PEMANFAATAN LIMBAH BETON PADA CAMPURAN HOT ROLLED Pemanfaatan Limbah Beton Pada Campuran Hot Rolled Sheet Base Ditinjau Dari Aspek Propertis Marshall.

(1)

PEMANFAATAN LIMBAH BETON PADA CAMPURAN

HOT ROLLED

SHEET BASE

_{DITINJAU DARI ASPEK}

PROPERTIS

MARSHALL

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Oleh:

ZAKARIA ADE RAHMAN D 100 100 091

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

(2)

(3)

(4)

(5)

1

PEMANFAATAN LIMBAH BETON PADA CAMPURANHOT ROLLED SHEET BASE DITINJAU DARI ASPEK PROPERTIS MARSHALL

Abstrak

Permasalahan kerusakan alam yang disebabkan oleh eksploitasi penambangan batuan sebagai bahan bangunan, menjadi pendorong untuk memanfaatkan kembali material bekas bongkaran bangunan berupa limbah beton menjadi bahan campuran pada perkerasan jalan. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar potensi limbah beton apabila digunakan sebagai pengganti sebagian agregat kasar pada campuran HRS-Base gradasi senjang ditinjau dari aspek propertis

Marshall. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen berdasarkan pada pedoman perencanaan campuran beraspal panas yang ditinjau dengan metode Marshall, menurut SNI 06-2489-1990 dan Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Revisi III. Diawali dengan memeriksa karakteristik bahan-bahan yang digunakan yaitu aspal, fresh aggregate dan limbah beton. Dilanjutkan dengan membuat rancangan gradasi gabungan sebagai komposisi agregat campuran. Setelah itu, membuat benda uji Marshalluntuk pengujian Tahap I dengan mengunakan fresh aggregate sebagai bahan standar guna menentukan kadar aspal optimum (KAO) pada variasi kadar aspal 5,5%; 6,0%; 6,5%; 7,0%; 8,0% dievaluasi dari nilai propertis Marshallyang memenuhi syarat. Berdasarkan nilai KAO, kemudian dibuat benda uji Marshall untuk pengujian Tahap II menggunakan limbah beton sebagai bahan pengganti sebagian fresh agregat kasar dengan variasi penggantian 0%; 20%; 40%; 60%; 80% untuk mendapatkan nilai propertis Marshall. Hasil penelitian menunjukan, limbah beton dapat dimanfaatkan sebagai pengganti sebagian agregat kasar dalam campuran HRS-Basegradasi senjang. Diperkuat dari tinjauan propertis Marshall

pada KAO 6,3%. Nilai Marshall Stability, Flow, dan VMA, dari kelima kadar limbah beton memenuhi spesifikasi yang disyaratkan Bina Marga 2010 Revisi III. Semakin besar kadar limbah beton, Marshall Stability cendurung turun, Flow dan VMA

cenderung naik. Sementara nilai VFWA, VIM, dan Marshall Quotient, hanya sebagian yang memenuhi spesifikasi. Pada nilai VFWA cenderung turun hinga menyentuh batas minimum spesifikasi pada kadar limbah beton 30%, dan MQ turun hingga menyentuh batas minimum spesifikasi pada kadar limbah beton 54%. Adapun nilai VIM cenderung naik dan menyentuh batas maksimum spesifikasi pada kadar limbah beton 20%. Berdasarkan nilai propertis Marshall yang memenuhi syarat, diperoleh Kadar Limbah Optimum sebesar 10%. Namun hingga pada kadar limbah beton 20% masih dapat menghasilkan campuran yang memenuhi Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Revisi III.

Kata Kunci:campuranHRS-Base; limbah beton; propertisMarshall. Abstracts

(6)

06-2

2489-1990 and General Specification of Bina Marga 2010 Revision III. Begins by examining the characteristics of the materials used are asphalt, fresh aggregate and waste concrete. Followed by drafting a combined grading as aggregate composition of the mixture. After that, make Marshall Specimen for testing Phase I by using fresh aggregate as a standard material in order to determine the Optimum Bitumen Content (KAO) on the variation of bitumen content of 5.5%; 6.0%; 6.5%; 7.0%; 8.0% wich evaluated from the eligible value of Marshall Properties. Based on the KAO, then make Marshall Specimen for testing Phase II using waste concrete as a partial replacement of fresh coarse aggregate with a variety of replacement 0%; 20%; 40%; 60%; 80% to get the value of Marshall Properties.The results showed, waste concrete can be used as a partial replacement of coarse aggregate in the mixture of HRS-Base gap gradation. Amplified by viewed from Marshall Properties at KAO 6.3%. The value of Marshall Stability, Flow, and VMA, from the five levels of waste concrete meets the specifications required by Bina Marga 2010 Revision III. The greater the level of concrete waste, Marshall Stability tends to go down, Flow and VMA tends to rise. While the value of VFWA, VIM, and Marshall Quotient, only partially meets the specifications. In the VFWA value tends to fall to reach the minimum specifications at waste concrete level of 30%, and MQ down to reach the minimum specified limit at a level of 54% of waste concrete. The VIM value tends to go up and touch the maximum limit specification at a level of 20% of waste concrete. Based on the eligible value of Marshall Properties, acquired Optimum levels of waste by 10%. However, up to the level of 20% of waste concrete can still produce a mixture that meets General Specification of Bina Marga 2010 Revision III.

Keywords:HRS-Base mixture; Marshall properties; waste concrete.

1. PENDAHULUAN

Dalam pembuatan campuran perkerasan, dibutuhkan jumlah material agregat yang banyak. Apabila

dikaitkan dengan persaingan global yang memaksa setiap daerah mengembangkan wilayahnya,

maka akan mengakibatkan peningkatan jumlah kebutuhan material, sehingga memicu eksploitasi

penambangan batuan sebagai bahan baku konstruksi. Hal ini dapat berpotensi terhadap terjadinya

degradasi lingkungan dan ekosistem di sekitar wilayah penambangan tersebut. Di sisi lain ada

bangunan yang terpaksa dibongkar karena bangunan tersebut perlu diperbarui atau mengalami

kerusakan parah akibat bencana alam sehingga tidak layak lagi dihuni. Pembuangan limbah tersebut

memerlukan biaya dan tempat pembuangan. Pembuangan limbah padat seperti ini pada dasarnya

dapat mengurangi kesuburan tanah.

Oleh karena itu dicari solusi utuk mengurangi pemakaian fresh aggregate dengan cara

memanfaatkan sisa bongkaran bangunan berupa limbah beton. Bila dikaji dari sifat fisik beton

hampir sama kerasnya menyerupai batu. Berdasarkan persamaan tersebut, sisa bongkaran bangunan

berupa limbah beton akan dicoba sebagai alternatif pengganti agregat kasar dalam pembuatan

(7)

3

sebagai pengganti sebagian agregat kasar pada campuran Hot Rolled Sheet Base (HRS-Base) yang

ditinjau pada aspek propertisMarshall.

2. METODE

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi limbah beton menjadi agregat pengganti sebagian

agregat kasar pada campuran HRS-Base bergradasi senjang. Penelitian ini menggunakan metode

eksperimen di laboratorium berdasarkan pada pedoman perencanaan campuran beraspal panas yang

ditinjau dengan metode Marshall, menurut SNI 06-2489-1990 dan Spesifikasi Umum Bina Marga

Tahun 2010 Divisi 6 Revisi ke 3.

2.1 Tahapan Penelitian Tahap I

Diawali dengan mempersiapkan alat-alat pengujian, menyediakan material yang dibutuhkan berupa

aspal,freshagregat (kasar dan halus), dan pecahan limbah beton yang digunakan sebagai pengganti

sebagian agregat kasar. Peneliti membuat agregat kasar dari pecahan limbah beton dengan cara

menghancurkan beton tersebut secara manual menggunakan palu pemecah batu. Besar diameter

pecahan limbah beton yang dibutuhkan adalah sama dengan diameter yang dibutuhkanfreshagregat

kasar dalam pengujian.

Tahap II

Peneliti melakukan pengujian guna memeriksa mutu bahan-bahan penelitian (aspal, agregat halus,

agregat kasar, dan limbah beton) agar sesuai dengan persyaratan teknis sebagai bahan susun

campuran aspal panas (Hot Mix). Pengujian mutu bahan aspal meliputi: pemeriksaan berat jenis, uji

penetrasi, titik lembek, titik nyala dan titik bakar, serta daktilitas aspal. Pengujian mutu agregat

halus meliputi: analisa saringan, pemeriksaan berat jenis dan penyerapan, serta Sand Equivalent.

Pengujian untuk mutu agregat kasar meliputi: analisa saringan, pemeriksaan berat jenis dan

penyerapan, keausan, kelekatan terhadap aspal, serta kelapukan. Adapun pengujian limbah beton

meliputi: pemeriksaan berat jenis dan penyerapan, keausan, kelekatan terhadap aspal, serta

kelapukan.

Tahap III

Menentukan gradasi ideal untuk komposisi agregat campuran menggunakan Simple Numerical

Method. Setelah mendapatkan komposisi agregat campuran, dilanjutkan ke pembuatan benda uji

sejumlah 6 variasi kadar aspal yaitu 5,5%; 6,0%; 6,5%; 7,0%; 7,5%; 8,0% menggunakan bahan

standar dengan masing-masing kadar aspal dibuat 2 benda uji. Setiap benda uji kemudian

(8)

4

dievaluasi nilaiMarshall StabilitydanFlow, VMA, VIM, VFWA dan Marshall Quotient (MQ)untuk

mendapatkan nilai kadar aspal optimum (KAO). Total benda uji adalah 12 buah benda uji.

Tahap IV

Tahap ini merupakan tahap pencampuran dan pemadatan benda uji antara aspal dengan kadar aspal

optimum, fresh aggregate, dan limbah beton sebagai material pengganti sebagian agregat kasar

dengan menggunakan variasi kadar limbah beton sebesar 0%; 20%; 40%; 60%; 80% terhadap total

berat agregat kasar. Setiap benda uji kemudian dipadatkan sebanyak 2 x 75 kali tumbukan,

kemudian diuji menggunakan metodeMarshall. Peneliti membuat 3 benda uji dari tiap variasi kadar

limbah beton. Total benda uji adalah 15 buah benda uji.

Tahap V

Setelah diperoleh data dari hasil pengujian, peneliti mengevaluasi nilaiMarshall StabilitydanFlow,

VMA, VIM, VFWA dan Marshall Quotient (MQ)dari tiap variasi kadar limbah beton dan kemudian

dilakukan analisis. Berdasarkan analisis tersebut, akan dapat disimpulkan seberapa besar potensi

limbah beton apabila digunakan sebagai pengganti sebagian agregat kasar pada campuran

HRS-Basegradasi senjang.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Pemeriksaan Material

Pemeriksaan sifat-sifat material pada penelitian ini meliputi: uji agregat (kasar dan halus), aspal

Pen. 60/70, dan limbah beton (sebagai material pengganti sebagian agregat kasar). Hasil

pemeriksaan material dapat dilihat pada Tabel 1 sampai Tabel 3.

Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Aspal Pertamina Pen. 60/70 (Sumber: hasil peneltian dan Bina Marga 2010 rev III)

No Jenis Pemeriksaan Metode Spec. Hasil Keterangan

1 Penetrasi pada 25°

(9)

5

Tabel 2. Hasil Pemeriksaan Agregat (Sumber: hasil penelitian dan Bina Marga 2010 rev III) No Jenis Pemeriksaan Standar Spec. Hasil Keterangan

A. Agregat kasar 1 Abrasi dengan mesinLos Angeles

(500 putaran) SNI 2417:2008 ≤ 40% 23,76% Memenuhi 2 Berat JenisBulk

SNI 1969:2008

-a. Agregat kasar 0,5-1 cm 2,635

-b. Agregat kasar 1-2 cm 2,598

-3 Berat JenisSSD

SNI 1969:2008

-4 Berat Jenis Semu

SNI 1969:2008

-5 Penyerapan air oleh agregat

SNI 1969:2008 ≤ 3%

a. Agregat kasar 0,5-1 cm 1,20% Memenuhi

b. Agregat kasar 1-2 cm 1,41% Memenuhi

6 Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 2439:2011 ≥ 95% 100% Memenuhi 7 Kelapukan agregat SNI 3407:2008 ≤ 12% 6,30% Memenuhi

B. Agregat halus

1 Berat JenisBulk SNI 1970:2008 2,690 -2 Berat JenisSSD SNI 1970:2008 2,717 -3 Berat Jenis Semu SNI 1970:2008 2,765 -4 Penyerapan air oleh agregat SNI 1970:2008 ≤ 3% 1,01% Memenuhi 5 Sand Equivalent SNI 03-4141-1996 ≥ 60% 84,72% Memenuhi

Tabel 3. Hasil Pemeriksaan Limbah Beton (Sumber: hasil penelitian dan Bina Marga 2010 rev III) No Jenis Pemeriksaan Standar Spec. Hasil Keterangan

1 Abrasi dengan mesinLos Angeles

(500 putaran) SNI 2417:2008 ≤ 40% 36,39% Memenuhi 2 Berat JenisBulk

SNI 1969:2008

-a. Limbah beton 0,5-1 cm 2,446

-b. Limbah beton 1-2 cm 2,478

-3 Berat JenisSSD

SNI 1969:2008

-4 Berat Jenis Semu

SNI 1969:2008

-5 Penyerapan air oleh agregat

SNI 1969:2008 ≤ 3%

(10)

6 3.2 Kadar Aspal Optimum

Berdasarkan hasil evaluasi nilai propertis Marshall, diperoleh nilai Kadar Aspal Optimum (KAO).

Kadar Aspal Optimum (KAO) adalah nilai tengah dari rentang kadar aspal maksimum dan minimum

yang memenuhi semua persyaratan spesifikasi ditinjau dari semua aspek propertis Marshall yang

disajikan dengan metodeBar-chartseperti pada Gambar 1.

Berdasarkan Gambar 1, diketahui seluruh propertis Marshall yang memenuhi persyaratan

terletak pada rentang kadar aspal antara 6,1% sampai 6,5%. Jadi, didapatkan Kadar Aspal Optimum

sebesar (6,1 + 6,5)/2 = 6,3%.

3.3 Hasil PengujianMarshall_CampuranHRS-Base_{Menggunakan Limbah Beton}

Hasil pengujian Marshall Campuran HRS-Base menggunakan limbah beton pada Kadar Aspal

Optimum 6,3% ditunjukkan pada Tabel 4.

Berdasarkan Tabel 4, dapat dibuat kurva hubungan antara kadar limbah beton dan

masing-masing propertisMarshall, yang disajikan pada Gambar 2 sampai Gambar 7. Gambar 1.Bar-chartKadar Aspal Optimum

Tabel 4. Hasil PengujianMarshallCampuranHRS-BaseMenggunakan Limbah Beton

No ParameterMarshall Satuan Syarat Kadar agregat limbah beton (%)

0% 20% 40% 60% 80%

1 Rongga dalam mineral agregat

(VMA) % ≥ 18 18,18 18,34 19,38 20,79 21,47 2 Rongga terisi aspal (VFWA) % ≥ 68 72,49 70,72 65,69 59,77 55,49

3 Rongga dalam campuran

(VIM) % 4-6 5,34 5,69 6,97 8,68 9,87

(11)

7

Hubungan antara kadar limbah beton dan VMA pada kadar aspal optimum dapat dilihat

seperti Gambar 2. Semakin besar kadar limbah beton semakin besar nilai VMA. Besarnya nilai

abrasi, menyebabkan limbah beton lebih rentan terdegradasi atau hancur saat proses pemadatan.

Pemadatan menjadi tidak sempurna, sehingga rongga udara di dalam campuran akan besar.

Hubungan antara kadar limbah beton dan VFWA pada kadar aspal optimum dapat dilihat

seperti Gambar 3. Semakin besar kadar limbah beton semakin kecil nilaiVFWA. Hal ini disebabkan

karena aspal yang seharusnya mengisi rongga, terserap oleh limbah beton yang memiliki nilai

penyerapan cukup besar.

Gambar 2. Kurva Hubungan Antara Kadar Limbah Beton danVMA

Gambar 3. Kurva Hubungan Antara Kadar Limbah Beton danVFWA

(12)

8

Hubungan antara kadar limbah beton dan VIM pada kadar aspal optimum dapat dilihat

seperti Gambar 4. Semakin banyak kadar limbah beton semakin besar nilaiVIM. Hal ini disebabkan

karena aspal yang seharusnya mengisi rongga justru terabsorpsi oleh limbah beton yang memiliki

penyerapan cukup besar, sehingga akan masih menyisakan rongga udara yang cukup besar di

dalam campuran.

Hubungan antara kadar limbah beton dan Stabilitas Marshall pada kadar aspal optimum

dapat dilihat seperti Gambar 5. NilaiStabilitas Marshallterkait dengan kinerja dariVIM, VMA,dan

VFWA.Secara umumStabilitas Marshallakan turun seiring dengan bertambahnya nilaiVIM.

Hubungan antara kadar limbah beton dan Marshall Flow pada kadar aspal optimum dapat

dilihat seperti Gambar 6. NilaiFlow cenderung mengalami kenaikan pada kadar limbah yang lebih

besar. Hal ini disebabkan oleh agregat limbah beton mempunyai nilai penyerapan yang besar

sehingga campuran yang memiliki kandungan limbah beton lebih banyak akan lebih menyerap

aspal dari pada kondisi campuran yang memiliki kadar limbah beton lebih sedikit. Selain itu dari

segi kekuatan fisik agregat dari limbah beton lebih mudah hancur dibanding dengan agregat baru. Gambar 5. Kurva Hubungan Antara Kadar Limbah Beton dan Stabilitas

(13)

9

Hubungan antara kadar limbah beton dan Marshall Quotient pada kadar aspal optimum

dapat dilihat seperti Gambar 7. Limbah beton mempunyai nilai abrasi yang tinggi dan

penyerapannya yang besar sehingga mempengaruhi kepadatan campuran aspal, yang

mengakibatkan juga penurunan nilai stabilitasMarshall, maka nilaiMQjuga akan terpengaruh.

3.3 Penentuan Kadar Limbah Beton Optimum

Kadar Limbah Beton Optimum ditentukan dengan menggunakan metode Bar-chart seperti pada

Gambar 8 berikut.

Berdasarkan Gambar 8, diketahui seluruh propertis Marshall yang memenuhi persyaratan

terletak pada rentang kadar limbah beton antara 0% - 20%. Jadi, didapatkan Kadar Limbah Beton

Optimum sebesar (0 + 20)/2 = 10%.

4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian:

1. PropertisMarshallpada nilaiMarshall Stability,Flow, danVMA, dari kelima kadar limbah beton

memenuhi spesifikasi yang disyaratkan Bina Marga 2010 revisi III. Semakin besar kadar limbah Gambar 7. Kurva Hubungan Antara Kadar Limbah Beton danMarshall Quotient

(14)

10

beton,Marshall Stabilitycendurung turun, sedangkanFlowdanVMAcenderung naik. Sementara

nilaiVFWA,VIM, danMarshall Quotient, hanya sebagian yang memenuhi spesifikasi. Pada nilai

VFWA cenderung turun hinga menyentuh batas minimum spesifikasi pada kadar limbah beton

30%, danMQturun hingga menyentuh batas minimum spesifikasi pada kadar limbah beton 54%.

Adapun nilai VIM cenderung naik dan menyentuh batas maksimum spesifikasi pada kadar

limbah beton 20%.

2. Diperoleh nilai kadar limbah beton optimum sebesar 10% terhadap total agregat kasar. Namun

hingga pada kadar limbah beton 20% masih dapat menghasilkan campuran yang memenuhi

spesifikasi Bina Marga 2010 revisi III.

4.2 Saran

Beberapa saran dapat yang dapat disampaikan:

1. Penelitian dapat dikembangkan dengan membuat variasi kadar aspal pada setiap variasi kadar

limbah beton, karena setiap kadar limbah beton memerlukan kadar aspal optimum (KAO) yang

berbeda.

2. Sebelum dilakukan penelitian, diperlukan pengujian bahan yang betul-betul akurat, karena

material agregat di lapangan mempunyai sifat dan karakteristik yang sangat berbeda setiap

waktu.

PERSANTUNAN

Dengan terselesaikannya Penelitian ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih atas

bantuan, petunjuk, arahan, bimbingan dan kerjasamanya kepada:

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta dan Dosen penguji I.

2. Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

3. Ibu Yenny Nurchasanah, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik dan Sekretaris Jurusan

Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

4. Ibu Senja Rum Harnaeni, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I.

5. Bapak Ir. Agus Riyanto SR, M.T., selaku Dosen Pembimbing II.

6. Pimpinan dan staf Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Ibu dan Ayah tercinta yang telah memberikan nasehat dan bantuan segalanya.

(15)

11 DAFTAR PUSTAKA

Andhikatama, Arys. 2013. Pemanfaatan Limbah Beton Sebagai Pengganti Agregat Kasar Pada

Campuran Asphalt Concrete – Wearing Course Gradasi Kasar. Tugas Akhir Teknik Sipil.

Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Huwae, Meggie. 2015. Kajian Kinerja Campuran Lapis Pondasi Jenis Lapis Tipis Aspal Beton-Lapis

Pondasi (HRS-Base) Bergradasi Senjang Dengan Jenis Lapis Aspal Beton-Lapis Pondasi

(AC-Base) Bergradasi Halus. Jurnal Sipil Statik Vol.3 No.3 Maret 2015 (183-189) ISSN:

23376732. Manado : Universitas Sam Ratulangi.

Jurusan Teknik Sipil UMS. 2015. Modul Praktikum Jalan Raya. Surakarta: Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Kumoro, Bayu. 2015. Potensi Penggunaan Copper Slag Sebagai Material Pengganti Agregat Halus

Lapis Perkerasan Hot Rolled Sheet-Base (HRS-Base). Tugas Akhir Teknik Sipil Dan

Lingkungan. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.

Kementrian Pekerjaan Umum. 2014. Spesifikasi Umum Revisi (3), 2010, Divisi 6: Pekerjaan Aspal.

Jakarta: Direktorat Jendral Bina Marga.

Prawiro, Bangun & Nugraha Pasca O. T. 2014. Pengaruh Penggunaan Limbah Beton Sebagai

Agregat Kasar Pada Campuran Aspal Porus Dengan Tambahan Gilsonit. Jurnal Teknik Sipil:

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Universitas Brawijaya

Rondonuwu, Fernando. 2013. Pengaruh Sifat Fisik Agregat Terhadap Rongga Dalam Campuran

Beraspal Panas. Jurnal Teknik Sipil Statik Vol.1 No.3, Februari 2013 (184-189). Manado:

Universitas Sam Ratulangi.

Sukirman, Silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung: Nova

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

Suprapto. 2004. Bahan dan Struktur Jalan Raya. Yogyakarta: KMTS FT UGM

Yasra, Selvi. 2014. Pemanfaatan Limbah Beton Sebagai Agregat Pengganti Pada Campuran Asphalt

Concrete – Binder Course (AC-BC). Tugas Akhir Teknik Sipil Dan Lingkungan. Yogyakarta: