Penggunaan serat rumput laut sebagai modifier campuran beton aspal

PRAVIANTO, Willy, Dr.Eng. Iman Haryanto, S.T., M.T

2010 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Jalan berkualitas baik sangat diperlukan dalam memenuhi kebutuhan masyarakat. Jalan berkualitas baik memiliki kapasitas struktural yang memadai, nyaman, aman bagi pengguna jalan. Sementara itu peningkatan lalulintas kendaraan dan perubahan iklim telah mempercepat kerusakan perkerasan jalan. Oleh sebab itu, bahan tambah (modifier) dapat digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat campuran beraspal, misalnya untuk menurunkan kepekaan terhadap temperatur, memperkuat ikatan antar agregat dan serta meningkatkan keawetan dalam jangka panjang. Bahan tambah (modifier) yang digunakan dalam penelitian ini adalah serat selulosa yang berasal dari rumput laut dengan jenis Eucheuma. Pemilihan jenis rumput laut ini karena alasan kemudahan dalam mendapatkan bahan baku rumput laut di pasaran, digunakan oleh masyarakat pada umumnya, dan rumput laut jenis ini mempunyai kandungan selulosa cukup tinggi yaitu di atas 15 % selulosa. Selain itu, rumput laut memiliki kekuatan gel (gel strength) hasil dari karagenan yang cukup kuat. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan alat sederhana untuk mengeringkan serat selulosa rumput laut, memanfaatkan serat selulosa rumput laut sebagai modifier atau bahan tambah dan menguji sifat-sifat mekanis campuran beraspal. Penelitian ini dikerjakan di Laboratorium Bahan Teknik Jurusan Teknik Mesin dan Industri Fakultas Teknik UGM, Laboratorium Bengkel Perkerasan Diploma Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM, dan Laboratorium Bahan Bangunan Diploma Teknik Sipil Fakultas Teknik UGM. Jenis pengujian yang dilakukan adalah pengujian kuat tarik serat tunggal, pemeriksaan gradasi agregat (agregat kasar, agregat sedang dan agregat halus), pengujian karakteristik Marshall untuk penetapan Kadar Aspal Optimum, dan pengujian Marshall dan kuat tarik tak langsung (indirect tensile strength) campuran beraspal yang menggunakan serat rumput laut sebagai modifier. Penambahan kadar serat selulosa rumput laut (modifier) yang diteliti adalah 0%, 0,2%; 0,3%; 0,4%; dan 0,5% dari berat total campuran agregat 1200 gram. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tarik serat rumput laut sebesar 21,5 MPa. Hasil pengujian Marshall campuran beraspal dengan penambahan serat selulosa rumput laut menunjukkan adanya perbaikan kualitas nilai karakteristik Marshall. Nilai Marshall Quotient campuran beraspal menggunakan penambahan modifier serat rumput laut lebih besar dari spesifikasi Puslitbang Jalan dan Jembatan Departemen Pekerjaan Umum tahun 2006, yaitu minimum 300 kg/mm. Selain itu, penambahan serat selulosa rumput laut ke dalam campuran beraspal, sebesar 0%, 0,2%; 0,3%; 0,4% dan 0,5% dapat memperbaiki kuat tarik tak langsung (indirect tensile strength) campuran beraspal masing-masing sebesar 77, 97 kPa, 73,07 kPa, 86,09 kPa, 98, 59 kPa, dan 96,74 kPa. Nilai optimum kuat tarik tak langsung campuran beraspal dengan penambahan modifier tersebut dicapai pada kadar modifier 0,4% yaitu sebesar 98,59 kPa. Penambahan modifier menunjukkan adanya peningkatan kekuatan tarik tak langsung sebesar 27 % dari campuran beraspal tanpa penambahan modifier serat rumput laut.

Good-quality roads are needed to meet the community needs. Good-quality roads have adequate structural capacity, comfortable and safe for road users. Meanwhile, increasing of traffic and climate change has accelerated the road pavement damage. Therefore, the additional material or modifier can be used to improve the properties of asphalt mixtures, for example, to reduce sensitivity to temperature, to reinforce bonding between aggregates and to improve long-term durability. Additional material or modifier that is used in this research, is cellulose fiber derived from Eucheuma seaweed type. Selections of this seaweed type are based on easiness found in market, mostly used by community and contain high cellulose fiber, namely 15 %. Also, seaweed has a gel strength which is strong enough resulted from carrageenan. The purposes of this research are to develop a simple tool or machine which is to dry the seaweed cellulose fibers, to utilize cellulose fibers seaweed as a modifier or additional material and to test the mechanical properties of asphalt mixtures. This research was conducted at the Materials Engineering Laboratory in Department of Mechanical and Industrial Engineering Faculty Gadjah Mada University, Laboratory of Bengkel Perkerasan in Civil Engineering Diploma Engineering Faculty Gadjah Mada University, and Laboratory of Building Materials in Civil Engineering Diploma Engineering Faculty of Gadjah Mada University. Types of test are single fiber tensile strength test, aggregate gradation test (coarse aggregate, medium aggregate and fine aggregate), the Marshall characteristics test for determining the optimum asphalt grade, and indirect tensile strength test. Seaweed cellulose fiber (modifier) contents in the study were 0%, 0.2%; 0.3%; 0.4% and 0.5% of 1200 grams the total weight of aggregate mixture. The results showed that the seaweed fiber tensile strength is 21.5 MPa. Marshall test results of the asphalt mixture using the addition of seaweed fiber modifier showed an improvement of the Marshall properties. Marshall Quotient value of the asphalt mixture using the addition of seaweed fiber modifier, is greater than the Road and Bridge Research and Development, Department of Public Works specification in 2006, which is the minimum 300 kg / mm. Beside that result, the addition of seaweed cellulose fibers as modifier in asphalt mixture, 0%, 0.2%; 0.3%; 0.4% and 0.5%, can improve the indirect tensile strength of asphalt mixture, each are 77, 97 kPa, 73.07 kPa, 86.09 kPa, 98, 59 kPa, and 96.74 kPa. Optimum value of indirect tensile strength in asphalt mixture added with seaweed fiber as asphalt modifier is achieved at 0.4% modifier grade and its value is 98.59 kPa. Adding of seaweed cellulose fiber as asphalt modifier showed that there is 27 % increment in indirect tensile strength if it is compared with the asphalt mixture without the seaweed fiber as asphalt modifier addition.

Kata Kunci : Modifier,Serat selulosa,Rumput laut,Pengujian Marshall, modifier, cellulose fiber, seaweed, indirect tensile strength, Marshall Test