PENGEMBANGAN CAMPURAN BERGRADASI SPLIT MASTIC ASPHALT (SMA) MENGGUNAKAN BAHAN RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT
(RAP) DAN LIMBAH ARANG BATUBARA
Tugas Akhir
Untuk Memenuhi Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1 Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
diajukan oleh : HAFIS MUSTOFA NIM : D 100 100 024
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
MOTTO
“ Tiada doa yang lebih indah selain doa agar skripsi ini cepat
selesai.” (Hafis Mustofa)
“Ku olah data, ku baca makna, ku ikat dalam alinea, ku bingkai
dalam 6 bab, jadilah mahakarya, gelar sarjana ku terima, orang
tua, istri ku tercinta dan mertua pun ikut bahagia.” (Hafis
Mustofa)
“Wisuda setelah 14 semester adalah kesuksesan yang tertunda.”
(Hafis Mustofa)
“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan
kerjakanlah hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain,
karena hidup hanyalah sekali. Ingatlah hanya pada Allah apapun
dan dimanapun kita berada hnya kepada dialah tempat meminta
dan memohon.” (Siti muyasaroh istri tercinta)
“Kemenangan yang seindah-indahnya dan sesukar-sukarnya yang
boleh direbut oleh manusia ialah MENUNDUKKAN DIRI SENDIRI.”
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah segala puji bagi Allah Subhanahu wa Ta’ala yang
telah mengkaruniakan berkah dan kasih sayang-Nya sehingga atas
izin-Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Tugas Akhir Ini Saya Persembahkan Kepada :
1. Ke dua orang tua saya yang telah membesarkan dan
akhirnya bisa lulus kuliah.
2. Istri tercinta yang selalu mendukung dan memberi semangat
kepada saya.
3. Teman-teman mahasiswa teknik sipil angkatan 2010.
KATA PENGANTAR
Assalammu’allaikumWr.Wb.
Puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya, tak lupa sholawat serta salam kepada junjunganku Nabi Besar Muhammmad SAW, sehingga penyusunan Tugas Akhir ini dapat selesai sebagaimana yang diharapkan.
Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program pendidikan Sarjana Strata I pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang mempunyai arti penting, dengan harapan mahasiswa terbiasa berpikir kritis, objektif dan rasional.
TerwujudnyaTugas Akhir ini atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., PhD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Dosen Pembimbing Utama.
2. Bapak Dr. Mochamad Solikin selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Pembimbing Akademik.
4. Ibu Senja Rum Harnaeni, ST, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua. 5. Ibu Nurul Hidayati, PhD, selaku Dosen Penguji.
6. Seluruh Staf dan Dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, terimakasih atas segala pemberian ilmu yang bermanfaat selama kuliah di Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan dorongan baik materi maupun sepirit.
8. Saudara- saudariku dimanapun kalian berada terimakasih atas dorongan dan bimbingan yang telah diberikan.
10. Teman-teman seperjuangan: fajar, zaki, isak, mada, hafiz, agung, kholiq, azar, andi, bambang, firman, sapto, jarwadi, dan seluruh angkatan 2010, terimakasih telah melewati saat-saat bersama dalam perjuangan TA ini dan terimakasih atas kerja samanya.
11. Semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun spirituil sehingga terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini, yang tidak dapat Penyusun sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari, bahwa ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan Pembaca. Amin
WassalamualaikumWr.Wb.
Surakarta, Desember 2016
vii
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian... 2
D. Manfaat Penelitian... 2
E. Batasan Masalah ... 2
F. Keaslian Penelitian ... 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Penelitian Sejenis Sebelumnya ... 5
B. Limbah Pembakaran Batubara... 6
C. Selulosa Dedak Padi ... 6
BAB III. LANDASAN TEORI A. Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) ... 7
B. Split Mastic Asphalt (SMA) ... 7
viii
B. Lokasi Penelitian... 18
C. Bahan dan MaterialPenelitian... 18
D. Peralatan Penelitian ... 19
E. Tahap Penelitian ... 20
F. Bagan Alir Penelitian... 21
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pemeriksaan Bahan... 23
1. Agregat ... 23
2. Aspal ... 24
3. Filler... 24
B. Pencampuran Agregat (Mix Design) ... 25
1. Perhitungan Fraksi Agregat ... 25
2. Berat Total Campuran ... 26
C. Kadar Aspal Optimum... 27
D. Pengaruh Proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap Karakteristik Marshall ... 30
1. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap VFWA ... 32
2. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap VMA ... 33
ix
4. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap
Density ... 35
5. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap Stabilitas ... 36
6. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap Flow... 37
7. Pengaruh Variasi proporsi RAP dan Filler batubara Terhadap MQ ... 38
E. Analisa Proporsi RAP Optimum terhadap Spesifikasi SMA... 39
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 41
A. Kesimpulan ... 41
B. Saran ... 41 DAFTAR PUSTAKA
ii
DAFTAR TABEL
Tabel I.1 Persamaan dan Perbedaan Dengan Penelitian Sebelumnya ... 4
Tabel III.1 Spesifikasi SMA Grading 0/11... 9
Tabel III.2 Spesifikasi Gradasi Aggegat Campuran SMA ... 10
Tabel III.3 Ketentuan Ketentuan Aspal Keras ... 11
Tabel V.1 Hasil Pemeriksaan Fresh Aggregat ... 23
Tabel V.2 Hasil Pemeriksaan RAP Sebagai Aggregat Kasar ... 23
Tabel V.3 Hasil Pemeriksaan Aggregat Halus ... 23
Tabel V.4 Hasil Pemeriksaan Kualitas Aspal Pen 60/70 ... 24
Tabel V.5 Hasil Pemeriksaan Kualitas Filler Debubatu ... 24
Tabel V.6 Hasil Pemeriksaan Kualitas Filler Batubara ... 24
Tabel V.7 Hasil Analisa Saringan ... 25
Tabel V.8 Perhitungan Berat Campuran ... 26
Tabel V.9 Variasi Sample ... 30
Tabel V.10 Hasil Marshall Test Menggunakan Variasi RAP dan Filler batubara ... 31
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1 Perbandingan Campuran SMA dan HMA ... 8
Gambar III.2 Gradasi Campuran SMA ... 10
Gambar III.3 Skematis Berbagai Jenis Volume Beton Aspal ... 13
Gambar V.1 Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas... 27
Gambar V.2 Hubungan Kadar Aspal dengan Flow ... 27
Gambar V.3 Hubungan Kadar Aspal dengan VFWA ... 38
Gambar V.4 Hubungan Kadar Aspal dengan VIM... 38
Gambar V.5 Hubungan Kadar Aspal dengan MQ ... 29
Gambar V.6 Kadar Aspal dengan Berat Isi Material Agregat ... 29
Gambar V.7 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan VFWA ... 32
Gambar V.8 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan VMA... 33
Gambar V.9 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan VIM... 34
Gambar V.10 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan Density ... 35
Gambar V.11 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan Stabilitas . 36
Gambar V.12 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan Flow ... 37
Gambar V.13 Hubungan Kadar RAP dan Filler batubara dengan MQ ... 48
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 : Hasil Pemeriksaan Aspal AC 60-70
LAMPIRAN 2 : Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar dan RAP LAMPIRAN 3 : Hasil Pemeriksaan Agregat Halus, Filler batubara LAMPIRAN 4 : Mix Design Bahan Susun KAO Uji
LAMPIRAN 5 : Hasil Uji Marshall untuk KAO LAMPIRAN 6 : Mix Design Benda Uji
xvi
PENGEMBANGAN CAMPURAN BERGRADASI SPLIT MASTIC ASPHALT (SMA) MENGGUNAKAN BAHAN RECLAIMED ASPHALT
PAVEMENT (RAP) DAN LIMBAH ARANG BATUBARA
Abstrak
Split Mastic Asphalt (SMA) adalah campuran dengan gradasi senjang atau gap graded yang mengandung sebagian besar agregat kasar dan membentuk kerangka yang efisien untuk penyebaran beban. Agregat kasar diikat bersama-sama oleh mastic, yang mengandung bahan pengisi (filler), serat (fiber). Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) adalah bahan bongkaran perkerasan jalan lama. Filler batubara adalah bahan bakar fosil, terbentuk dari endapan batuan organik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Karena desakan krisis minyak dan isu lingkungan untuk mereduksi limbah, material RAP kemudian mulai dimanfaatkan secara progesif dengan cara diolah kembali. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui proporsi RAP dan pengaruh penggunaan filler batubara terhadap kinerja SMA.
Metode penelitian yang dilakukan yaitu membuat campuran bergradasi SMA dengan variasi RAP 0 %, 50 %, 100 % dari total agregat kasar, dan filler batubara 0 %, 50 %, dan 100 % dari total berat filler. Berat total benda uji adalah 1200 gr. Fraksi agregat kasar sebanyak 70 %, agregat halus 19,5 %, dan filler 10,5 %. Pada penelitian ini pengujian yang dilakukan yaitu uji marshall sebanyak 18 benda uji. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Perkerasan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Kadar Aspal Optimum (KAO) dengan menggunakan agregat baru dan serat dedak 7 % diperoleh nilai sebesar 6,5 %. Variasi benda uji yaitu kadar RAP 0 %, 50 %, dan 100% dari total aggregat kasar dan kadar filler batubara sebesar 0 %, 50 %, dan 100 % dari total berat filler. pengujian pada benda uji, dengan naiknya kadar RAP nilai VFWA, dan flow cenderung naik sedangkan nilai VMA, VIM, stabilitas, dan MQ (Marshall Quotient) cenderung turun. Sedangkan naiknya kadar filler batubara, maka nilai VFWA dan flow ikut naik sedangkan nilai VMA, VIM, stabilitas, dan MQ (Marshall Quotient) turun. Kadar RAP optimum yang dapat memenuhi spesifikasi SMA grading 0/11 yaitu pada sampel 6 dengan variasai RAP banding agregat baru yaitu 50 : 50 dan kadar filler batubara 100 %. Dari kadar RAP 50 % dan 100 % dengan 100 % filler batubara dibuat grafik untuk menentukan kadar RAP optimum yang memenuhi spesifikasi yaitu sebesar 67 % dari total aggregat kasar atau 48 % dari total campuran.
xvii
DEVELOPMENT OF MIXED GRADED SPLIT MASTIC ASPHALT (SMA) MATERIAL USING RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT (RAP)
AND WASTE CHARCOAL COAL
ABSTRACT
Split Mastic Asphalt (SMA) is a mixture with gap grading or gap graded, which contains most of coarse aggregate and form an efficient framework for the deployment of the load. Coarse aggregate bound together by the mastic, which contain fiber fillers. Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is a long road pavement demolition materials. Filler coal are fossil fuels, sedimentary organic rock composed of carbon, hydrogen and oxygen. Due to the insistence of the oil crisis and environmental issues to reduce waste, material RAP then began utilized progressive manner reprocessed. The purpose of this study was to determine the proportion of RAP and the effect of the use of coal filler on the performance of split mastic asphalt.
The research method is to make a mixture of graded split mastic asphalt with RAP variation of 0%, 50%, 100% of the total coarse aggregate and coal filler 0%, 50%, and 100% of the total weight of the filler. The total weight of the test object is 1200 grams. Coarse aggregate fraction as much as 70%, fine aggregate 19.5%, and 10.5% filler. In this study, the tests performed are as many as 18 marshall test specimen. This research was conducted at the Laboratory of Civil Engineering Pavement Materials Muhammadiyah University of Surakarta.
Optimum Asphalt Content (KAO) using the new aggregate and fiber bran 7% obtained a value of 6.5%. Variations of the test specimen that RAP content of 0%, 50%, and 100% of the total coarse aggregates and coal filler content of 0%, 50%, and 100% of the total weight of the filler. testing the specimen, with rising levels of RAP VFWA value, and the flow tends to rise while the value of VMA, VIM, stability, and MQ (Marshall Quotient) tends to fall. While coal filler levels rise, then the value VFWA and flow to go up while the value of VMA, VIM, stability, and MQ (Marshall Quotient) down. RAP optimum levels to meet the specifications of high school grading 0/11 ie on the sample 6 with RAP appeal variasai new aggregate is 50: 50 and a filler content of coal 100%. RAP content of 50% and 100% to 100% coal filler made a chart to determine the optimum levels of RAP that meets the specifications that is equal to 67% of total coarse aggregates or 48% of the total mixture.
