapatkan kadar aspal sementara yang hasilnya diplotkan ke grafik. Jumlah benda uji dengan menggunakan retona blend dan rubberized asphalt menggunakan 5 variasi kadar aspal, tiap variasinya dibuat 3 benda uji. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel 4.Rekapitulasi rancangan jumlah benda uji untuk retona blend
Kadar aspal
Jumlah BU pada uji Marshall
Jumlah BU pada uji Cantabro loss
Jumlah BU pada uji aspal flow down
3 3 3 3
3,5 3 3 3
4 3 3 3
4,5 3 3 3
5 3 3 3
Jumlah 15 15 15
11
Tabel 5.Rekapitulasi rancangan jumlah benda uji untuk rubberized asphalt
Kadar aspal
Jumlah BU pada uji Marshall
Jumlah BU pada uji Cantabro
loss
Jumlah BU pada uji aspal flow
down
3 3 3 3
3,5 3 3 3
4 3 3 3
4,5 3 3 3
5 3 3 3
Jumlah 15 15 15
B. Marshall Test
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan ketahanan terhadap kelelehan plastis (flow) dari campuran aspal. Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Bina Marga (PUPR) Kabupaten Aceh Barat. Alat yang digunakan adalah alat uji Marshall lengkap dial stabilitas dan flow, bak perendaman, termometer, jangka sorong dan timbangan. Langkah- langkah pengujian Marshall adalah sebagai berikut : 1. Menimbang agregat sesuai dengan presentase pada
target gradasi yang diinginkan untuk masing- masing fraksi dengan berat agregat 1200 gram, kemudian keringkan campuran agregat tersebut sampai beratnya tetap pada suhu (105)º C;
2. Memanaskan aspal untuk pencampuran yaitu pada viskositas kinematik ( 100 ± 10 ) centitokes agar temperatur pencampuran agregat dan aspal tetap maka pencampuran dilakukan diatas pemanas dan diaduk hingga rata;
3. Setelah temperatur pemadatan tercapai yaitu pada kinematik ( 100 ± 10 ) centitokes, maka campuran tersebut dimasukkan ke dalam cetakan yang telah di panasi (100ºC hingga 170ºC) dan diolesi vaselin terlebih dahulu, serta bagian bawah cetakan diberi sepotong kertas filter atau kertas lilin yang telah dipotong sesuai dengan diameter cetakan sambil ditusuk-tusuk dengan spatula sebanyak 15 kali dibagian tepi dan 10 kali dibagian tengah;
4. Pemadatan standar dilakukan dengan pemadat manual dengan jumlah tumbukan 50 kali dibagian sisi atas kemudiandibalik dan sisi bagian bawah juga ditumbuk 50 kali;
5. Setelah proses pemadatan selesai benda uji didiamkan agar suhunya turun. Setelah dingin benda uji dikeluarkan dengan ejector dan diberi kode;
6. Benda uji dibersihkan dari kotoran yang menempel dan diukur tinggi benda uji dengan ketelitian 0,1 mmdan ditimbang beratnya diudara;
7. Benda uji direndam dalam air selama 10 sampai 24 jam supaya jenuh. Setelah jenuh benda uji ditimbang dalam air;
8. Benda uji dikeluarkan dari bak perendaman dan dikeringkan dengan kain pada permukaan agar
kondisi kering permukaan jenuh (saturated surface dry/SSD ), kemudian ditimbang;
9. Benda uji direndam dalam bak perendaman (waterbath) pada suhu 60ºC±1°C selama 30 menit hingga 40 menit. Untuk uji perendaman mendapatkan stabilitas sisa pada suhu 60 ºC ± 1 °C selama 24 jam;
10. Bagian dalam permukaan kepala penekan dibersihkan dan dilumaskan agar benda uji mudah dilepaskan setelah pengujian;
11. Pembebanan dilakukan dengan kecepatan tetap 51mm (2 inchi) permenit, hingga kegagalan benda uji terjadi, yaitu pada saat arloji pembebanan berhenti dan mulai kembali berputar menurun. Pada saat itu pula baca arloji kelelehan. Titik pembacaan pada saat benda uji mengalami kegagalan adalah merupakan nilai stabilitas marshall. Nilai stabilitas marshall dicocokkan dengan tabel kalibrasi kemudian di kalikan dengan koreksi volume benda uji sehingga menjadi nilai stabilitas marshall terkoreksi;
12. Setelah pengujian selesai kepala penekan diambil, bagian atas dibuka dan benda uji dikeluarkan.
Waktu yang diperlukan dari saat diangkatnya benda uji dari rendaman air sampai tercapainya beban maksimum tidak boleh melebihi 60 detik.
13. Campuran agregat dimasukkan ke dalam cetakan dan ditumbuk tiap sisi sebanyak 50 kali pada temperatur 160oC.
C. Pengujian Cantabro Loss
Pengujian ini dilakukan untuk menentukan ketahanan abrasi di laboratorium dari benda uji marshall juga dimaksudkan untuk mengetahui kekuatan campuran beraspal terhadap proses disintegrasi/tahanan pelepasan butir campuran bergradasi terbuka.
Pembuatan benda uji cantabro loss sama sperti pembuatan benda uji marshall. Benda uji terlebih dahulu diletakan dalam mesin Los Angeles dan diputar sebanyak 300 putaran tanpa menggunakan bola baja.
Benda uji yang digunakan adalah benda uji yang telah berumur 7 hari.
D. Pengujian Asphalt Flow Down
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui kadar aspal maksimum yang dapat tercampur homogen dengan agregat tanpa terjadi pemisahan aspal. Hal ini penting dilakukan agar selama pengangkutan dari asphalt mixing plant ke lokasi penghamparan tidak terjadi pemisahan aspal. Prosedur pengujian asphalt flow down yang dikutip dari Australia Asphalt Pavement Association, Anonim (1997) adalah sebagai berikut :
a. Cetakan berupa nampan ukuran permukaan 20x40 cm dilapisi dengan kertas alumunium foil/kertas karton, berat cetakan + kertas tersebut ditimbang dan dicatat (m1);
b. Selanjutnya dibuat campuran beraspal seberat ± 1200 gr dan setelah tercampur merata dituang
12
diatas cetakan yang telah dilapisi, permukaan diratakan dan dicatat beratnya (m2);
c. Cetakan yang telah berisi campuran aspal tersebut dimasukan kedalam oven dengan suhu 160oC selama 60 menit;
d. Prosedur diulang sesuai kebutuhan;
e. Cetakan dikeluarkan dari dalam oven dan campuran beraspal tersebut dituangkan secara tepat kemudian berat cetakan berikut campuran beraspal yang melekat pada alumunium foil ditimbang dan dicatat (m3).
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil disajikan adalah hasil pemeriksaan dan hasil-hasil pengujian serta grafik-grafik yang menyatakan hubungan antara variasi kadar retona dengan rubberized asphalt dengan karakteristik campuran aspal porus.
A. Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis material Berdasarkan hasil pemeriksaan terhadap sifat fisis agregat memberikan informasi bahwa agregat tersebut memenuhi spesifikasi yang diharapkan sehingga dapat digunakan. Sifat-sifat fisis retona blend tidak diperiksa lagi karena adanya keterbatasan alat untuk ekstraksi dan bahan yang sangat mahal, sehingga diambil karakteristik retona blend yang sudah ada, yaitu berdasarkan spesifikasi Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum.
B. Evaluasi hasil kadar aspal optimum
Setelah grafik hubungan antara kadar retona dengan parameter Marshall diperoleh dan dievaluasi, maka didapat suatu range kadar aspal yang memenuhi parameter Marshall sesuai spesifikasi yang disyaratkan untuk campuran bergradasi terbuka. Kadar aspal optimum dengan menggunakan kadar aspal retona didapat 4,78% dengan nilai stabilitas 310,86 – 391,64 kg, flow 2,4 – 2,6 mm, density 1,96 – 2,01 gr/cm3, VIM 22,2 – 24,06%, dan MQ 127,86 – 163,14 kg/mm. Sedangkan untuk campuran yang menggunakan rubberized asphalt diperoleh kadar aspal optimum sebesar 3,25% dengan nilai stabilitas 910,11 – 932,05 kg, flow 3,05 – 3,25%, density 2,09 – 2,108 gr/cm3, VIM 14,87 – 18,1% dan MQ 286,9 – 298,5 kg/mm.
Hasil pemeriksaan untuk mendapatkan kadar aspal optimum dengan penambahan retona blend dan rubberized asphalt diperlihatkan pada Tabel 6 dan Tabel 7 berikut.
Tabel 6. Hasil pengujian Marshall menggunakan retona blend 55
Karakterist ik
Pengujian Marshall 2x50 tumbukan dengan variasi kadar aspal (%)
3 3,5 4 4,5 5
Stabilitas (kg)
310,8 6
328,6 7
334,5 8
372,2 9
391,6 4 Flow (mm) 2,4 2,6 2,6 2,4 2,5
VIM (%) 22,94 24,06 23,1 23,81 22,2 Density
(gr/cm3)
2 1,96 1,98 1,97 2,01 MQ
(kg/mm)
127,8 6
135,3 8
138,0 7
157,4 1
163,1 4
Tabel 7.Hasil pengujian Marshall menggunakan rubberized asphalt
Karakteri stik
Pengujian Marshall 2x50 tumbukan dengan variasi kadar aspal (%)
3 3,5 4 4,5 5
Stabilitas (kg)
910,11 932, 05
924,7 4
928,3 9
932,0 5 Flow
(mm)
3,05 3,18 3,2 3,23 3,25 VIM (%) 18,1 17,4
8
16,49 15,93 14,87 Density
(gr/cm3)
2,09 2,09 2,098 2,097 2,108 MQ
(kg/mm)
298,5 293, 57
288,9 8
287,8 7
286,9 0
C. Hasil pengujian aspahlt flow down
Nilai asphalt flow down pada kadar retona blend 3 – 4,5% yaitu memenuhi spesifikasi, sedangkan pada kadar retona 5% tidak memenuhi spesifikasi kemungkinan disebabkan oleh kurang homogen pada saat pencampuran antara aspal dan agregat. Semakin meningkat kadar retona maka nilai AFD semakin besar.
Hal ini disebabkan karena bertambahnya kadar aspal retona di dalam campuran dimana retona ini mempunyai sifat penetrasi yang rendah sehingga penurunan temperatur cepat yang mengakibatkan campuran semakin kental dan nilai AFD semakin tinggi. Hasil penambahan rubberized asphalt sama seperti pada penambahan retona blend, semakin tinggi kadar rubberized asphalt maka nilai AFD semakin besar. Selengkapnya hasil pengujian dapat disajikan pada Tabel 8 berikut.
Tabel 8.Hasil pengujian Asphalt flow down
No
Kadar aspal
(%)
AFD Retona (%) Syarat < 0,3%
AFD Rubberized asphalt (%) Syarat < 0,3%
1 3 0,11 0,13
2 3,5 0,18 0,2
3 4 0,22 0,23
4 4,5 0,28 0,3
5 5 0,34 0,38
13
D.Hasil pengujian cantabro loss
Semakin meningkatnya kadar retona maka nilai cantabro loss semakin kecil dengan kata lain ketahanan terhadap kehancuran semakin besar. Hasil pengujian cantabro loss pada kadar retona 3 – 4,5%
tidak memenuhi spesifikasi yaitu < 20%. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi penurunan ketahanan terhadap pelepasan butir. Menurunnya ketahanan ini disebabkan karena jumlah retona yang termobilisasi dalam campuran tidak tercampur secara merata sehingga benda uji tidak terikat oleh aspal secara sempurna. Sedangkan pada campuran dengan penambahan rubberized asphalt 3 – 4,5% tidak memenuhi persayaratan. Ini terjadi penurunan ketahanan yang sama pada pencampuran retona blend. Selengkapnya hasil pengujian cantabro loss dapat disajikan pada Tabel 9 berikut.
Tabel 9.Hasil pengujian cantabro loss No
Kadar aspal
(%)
CL Retona (%) Syarat <20%
CL Rubberized asphalt (%) Syarat <20%
1 3 53,57 54,2
2 3,5 44,96 45,21
3 4 26,31 27,16
4 4,5 19,51 22,09
5 5 18,41 19,86
E. Hasil analisis regresi
Berdasarkan tabel hasil pengujian marshall campuran aspal beton dengan variasi kadar retona blend 55 diperoleh data yang di plot pada suatu salib sumbu dalam bentuk titik dengan koordinat berupa kadar retona blend 55 (x) dan salah satu parameter marshall (y) dengan menggunakan analisis agresi.
Analisis agresi yang digunakan disesuaikan dengan penyebaran data (diagram pencar) yang membentuk garis lengkung. Hasil regresi polynominal diperoleh persamaan garis dan koefesien korelasi yang menyatakan hubungan antara kadar retona blend 55 dan rubberized asphalt dengan parameter marshall pada metode Australia, sebagaimana yang di perlihatkan pada Tabel 10 dan 11 berikut.
Tabel 10.Persamaan garis dan koefisien korelasi hasil pengujian Marshall menggunakan retona blend Parameter
Marshall
Persamaan garis Koefisien korelasi Stabilitas y = 0.021x2-
0.05x+310.86
R2 = 0.985 Flow y =- 0.041x2+0.467x+2.4 R2 = 0.9 VIM y = -0.09x2-
0.764x+22.089
R2 = 0.968 Density y = 0.004x2-
0.006x+2.362
R2 = 0.379 MQ y = 13.377x2-
87.087x+298.5
R2 = 0.350
Tabel 11.Persamaan garis dan koefisien korelasi hasil pengujian Marshall menggunakan rubberized asphalt Parameter
Marshall
Persamaan garis Koefisien korelasi Stabilitas y = 0.023x2-
0.05x+910.11
R2 = 0.989 Flow y =-
0.046x2+0.467x+3.05
R2 = 0.392 VIM y = -0.092x2-
0.764x+26.044
R2 = 0.973 Density y = 0.003x2-
0.004x+2.369
R2 = 0.379 MQ y = 13.443x2-
88.078x+298.5
R2 = 0.352
F.Hasil perhitungan kadar aspal optimum
Perhitungan yang didapat hubungan antara kadar retona dan rubberized asphalt dengan parameter marshall diperoleh dan dievaluasi, maka didapat suatu range kadar aspal yang memenuhi parameter marshall sesuai spesifikasi yang disyaratkan untuk campuran bergradasi terbuka.
Nilai kadar aspal optimum dengan campuran kadar retona diperoleh adalah 4,78% dengan nilai stabilitas310,86 – 391,64kg, flow2,4 - 2,6 mm, density1,96 – 2,01 gr/cc, VIM 22,2 – 24,06 %, dan MQ 127,86 – 163,14 kg/mm sedangkan untuk campuran rubberized asphalt diperoleh kadar aspal optimum adalah 3,25% dengan nilai stabilitas 910,11 – 932,05 kg, flow3,05 – 3,25 mm, density 2,09 – 2,1 gr/cc, VIM 14,87 – 18,1% dan MQ 286,90 – 298,5 kg/mm.
G. Pembahasan
Berdasarkan hasil yang di peroleh dari hasil pengujian dan hasil pengolahan data berupa campuran aspal porus menggunakan retona blend 55 dan aspal porus menggunakan rubberized asphalt, sehingga dapat diketahui perbandingan dari masing-masing campuran untuk campuran aspal porus. Dari hasil yang didapat KAO untuk pencampuran aspal porus dengan kadar retona ialah 4,78% dengan nilai stabilitas 310,86 – 391,64 kg, flow 2,4 – 2,6 mm, density 1,96 – 2,01 gr/cm, VIM 22,2 – 24,06 %, MQ 127,86 – 163,14 kg/mm dan KAO untuk aspal porus dengan rubberized asphalt ialah 3,25 dimana nilai stabilitas 910,11 – 932,05 kg, flow3,05 – 3,25 mm, density 2,36 – 2,38, VIM 14,87 – 18,1 %, dan MQ 286,9 – 298,5 kg/mm.
1) Tinjauan terhadap nilai density
Nilai density pada aspal porus dengan menggunakan campuran rubberized asphalt memenuhi persyaratan yaitu di atas 2,00 kg/cm3. Sedangkan untuk aspal porus dengan campuran retona blend 55pada kadar aspal 3,5 -4,5 % tidak memenuhi persyaratan hal ini di duga karena adanya udara yang terperangkap dalam aspal porus walaupun benda uji telah di selimuti lilin.
