14
Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN RETONA BLEND DENGAN SURFACE AREA METHOD DALAM PENENTUAN KADAR ASPAL OPTIMUM Veranita 1 dan Bambang Tripoli 2 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Teuku Umar, Jl.Alue Peunyareng Meulaboh, Aceh Barat Email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Teuku Umar, Jl.Alue Peunyareng Meulaboh, Aceh Barat Email: [email protected] ABSTRAK Aspal porus merupakan campuran beraspal panas antara agregat bergradasi terbuka dengan aspal- aspal berviskositas tinggi. Aspal porus mengandung persentase agregat kasar yang besar dan agregat halus yang sedikit sehingga rongga udara menjadi besar. Besarnya rongga udara di dalam campuran aspal porus mengakibatkan luas permukaan aspal teroksidasi lebih besar sehingga menurunkan kemampuan bahan pengikat untuk mempertahankan posisi agregat, maka dibutuhkan aspal dengan daya ikat yang kuat, awet dan berviskositas tinggi. Selama ini aspal berviskositas tinggi dibuat dari aspal yang dimodifikasi. Salah satu aspal yang dimodifikasi yaitu Retona blend 55. Retona blend 55 merupakan perpaduan antara aspal keras Pen. 60 atau Pen. 80 dengan asbuton semi ekstraksi. Retona ini berfungsi sebagai aspal dan pengisi rongga dalam campuran beraspal dan diharapkan dapat mengantisipasi kerusakan dini pada ruas jalan yang melayani beban lalu lintas berat dan temperatur tinggi. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik campuran aspal porus menggunakan retona blend. Pada penelitian ini digunakan metode luas permukaan (surface area method) untuk penentuan kadar aspal optimum. Benda uji untuk penelitian ini adalah 21 benda uji. Seluruh benda uji dipadatkan 2 x 50 tumbukan. Hasil yang didapat yaitu KAO sebesar 3,75% dengan nilai stabilitas 272,08 kg, flow 2,53 mm, density 1,92 kg/cm 3 , VIM 25,37% dan MQ 109,38 kg/mm, durabilitas sebesar 74% dan permeabilitas 0,30 cm/dtk. Hal ini menunjukkan bahwa nilai VIM dan permeabilitas lebih tinggi dan durabilitas lebih rendah. Kondisi campuran beraspal seperti ini memiliki kemampuan dukung lebih rendah namun lebih fleksibel. Kata kunci: Aspal porus, retona blend 55, kadar aspal optimum 1. PENDAHULUAN Salah satu jenis perkerasan jalan yang dikembangkan saat ini sebagai lapisan penutup adalah aspal porus. Aspal porus merupakan campuran beraspal panas antara agregat bergradasi terbuka dengan aspal berviskositas tinggi. Aspal porus direncanakan untuk mengatasi pengaruh air hujan sehingga permukaan jalan tidak tergenang oleh air. Campuran aspal porus mengandung persentase agregat kasar yang besar, persentase agregat halus yang kecil, sehingga menyediakan rongga udara yang besar. Kadar rongga yang tinggi mengakibatkan permukaan aspal yang teroksidasi lebih besar sehingga menurunkan kemampuan bahan pengikat untuk mempertahankan posisi agregat, maka dari itu dibutuhkan aspal dengan daya ikat yang kuat, awet dan berviskositas tinggi. Selama ini aspal berviskositas tinggi dibuat dari aspal yang dimodifikasi. Salah satu contoh aspal modifikasi yaitu retona blend 55. Retona blend 55 merupakan perpaduan antara aspal keras Pen.60 atau Pen. 80 dengan asbuton semi ekstraksi. Retona ini berfungsi sebagai aspal dan pengisi rongga dalam campuran beraspal diharapkan dapat mengantisipasi kerusakan dini pada ruas jalan yang melayani lalu lintas berat dan temperatur tinggi. Kelemahan dari retona yaitu mempunyai titik penetrasi yang rendah, akibatnya terjadinya penurunan temperatur pada lapisan campuran sebelum dipadatkan relatif lebih cepat dibandingkan dengan aspal keras tanpa bahan tambah. Pada penelitian ini untuk penentuan kadar aspal optimum digunakan metode surface area. Metode Surface area merupakan salah satu metode yang digunakan secara luas dalam menghitung persentase bitumen di dalam campuran. Rumus yang dipakai adalah kelompok desain dari Wyoming. Metode ini didasarkan pada luas permukaan agregat yang diselimuti aspal, akibatnya tidak bisa diperkirakan dengan tepat luas permukaan yang diselimuti aspal. Maka untuk keperluan praktis luas permukaan tersebut diekivalenkan dengan berat agregat pada tiap fraksi kasar, halus dan filler. Variasi kuantitas retona blend yang dicampur ke dalam agregat adalah 4,5% sampai 6,5% terhadap berat total campuran. Pencampuran material benda uji dilakukan dalam dua tahap dengan total benda uji 21 buah.

KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017

MTR-97

KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN RETONA BLEND DENGAN

SURFACE AREA METHOD DALAM PENENTUAN KADAR ASPAL OPTIMUM

Veranita1 dan Bambang Tripoli

2

1Jurusan Teknik Sipil, Universitas Teuku Umar, Jl.Alue Peunyareng Meulaboh, Aceh Barat

Email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Teuku Umar, Jl.Alue Peunyareng Meulaboh, Aceh Barat

Email: [email protected]

ABSTRAK

Aspal porus merupakan campuran beraspal panas antara agregat bergradasi terbuka dengan aspal-

aspal berviskositas tinggi. Aspal porus mengandung persentase agregat kasar yang besar dan agregat

halus yang sedikit sehingga rongga udara menjadi besar. Besarnya rongga udara di dalam campuran

aspal porus mengakibatkan luas permukaan aspal teroksidasi lebih besar sehingga menurunkan

kemampuan bahan pengikat untuk mempertahankan posisi agregat, maka dibutuhkan aspal dengan

daya ikat yang kuat, awet dan berviskositas tinggi. Selama ini aspal berviskositas tinggi dibuat dari

aspal yang dimodifikasi. Salah satu aspal yang dimodifikasi yaitu Retona blend 55. Retona blend 55

merupakan perpaduan antara aspal keras Pen. 60 atau Pen. 80 dengan asbuton semi ekstraksi.

Retona ini berfungsi sebagai aspal dan pengisi rongga dalam campuran beraspal dan diharapkan

dapat mengantisipasi kerusakan dini pada ruas jalan yang melayani beban lalu lintas berat dan

temperatur tinggi. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik

campuran aspal porus menggunakan retona blend. Pada penelitian ini digunakan metode luas

permukaan (surface area method) untuk penentuan kadar aspal optimum. Benda uji untuk penelitian

ini adalah 21 benda uji. Seluruh benda uji dipadatkan 2 x 50 tumbukan. Hasil yang didapat yaitu

KAO sebesar 3,75% dengan nilai stabilitas 272,08 kg, flow 2,53 mm, density 1,92 kg/cm3, VIM

25,37% dan MQ 109,38 kg/mm, durabilitas sebesar 74% dan permeabilitas 0,30 cm/dtk. Hal ini

menunjukkan bahwa nilai VIM dan permeabilitas lebih tinggi dan durabilitas lebih rendah. Kondisi

campuran beraspal seperti ini memiliki kemampuan dukung lebih rendah namun lebih fleksibel.

Kata kunci: Aspal porus, retona blend 55, kadar aspal optimum

1. PENDAHULUAN

Salah satu jenis perkerasan jalan yang dikembangkan saat ini sebagai lapisan penutup adalah aspal porus. Aspal

porus merupakan campuran beraspal panas antara agregat bergradasi terbuka dengan aspal berviskositas tinggi.

Aspal porus direncanakan untuk mengatasi pengaruh air hujan sehingga permukaan jalan tidak tergenang oleh air.

Campuran aspal porus mengandung persentase agregat kasar yang besar, persentase agregat halus yang kecil,

sehingga menyediakan rongga udara yang besar.

Kadar rongga yang tinggi mengakibatkan permukaan aspal yang teroksidasi lebih besar sehingga menurunkan

kemampuan bahan pengikat untuk mempertahankan posisi agregat, maka dari itu dibutuhkan aspal dengan daya ikat

yang kuat, awet dan berviskositas tinggi. Selama ini aspal berviskositas tinggi dibuat dari aspal yang dimodifikasi.

Salah satu contoh aspal modifikasi yaitu retona blend 55. Retona blend 55 merupakan perpaduan antara aspal keras

Pen.60 atau Pen. 80 dengan asbuton semi ekstraksi. Retona ini berfungsi sebagai aspal dan pengisi rongga dalam

campuran beraspal diharapkan dapat mengantisipasi kerusakan dini pada ruas jalan yang melayani lalu lintas berat

dan temperatur tinggi. Kelemahan dari retona yaitu mempunyai titik penetrasi yang rendah, akibatnya terjadinya

penurunan temperatur pada lapisan campuran sebelum dipadatkan relatif lebih cepat dibandingkan dengan aspal

keras tanpa bahan tambah.

Pada penelitian ini untuk penentuan kadar aspal optimum digunakan metode surface area. Metode Surface area

merupakan salah satu metode yang digunakan secara luas dalam menghitung persentase bitumen di dalam

campuran. Rumus yang dipakai adalah kelompok desain dari Wyoming. Metode ini didasarkan pada luas permukaan

agregat yang diselimuti aspal, akibatnya tidak bisa diperkirakan dengan tepat luas permukaan yang diselimuti aspal.

Maka untuk keperluan praktis luas permukaan tersebut diekivalenkan dengan berat agregat pada tiap fraksi kasar,

halus dan filler. Variasi kuantitas retona blend yang dicampur ke dalam agregat adalah 4,5% sampai 6,5% terhadap

berat total campuran. Pencampuran material benda uji dilakukan dalam dua tahap dengan total benda uji 21 buah.

Page 2: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-98

Tahap pertama yaitu untuk mendapatkan kadar aspal optimum dan tahap kedua yaitu pengujian durabilitas dan

permeabilitas. Berdasarkan metode tersebut ingin diketahui karakteristik campuran aspal porus menggunakan retona

blend 55. Dari hasil penelitian di Laboratorium, didapatkan hasil KAO sebesar 3,75% dengan nilai stabilitas 272,08

kg, flow 2,53 mm, density 1,92 kg/cm3, VIM 25,37% dan MQ 109,38 kg/mm, durabilitas sebesar 74% dan indeks

permeabilitas 0,30 cm/dtk.

Penggunaan retona blend 55 pada metode ini berpengaruh significant (nyata) terhadap karakteristik campuran aspal

porus. Hal ini menunjukkan bahwa nilai VIM dan permeabilitas lebih tinggi dan nilai durabilitas lebih rendah.

Kondisi campuran beraspal seperti ini memiliki kemampuan dukung lebih rendah namun lebih fleksibel. Hal ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar retona blend 55 akan terjadi peningkatan nilai stabilitas dan durabilitas

sedangkan indeks permeabilitas dan kadar rongga (VIM) terus menurun.

Campuran beraspal panas yang menggunakan retona blend 55 lebih diutamakan untuk melapisi ruas jalan dengan

temperatur perkerasan beraspal yang tinggi untuk melayani berbagai konstruksi jalan. Karakteristik retona blend

secara umum telah memenuhi persyaratan pada spesifikasi jalan dan jembatan (Anonim, 2008), seperti disajikan

pada Tabel 1 berikut:

Tabel 1. Karakteristik retona blend 55

No Sifat-sifat fisis aspal Syarat

1. Berat jenis (250C) ≥ 1,0

2. Penetrasi (250C; 5 detik; 0,1 mm) 40-55

3. Daktilitas (250C; 5 cm/detik) ≥ 50 cm

4. Titik lembek;oC 550C-560C

5. Titik nyala;oC Min.225

6. Kelarutan dalam Trichlor Ethylen; % berat Min 90

7. Penurunan berat (dengan TFOT); % berat Maks.2

8. Penetrasi setelah penurunan berat; % asli Min. 55

9. Daktilitas setelah penurunan berat;% asli Min.50

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 gradasi 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

Kadar aspal 5.5 – 6.5 5.0 – 6.0 4.5 – 5.5 -

Sukirman (1993) menginformasikan bahwa bahan utama campuran beton aspal adalah agregat, yaitu antara 85% -

95% dari berat total campuran. Sebagai bahan untuk konstruksi jalan agregat disyaratkan memiliki sifat – sifat fisis

seperti disajikan pada Tabel 3 berikut :

Page 3: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-99

Tabel 3. Persyaratan sifat fisis agregat untuk lapis permukaan

No Sifat-sifat fisis agregat Syarat

1. Berat jenis (250C) Min. 2,5

2. Penyerapan Mak. 3%

3. Kekerasan (impact) Mak. 25%

4. Keausan (abrasion) Mak. 30%

5. Pelapukan Mak. 12%

6. Kelekatan terhadap aspal Min. 95%

7. Kepipihan dan kelonjongan Mak. 25%

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 (Aninim, 1997) disajikan pada Tabel 4 berikut:

Tabel 4. 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

2. METODE PENELITIAN

Metode dan tahapan-tahapan penelitian meliputi pengadaan dan pemeriksaan sifat – sifat fisis material, perencanaan

campuran, pembuatan dan pengujian benda uji.

Pengadaan dan pengujian material

Dalam penelitian ini agregat yang digunakan adalah agregat yang berasal dari alat pemecah batu milik PT. Perapen

Prima Mandiri di Seulimum Aceh Besar. 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.

Sebelum digunakan, agregat dan aspal diperiksa sifat – sifat fisisnya, guna menentukan apakah kedua bahan tersebut

dapat digunakan.

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 21 benda uji. Benda uji yang direncanakan adalah 15

benda uji dengan 5 variasi kadar retona, tiap variasinya dibuat 3 benda uji.

Kadar aspal optimum yang diperoleh akan digunakan pada pencampuran benda uji tahap kedua untuk pengujian

permeabilitas dan durabilitas sebanyak 6 benda uji. Untuk permeabilitas dibuat 3 benda uji untuk 1 KAO yang

didapat dari metode surface area method. Begitu juga untuk durabilitas, dibuat 3 benda uji untuk 1 kadar aspal

optimum. Rekapitulasi untuk jumlah benda uji keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 5 berikut.

Tabel 5. Rekapitulasi rancangan jumlah benda uji keseluruhan

SAM Pada kadar aspal optimum

Benda uji untuk uji Marshall Benda uji durabilitas Benda uji permeabilitas

15 3 3

Total benda uji 21

Page 4: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-100

Uji durabilitas

Pengujian ini dilakukan setelah kadar aspal optimum campuran didapat. Prosedur pengujian dilakukan sesuai

dengan percobaan Marshall, perbedaannya adalah pada percobaan Marshall normal perendaman dilakukan selama

30 menit pada suhu 60oC sedangkan untuk stabilitas rendaman membutuhkan waktu perendaman 24 jam pada suhu

yang sama.

Hasil soaked stability memenuhi syarat apabila ≥ 75% dari stabillitas normal. Perbandingan stabilitas rendaman dan

stabilitas normal disebut indek stabilitas sisa, jika indek stabilitas sisa ≥ 75% disebut durabel/awet, Anonim (1986).

Benda uji yang digunakan sebanyak 3 benda uji untuk 1 KAO pada metode surface area method.

Uji permeabilitas

Uji permeabilitas benda uji aspal porus didasarkan pada lamanya pelolosan vertikal air setinggi 5 cm di atas benda

uji jenuh, seperti pada Gambar 1. berikut ini :

Gambar 1. Peralatan pengujian permeabilitas

Koefisien permeabilitas (K) dapat diperoleh dari persamaan :

d

d

t

dK

5log3.2 (1)

Dengan K = koefisien permeabilitas (cm/dt), d = tebal benda uji, t = waktu pengaliran air (detik)

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil penelitian yang disajikan adalah hasil pemeriksaan dan hasil-hasil pengujian serta grafik-grafik yang

menyatakan hubungan antara variasi kadar retona dengan karakteristik campuran aspal porus.

Hasil pemeriksaan sifat-sifat fisis material

Berdasarkan hasil pemeriksaan terhadap sifat – sifat fisis agregat memberikan informasi bahwa agregat tersebut

memenuhi spesifikasi yang disyaratkan sehingga dapat digunakan.Sifat-sifat fisis retona 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.

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 pada metode Surface Area Method didapatkan kadar aspal optimum 3,75%

dengan nilai stabilitas 272,08 kg, flow 2,53 mm, density 1,92 kg/cm3, VIM 25,37% dan MQ 109,38 kg/mm.

5 cm

Mold kosong

Air

Mold benda uji

Penyangga

Benda uji

Page 5: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-101

Karakteristik campuran aspal porus pada 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. Dari grafik penentuan kadar aspal optimum yang terlihat pada Lampiran A Gambar A.4.3 dan

Gambar A.4.4 terlihat bahwa kadar aspal optimum pada metode Surface Area Method didapatkan kadar aspal

optimum 3,75% dengan nilai stabilitas 272,08 kg, flow 2,53 mm, density 1,92 kg/cm3, VIM 25,37% dan MQ 109,38

kg/mm.

Karakteristik campuran aspal porus dengan menggunakan retona blend 55 dengan metode luas permukaan dalam

penentuan kadar aspal optimum dapat disajikan selengkapnya pada Tabel 6 berikut ini :

Tabel 6. Rekapitulasi hasil pengujian

Metode KAO

Stabilitas Flow Density VIM MQ Durabilitas Permeabilitas

Min. 500 kg 2-6mm Min. 2

kg/cm3

10-25% Mak.400 >75% 0.187 – 0,844

cm/dt

SAM 3,75% 272,08 2,53 1,92 25,37 109,38 74% 0,3

SAM = surface area method

Pembahasan

Berdasarkan hasil penelitian terlihat bahwa nilai stabilitas dari metode surface area tidak memenuhi persyaratan

untuk campuran aspal porus yang disyaratkan oleh Australian Asphalt Pavement Association, Anonim (1997) yaitu

min. 500 kg. Diduga hal ini disebabkan oleh lamanya waktu pengadukan yang dilakukan di laboratorium secara

manual dan kemungkinan lebih dari 30 detik sehingga ikatan antara retona dan agregat kurang baik. Begitu juga

sewaktu pemadatan mungkin terlalu lama. Menurut Anonim (2008), lamanya waktu pengadukan ±30 detik dan suhu

pencampuran yang menggunakan retona yaitu 1600C. Di lapangan, di Asphalt Mixing Plant (AMP) digunakan alat-

alat tambahan agar pencampuran berjalan lebih cepat

Nilai density pada metode surface area method memenuhi yaitu 1,92 kg/cm3. Penentuan kepadatan (density) ini

hanya cocok untuk benda uji yang padat dengan permukaan yang mulus/halus karena didasarkan pada berat air yang

dipindahkan oleh benda uji, tetapi untuk aspal porus yang mempunyai keadaan rongga besar (10 – 25%), hasilnya

banyak yang tidak memenuhi spesifikasi. Hal ini diduga karena adanya udara yang terperangkap dalam aspal porus

walaupun benda uji telah diselimuti oleh lilin/paraffin. Pada Tabel 3.1 di atas menunjukkan bahwa pada kadar aspal

optimum tertinggi diperoleh nilai density yang lebih besar yang mengkibatkan rongga udara dalam campuran aspal

porus semakin kecil.

Pada metode surface area method diperoleh nilai flow yaitu 2,53 mm. Di lapangan, nilai flow yang tinggi

berdampak kurang baik, karena bila dilalui lalu lintas berat yang bergerak lambat dan temperatur tinggi

mengakibatkan terjadinya deformasi. Bila terjadi deformasi maka campuran beraspal akan rusak sebelum umur

pelayanan.

Nilai flow tinggi dipengaruhi oleh kadar retona yang tinggi dalam campuran, seperti terlihat pada Tabel 3.1 di atas,

hal ini diduga karena retona mempunyai titik penetrasi yang rendah (40-500C), artinya aspal ini cepat mencair dan

kalau didinginkan lebih lama keras dibandingkan dengan aspal pen. 60/70 tanpa bahan tambah. Maka semakin

banyak persen retona yang terkandung dalam campuran, nilai flow (kelelehan)nya akan semakin tinggi. Semakin

tinggi kadar retona mengakibatkan nilai flow naik.

Penurunan nilai VIM pada setiap persentase kadar retona sangat kecil. Penurunan nilai VIM yang relatif kecil

disebabkan karena adanya peningkatan persentase aspal retona dalam campuran, dimana aspal akan mengisi rongga

dalam campuran sehingga memperkecil nilai VIM.

VIM merupakan salah satu properties penting dalam desain campuran aspal porus, jenis konstruksi ini direncanakan

khusus supaya sesudah penghamparan dan pemadatan di lapangan, campuran masih mempunyai rongga udara

berkisar antara 15 – 25% sehingga jenis konstruksi ini memiliki sifat permeabilitas yang baik. Nilai VIM pada

semua variasi kadar retona masih memenuhi syarat yang ditetapkan oleh Australian Asphalt Pavement Association,

Anonim (1997) yaitu 10 – 25 %.

Karakteristik campuran beraspal pada metode surface area method diperoleh nilai Marshall quotient yaitu 109,38.

Semakin tinggi kadar retona mengakibatkan nilai Marshall quotient semakin turun. Nilai Marshall quotient ini

dipengaruhi oleh nilai stabilitas dan flow dalam campuran, dimana nilai MQ diperoleh dari hasil bagi antara

stabilitas dengan flow. Marshall quotient berkorelasi negatif dengan nilai flow, penurunan nilai flow mengakibatkan

Page 6: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-102

nilai Marshall quotient meningkat. Nilai Marshall quotient pada semua variasi kadar retona memenuhi batas yang

disyaratkan oleh Australian Asphalt Pavement Association, Anonim (1997) yaitu mak. 400.

Nilai durabilitas pada metode surface area method yaitu lebih tinggi (74%) namun masuk ke dalam batas yang

disyaratkan yaitu ≥ 75% dari stabilitas normal. Perbandingan antara stabilitas rendaman dan stabilitas normal

disebut indek stabilitas sisa, jika indek stabilitas sisa ≥ 75% disebut awet/durable, Anonim (2004). Peningkatan

nilai durabilitas ini disebabkan oleh penurunan kadar rongga di dalam campuran beraspal. Pada dasarnya, penurunan

kadar rongga disebabkan oleh perubahan gradasi campuran aspal porus, terutama peningkatan fraksi halus yang

terkandung di dalam retona blend. Adanya fraksi halus di dalam retona merupakan penyebab utama peningkatan

nilai stabilitas, durabilitas dan penurunan permeabilitas.

Besarnya persen kadar retona pada metode surface area method menyebabkan sifat permeabilitas semakin menurun,

dengan kata lain kecepatan aliran air dari permukaan ke bawah semakin lambat. Kecepatan pengaliran air ini sangat

dipengaruhi oleh banyaknya rongga menerus yang ada dalam campuran. Peningkatan koefisien permeabilitas ini

disebabkan oleh terbentuknya rongga menerus dalam campuran yang menyebabkan pengaliran air dari permukaan

secara vertical ke bawah menjadi lebih cepat. Hal ini juga mengindikasi bahwa permeabilitas campuran sangat

ditentukan oleh banyaknya rongga menerus (rongga efektif) dalam campuran. Penelitian menunjukkan jumlah

rongga menerus berkisar antara 80 – 90% dari nilai VIM.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap karakteristik campuran aspal porus, maka dapat

disimpulkan :

1. Penggunaan retona blend 55 pada metode ini berpengaruh significant (nyata) terhadap karakteristik campuran

aspal porus. Pada metode surface area method didapat kadar aspal optimum sebesar 3,75% Hal ini

menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar retona blend 55 akan terjadi peningkatan nilai stabilitas dan

durabilitas sedangkan indeks permeabilitas dan kadar rongga (VIM) terus menurun.

2. Nilai stabilitas tidak memenuhi spesifikasi campuran aspal porus yang disyaratkan. Hal ini diperkirakan karena

lamanya waktu pengadukan yang dilakukan kemungkinan lebih dari 30 detik sehingga ikatan antara retona dan

agregat kurang baik. Menurut Anonim (2008), lamanya waktu pengadukan ± 30 detik dan suhu pencampuran

1600C. Di lapangan, dipakai alat-alat tambahan pada AMP (Asphalt Mixing Plant) agar pencampuran berjalan

lebih cepat.

3. Pada metode surface area method menghasilkan nilai VIM dan permeabilitas lebih tinggi dan durabilitas lebih

rendah. Kondisi campuran beraspal seperti ini memiliki kemampuan dukung lebih rendah, namun lebih

fleksibel.

4. Permeabilitas dalam penelitian ini hanya melihat aliran air arah vertikal, diharapkan pada penelitian selanjutnya

dapat diperhitungkan juga arah horizontal sesuai dengan kemiringan permukaan beton aspal.

5. Diperlukan pada penelitian selanjutnya untuk penentuan KAO campuran dapat dicoba dengan menggunakan

metode yang lain sehingga dapat menghasilkan karakteristik yang lebih baik dan lebih sesuai digunakan untuk

campuran aspal porus.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. (1986). Manual Pemeriksaan Bahan Jalan. No. 01/MN/MB/1976, Departemen Pekerjaan Umum dan

Tenaga Listrik, Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta.

Anonim, 1997, Open Graded Asphalt Design Guide, Austraian Asphalt Pavement Association. Austalia.

Anonim. (2004). Pedoman Pekerjaan Campuran Beraspal Panas. Direktorat Jenderal Bina Marga, Departemen PU,

Jakarta.

Anonim. (2008). Petunjuk Penggunaan Aspal Retona Blend 55 dalam Campuran Beraspal Panas, Direktorat

Jenderal Bina Marga, Departemen PU, Jakarta.

Diana. (1995). Aspal Porus. Fakultas Teknik, UNILA, Bandar Lampung.

Diana. (2004). Studi Rongga Menerus dan Kinerja Permeabilitas Perkerasan Aspal Porus Lapisan Ganda., Jurnal

Transportasi, FSTPT, Vol 4, No.2, Bandung.

Sukirman, S. (1993). Perkerasan Lentur Jalan Raya. Penerbit Nova, Bandung.

Page 7: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017

MTR-103

REKAYASA BAHAN DASAR PANEL BALOK STRUKTUR PAPAN SEMEN

PRACETAK LIMBAH PARTIKEL SERUTAN BAMBU MENGGUNAKAN

TULANGAN BAMBU

Putu Ariawan1 dan I Gusti Lanang Bagus Eratodi

2

1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional Denpasar, Jl.Bedugul no. 39 Denpasar

Email: [email protected] 2Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Nasional Denpasar, Jl.Bedugul no. 39 Denpasar

Email: [email protected]

ABSTRAK

Panel pracetak belakangan ini banyak dikembangkan untuk rumah sederhana tahan gempa, berupa

balok dan kolom sebagai fungsi struktur. Rekayasa bahan ini untuk aplikasi rumah sistem knock

down, sehingga memudahkan pemasangan menjadi struktur bangunan. Kebutuhan bahan bangunan

renewable dan ringan meningkat sangat pesat dan banyak mengarah pada bahan komposit. Solusi

yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah menerapkan bahan komposit semen dengan limbah

serutan bambu sebagai panel pracetak bertulangan bambu sehingga diperoleh bahan bangunan

fungsi struktur yang ringan, ramah lingkungan dan pelaksanaan konstruksinya cepat. Dimensi panel

balok struktur adalah 15×15×75 cm, 15×15×120 cm dan 15×15×165 cm, menggunakan serutan

bambu limbah mesin serut bambu petung dan 5 komposisi campuran semen:pasir:serutan bambu

yaitu 1:3:0; 1:2,25:0,75; 1:1,5:1,5; 1:0,75:2,25: 1:0:3. Panel balok diproduksi menggunakan tekanan

kempa 1-2 MPa. Uji tekan untuk memperoleh perilaku mekanika kuat tekan dan modulus elastisitas

tekan papan semen komposit ini di uji menggunakan beban monotonik terpusat dengan kontrol

beban 6 mm/menit. Hasilnya, berat jenis rata-rata antara 1.258,39 kg/m3 sampai dengan 1.445,91

kg/m3. Kuat tekan dan modulus elastisitas rata-rata masing-masing terbesar pada komposisi serutan

bambu 25% sebesar 13,38 MPa dan 13.814,01 MPa, beban tekan maksimum lebih kecil rata-rata

4,98% dari papan semen komposit normal. Prosentase optimal panel balok ini pada 25-50% dengan

masing-masing perbedaan nilai kuat tekan dan modulus elastisitas rata-rata sebesar 81,1 MPa

sampai dengan 84,3 MPa dan 13.289,64 MPa sampai dengan 13.814,01 MPa. Kinerja bahan panel

balok struktur papan semen masuk kriteria bahan panel pracetak.

Kata kunci: komposit, papan semen, panel pracetak dan perkerasan jalan.

1. PENDAHULUAN

Panel pracetak belakangan ini banyak dikembangkan untuk rumah sederhana tahan gempa. Panel pracetak berupa

balok atau kolom sebagai fungsi struktur merupakan rekayasa untuk membuat rumah sistem knock down, dibuat

untuk memudahkan pemasangan menjadi struktur bangunan. Suluch, M. dkk 2014 telah melakukan uji panel balok

yang dikembangan untuk membuat rumah sistem panel. Panel balok ini dapat berfungsi sebagai balok maupun

kolom. Panel balok ini dibuat pracetak untuk memudahkan pemasangan menjadi suatu bangunan. Untuk

menghubungkan panel balok ini agar mampu berfungsi sebagai balok maupun kolom yang diinginkan dihubungkan

dengan 4 (empat) buah baut dengan diameter 10 mm. Adapun sistem struktur yang digunakan adalah struktur rangka

dengan dinding pengisi. Dinding pengisi atau penel dindingnya dapat dibuat dari batu bata, bata ringan atau bata

dari bahan lainnya yang tingkat kekuatannya setara.

Kebutuhan bahan bangunan yang renewable dan ringan meningkat pesat. Rekayasa bahan yang menunjang

kebutuhan tersebut banyak mengarah pada bahan komposit. Upaya pengembangan rekayasa penanggulangan

masalah tersebut dewasa ini adalah mengganti dengan bahan nonrenewable dan beton alami yang mulai marak

dikembangkan di masyarakat. Seiring kayu semakin sulit diperoleh dan harga semakin mahal akibat luas kawasan

hutan Indonesia cenderung semakin berkurang, maka berbagai upaya telah dilakukan, diantaranya efisiensi

pemanfaatan bahan baku, peningkatan rendemen, peningkatan diversifikasi produk, peningkatan masa pakai kayu,

pemanfaatan lesser known species, pemanfaatan limbah (kayu) baik limbah yang berasal dari permanen hasil

hutan/pertanian maupun dari industri pengolahan kayu, pemanfaatan jenis-jenis kayu bermutu rendah maupun kayu

berdiameter kecil (Syafi’i, 1999). Dewasa ini bahan bangunan dari kayu dan besi (logam) relatif lebih mahal

dibandingkan bahan beton. Beton mempunyai keunggulan dari sisi keawetan dan kekuatan, namun mempunyai

kelemahan dari berat dan kelenturan (daktilitas) bahan. Bahan bangunan lain dengan bahan dasar semen juga sudah

cukup banyak diaplikasikan pada komponen bangunan seperti : panel dinding, eternit, listplank, dan sebagainya.

Page 8: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-104

Namun demikian sifat getas beton yang mudah retak/patah merupakan kelemahan tersendiri. Eternit, panel papan,

list plank, dan sebagainya merupakan bahan dengan dasar semen yang umumnya disebut papan semen. Sebagai

upaya menciptakan produk papan semen komposit olahan telah banyak dilakukan dengan memanfaatkan limbah

seperti : serbuk gergaji, kertas, kardus, sampah daun, potongan kain, sabut kelapa, serat ijuk, dan sebagainya.

Pemanfaatan limbah serutan bambu petung sebagai bahan papan semen telah banyak dilakukan, diantaranya oleh

Kelanawati (2006), Kumoro (2008), Krisnamutra (2012), dan Ardianisa (2013). Bambu yang mempunyai

keunggulan masa panen yang cepat sekitar 3 – 5 tahun (Morisco, 2006). Jumlah produksi bambu juga tinggi yaitu

sekitar 109,2 ton/ha/tahun (Dransfield dan Wijaya, 1995). Penggunaan bambu pada komponen bangunan

diantarannya bambu laminasi dan sebagainya menimbulkan sejumlah limbah serbuk, partikel, dan serutan sekitar

14,6 – 33,5% (rata-rata 19,1%) (Kasmudjo, 2005). Sehingga solusi yang mungkin untuk mengatasi segala

kelemahan dan mempertahankan/meningkatan keunggulan adalah dengan menciptakan kusen dari bahan

papan/balok semen komposit partikel/serat kayu/bambu. Balok semen komposit lebih tahan air, lebih awet,

kembang susut lebih kecil, lebih tahan pelapukan/keropos dibandingkan dengan kayu, disamping itu lebih ringan,

lebih mudah dikerjakan dibandingkan dengan kusen beton.

2. PERMASALAHAN DAN TUJUAN PENELITIAN

Rekayasa papan semen limbah partikel serutan bambu dibuat panel balok struktur pracetak menggunakan tulangan

beton. Panel balok struktur balok pracetak menggunakan bahan ini diharapkan sebagai panel balok struktur pracetak

yang ringan, kuat, ramah lingkungan dan proses konstruksi yang cepat. Panel balok struktur pracetak berupa

segmen-segmen yang dapat digabungkan menjadi struktur yang utuh dengan alat sambung baut. Perilaku mekanika

panel balok struktur pracetak dan perilaku sambungan panel balok ini akan diteliti pada tahun pertama dan

selanjutnya pada tahun kedua panel balok struktur diaplikasikan pada rangka struktur dinding dan non dinding diuji

terhadap ketahanan gempa.

a. Mendayagunakan rekayasa papan semen komposit limbah serutan bambu petung yang berkualitas dan murah

yang dapat berkembang di masyarakat, serta dapat memberikan nilai tambah (value added) bahan limbah

tersebut sekaligus membantu mengatasi masalah lingkungan.

b. Mengetahui perilaku mekanika pemakaian papan semen komposit limbah serutan bambu petung pada panel

struktur pracetak terhadap kualitas semen komposit, sehingga didapatkan komposisi campuran partikel bambu

yang paling baik dan optimal (optimum) sebagai bahan penyusun balok semen komposit.

c. Mengetahui perilaku mekanika bahan struktur papan semen komposit yang diterapkan pada panel balok struktur

pracetak menggunakan tulangan bambu.

3. TINJAUAN PUSTAKA

Papan semen

Kelanawati (2006) meneliti pengaruh lama perendaman partikel kulit bambu petung dan kadar semen terhadap sifat

papan semen. Lama perendaman adalah 1 hari dan 2 hari dengan variasi kadar semen dan partikel bambu adalah 4 :

1 dan 5 : 1. Papan semen dibuat dengan semen (PC) Gresik dan bahan katalisator menggunakan Ca(OH)2. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa interaksi lama perendaman dan kadar semen memberikan pengaruh nyata terhadap

penyerapan air. Lama perendaman tidak memberikan pengaruh nyata, sedangkan kadar semen memberikan

pengaruh nyata terhadap kadar air, kerapatan, penyerapan air, modulus elastisitas (MOE) dan kuat lentur (MOR).

Nilai MOR yang dihasilkan memenuhi standar DIN 1101. Kumoro (2008) meneliti pengaruh susu perendaman dan

jumlah semen terhadap karakteristik papan semen bambu petung. Variasi suhu adalah tanpa direndam, 300C, 600C,

dan 900C serta jumlah perekat semen 2,5 dan 3,5 kali berat partikel bambu. Lama perendaman partikel bambu

adalah 2 jam. Katalisator digunakan CaCl2 sebanyak 3% dari berat semen. Hasil penelitian menunjukkan nilai

penyerapan air semakin kecil nilainya seiring dengan meningkatknya suhu perendaman. Kualitas papan semen yang

terbaik adalah dengan suhu perendaman 900C. Berdasarkan standar kualitas papan semen yang diteliti, nilai

kerapatan dan pengurangan tebal sesuai DIN 1101 dan nilai kadar air dan kerapatan papan semen sudah sesuai

dengan standar FAO.

Krisnamutra (2012) meneliti pengaruh ukuran partikel pada lapisan core dan kadar semen pada papan semen limbah

serutan bambu petung. Papan semen dibuat denganmenggunakan katalis CaCl2, kadar semen terhadap partikel

dipakai 2 : 1; 3 : 1; dan 4 : 1, dan ukuran partikel adalah lolos saringan 1 cm, tertahan 0,5 cm dan tertahan 1 cm.

Hasil penelitian kadar semen berpengaruh sangat nyata pada kadar air, penyerapan air, MOR, dan MOE. Semakin

tinggi kadar semen semakin rendah nilai kadar air dan penyerapan, namun nilai MOR dan MOE semakin tinggi.

Ukuran partikel berpengaruh nyata terhadap kadar air, semakin kecil ukuran partikel maka semakin kecil nilai kadar

air papan semen. Ardianisa (2013) meneliti pengaruh jenis katalis dan ukuran partikel yang dipakai pada papan

semen. Katalis digunakan dua macam yaitu MgCl2 dan CaCl2. Ukuran partikel dipakai 3 variasi, yaitu : lolos

Page 9: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-105

saringan 1cm x 1cm dan tertahan 0,5cm x 0,5cm; lolos 0,5cm x 0,5cm tertahan 0,2cm x 0,2cm; dan lolos 0,2cm

x0,2cm tertahan 0,1cm x 0,1cm. Hasil penelitian menunjukkan interaksi antara macam katalis dan ukuran partikel

berpengaruh terhadap pengurangan tebal. Pengurangan tebal terendah adalah pada papan semen dengan katalis

CaCl2 dan partikel 0,2cm x 0,2cm. Penggunaan katalis CaCl2 memberikan nilai MOE lebih tinggi dibandingkan

katalis MgCl2. Untuk faktor ukuran partikel, semakin kecil ukuran pertikel akan meningkatkan nilai kerapatan,

MOR, MOE dan menurunkan nilai kadar air, penyerapan, pengembangan tebal. Papan semen yang dihasilkan

memenuhi DIN 1101 dan FAO (1996).

Panel pracetak

Konstruksi beton pracetak telah mengalami perkembangan yang sangat pesat di dunia, termasuk di Indonesia dalam

dekade terakhir ini, karena sistem ini mempunyai banyak keunggulan dibanding sistem konvensional. Khusus di

bidang gedung bertingkat medium seperti Rumah Susun Sederhana, Sistem Pracetak telah terbukti dapat

mendukung pembangunan rumah susun dan rumah sederhana yang berkualitas, cepat dan ekonomis tampak pada

Tabel 2. Sinergi antara pemerintah, perguruan tinggi, peneliti, penemu, lembaga penelitian, dan industri pada bidang

ini telah menghasilkan puluhan sistem bangunan baru hasil karya putra-putra bangsa yang telah dipatenkan dan

diterapkan secara aktif (Nurjaman, dkk., 2010).

Secara umum sistem struktur komponen beton pracetak dapat digolongkan sebagai berikut (Nurjaman, dkk., 2010):

1. Sistem struktur komponen pracetak sebagian, dimana kekakuan sistem tidak terlalu dipengaruhi oleh pemutusan

komponenisasi, misalnya pracetak pelat, dinding di mana pemutusan dilakukan tidak pada balok dan

kolom/bukan pada titik kumpul.

2. Sistem pracetak penuh, dalam sistem ini kolom dan balok serta pelat dipracetak dan disambung, sehingga

membentuk suatu bangunan yang monolit.

Pada dasarnya penerapan sistem pracetak penuh akan lebih mengoptimalkan manfaat dari aspek fabrikasi pracetak

dengan catatan bahwa segala aspek kekuatan (strength), kekakuan, layanan (serviceability) dan ekonomi

dimasukkan dalam proses perencanaan.

Klasifikasi dan Standarisasi Papan Semen Komposit

Standar papan semen komposit dapat dimasukkan dalam katagori industri dan layak sebagai komponen bangunan

berdasarkan sifatr fisika dan mekanika, menurut beberapa acuan yaitu : DIN 1101, SNI-2104-1991-a, FAO, dan

Bison disajikan dalam Tabel 1 dan 2.

Tabel 1. Standar papan semen menurut DIN 1101, SNI-2104-1991-a

Tebal

(mm)

Berat

(kg/m2)

Kerapatan

(kg/m3)

Kekuatan

Lentur

(kg/cm2)

Penyusutan tebal akibat

tekanan 3 kg/cm2 (%)

15 8,5 570 17 7,5

25 11,5 460 10 15

35 14,5 415 7 17

50 19,5 390 5 18

Sumber : Kasmudjo (2001) dan Prayitno (1995)

Tabel 2. Standar papan semen menurut FAO (1996)

Sifat Fisika dan Mekanika Nilai Satuan

Kadar air 16 – 50 %

Kerapatan 0,40 – 0,80 g/cm3

Absorsi air 20 – 75 %

Pengembangan tebal 5 – 15 %

Modulus Elastisitas (MOE) 7000 – 14000 kg/cm2

Tegangan Lentur (MOR) 100 – 500 kg/cm2

Sumber : Kumoro (2008)

4. METODE PENELITIAN

Penelitian ini melakukan uji kuat tekan bahan papan semen komposit serutan bambu. Spesifikasi benda uji papan

semen adalah jumlah semen sebanyak 3 kali berat bahan (serat + partikel), kadar katalis (CaCl2) adalah 3% berat

semen, lama perendaman bahan (serat & partikel) selama 1 hari pada suhu 900C.

Page 10: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-106

Tahapan pembuatan panel balok pracetak papan semen komposit serutan bambu adalah sebagai berikut :

a. Persiapan limbah serutan bambu

b. Perendaman serutan bambu dengan suhu sampai 900C, kemudian didiamkan selama 24 jam.

c. Pengeringan bahan serat dan partikel pada sinar matahari, hingga kadar air 10 – 14%.

d. Penimbangan serutan sesuai dengan kerapatan yang ditentukan (0,9 g/cm3).

f. Pencampuran dengan katalisator

g. Pencampuran dengan semen portlan (PC)

h. Pembuatan cetakan (mat) dilakukan di atas pelat besi.

i. Cetakan lembaran campuran dikempa dingin (cold press) dengan tekanan sekitar 3,5 MPa, lalu baut klem

kempa dikencangkan dan dibiarkan selama 48 jam.

j. Klem dibuka setelah 48 jam dan papan semen dikondisikan lebih dari 28 hari.

Tahap pembuatan benda uji dilakukan pemotongan balok komposit semen serutan limbah bambu aren menurut

spesifikasi JIS A 5908 (2003) dan ASTM D 143 – 94 untuk mendapatkan sampel uji sifat físika dan sifat mekanika.

Selanjutnya dilakukan uji mekanika bahan panel balok pracetak papan semen komposit partikel serutan bambu

menggunakan tulangan bambu. Sifat mekanik yang diuji adalah uji tekan untuk mendapatkan kuat tekan (σc) dan

modulus elastistas (E). Panel balok pracetak akan dibuat 3 tipe panel yaitu tipe A (15x15x75 cm), tipe B

(15x15x150) cm dan tipe C (15x15x165 cm) seperti tampak pada Gambar 1. dibawah ini.

(a)

(b) (c)

Gambar 1. Tipe panel balok struktur pracetak papan semen komposit:

(a) Tipe A: 15x15x75 cm, (b) Tipe B: 15x15x150 cm dan (c) Tipe C: 15x15x165 cm

Perhitungan kuat tekan (σc) dan nilai modulus elastisitas (E) menggunakan persamaan 1, 2 dan 3 dibawah ini:

A

Pcc (1)

'cE (2)

oL

L (3)

dengan σc = kuat tekan (MPa), Pc = gaya tekan maksimum (N), A = luas tampang (mm2), σc’ = kuat tekan pada saat

beban 40% dari Pc (MPa), ɛ = regangan, ΔL = selisih perpendekan benda uji saat beban 40% dari Pc dengan panjang

awal (mm) dan Lo = panjang awal benda uji (mm).

Page 11: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-107

5. HASIL DAN PEMBAHASAN

Uji tekan telah dilakukan pada benda uji dengan berat jenis terendah sebesar 1.258 kg/m3 pada benda uji Panel

pracetak Bambu dengan kadar 100% Serutan Bambu (PB-100-SB) dengan kadar dan maksimum 1.445,40 kg/m3

pada benda uji Panel pracetak Bambu dengan kadar 25% Serutan Bambu (PB-100-SB). kandungan Kemampuan

bahan panel pracetak papan semen komposit serutan bambu menahan beban tekan sekitar 44,50 kN sampai dengan

84,3 kN. Tampak persentase serutan bambu berpengaruh pada berat jenis panel pracetak. Semakin tinggi kandungan

serutan bambu semakin tinggi berat jenisnya, namun semakin rendah gaya, kuat tekan dan modulus elastisitas

tekannya. Hasil lengkap uji tekan dapat dilihat pada Tabel 3. Pada penelitian ini dibuat pula benda uji bahan panel

balok pracetak papan semen tanpa serutan bambu (PB-0) dengan komposisi 1:3:0 (semen:pasir:serutan bambu)

Tabel 3. Hasil uji tekan bahan dasar panel balok pracetak

No Kode Berat Gaya Kuat Tekan Modulus Elastitas

Jenis (kN) (MPa) (MPa)

1 PB-25-SB 1.445,91 84,30 13,380 13.814,01

2 PB-50-SB 1.323,78 81,10 12,785 13.289,64

3 PB-75-SB 1.312,57 65,30 10,260 10.700,53

4 PB-100-SB 1.258,39 44,50 7,063 7.262,34

5 PB-0 1.385,40 112,50 17,855 18.939,39

Kuat tekan dan modulus elastisitas rata-rata masing-masing terbesar pada komposisi serutan bambu 25% sebesar

13,38 MPa dan 13.814,01 MPa, lebih kecil 4,98% dari papan semen komposit normal (1:3:0). Komposisi serutan

bambu 100% memiliki kuat tekan dan modulus elastisitas tekan rata-rata terkecil masing-masing dengan nilai 7,06

MPa dan 13.814,01 MPa. Beban tekan maksimum lebih kecil rata-rata 9,59% dari papan semen komposit normal,

hal ini menunjukkan penggunaan serutan bambu menurunkan nilai kuat tekan kurang dari 10% dari tanpa serutan

bambu. Perilaku mekanika uji tekan melalui hubungan beban-perpendekan masing-masing variasi benda uji dapat

dilihat pada Gambar 2. Model grafik perilaku mekanika tekan tidak jauh berbeda antara bahan menggunakan serutan

bambu dan tanpa serutan bambu. Pola kerusakan dapat dilihat pada Gambar 3. Semakin banyak kandungan serutan

bambu maka pola kerusakannya acak.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Beb

an

(k

N)

Perpendekan (mm)

PB-25-SB-1

PB-25-SB-2

PB-25-SB-3

0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7

Beb

an

(k

N)

Perpendekan (mm)

PB-50-SB-1

PB-50-SB-2

PB-50-SB-2

(a) (b)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Beb

an

(k

N)

Perpendekan (mm)

PB-75-SB-1

PB-75-SB-2

PB-75-SB-3

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1 2 3 4 5 6 7

Beb

an

kN

Perpendekan (mm)

PB-0-1

PB-0-2

PB-0-3

(c) (d)

Gambar 2. Hubungan beban-lendutan benda uji dengan komposisi serutan bambu:

(a) 25%, (b) 50%, (c) 75% dan (d) 0%

Page 12: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-108

(a) (b)

Gambar 3. Pola kerusakan benda uji dengan komposisi serutan bambu:

(a) 25%, dan (b) 75%

6. KESIMPULAN

Uji eksperimen bahan panel balok papan semen komposit serutan bambu menarik kesimpulan, sebagai berikut:

1. Berat jenis rata-rata antara 1.258,39 kg/m3 sampai dengan 1.445,91 kg/m3,

2. Kuat tekan dan modulus elastisitas rata-rata masing-masing terbesar pada komposisi serutan bambu 25% sebesar

13,38 MPa dan 13.814,01 MPa, gaya tekan maksimum lebih kecil rata-rata 4,98% dari papan semen komposit

normal.

3. Kuat tekan dan modulus elastisitas rata-rata masing-masing terkecil pada komposisi serutan bambu 100%

sebesar 7,06 MPa dan 7.262,34 MPa, gaya tekan maksimum lebih kecil rata-rata 9,59% dari papan semen

komposit normal.

4. Prosentase optimal panel balok ini pada 25-50% dengan masing-masing perbedaan nilai kuat tekan dan modulus

elastisitas rata-rata sebesar 81,1 MPa sampai dengan 84,3 MPa dan 13.289,64 MPa sampai dengan 13.814,01

MPa.

5. Kinerja bahan dasar panel balok struktur papan semen masuk kriteria bahan panel pracetak.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami ucapkan kepada Direktorat Riset dan Pengabdian pada Masyarakat (DRPM), Direktorat

Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan Kemenristekdikti pada Tahun 2017 melalui dana Hibah Penelitian

Produk Terapan Tahun ke-1 dari 2 tahun rencana. Dana hibah penelitian ini sangat bermanfaat dalam melanjutkan

roadmap penelitian kami dibidang rekayasa bahan bangunan sipil, publikasi ini merupakan salah satu target luaran

dari hibah penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Ardianisa, 2013. Pengaruh Macam Katalis dan Ukuran Partikel Terhadap Sifat Papan Semen Limbah Bambu

Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Dransfield dan Widjaja, E.A., 1995. Plant Resources of South-East Asia. Volume ke-7, Bamboos, Prosea, Bogor.

Kasmudjo, 2001. Pengantar Teknologi Hasil Hutan Bagian V Papan Tiruan Lain, Yayasan Pembina, Fakultas

Kehutanan UGM. Yogyakarta.

Kelanawati, 2006. Pengaruh Lama Perendaman Partikel Kulit Bambu dan Kadar Semen Terhadapa Sifat Papan

Semen Kulit Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Page 13: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-109

Kumoro, 2008. Pengaruh Suhu Perendaman dan Jumlah Perekat Semen Terhadap Sifat Papan Semen Partikel

Serutan Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Krisnamutra, 2012. Pengaruh Ukuran Partikel Pada Lapisan Core dan Kadar Semen Terhadap Sifat Papan Semen

Limbah Serutan Bambu Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan, UGM Yogyakarta.

Nurjaman, dkk. 2010. Perilaku Aktual Bangunan Gedung dengan Sistem Pracetak Terhadap Gempa Kuat. Seminar

dan Pameran HAKI - Perkembangan dan Kemajuan Konstruksi Indonesia.

Prayitno, T.A., 1995. Teknologi Papan Majemuk. Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Suluch, M. dan Maulanie, E., 2014, Uji Lentur Pada Panel Balok Pracetak, Prosiding ATPW 2014, Program Studi

Diploma Teknik Sipil FTSP ITS, Surabaya

Syafi’i, W., 1998. Pentingnya Penelitian Sifat-sifat Dasar Kayu Dalam Rangka Peningkatan Efisiensi Pemanfaatan

Sumber Daya Hutan. Seminar Nasional I, Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia (MAPEKI). Fakultas

Kehutanan, IPB, Bogor.

Page 14: KARAKTERISTIK ASPAL PORUS MENGGUNAKAN …konteks.id/p/11-MTR-12.pdf · Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017 MTR-97 KARAKTERISTIK ASPAL

MTR-110