Uji eksperimental penggunaan coal ash untuk struktur jalan dengan paving block

SUKMA, Arde Cahyadi, Dr. Ir. Ahmad Rifa'i, M.T

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Dalam beberapa tahun terakhir, abu batubara sebagai material limbah yang diproduksi dari pembakaran batubara volumenya telah meningkat secara siknifikan, efek tersebut timbul akibat meningkatnya pemakaian batubara yang digunakan untuk mengganti penggunaan minyak bumi yang digolongkan kedalam sumberdaya alam yang tidak terbarukan. Limbah batubara akan memberikan kontribusi negatif pada masalah lingkungan, jika tidak dimanfaatkan dengan baik. Tanah merupakan lapisan dasar dari suatu konstruksi perkerasan jalan yang sangat penting untuk menahan beban dari lapisan perkerasan di atasnya. Di Indonesia banyak dijumpai jalan yang dibangun di atas tanah dengan daya dukung yang rendah, karenanya perkerasan jalan tersebut akan lebih cepat mengalami kerusakan. Pada penelitian ini akan mencoba memanfaatkan abu batubara sebagai material pada suatu konstruksi perkerasan. Abu terbang tersebut akan digunakan untuk stabilisasi tanah dasar (sub-grade), sebagai material pengganti pada lapis fondasi bawah (sub-base) dan sebagai material pengganti dari pasir untuk pembuatan coal ash paving block yang akan digunakan dalam uji di laboratorium. Tanah yang akan digunakan sebagai tanah dasar berasal dari Desa Soko, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur dan abu batubara yang akan digunakan berasal dari PT. Toray, Jakarta. Pada penelitian ini akan dilakukan dalam 3 tahap pengujian, yaitu: plate loading test untuk tanah, plate loading test untuk struktur perkerasan dari coal ash paving block yang akan diaplikasikan untuk parkir dan plate loading test untuk model struktur perkerasan jalan menggunakan coal ash paving block yang akan diaplikasikan untuk jalan pada tanah. Uji dilakukan dengan pemberian beban maksimum sebesar 69 kPa untuk tanah asli dan sebesar 2040 kg (4500lbs), beban tersebut merupakan beban yang dipikul setiap roda dari truk roda ganda yang mempunyai berat 18.000lbs (8,16 ton) untuk model struktur perkerasan. Dari hasil plate loading test dapat diketahui peningkatan kekuatan yang ditimbulkan dari pemasangan caol ash paving block dan juga proses akibat stabilisasi tanah dasar. Untuk mengetahui pengaruh dari penambahan abu batu bara sebagai bahan stabilisasi tanah dilakukan pengujian CBR pada tiap lapis perkerasan. Penambahan abu batubara sebagai bahan stabilisasi tanah yang berasal dari Desa Soko mampu meningkatkan nilai dari CBR tanah. Nilai CBR tanah asli adalah ± 3% kemudian setelah dilakukan proses stabilisasi dengan penggabungan material seperti: tanah, abu terbang dan kapur, menghasilkan CBR tanah meningkat sehingga dapat memenuhi nilai CBR minimum yang dibutuhkan untuk tanah dasar (5%). Penggunaan coal ash paving block pada subgrade tanah yang berasal dari Desa Soko yang mempunyai kuat dukung tanah yang rendah dapat ditingkatkan kekuatannya menjadi 74%. Model struktur perkerasan untuk jalan jika dibandingkan dengan daya dukung tanah asli dalam menahan beban yang bekerja defleksinya adalah 1 mm, dan kemampuan dalam menahan beban meningkat sampai dengan 154%. Proses stabilisasi pada tanah dasar menggunakan abu batubara dan modifikasi pada subbase juga menggunakan abu batubara sebagi bahan pengganti pada model struktur coal ash paving block untuk perkerasan jalan, mampu mereduksi delfeksi yang terjadi setelah pengulangan pembebanan 10 kali untuk beban yang sama sampai dengan 5.3 mm atau sekitar 75% dari defleksi maksimum yang terjadi pada model struktur perkerasan coal ash paving block untuk aplikasi perkerasan parkir.

In recent years, coal ash as a waste material which produced from coal combustion have been increased significantly in volume, thus effect occurred because the increasing of coal usage that used to replacing the oil usage which classified as nonrenewable resources. The coal waste will give the negative contribution to the environment if not well utilized. Soil is a base layer of a pavement construction which very important to detaining the load from the upper pavement layers. There are many roads in Indonesia that build on the soft soil with low soil support, hence the pavement itself will be damage faster. In this research will try to utilizing coal ash as material in a pavement construction. It will be used as sub-grade stabilizer, as material substitutes in sub-base and as material substitutes of sand to produce coal ash paving block that will be used for laboratory test. The soil which will be used as sub-grade, comes from Soko village, Ngawi district, East Java and coal ash comes from Toray Company (Ltd.), Jakarta. In this research conducted in three step tests, they are: plate loading test for soil, plate loading test for pavement structure of coal ash paving block that will applied for parking and plate loading test for pavement structure model of coal as paving block that will applied for road. Tests were carried out with maximum loading of 69 kPa for native land and at 2040 kg (4500lbs), load is carried on each wheel loads from trucks that have a double wheel 18.000lbs weight (8.16 tons) for the model of pavement structure. From the results of plate loading test can be known increase in power generated from the installation caol ash paving block and also process due to the stabilization of the subgrade. To determine the effect of the addition of coal ash as a soil stabilizer to the CBR test on each layer of pavement. The addition of coal ash as stabilizer for soil which comes from Soko village able to improving the value of soil CBR. The value of original CBR is ± 3%, then after conduct the stabilization process with combining the material such as soil, fly ash as and lime, the soil CBR is increase, so it can fulfill the minimum CBR value which required for subgrade (5%). The usage of coal ash paving block in soil sub-grade, which also comes from Soko village, has low soil support, afterwards it can be increase up to 74%. Pavement structure model for road if compared with the original soil support in detaining the working load, the deflection is 1 mm and the ability to detaining the load will increase up to 154%. Stabilization process of sub-grade using coal ash and the modification of subbase also using coal ash as substitution material in coal ash paving block structure model for road pavement. Its able to reduce the deflection after repeated load 10 times for the same load until 5.3 mm or about 75% from maximum deflection that occurred in pavement structure model of coal ash paving block for parking pavement purposes.

Kata Kunci : Abu batubara, Stabilisasi, Paving block, Aplikasi jalan