Kata Kunci: Blok Bahan Pasangan Dinding, Agregat bekas, Aspal emulsi sisa, Kuat tekan

Transkripsi

1 ABSTRAK Sejalan dengan pertumbuhan penduduk, secara berkelanjutan diperlukan material untuk perumahan berupa bahan dinding. Bahan dinding yang umum dipergunakan: bata tanah liat dan blok bahan pasangan dinding (BBPD).Dalam penelitian ini BBPD yang diteliti menggunakan bahan bekas garukan aspal beton sebagai agregat kasar dan aspal emulsi sisa sebagai perekat. Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis sifat-sifat (karakteristik) aspal sisa, menganalisis sifat-sifat (karakteristik) blok bahan pasangan dinding, menentukan kadar aspal sisa minimum sebagai bahan perekat blok bahan pasangan dinding dan untuk menganalisis apakah kuat tekan blok bahan pasangan dinding memenuhi syarat kuat tekan bata beton pejal menurut SNI Agregat bekas garukan aspal beton diekstraksi, gradasi dan diuji berat jenisnya terlebih dahulu, kemudian agregat bekas garukan aspal dipecahkan berdiameter kecil lalu dilembabkan dan ditambahkan aspal emulsi sisa. Campuran agregat dan aspal diaduk hingga merata kemudian dicetak dengan tumbukan 15, 25 dan 35 siklus dan dioven dengan suhu 160 o C dan 200 o C. Diperoleh, agregat kasar memiliki berat jenis efektif 2,286 gr/cm 3, sedangkan agregat halus memiliki berat jenis efektif 2,256 gr/cm 3. Kadar aspal emulsi tambahan untuk blok bahan pasangan dinding yang minimum 3,5% resedu diperoleh dari hasil percobaan pembuatan benda uji. Karakteristik blok bahan pasangan dinding, yaitu penyerapan air dengan nilai terbaik terjadi pada suhu 160 o C dengan durasi 12 jam sebesar 5,47%. Porositas blok bahan pasangan dinding, nilai terbaik terjadi pada suhu 160 o C durasi 12 jam sebesar 5,73%. IRS blok bahan pasangan dinding berkisar antara 0,38 ~ 0,62 kg /m 2.menit. Kuat tekan blok bahan pasangan dinding tanpa rendaman terbaik terjadi pada tumbukan 35 siklus dengan suhu 200 o C durasi 24 jam sebesar 64,27 kg/cm 2. Dengan rendaman kuat tekan blok bahan pasangan dinding terbaik terjadi pada tumbukan 35 siklus dengan suhu 200 o C durasi 24 jam sebesar 74,87 kg/cm 2. Secara umum kuat tekan blok bahan pasangan bahan dinding pada penelitian ini memenuhi syarat kuat tekan minimum blok bahan pasangan dinding menurut SNI B25 (kuat tekan tidak kurang dari 25 kg/cm 2 ) bahkan beberapa benda uji juga memenuhi mutu B70 (kuat tekan tidak kurang dari 70 kg/cm 2 ). Kata Kunci: Blok Bahan Pasangan Dinding, Agregat bekas, Aspal emulsi sisa, Kuat tekan i

2 UCAPAN TERIMA KASIH Om Swastiastu, Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Analisis Karakteristik Blok Bahan Pasangan Dinding Yang Memakai Bahan Bekas Garukan Aspal Beton Dengan Aspal Emulsi Sisa Sebagai Bahan Perekat. Terselesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari dorongan serta bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini dengan segenap hati penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat Bapak Prof. Ir. I Nyoman Arya Thanaya, ME, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing I dan bapak I Nyoman Karnata Mataram, ST, MT. selaku dosen pembimbing II, penulis sampaikan pula terima kasih kepada UPT Balai Peralatan dan Pengujian Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Bali, yang telah memberikan bantuan berupa bahan yang diperlukan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tidak lupa penulis ucapkan kepada keluarga tercinta, yang selalu memberikan doa dan dukungan moral dan materiil serta teman-teman yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu, yang telah membantu dalam sumbangsih pikiran, tenaga, dan waktu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, maka dari itu segala kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Atas perhatian pembaca, penulis ucapkan terima kasih. Om Santih, Santih, Santih, Om. ii

3 DAFTAR ISI ABSTRAK...i UCAPAN TERIMA KASIH... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Batasan Masalah... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) Jenis-Jenis Pasangan Dinding Bata Beton Pejal Klasifikasi Bata Beton Pejal Persyaratan Bata Beton Pejal Bata Beton Berlubang Ukuran Bata Beton Berlubang Kuat Tekan Bata Beton Berlubang yang disyaratkan Material-material Pembentuk Blok Bahan Pasangan Dinding Agregat Klasifikasi Agregat Agregat Bekas (Agregat Daur Ulang) Klasifikasi Agregat Berdasarkan Proses Terjadinya Klasifikasi Agregat Berdasarkan Proses Pengolahannya Klasifikasi Agregat Berdasarkan Ukuran Butirnya Sifat Agregat Alternatif Material Sebagai Pengganti Agregat Alam Aspal Jenis Aspal Pengujian Aspal Cair Sifat Aspal Presedur Desain CAED Penentuan Gradasi Agregat dan Proporsi Agregat Estimasi Kadar Aspal Emulsi Awal Syarat Teknis Aspal Keras Ekstraksi Aspal (Asphalt Extraction) Test Penyelimutan ( Coating Test) Proses Pengerasan Blok Bahan Pasangan Dinding dengan Aspal sebagai Perekat iii

4 2.11 Penyiapan Campuran Sebelum Dipadatkan Initial Rate of Suction (IRS) Perhitungan Porositas Kuat Tekan Penyerapan Air Blok Bahan Pasangan Dinding Penelitian Sebelumnya BAB III METODE 3.1 Umum Bahan dan Alat Bahan Alat Jumlah dan Banda Uji Bagan Alir Penelitian Pengujian Pendahuluan Pengujian Asphalt Extraction Analisa Saringan Hasil Tes Ekstraksi Garukan Aspal Beton Lama Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Perkerasan Aspal Lama Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar (SNI 1969:2008) Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus (SNI ) Pengujian Tahap I Pengujian Kadar Residu Elmusi (SNI ) Pengujian Kadar Aspal Garukan Perkerasan Jalan Pengujian Gradasi Garukan Perkerasan Aspal Lama Pengujian Tahap II Kadar Aspal Residu, Gradasi dan Kadar Aspal Garukan Pencampuran, Pencetakan Untuk Blok Bahan Pasangan Dinding Pengujian Tahap III Sempel Pada Percobaan Awal Kurang Kompak atau Stabil Sehingga Perlu Disesuaikan Materialnya Proses Pemanasan Benda Uji Dengan Temperatur C Selama 24 Jam Dan C Selama 4, 8, 16 Dan 24 Jam Pengujian Pada benda Uji Pengujian Kuat Tekan Pengujian Initial Rate Of Suction ( IRS ) Pengujian Terhadap Penyerapan Air (SNI 1970:2008) Pengujian Terhadap Porositas BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Tahap I Hasil Pengujian Material Hasil Pengujian Percobaan Tahap II : Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dinding Dan Hasil Pengujian Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dengan Kadar Aspal Emulsi 3% dan 3,5% (Residu) iv

5 4.4 Hasil Pengujian Percobaan Tahap III : Kuat Tekan Pada Blok Bahan Pasangan Dinding Dengan Kadar Aspal Emulsi 3,5% (Residu) Tanpa Rendaman Hasil Pengujian Percobaan Tahap III : Kuat Tekan Pada Blok Bahan Pasangan Dinding Dengan Kadar Aspal Emulsi Tambahan 3,5% (Residu) Dengan Rendaman Hasil Uji IRS (Initial Rate Of Suction) Pada Percobaan Tahap III Hasil Pengujian Penyerapan Air Blok Bahan Pasangan Dinding Pada Percobaan Tahap III Hasil Pengujian Porositas Blok Bahan Pasangan Dinding Pada Percobaan Tahap III BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Lampiran A : Pengujian Awal Lampiran B : Pengujian Aspal Lampiran C : Hasil Test Karakteristik Blok Bahan Pasangan Dinding Lampiran D : Dokumentasi v

6 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1: Pertimbangan Volume Pori Agregat untuk Penentuan SG Sumber: Krebs and Walker (1971) Gambar 2.2: Mekanisme penggabungan dan pelekatan aspal emulsi ke permukaan agregat. Sumber: Thanaya (2003) Gambar 2.3: Ilustrasi skematis Potensi Zeta. Sumber: Thanaya (2003) Gambar 2.4: Metoda Uji blok bahan pasangan dinding Gambar 3.1: Bagan Alir Penelitian Gambar 3.2: Ekstraksi Bongkaran Aspal Beton Lama Dengan Menggunakan Refluk Gambar 3.3: Larutan Trichloroethylene ( TCE ) Gambar 3.4: Teknik Pemadatan Sampel Gambar 4.1: Grafik hasil rata rata analisa saringan garukan perkerasan lama.. 71 Gambar 4.2: Kuat Tekan Rata Rata Blok Bahan Pasangan Dinding dengan Kadar Aspal Emulsi Tambahan 3,5% (Residu) Tanpa Rendaman (Percobaan Tahap III) Gambar 4.3: Kuat Tekan Rata Rata Blok Bahan Pasangan Dinding dengan Kadar Aspal Emulsi Tambahan 3,5% (Residu) dengan Rendaman (Percobaan Tahap III) Gambar 4.4: Grafik nilai IRS Rata Rata Blok Bahan Pasangan Dinding Gambar 4.5: Grafik Penyerapam Air Rata Rata Blok Bahan Pasangan Dinding Gambar 4.6: Nilai Rata Rata Porositas Blok Bahan Pasangan Dinding vi

7 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 : Persyaratan Fisik Bata Beton Pejal...8 Tabel 2.2 : Persyaratan Ukuran Standar dan Toleransi...8 Tabel 2.3 : Ukuran Bata Beton Berlubang Standar...9 Tabel 2.4 : Kuat Tekan Rata-rata yang Diijinkan untuk Bata Beton Berlubang Menurut SNI Tabel 2.5 : Spesifikasi Aspal Emulsi...33 Tabel 2.6 : Penggunaan Aspal Emulsi...34 Tabel 2.7 : Persyaratan Aspal Keras Penetrasi 60/ Tabel 2.8 : Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dinding Utama Dengan Variasi Jumlah Tumbukan...43 Tabel 2.9 : Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dinding Utama Dengan Variasi Suhu Pemanasa...44 Tabel 2.10 : Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dinding Mitasari Dengan Variasi Jumlah Tumbukan...44 Tabel 2.11 : Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dinding Mitasari Dengan Variasi Suhu Pemanasan...45 Tabel 2.12 : Kuat Tekan Blok Bahan Pasangan Dinding Mitasari Dengan Variasi Suhu Pemanasan...45 Tabel 3.1 : Jumlah Benda Uji untuk Uji Kadar Aspal Optimum...47 Tabel 3.2 : Jumlah Benda Uji dengan Variasi Tumbukan...48 Tabel 3.3 : Jumlah Benda Uji untuk Uji Kuat Tekan, Uji Daya Serap Air, Porositas dan IRS BBPD...48 Tabel 3.4 : Berat Benda Uji...54 Tabel 3.5 : Proporsi Kadar Aspal Campuran...62 Tabel 3.6 : Kebutuhan Aspal Emulsi...63 Tabel 4.1 : Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar Dan Halus RAP...72 Tabel 4.2 : Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Pasir...72 Tabel 4.3 : Hasil Kuat Tekan Percobaan Tahap I Blok Bahan Pasangan Dinding dengan Variasi Kadar Aspal emulsi 3% dan 3,5%...74 Tabel 4.4 : Kuat Tekan Rata Rata Blok Bahan Pasangan Dinding dengan Kadar Aspal Emulsi Tambahan 3,5 % Tanpa Rendaman (percobaan Tahap III)...75 Tabel 4.5 : Kuat Tekan Rata Rata Blok Bahan Pasangan Dinding dengan Kadar Aspal Emulsi Tambahan 3,5 % (Residu) dengan Rendaman...78 Tabel 4.6 : Tabel nilai IRS rata rata Blok Bahan Pasangan Dinding...80 Tabel 4.7 : Tabel nilai Penyerapan air rata rata Blok Bahan Pasangan Dinding...81 Tabel 4.8 : Hasil Pengujian Porositas rata rata Blok Bahan Pasangan Dinding.83 vii

8 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sejalan dengan pertumbuhan penduduk, secara berkelanjutan diperlukan material untuk perumahan berupa bahan dinding. Bahan dinding yang umum dipergunakan: bata tanah liat dan blok bahan pasangan dinding (BBPD) yang sampai saat ini menggunakan bahan yang bersumber dari alam yang ketersediaannya semakin terbatas. Untuk mengurangi pemakaian material yang berasal dari material alam, maka digunakan bahan bahan bekas sebagai salah satu alternatif pengganti sumber daya alam. Agregat bekas merupakan limbah padat yang jika dibuang memerlukan biaya dan membutuhkan tempat pembuangan. Pembuangan limbah padat pada dasarnya dapat mengurangi kesuburan tanah dan merusak keseimbangan ekosistem. Sejauh ini pemanfaatan agregat bekas hanya sebagai bahan timbunan, namun pemanfaatan ini belum efektif karena agregat yang digunakan tidak dipecahkan dengan baik sehingga pemadatan timbunan kurang baik. Untuk itu perlu diadakan penelitian untuk mengetahui lebih jauh pemanfaatan agregat bekas, antara lain digunakan sebagai bahan blok pasangan dinding. Salah satu material bekas yang potensial adalah garukan perkerasan aspal lama yang diperoleh dari perbaikan jalan berupa penggarukan perkerasan aspal lama dan penggalian perkerasan karena adanya galian - galian utilitas. Ketersediaan material garukan perkerasan lama sampai saat ini masih terbatas. Material ini akan tersedia dalam jumlah besar apabila dilakukan penggarukan jalan lama secara luas dalam pekerjaan perbaikan rutin jalan yang dapat berfungsi dalam mempertahankan elevasi jalan terhadap elevasi lingkungan di sekitar jalan. Hal ini dipengaruhi oleh kebijaksanaan pemerintah dalam melaksanakan perbaikan jalan. Secara umum penggunaan bahan bekas garukan aspal beton lama bersifat tidak homogen karena ketersediaan bahan bekas yang belum terkoordinasi baik, dimana 1

9 jenis material garukan aspal lama dapat berasal dari jenis campuran yang berbeda beda. Selain pemanfaatan agregat bekas dengan menggunakan garukan pekerasan jalan, pemanfaatan aspal emulsi sisa yaitu aspal emulsi sisa dari penggunaan sebelumnya yang sudah tidak digunakan lagi dapat menjadi salah satu alternatif pengganti aspal penetrasi sebagai bahan perekat. Dalam penelitian ini, aspal emulsi sisa yang dipergunakan adalah aspal emulsi sisa dari sisa penggunaan sebelumnya yang telah tidak digunakan lagi selama 1 tahun dengan kondisi telah mengalami penuaan karena temperatur di luar ruangan yang selalu berubah-ubah dan tidak terawat lagi yang di tempatkan pada drum terbuka. Pada campuran, material garukan aspal lama ditambahkan air secukupnya, kemudian ditambah aspal emulsi sisa dan diaduk rata. Apabila aspal emulsi sisa terlalu kental, maka dapat dicampur dengan menambahkan air secukupnya. Campuran ditempatkan pada suhu ruang, kemudian dipadatkan dalam cetakan. Setelah itu sampel dikeluarkan dari cetakan dan didinginkan hingga stabil, kemudian sampel di oven. Dalam penelitian ini akan dicoba menggunakan bahan bekas garukan aspal beton lama sebagai bahan dasar campuran blok bahan pasangan dinding. Selanjutnya dalam penelitian garukan perkerasan aspal lama yang akan di uji ekstraksi terlebih dahulu untuk mendapatkan kadar aspal rata rata dan gradasi agregat dari garukan perkerasan aspal lama. Karena jumlah material hasil ekstraksi tidak banyak maka material hasil ekstraksi hanya akan diuji berat jenisnya saja. Material ini diberi perekat aspal emulsi sisa yang dicampur pada suhu ruang. Hasil penelitian Thanaya (2006) menyatakan bahwa blok bahan pasangan dinding yang terbuat dari berbagai agregat bekas dengan bahan perekat menggunakan aspal penetrasi memberikan sifat sifat teknis yang memuaskan. Sejauh ini penelitian yang sudah pernah dilakukan mengenai pemakaian agregat bekas sebagai bahan blok pasangan dinding yaitu: analisis karakteristik blok bahan pasangan dinding memakai agregat bekas bongkaran bahan bangunan dengan aspal penetrasi sebagai bahan perekat (Utama, 2010) dengan hasil yang cukup baik yaitu memiliki kuat tekan 2

10 minimal 25 kg/cm 2 (Menurut Standar Nasional Indonesia SNI ). Analisis sifat-sifat blok bahan pasangan dinding menggunakan agregat bekas dari bongkaran bahan bangunan dengan perekat aspal emulsi yang umumnya dipakai sebagai perekat pada pekerjaan jalan (Mitasari, 2010) dengan hasil yang juga memadai yaitu memiliki kuat tekan 25 kg/cm 2. Untuk membantu pengerasan blok bahan pasangan dinding dilakukan proses pengovenan. Karena dipanaskan, bagian bagian (bahan perekat aspal penetrasi) yang mudah menguap berupa Maltenes yang merupakan cairan kental yang terdiri dari resin dan oils diuapkan, sehingga mengakibatkan bagian-bagian yang tidak menguap berupa Aspaltenes mengalami polimerisasi yaitu proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul yang sangat besar. Polimerisasi ini mengakibatkan bagian bagian tersebut menjadi kaku dan akhirnya mengeras (Thanaya, 2006). Dibandingkan dengan blok bahan pasangan dinding yang mempergunakan semen sebagai perekat atau bata merah, blok dinding yang mempergunakan aspal lebih unggul dalam produktifitas yang lebih tinggi, karena memerlukan waktu pengeringan yang lebih singkat sekitar 24 jm dan suhu pemanasan yang lebih rendah sampai dengan sekitar C, dibandingkan dengan pemanasan bata merah yang memerlukan waktu sekitar 14 hari dengan suhu pemanasan yang lebih tinggi sekitar C. Penggunaan bahan bekas sebagai bahan bangunan perlu terus dikaji untuk mengurangi ketergantungan dari material alam. Sejalan dengan upaya pelestarian alam, maka dalam penelitian ini diupayakan penggunaan material dari garukan perkerasan jalan sebagai agregat pada bahan blok pasangan dinding dengan aspal emulsi sisa sebagai bahan perekat. Supaya efisien dipergunakan kadar aspal emulsi residu minimal yang bisa merekatkan material secara memadai, karena aspal emulsi sisa yang sudah mengalami penuaan dan menjadi kental maka diperlukan pemanasan kembali. Sejauh ini sudah diteliti BBPD (Blok Bahan Pasangan Dinding) dengan ukuran sampel 10cm x 10cm x 8cm, (Raindra, 2012). Pada penelitian ini ukuran sampel yang dipergunakan adalah 20cm x 10cm x 8cm menurut Standar Nasional Indonesia (SNI ) dengan temperatur C selama 24 jam dan C 3

11 selama 4, 8, 16 dan 24 jam. Untuk itu diperlukan teknik produksi (teknik pemadatan) yang berbeda. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian yang telah dipaparkan diatas maka permasalahan yang dapat diangkat dari penelitin ini ialah: a. Berapakah kadar aspal emulsi residu bekas minimal yang bisa dipergunakan untuk bahan blok bahan pasangan dinding? b. Bagaimanakah sifat-sifat (karakteristik) blok bahan pasangan dinding menggunakan bahan agregat bekas dari garukan jalan dengan aspal emulsi sisa sebagai bahan perekatnya? c. Apakah kuat tekan blok bahan pasangan dinding dari campuran agregat bekas dengan aspal emulsi sisa sebagai bahan perekatnya, memenuhi syarat kuat tekan bata beton pejal menurut SNI (Standar Nasional Indonesia) ? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: a. Untuk menentukan kadar aspal emulsi residu sisa minimal untuk blok bahan pasangan dinding. b. Untuk menganalisis sifat-sifat (karakteristik) blok bahan pasangan dinding menggunakan bahan agregat bekas dari garukan jalan dengan aspal emulsi sisa sebagai bahan perekatnya. c. Untuk menganalisis apakah kuat tekan blok bahan pasangan dinding dari campuran agregat bekas dengan aspal emulsi sisa sebagai bahan perekatnya, memenuhi syarat kuat tekan bata beton pejal Menurut Standar Nasional Indonesia SNI

12 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: a. Pengembangan dan pemanfaatan IPTEK (Ilmu Pengetahuan dan Teknologi) dalam rekayasa teknologi produk bahan. b. Memanfaatkan aspal penetrasi yang awalnya kurang berperan dalam rekayasa teknologi bahan. c. Turut serta dalam pelestarian alam dengan penggunaan agregat bekas sebagai bahan campuran karena dapat mengurangi pemakaian batu alam dan juga mengurangi limbah bekas bongkaran lapisan perkerasan lentur. 1.5 Batasan Masalah Adapun batasan batasan masalah dalam penelitian ini adalah: a. Karakteristik aspal residu yang diuji ialah : penetrasi dan daktilitas b. Ukuran blok bahan pasangan dinding adalah 200mm x 100mm x 80mm tanpa lubang sesuai standar bata beton pejal terkecil Menurut Standar Nasional Indonesia SNI c. Benda uji yang dipanaskan hanya benda uji dengan kadar aspal minimum yang dapat memberi penyelimutan dan pelekatan yang memadai. d. Pemadatan benda uji dilakukan menggunakan alat tumbuk marshall dengan variasi tumbukan yaitu 15 siklus, 25 siklus dan 35 siklus tumbukan, jumlah tumbukan tersebut untuk mendapatkan kuat tekan pada kepadatan yang berbeda (setiap siklus terdiri dari 3 rangkian tumbukan). e. Kadar aspal efektif tambahan yang dimaksud adalah kadar aspal emulsi sisa minimal yang memenuhi kuat tekan minimum yang memenuhi Standar Nasional Indonesia SNI f. Sifat agregat kasar dan agregat halus hasil tes ekstraksi garukan aspal beton lama hanya diuji berat jenisnya saja, karena jumlahnya sangat terbatas. 5