BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini perkembangan dan pertumbuhan penduduk di Indonesia sangat pesat. Seiring dengan tingginya laju pertumbuhan ekonomi hal ini mengakibatkan peningkatan mobilitas penduduk. Transportasi merupakan salah satu elemen pendukung yang penting dalam pembangunan Negara dan salah satu sistem transportasi yang merupakan penghubung antar daerah adalah jalan. Oleh karena itu perlu adanya inovasi-inovasi dalam perancangan perkerasan jalan yang berkelanjutan agar tercipta kondisi jalan yang baik. Perkerasan jalan yang umum digunakan di Indonesia adalah campuran Lapis Aspal Beton (Laston) atau Asphalt Concrete (AC). Campuran beton aspal (Laston) adalah jenis perkerasan lentur yang terdiri dari campuran agregat dan aspal, dengan atau tanpa bahan tambah (Asphalt Institude, 2001). Susunan gradasi agregat menerus pada Laston ini menyebabkan banyak digunakan untuk perkerasan jalan dengan klasifikasi lalu-lintas berat serta diutamakan untuk digunakan pada daerah tropis sehingga banyak diterapkan di Indonesia. Tuntutan kualitas perkerasan beton aspal dalam melayani intensitas beban lalulintas yang semakin tinggi dan pengaruh lingkungan yang bisa ekstrim menuntut para rekayasawan bidang perkerasan jalan untuk melakukan inovasi-inovasi guna memenuhi kebutuhan. Sebagai alternatif, terdapat berbagai macam aspal modifikasi yang salah satunya dibuat dengan campuran polimer (dikenal sebagai aspal polimer seperti PMA Polymer Modified Asphalt; PMB Polymer Modified Bitumen). Salah satu peran utama polimer/elastomer dalam aspal polimer adalah untuk meningkatkan ketahanan aspal terhadap deformasi permanen pada temperatur tinggi tanpa merugikan sifat aspal atau bitumen pada temperatur lainnya. Dengan menggunakan aspal polimer diharapkan kinerja pelayanan perkerasan beraspal yang semakin baik. Salah satu aspal modifikasi tersebut adalah aspal modifikasi elastomer yang dapat digunakan untuk berbagai tipe lapis 1

2 2 perkerasan lentur, seperti base, binder, maupun wearing coarse, dengan berbagai tipe gradasi batuan, seperti dense graded, open graded, chip seal dan perkerasan aspal lainnya. Menurut Kimpraswil (2002), bahan susun perkerasan aspal adalah aspal, agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi (filler). Walaupun komposisi filler yang digunakan pada campuran aspal relatif kecil, namun memberikan pengaruh yang besar. Hal ini dikarenakan filler yang berfungsi sebagai pengisi rongga-rongga dalam suatu campuran beraspal sehingga rongga udara menjadi lebih kecil dan menghasilkan tahanan gesek serta penguncian antar butiran yang tinggi, dengan demikian akan meningkatkan stabilitas campuran. Serta akan membuat aspal menjadi lebih kental, dan campuran agregat aspal menjadi bertambah kekuatannya. Selain itu, filler juga mempengaruhi sifat elastisitas dan sensitifitasnya terhadap air. Batubara sebagai bahan bakar banyak digunakan di PLTU. Kecenderungan dewasa ini akibat naiknya harga minyak diesel industri, maka banyak perusahaan yang beralih menggunakan batubara sebagai bahan bakar dalam menghasilkan steam (uap). Sisa hasil pembakaran dengan batubara menghasilkan abu yang disebut dengan fly ash dan bottom ash (5-10%). Abu terbang atau fly ash adalah limbah hasil pembakaran batubara pada tungku pembangkit listrik tenaga uap, yang berbentuk halus, bundar, serta bersifat pozolanik (SNI ). Persentase abu (fly ash dan bottom ash) yang dihasilkan adalah fly ash (80-90%) dan bottom ash (10-20% ) [Sumber PJB Paiton]. Karena penggunaan batubara sebagai sumber energi yang sedang berkembang pesat ini maka fly ash dan bottom ash ini terdapat dalam jumlah yang cukup besar. Sehingga memerlukan pengelolaan agar tidak menimbulkan masalah lingkungan, seperti pencemaran udara, atau perairan, dan penurunan kualitas ekosistem. Salah satu penanganan lingkungan yang dapat diterapkan adalah memanfaatkan limbah fly ash untuk keperluan bahan bangunan teknik sipil (Wardhani, 2008).

3 3 Sejauh ini pemanfaatan limbah fly ash dalam bidang keteknik sipilan telah banyak dilakukan. Seperti fly ash digunakan sebagai pengganti portland cement karena memiliki sifat pozzolanic, sebagai bahan dasar batu bata dan batako dalam konstruksi rumah, sebagai bahan campuran dalam beton ringan, sebagai bahan timbunan (embankment) atau bahan perkuatan, dan sebagai stabilisasi tanah pada tanah lunak. Namun pemanfaatan fly ash ini harus terus dioptimalkan agar dapat membantu pemerintah mengatasi dampak pencemaran lingkungan dan sekaligus sebagai tambahan sumber penghasilan dan devisa negara. Berdasarkan uraian di atas maka peneliti mencoba melakukan penelitian tentang kinerja campuran beton aspal campuran panas menggunakan aspal modifikasi elastomer pada campuran Asphalt Concrete - Binder Coarse (AC-BC) dengan memanfaatkan limbah fly ash batubara untuk digunakan sebagai pengganti filler. 1.2 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian penggunaan aspal modifikasi elastomer pada campuran perkerasan AC-BC dengan limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler ini adalah : 1. Melakukan perancangan campuran perkerasan AC-BC menggunakan aspal modifikasi elastomer dengan limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler; 2. Mengetahui karakteristik campuran perkerasan AC-BC menggunakan aspal modifikasi elastomer dengan limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler pada kondisi kadar aspal modifikasi optimum; 3. Mengetahui komposisi fly ash batubara optimum (sebagai pengganti filler) pada campuran perkerasan AC-BC dengan aspal modifikasi elastomer sebagai bahan ikat. 1.3 Manfaat Penelitian Dengan adanya penelitian penggunaan aspal modifikasi elastomer pada campuran perkerasan AC-BC dengan limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler ini diharapkan dapat memberikan manfaat diantaranya berupa :

4 4 1. Meningkatkan nilai guna limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler dalam campuran perkerasan yang masih minim penggunaannya di bidang konstruksi jalan raya; 2. Memberikan informasi karakteristik campuran perkerasan AC-BC aspal modifikasi elastomer dengan menggunakan limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler; 3. Memberikan informasi penggunaan optimum limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler; 4. Mendorong peneliti lainnya untuk melakukan penelitian lebih lanjut penggunaan limbah fly ash batubara dalam bidang konstruksi jalan raya. 1.4 Batasan Penelitian Adapun yang menjadi batasan dalam penelitian ini adalah: 1. Campuran aspal beton yang digunakan adalah campuran Asphalt Concrete Binder Coarse (AC-BC) bergradasi kasar; 2. Metode perancangan yang digunakan sebagai acuan adalah revisi SNI dan spesifikasi umum Bina Marga, Divisi VI Perkerasan Aspal Dep. PU edisi Tahun 2010 Revisi 2 (2012), Republik Indonesia; 3. Asal bahan/material: a. Agregat kasar berasal dari Sungai Clereng, Kabupaten Kulon Progo, Yogyakarta. b. Agregat halus dari Sungai Clereng, Kabupaten Kulon Progo, Yogyakarta. c. Debu batu sebagai filler dari Sungai Clereng, Kabupaten Kulon Progo, Yogyakarta. d. Limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler dari PLTU Paiton, Probolinggo, Jawa Timur. e. Aspal modifikasi elastomer dengan merek dagang Starbit E-55 produksi PT. Bintang Djaja, Cilacap, Jawa Tengah. 4. Dalam pembahasan ini tidak mengurai mengenai kandungan kimiawi dalam aspal maupun limbah fly ash batubara serta ikatannya, hanya pengaruh umum yang diberikan pada struktur;

5 5 5. Persyaratan dan pengujian yang dilakukan pada bahan penyusun campuran berdasarkan Standar nasional Indonesia (SNI); 6. Penentuan kadar aspal modifikasi optimum (KAO), rongga dalam campuran (VIM), persen rongga di dalam mineral agregat (VMA), rongga berisi aspal (VFA), serta karakteristik Marshall berdasarkan pada persyaratan dan pengujian yang terdapat pada Standar Nasional Indonesia dan Spesifikasi yang dikeluarkan Kemen PU; 7. Variasi kadar aspal yang digunakan untuk mencari kadar aspal modifikasi optimum pada campuran AC-BC adalah -1%, -0,5%, pb %, 0,5%, dan 1% dari berat campuran; 8. Variasi penggunaan debu batu dan limbah fly ash batubara sebagai filler adalah sebagai berikut: a. 100% debu batu b. 75% debu batu dan 25% fly ash batubara c. 50% debu batu dan 50% fly ash batubara d. 25% debu batu dan 75% fly ash batubara e. 100% fly ash batubara 9. Persentase masing-masing variasi kadar aspal modifikasi optimum dan variasi kadar filler terdiri dari 3 (tiga) benda uji; 10. Pengujian pada penelitian ini terbatas pada pengujian laboratorium yaitu Marshall Test dan Indirect Tensile Strength (ITS), tanpa dilakukan pengujian di lapangan. 1.5 Keaslian Penelitian Penelitian sejenis yang telah dilakukan sebelumnya yang berkaitan dengan penelitian ini adalah: 1. Perancangan Laboratorium Pada Campuran Aphaltic Concrete Binder Coarse (AC-BC) dengan Abu Serbuk Bungkil Biji Pohon Jarak Pagar Sebagai Filler oleh Marhadi Sastra (2013). Penelitian ini memanfaatkan bungkil biji pohon jarak pagar sebagai filler pada campuran AC-BC, dengan tujuan dapat memperbaiki karakteristik dari campuran aspal dan dapat menggantikan debu

6 6 batu sebagai filler. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran aspal yang menggunakan bungkil biji pohon jarak pagar sebagai filler kurang memiliki ketahanan terhadap crack (retak) yang terlihat dari nilai Tensile Strength Ratio (TSR); 2. Kajian Laboratorium Penggunaan Aspal Starbit E-55 Modifikasi Polimer Pada Asphalt Concrete Wearing Coarse (AC-WC) Ditinjau Dari Durabilitas Dan Indirect Tensile Strength oleh Damianus Kans Pangaraya (2014). Penelitian ini menguji penggunaan aspal Starbit E-55 modifikasi polimer pada campuran aspal beton - lapisan aus (Asphalt Concrete - Wearing Coarse) bergradasi halus, kemudian membandingkan karakter dan performa dari hasil percobaan dengan nilai yang dihasilkan oleh campuran aspal beton lapisan aus yang menggunakan aspal konvensional. Hasil penelitian menunjukkan aspal Starbit E-55 memberikan karakteristik stabilitas dan keawetan yang lebih baik dari aspal konvensional namun memerlukan energi yang lebih besar; 3. Studi Pengaruh Penggunaan Variasi Filler Semen, Serbuk Bentonit Dan Abu Terbang Batubara Terhadap Karakteristik Campuran Aspal Beton Lapis Lapisan Pondasi Atas (AC-BC) oleh Edwin P Simanjuntak (2013). Penelitian ini menggunakan variasi semen, serbuk bentonit, dan abu terbang batubara sebagai filler pada campuran AC-BC, dengan tujuan dapat memperbaiki karakteristik dari campuran aspal dan dapat menggantikan debu batu sebagai filler. Hasil penelitian menunjukkan Laston dengan filler abu terbang batubara pada AC-Base Halus dan Kasar memerlukan kadar aspal yang lebih tinggi daripada semua variasi filler sedangkan pada nilai stabilitas filler bentonit memiliki nilai tertinggi terhadap semua variasi filler; 4. Karakteristik Aspal Modifikasi Polimer AC 50/70 Menggunakan Agregat Lokal Bantak Pada Lalu-lintas Berat oleh Tino Putro Pangestu (2012). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik marshall menggunakan bahan pengikat aspal modifikasi polimer AC 50/70 (Starbit

7 7 E-55) dengan menggunakan material lokal Bantak, ditinjau dari nilai stabilitas Marshall, kelelehan (flow), VFB (Void filled Bitumen), VIM (Void in Mix), VMA (Void in Mineral Agregat), MQ (Marshall Quotient), dan. kepadatan (density). Penelitian yang dilakukan adalah merancang campuran aspal beton lapisan pondasi atas Asphalt Concrete Binder Coarse (AC-BC) menggunakan aspal modifikasi elastomer dengan menggunakan limbah fly ash batubara sebagai pengganti filler. Pengujian yang dilakukan untuk mengetahui karakteristik campuran adalah Marshall Test dan Indirect Tensile Strength (ITS). Oleh karena itu, penelitian ini adalah penelitian lanjutan dan dapat dipastikan bahwa penelitian ini belum pernah dilakukan oleh peneliti lain sebelumnya.