KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPHALT CONCRETE – BINDER COURSE (AC-BC) DENGAN MENGGUNAKAN ASBUTON DAN LIMBAH BONGKARAN BANGUNAN (BATAKO) SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS DAN FILLER I Made Agus Ariawan1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Udayana Bukit Jimbaran, Badung, Bali E-mail :
[email protected]
ABSTRAK Agregat bekas merupakan limbah padat yang dihasilkan dari suatu aktivitas pembongkaran, pengadaan konstruksi, ataupun dari reruntuhan bangunan yang disebabkan oleh berbagai faktor. Bongkaran konstruksi bangunan seperti tembok batako, limbahnya dapat dipertimbangkan untuk dipergunakan sebagai pengganti agregat dalam campuran beton aspal. Indonesia memiliki deposit aspal alam terbesar di dunia yang tersimpan di Pulau Buton dengan jumlah lebih dari 677.000.000 ton (Balitbang Kementrian PU, 2010) tetapi kurang dimanfaatkan secara optimal. Sebagai penerapan KEPMEN No. 35/PRT/M/2006, maka dalam campuran aspal di Indonesia dikembangkan teknologi penggunaan asbuton. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa karakteristik campuran AC-BC dengan menggunakan asbuton BGA 15/25 dengan persentase 3% terhadap jumlah total campuran, agregat kasar berupa agregat alam sedangkan agregat halus dan filler menggunakan limbah pecahan batako. Pada kadar Aspal Optimum sebesar 7,4% diperoleh karakteristik campuran AC – BC : Stabilitas Marshall 1450 kg, Flow 4,95 mm, Marshall Quotient (MQ) 285 kg/mm, VIM Marshall 5 %, VIM PRD 3,4 %, VMA 16 %, VFB 68 %. Secara umum nilai karakteristik memenuhi persyaratan spesifikasi kecuali nilai MQ. Penggunaan Asbuton mengurangi jumlah agregat halus dan filler dalam campuran, karena dalam Asbuton terdapat kandungan bitumen dan mineral. Penggunaan agregat bekas dari pecahan batako sebagai pengganti agregat halus dan filler mengakibatkan penggunaan kadar aspal yang tinggi. Kata kunci: Limbah Batako, Asbuton, AC – BC 1.
PENDAHULUAN
Agregat bekas merupakan limbah padat yang jika dibuang memerlukan biaya dan membutuhkan tempat pembuangan. Pembuangan limbah padat pada dasarnya dapat mengurangii kesuburan tanah dan merusak keseimbangan ekosistem. Oleh sebab itu agregat bekas (limbah padat) yang dihasilkan dari suatu aktivitas pembongkaran, pengadaan konstruksi, ataupun dari reruntuhan bangunan yang disebabkan oleh berbagai faktor seperti bencana alam dapat dimanfaatkan sebagai agregat alternatif yang dapat menggantikan sebagian atau seluruh agregat alam. Agregat bekas yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari bongkaran bahan bangunan yaitu bongkaran tembok batako. Pada perkembangannya campuran aspal panas dengan menggunakan asbuton dan pecahan batako sebagai agregat halus dan filler masih jarang dijumpai, pada umumnya campuran aspal panas menggunakan aspal keras atau aspal minyak saja sebagai bahan perekat dan agregat alam sebagai agregatnya. Untuk meningkatkan pemahaman dan pengalaman menggunakan campuran aspal dengan asbuton dan dikaitkan dengan keterbatasan agregat TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
alam, maka pada kesempatan ini dilakukan penelitian pada campuran aspal panas AC–BC menggunakan asbuton dengan pecahan batako sebagai agregat halus. 2.
METODE
Asphalt Concrete - Binder Course (AC – BC) Asphalt Concrete – Binder Course (AC-BC) merupakan Laston sebagai lapisan pengikat. Tebal nominal minimum 5 cm. Lapisan AC-BC terletak pada lapis permukaan pada bagian perkerasan, yang fungsi : mengurangi tegangan dan menahan beban akibat beban lalu lintas, sehingga harus mempunyai kekuatan yang cukup. Bahan campuran AC – BC pada umumnya terdiri dari agregat kasar, agregat halus, bahan pegisi (filler) dan aspal. Pada penelitian ini campuran AC – BC ditambah dengan asbuton pada kadar tertentu dan pecahan batako sebagai agregat halus. Komposisi rencana campuran AC-BC dengan menggunakan asbuton berada dalam batasbatas rencana yang diberikan dalam Tabel 1.
10
Tabel 1 Ketentuan sifat - sifat campuran AC-BC dengan Asbuton Sifat-sifat Campuran
AC-BC
Jumlah tumbukan perbidang Rongga dalamCampuran (%)(1) Rongga dalam agregat (VMA) (%) Rongga terisi aspal (VFB) (%) Stabilitas Marshall (kg) Pelelehan (mm) Marshal Quotien (kg/mm) Stabilitas Marshall sisa (%) setelah perendaman selama 24 jam, 60°C Rongga dalam Campuran (%) pada kepadatan membal (refusal) (2) Stabilitas Dinamis (lint/mm) (3) Sumber: Dep. PU Dir. Jen. Bina Marga (2006)
Min Maks Min Min Min Maks Min Maks Min Min Min Min
75 3,5 5,5 14 63 1000 3 300 80 2.5 2500
Gradasi yang dipakai dalam campuran AC-BC menggunakan persyaratan Tabel 2. Tabel 2. Persyaratan gradasi untuk campuran AC-BC % Berat Yang lolos AC-BC
Ukuran A akan ASTM 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No.8 No.16 No.30 No.200
mm 37.5 25 19 12.5 9.5 2.36 1.18 0.600 0.750 DAERAH LARANGAN No.4 4.75 No.8 2.36 No. 16 1.18 No.30 0.600 No.50 0.300 Sumber : Dep. PU Dir. Jen. Bina Marga (2009)
100 90-100 MAKS 90 23-39 4.0-8.0 34.6 22.3-28.3 16.7-20.7 13.7
Nilai variasi kadar aspal rencana dalam campuran diperoleh berdasarkan persentase penggunaan agregat kasar, agregat halus dan filler dengan menggunakan persamaan:
FA =
Pb = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (%FF) + K
K
dimana: Pb = kadar aspal rencana awal, adalah % terhadap berat campuran. CA = agregat kasar, adalah % terhadap agregat tertahan saringan no. 8.
Bagan alur penelitian
TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
FF
= =
agregat halus, adalah % terhadap agregat lolos saringan no. 8 dan tertahan saringan no. 200. filler, adalah % terhadap agregat lolos saringan no 200. konstanta berkisar antara 0,5 – 1,0. untuk jenis campuran Laston, dalam hal ini diambil 1.
Gambar 1 merupakan langkah kegiatan dalam bentuk bagan alur penelitian. 11
Mulai Persiapan bahan Pemeriksaan bahan
Agregat
-
tidak
Aspal
Pemecahan Batako Analisa Saringan Berat Jenis dan Penyerapan Kadar Lumpur Abrasi Keawetan Kelekatan Terhadap Agregat
-
tidak
Spesifikasi Agregat ya
Asbuton
Penetrasi Titik Lembek Titik Nyala Kehilangan berat Daktilitas Berat Jenis
- Ekstraksi - Analisa Saringan Mineral Asbuton - Berat Jenis Mineral Asbuton
tidak
Spesifikasi Aspal
Spesifikasi Asbuton ya
ya
Pemilihan Gradasi Agregat Campuran dengan Gradasi Ideal dan Proporsi Material Penggunaan Agregat Halus Berupa Pecahan Batako Lolos saringan 2,36 mm (No.8)
Penyesuaian Jumlah Agregat dan Filler Akibat Kandungan Mineral Asbuton Pembuatan benda uji dengan perkiraan kadar aspal Pb = 0,35(%CA) + 0,045(%FA) + 0,18(%FF) +k onstanta Marshall Standar 2X75 Tumbukan (SNI 04-2489-1993)
A
Gambar 1. Bagan alur penelitian
TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
12
A
(Pb+0,5%) + Kadar Asbuton 3% (3 benda uji)
(Pb+1%) + Kadar Asbuton 3% (3 benda uji)
(Pb+1,5%) + Kadar Asbuton 3% (3 benda uji)
(Pb+2%) + Kadar Asbuton 3% (3 benda uji)
(Pb+2,5%) + Kadar Asbuton 3% (3 benda uji)
Analisis VMA, VFA, VIM, Stabilitas, Kelelehan, MQ
Buat benda uji pada KA pada VIM 5,9 % dan ± 0,5 % dari KA tersebut, dengan kadar Asbuton 3% masing – masing tiga buah, padatkan sampai mencapai kepadatan mutlak. PRD 2X400 tumbukan
Kepadatan mutlak VIM PRD memenuhi persyaratan campuran
Kadar Aspal Optimum
Analisa hasil penelitian karakteristik campuran AC – BC menggunakan asbuton dengan pecahan batako sebagai agregat halus
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 1. Bagan Alur Penelitian (Lanjutan) 3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik material agregat Karakteristik material agregat dirangkum dalam Tabel 3 dan Tabel 4. Semua karakteristik agregat memenuhi spesifikasi (DPU) yang ditentukan dan dapat digunakan sebagai bahan campuran AC-BC. Tabel 3. Hasil pemeriksaan berat jenis agregat Spesifikasi Berat Jenis Berat Agregat Jenis Bulk SSD Apparent Apparent Kasar (Agregat 2,461 2,496 2,578 Alam) Halus Minimum (Agregat 2,100 2,267 2,520 2,5 bekas) Filler (Agregat 2,386 bekas) TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
Tabel 4. Karakteristik lainnya dari agregat Material Agregat Halus Agregat Kasar Agregat Kasar Agregat Kasar Agregat Kasar
Jenis Pengujian Sand Equivalent Kadar Lumpur Soundness Test Keausan Agregat Kelekatan Agregat thd. Aspal
Hasil
Spesifikasi
89,7%
≥ 50%
0,18%
≤ 0,25%
5,76%
≤ 12%
31,90%
Maksimal 40% Minimum 95%
97,5%
13
Karakteristik asbuton BGA 15/25 Asbuton yang digunakan dalam campuran ini tipe asbuton BGA 15/25. Berdasarkan pengujian dengan ekstraksi Refluks glass diperoleh kadar bitumen adalah 25% dan kadar mineralnya 75%, sesuai dengan spesifikasi Bina Marga. Detail mengenai berat jenis dan gradasi mineral asbuton terlihat pada Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 5. Hasil pengujian asbuton dan mineral asbuton Material
Jenis Pengujian
Hasil
Spesifikasi
Asbuton BGA 15/25
Kadar Bitumen
25%
23 – 27%
Mineral Asbuton
Berat Jenis Bulk
1,762
-
Mineral Asbuton
Berat Jenis SSD
1,908
-
Mineral Asbuton
Berat Jenis Apparent
2,064
-
Tabel 6. Analisa saringan mineral asbuton Ukuran Saringan No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 200
4,75 mm 2,36 mm 1,19 mm 0,59 mm 0,28 mm 0,075 mm
Persentase Spesifikasi Lolos (%) (%) Rata - Rata 100 100 100 100 98,80 Min. 95 93,60 81,45 43,74
Karakteristik aspal pen. 60/70 ex Pertamina Pemeriksaan meliputi pengujian penetrasi, titik nyala, titik lembek, daktilitas, berat jenis aspal dan kehilangan berat aspal. Semua karakteristik memenuhi persyaratan seperti terlihat pada Tabel 7. Tabel 7. Hasil pemeriksaan aspal penetrasi 60/70 Pengujian Penetrasi Titik Nyala Titik Lembek Berat Jenis Daktilitas Kehilangan Berat Aspal
Hasil 65,5 344°C 52°C 1,01 155 cm
Spesifikasi 60 – 79 ≥ 200°C 48-58°C Min. 1,0 Min. 100 cm
0,5 %
Maks. 0,8 %
TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
Karakteristik campuran AC - BC menggunakan asbuton dengan pecahan batako sebagai agregat halus Proporsi agregat terdiri dari 70% agregat kasar, 24% agregat halus, 6% filler dan Pb =6%. Hasil percobaan, pada pb ini tidak menyelimuti agregat secara sempurna. Hal ini kemungkinan disebabkan karena penyerapan agregat halus dan filler yang berasal dari pecahan batako memiliki tingkat penyerapan yang tinggi. Berdasarkan percobaan variasi kadar aspal disesuaikan untuk memperoleh penyelimutan yang memadai, dengan mengambil variasi kadar aspal 6,5%, 7%, 7,5%, 8%, 8,5%. Kadar aspal untuk uji PRD diambil sebesar 6,75%, 7,25% dan 7,75% yang merupakan kadar aspal dengan nilai VIM Marshall 5,9%. Karakteristik campuran AC-BC dengan kondisi diatas, dapat dilihat pada Tabel 8 dan Tabel 9.
14
Tabel 8. Nilai karakteristik campuran AC-BC dengan asbuton BGA 15/25 3% Kadar Aspal (%)
Karakteristik Campuran
Spesifikasi Campuran
6,5
7
7,5
8
8,5
1022,1
1254,4
1463,2
1618,9
1513,6
Min 1000
4,12
4,50
5,06
5,95
7,61
Min 3
247,87
278,76
289,36
272,08
198,81
Min 300
VIM Marshall (%)
9,68
7,11
4,71
4,02
3,76
VMA (%)
19,33
17,03
15,89
16,28
17,04
3,5 – 5,5 Min 14
VFB (%)
49,92
58,25
70,37
75,29
77,93
Min 63
Stabilitas (kg) Flow (mm) Marshall Quotient (kg/mm)
Tabel 9. Nilai VIM PRD campuran AC-BC dengan asbuton BGA 15/25 3% Karakteristik Campuran
VIM PRD (%)
Kadar Aspal (%)
Spesifikasi
6,75
7,25
7,75
Campuran
4,56
3,70
2,08
Min 2,5
8,00 6,00 Flow (mm)
2100,0 Stabilitas (kg)
Kecendrungan korelasi antara kadar aspal dengan karakteristik campuran AC-BC dapat dapat dilihat pada Gambar 2 sampai Gambar 7.
1600,0
4,00
1100,0
2,00
600,0 6,5
7 7,5 8 Kadar Aspal (%) Min Stabilitas Stabilitas
8,5
0,00 6,5
7,5 8 FlowKadar Aspal Flow(%) Min
8,5
400,0
11
VIM %
Gambar 3. Kadar aspal vs flow
Marshall Quotient (kg/mm)
Gambar 2. Kadar aspal vs stabilitas
7
300,0 200,0
6
100,0 0,0
6,5
Quotient 8 7Marshall7,5 Kadar Aspal (%) Marshall Quotient Min
TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
1
8,5
6,5
7
7,5 8 Kadar Aspal (%) VIM Marshall Min
8,5
15
Gambar 4. Kadar aspal vs MQ
Gambar 5. Kadar aspal vs VIM
20,00
80,00 75,00
18,00
VFB %
VMA%
70,00 65,00
16,00
60,00 55,00
14,00
50,00 12,00
45,00 6,5
7
7,5 8 Kadar Aspal (%) VMA
8,5
6,5
Gambar 6. Kadar aspal vs VMA
8,5
nilai tengah dari rentang kadar aspal maksimum dan minimum yang memenuhi syarat dengan persyaratan nilai stabilitas, flow, marshall Quotient, VMA, VFB dan VIM PRD.
Kadar aspal optimum dengan cara Bina Marga diperoleh 7,4%, ditentukan dengan menggunakan Metode Bar-chart seperti pada Gambar 8. Secara teori nilai kadar aspal optimum ditentukan sebagai Sifat Campuran yang Disyaratkan
7,5 8 Kadar Aspal (%) VFB
Gambar 7. Kadar aspal vs VFB
Penentuan kadar aspal optimum
No
7
Rentang Kadar Aspal
6,5
7,5
7
8
8,5
1 VIM PRD 2 VMA 3 VFB 4 Stabilitas 5 Flow 6 MQ
Kadar Aspal Optimum Rentang Kadar Aspal Gambar 8. Grafik barchart karakteristik campuran laston AC – BC dengan asbuton dan variasi kadar aspal
4
TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
5
6
7
8
16
Ringkasan Karakteristik Campuran Pada Kadar Aspal Optimum 7,4 % Ringkasan karakteristik campuran pada kadar aspal optimum 7,4 % dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10. Ringkasan karakteristik campuran pada kadar aspal optimum 7,4 % No Karakteristik Campuran Nilai Hasil Spesifikasi Bina Marga 1. Stabilitas (ketahanan) 1450 kg 1000 kg 2. Flow 4,95 mm Minimum 3 mm Marshall Quotient 3. 285 kg/mm 300 kg/mm (stabilitas/flow) VIM (rongga udara dalam 4. 5% 3,5 – 5,5% campuran) 5. VIM PRD 3,4 % Minimum 2,5 % VMA (rongga antar butir 6. 16 % 14% agregat) 7. VFB (rongga terisi aspal) 68 % 63% 4.
KESIMPULAN
1. Kadar aspal optimum (KAO) campuran laston AC – BC menggunakan asbuton BGA 15/25 3% dengan pecahan batako sebagai agregat halus adalah 7,4%. 2. Karakteristik campuran AC – BC menggunakan asbuton BGA 15/25 3% dengan pecahan batako sebagai agregat halus pada kadar aspal optimum : a. Stabilitas pada kadar aspal optimum, nilai stabilitas 1450 kg. Nilai stabilitas dengan asbuton relatif lebih besar karena bitumen asbuton mamiliki nilai lekat yang lebih baik daripada aspal pen 60/70. b. Flow pada kadar aspal optimum diperoleh nilai flow sebesar 4,95 mm. c. Marshall Quotient Pada kadar aspal optimum diperoleh nilai Marshall Quotient sebesar 285 kg/mm. Pada nilai Marshall Quotient menunjukkan campuran tidak memenuhi spesifikasi untuk lalu lintas berat. d. VIM Pada kadar aspal optimum nilai VIM marshall diperoleh 5% dan untuk VIM PRD diperoleh 3,4%. e. VMA Pada kadar aspal optimum VMA diperoleh 16%. f. VFB Pada kadar aspal optimum diperoleh nilai VFB sebesar 68%. Nilai VFB yang meningkat menunjukkan campuran semakin kedap.
TEKNO SIPIL/Volume 11/No.59/Agustus 2013
DAFTAR PUSTAKA Buton Asphalt Indonesia. 2010. Contoh Perencanaan Asbuton Campuran Panas. http ://bai.co.id/fl/ref_data_sheets/Hotmix-DesignWith-Asbuton.pdf. Diakses: 27 Juli 2010 Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga. 2008. No. 006/BM/2008. Petunjuk Teknis Pemanfaatan Asbuton Butir Dalam Campuran Beraspal Panas. __ . 2009. Spesifikasi Khusus Interim Seksi 6.3 Campuran Beraspal Panas Dengan Asbuton Lawele. . 2006. No. 001-03/BM/2006. Pedoman Pemanfaatan Asbuton Buku 3 Campuran Beraspal Panas Dengan Asbuton Olahan. Departemen Permukiman Dan Prasarana Wilayah. 2004a. Spesifikasi Campuran Beraspal Panas Dengan Alat PRD. . 2004b. Kinerja dan Spesifikasi Campuran Beraspal Panas. Hermadi, M. 2010. Berbagai Alternatif Penggunaan Asbuton pada Perkerasan Jalan Beraspal. http://www.aspalbuton.co.id/fl/ref_articles_citati on/Alternatif-Penggunaan-Asbuton.pdf. Diakses : 26 Agustus 2010 Sekretariat Badan Litbang Kementrian Pekerjaan Umum. 2010. Asbuton. http://balitbang.pu.go.id/saritek/saritek%20jata n/2.ASBUTON.pdfl. Diakses : 8 Maret 2010 Suaryana, N. 2010. Analisis Faktor-faktor yang Dapat Mendorong Kegagalan dalam Pelaksanaan Asbuton.http://www.pusjatan.pu.go.id/upload/k olokium/2007/KKBBPJ200703.pdf. Diakses : 26 Agustus 2010
17
