PENDAHULUAN
Latar Belakang
Abu cangkang sawit sebagian besar mengandung silikon oksida (SiO2) yang sebanding dengan semen. Diharapkan dapat memberikan daya tahan dan mengurangi rongga pada campuran sehingga dapat memberikan ketahanan terhadap air pada lapisan atas (lapisan aus). Dan Anas Puri (2016) juga menyatakan bahwa hasil pengujian Marshall terhadap bahan pengisi abu cangkang kelapa sawit secara umum dapat diterima.
Maksud dan Tujuan
Maka berdasarkan semua penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, saya ingin membuktikan sendiri keawetan (ketahanan) campuran aspal AC-WC terhadap air jika menggunakan bahan pengisi abu cangkang sawit dan menggunakan waktu perendaman yang bervariasi. Untuk itu penulis melakukan penelitian dengan judul “Analisis Uji Daya Tahan Campuran Aspal AC-WC dengan Variasi Mingguan dan Penggunaan Ash Filler Cangkang Kelapa Sawit”.
Rumusan Masalah
Bagaimana nilai keberlanjutan variasi campuran aspal yang menggunakan bahan pengisi abu cangkang sawit dibandingkan dengan yang tidak menggunakan bahan pengisi abu cangkang sawit?
Batasan Masalah
Manfaat Penelitian
Untuk memanfaatkan potensi alam tersebut, abu cangkang kelapa sawit berasal dari limbah padat kering pabrik kelapa sawit.
TINJAUAN PUSTAKA
Perkerasan Jalan
- Lapisan Perkerasan Jalan
Konstruksi perkerasan lentur sendiri terdiri dari 5 lapisan yaitu lapisan permukaan, lapisan pengikat, lapisan dasar atas, lapisan dasar bawah dan lapisan bawah. Menurut Sukirman (2016), struktur perkerasan lentur terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan di atas dasar yang dipadatkan.
Bahan Penyusun Campuran Aspal
- Agregat
Close grading merupakan campuran agregat kasar dan halus dengan perbandingan yang seimbang, sehingga disebut juga agregat bergradasi baik. Agregat mutu lemah yang biasa digunakan untuk lapisan perkerasan lentur adalah gap grading, dimana dalam campuran agregat terdapat 1 fraksi yang hilang atau 1 fraksinya terlalu kecil, atau disebut juga gap grading.
Agregat Kasar
Agregat kasar tidak boleh mengandung lebih dari 1% berat keringnya dan tidak boleh mengandung zat yang merusak beton. Ukuran butir agregat maksimum tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil antara bidang samping bekisting, 1/3 tebal pelat, atau ¾ jarak bersih minimum dari tulangan.
Agregat Halus
- Aspal
- Bahan Pengisi/Filler
- Abu Cangkang Kelapa Sawit
- Aspal Campuran Panas
- Lapis Aspal Beton (Laston)
- Karakteristik Campuran Asphalt Concrete Wearing Course
- Perencanaan Campuran (Job Mix Design)
- Pemeriksaan dengan Marshall
Menurut Lubis (2017), berdasarkan SNI ada empat jenis berat jenis agregat kasar dan agregat halus, kemudian dilanjutkan dengan menghitung berat jenis curah agregat total, berat jenis efektif agregat total sebagai berikut. Berat jenis merupakan perbandingan antara berat kering agregat dengan air suling yang kandungannya sama dengan kandungan agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Berat jenis semu adalah perbandingan antara berat kering agregat dengan air suling yang kandungannya sama dengan kandungan agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu.
Berat jenis permukaan jenuh adalah perbandingan antara berat kering permukaan jenuh agregat dengan air suling yang kandungannya sama dengan kandungan agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu. Untuk menentukan berat jenis kering permukaan jenuh (SSD) agregat kasar dapat menggunakan persamaan rumus 2.5. Agregat total terdiri atas agregat kasar, agregat halus, dan fraksi pengisi yang masing-masing mempunyai berat jenis yang berbeda.
Apabila berat jenis maksimum campuran (Gmm) diukur dengan menggunakan AASHTO T-209-90, maka berat jenis efektif agregat (Gse), kecuali rongga pada partikel agregat penyerap aspal, dapat ditentukan dengan menggunakan rumus menjadi Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dengan berat air suling dengan kandungan yang sama pada suhu tertentu yaitu 25o C atau 15,6o C.
Pembuatan Benda Uji
Alat Marshall merupakan alat penekan yang dilengkapi dengan test ring berkapasitas 2500 kg dan flow meter. Cincin uji yang dilengkapi dengan rangkaian pengukur digunakan untuk mengukur nilai kestabilan dan flow meter untuk mengukur leleh atau aliran plastik. Benda uji Marshall berbentuk silinder diameter 10 cm dan tinggi 7,5 cm dibuat di laboratorium dalam cetakan benda uji menggunakan alat penumbuk dengan berat 4536 kg dan tinggi jatuh 45,7 cm dibebani dengan kecepatan konstan 50 .mm/menit (Sukirman, 2016).
Perhitungan Volume Isi Benda Uji
Pengujian Nilai Stabilitas dan Flow
Sama halnya dengan memperoleh nilai stabilitas, laju aliran juga diperoleh berdasarkan apa yang ditunjukkan oleh jarum flow meter. Hanya saja jarum flow meter sudah dalam satuan mm, sehingga tidak perlu dilakukan konversi lebih lanjut. Campuran dengan nilai leleh rendah dan stabilitas tinggi cenderung menjadi kaku dan rapuh.
Sedangkan campuran yang mempunyai nilai leleh tinggi dan stabilitas rendah cenderung bersifat plastis dan mudah berubah bentuk jika terkena beban lalu lintas.
Nilai Volumetrik Benda Uji
- Durabilitas (Durability Index)
Void In Mix atau disebut juga void dalam campuran, digunakan untuk menentukan besar kecilnya rongga yang ada pada campuran, agar rongga yang ada tidak terlalu kecil (menyebabkan pendarahan) atau terlalu besar (menyebabkan oksidasi/penuaan pada aspal akibat penetrasi. aspal). udara dan sinar ultraviolet) serta mengurangi keawetan aspal. Rongga udara dalam campuran (VIM) dinyatakan dalam persen dan dapat dihitung menggunakan persamaan 2.16 sebagai berikut. VIM : Rongga udara dalam campuran (%) Gmm : Berat jenis maksimum campuran BJ Bulk : Berat jenis massal campuran. c) Agregat Campuran Tidak Valid / Agregat Mineral Tidak Valid (VMA).
VFA merupakan persentase rongga pada campuran agregat yang terisi aspal atau perbandingan volume aspal dalam campuran terhadap volume pori pada agregat. Selain itu, banyaknya rongga yang tersisa pada campuran setelah pemadatan juga mengurangi keawetan campuran aspal. VIMnya kecil sehingga lapisan kedap air dan udara tidak masuk ke dalam campuran sehingga menyebabkan oksidasi dan membuat aspal menjadi rapuh.
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi Pengujian
Bahan Pengujian
Penelitian ini menggunakan 2 fraksi agregat kasar yaitu abu batu (agregat halus) dan pasir yang lolos saringan no 8 dan tertahan oleh saringan no 200. Pada penelitian ini aspal yang digunakan adalah aspal pertamina pen 60/70 , yang berasal dari AMP PT. Adhi Karya. Bahan pengisi yang digunakan dalam penelitian ini adalah abu sekam kelapa sawit dari pabrik kelapa sawit PTPN III Sumatera Utara.
Peralatan Pengujian
Kompor digunakan untuk memanaskan campuran aspal dan agregat hingga campuran tercampur rata dan mencapai suhu 150oC. Campuran aspal dengan agregat yang dipanaskan kemudian dicetak dengan alat cetak benda uji dengan diameter 10,2 cm dan tinggi 7,5 cm. Timbangan digunakan untuk menimbang berat benda uji yang dikeluarkan dari cetakan dan juga digunakan untuk menimbang berat benda uji di dalam air.
Auger digunakan untuk mengeluarkan benda uji dari cetakan setelah proses pemadatan selesai dan benda uji telah mencapai suhu ruangan. Benda uji direndam dalam bak perendaman selama 24 jam, sehingga benda uji menjadi jenuh dengan air. Alat pendukung dalam pembuatan benda uji antara lain sarung tangan tahan panas, kain lap, dan tanda X untuk menandai benda uji.
Prosedur Pengujian
Persiapan Bahan dan Alat
Lakukan ini sampai diperoleh berat total untuk jumlah benda uji yang direncanakan (biasanya minimal 5 kg).
Pengujian Material
Keringkan benda uji dalam oven bersuhu 105 0C atau di bawah sinar matahari hingga beratnya tetap. Dinginkan benda uji pada suhu kamar selama ± 3 jam, kemudian ditimbang, hasil ini disebut berat kering (Bk). Keluarkan benda uji dalam air, keringkan dengan kain penyerap hingga lapisan air pada permukaan (SSD) hilang.
Keringkan benda uji yaitu 500 gram agregat melewati saringan no. 4, dioven pada suhu 110±50 C hingga berat tetap konstan. Jika benda uji roboh namun masih dalam keadaan cor, berarti kekeringan permukaan telah tercapai. Keluarkan benda uji, keringkan dalam oven dengan suhu 110±50C hingga berat tetap, kemudian dinginkan benda uji.
Job Mix Design Campuran Aspal
Hitung berat jenis curah, berat jenis semu, dan berat jenis SSD menggunakan rumus yang diberikan. Perencanaan campuran adalah kegiatan membuat proporsi campuran yang meliputi penentuan proporsi agregat kasar dan halus, penentuan kadar aspal dan juga proporsi bahan pengisi sesuai dengan ketentuan proporsi agregat kasar + proporsi agregat halus + persentase bahan pengisi. = 100%.
Pembuatan Benda Uji
Sebelum dilakukan uji marshall, benda uji direndam kembali selama 30 menit dalam penangas air dengan suhu 60oC sehingga diperoleh suhu benda uji sesuai suhu terpanas di lapangan. Setelah diperoleh kadar aspal optimum, dilakukan pembuatan benda uji dengan proporsi fraksi agregat kasar, fraksi agregat halus dan pengisi cangkang. Kemudian tekan sebanyak 75 kali pada kedua sisi benda uji dan diamkan hingga mencapai suhu ruangan.
Setelah benda uji sudah padat dan mencapai suhu ruangan, segera keluarkan benda uji dari cetakan lalu timbang hingga kering. Setelah itu seluruh benda uji direndam dalam penangas selama 24 jam hingga jenuh dengan air. Rendam benda uji dalam penangas air bersuhu 600 C dengan variasi waktu 30 menit (rendam standar), 24 jam, 48 jam, dan 96 jam untuk mengetahui perbandingan nilai keawetan benda uji.
Pengujian Marshall Test
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan mengenai uji keawetan campuran aspal dengan bahan pengisi abu cangkang kelapa sawit, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. Hasil uji keawetan campuran aspal menggunakan bahan pengisi abu cangkang sawit yang direndam selama 24 jam mempunyai nilai keawetan paling tinggi dibandingkan benda uji lainnya yaitu dengan nilai keawetan sebesar 97% dan nilai kestabilan sebesar 1148,8 kg. Dari hasil pengujian yang dilakukan, campuran aspal dengan menggunakan bahan pengisi abu cangkang kelapa sawit memperoleh nilai keawetan yang lebih baik dibandingkan dengan campuran yang tidak menggunakan bahan pengisi abu cangkang kelapa sawit.
Terlihat nilai keawetan terbesar pada campuran aspal yang menggunakan bahan pengisi lak kelapa sawit adalah sebesar 97%, sedangkan nilai keawetan tertinggi pada campuran aspal tanpa bahan pengisi abu sabut kelapa hanya sebesar 91,5%. Rahmadi, 2018., Analisis Marshall Campuran AC-WC dengan Aspal Granular Buton dan Abu Cangkang Kelapa Sawit sebagai Bahan Pengganti, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian Material
- Hasil Pemeriksaan Analisa Saringan
- Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Agregat
- Data Pemeriksaan Aspal
- Hasil Pemeriksaan Filler
- Hasil Pemeriksaan Air Perendaman
Job Mix Design dan Hasil Pengujian Marshall
- Benda Uji Penentuan Kadar Optimum Aspal (KAO)
Job Mix Design
Berat dan Volume Isi Benda Uji Penentuan KAO
Hasil Pengujian Marshall Benda Uji Penentuan KAO
- Benda Uji Dengan Variasi Perendaman
Hasil Pengujian Marshall Benda Uji Variasi Perendaman
- Nilai Durabilitas (Durability Index)
- Pembahasan dan Analisa Data
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Sedangkan untuk benda uji lainnya yaitu lama perendaman 48 jam mempunyai nilai ketahanan sebesar 88,7% dan nilai kestabilan sebesar 1052 kg, serta benda uji dengan lama perendaman 96 jam mempunyai nilai ketahanan sebesar 69,2% dan nilai kestabilan sebesar 818 kg. . Maka dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa nilai ketahanan benda uji perendaman 24 jam memenuhi spesifikasi Bina Marga 2018, sedangkan nilai ketahanan benda uji perendaman 48 jam dan 96 jam tidak memenuhi spesifikasi Bina Marga 2018.
Saran
Agusmaniza, Roni., 2018, Uji ketahanan campuran AC-WC menggunakan kombinasi sampah plastik dan abu cangkang kelapa sawit, Universitas Syiah Kuala Banda Aceh. M., 2017., Pemanfaatan limbah cangkang kelapa sawit sebagai bahan aditif untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan campuran mata kuliah pengikat aspal beton (AC-BC), Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Guslianda, Reza., 2015, Keberlanjutan Campuran AC-BC Menggunakan Limbah Cangkang Kelapa Sawit, Universitas Teuku Umar Alue Peunyareng Meulaboh.
Puri, Anas., 2016, Pengaruh penambahan abu sawit sebagai filler terhadap sifat Marshall material aspal beton Universitas Islam Riau Pekanbaru. Yelvi, 2015, Evaluasi Kinerja Campuran Abrasive Coated Asphalt Concrete (AC-WC) Dengan Menggunakan Limbah Abu Sawit Sebagai Pengisi, Politeknik Negeri Padang, Padang. Zahrina, I., 2017, Pemanfaatan abu sawit dan cangkang sawit sebagai sumber silika dalam sintesis ZSM-5 dari Zeolit Alam Universitas Riau Pekanbaru.
