103
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
PENGGUNAAN IRON SLAG SEBAGAI AGREGAT KASAR
PADA CAMPURAN AC-BC
Tamrin Mallawangeng1), Satriawati Cangara2) 1 Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik, Universitas Bosowa
Email: tamrin [email protected] 2Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik, Universitas Bosowa
Email: [email protected]
.
ABSTRAK Agregat dengan kualitas yang baik dibutuhkan untuk trotoar yang langsung menyalurkan beban lalu
lintas dan meneruskannya ke lapisan yang berada di bawahnya. Faktanya di lapangan ada beberapa
daerah yang sulit mendapatkan agregat standar untuk bahan perkerasan. Alternatif yang digunakan
untuk jalan aspal adalah memanfaatkan bahan-bahan lokal sebagai contoh; agregat terak besi (iron slag).
Metode penelitian adalah metode di laboratorium dengan menggunakan campuran aspal AC-BC untuk
menggantikan agregat standar 10-20 mm dan 0.5-1 mm iron slag. Pengujian dilakukan dengan membuat
10 spesimen untuk mendapatkan kadar aspal optimum (OBC) sebesar 6,5%, maka diperoleh hasil nilai
kerapatan Marshall yaitu 2.369 dengan kadar aspal 6,5%, sedangkan penggunaan iron slag 100% yaitu
2.637%, nilai agregat standar VIM memenuhi spesifikasi kadar aspal 6,0% -7,0% dan iron slag memenuhi
spesifikasi pada variasi 50% -100%, nilai keseluruhan VMA pada keseluruhan memenuhi spesifikasi dan
standar serta penggunaan iron slag, nilai gabungan standar VFB memenuhi spesifikasi kadar aspal 6,0% -
7,0% dan limbah iron slag secara keseluruhan memenuhi spesifikasi, nilai keseluruhan stabilitas pada
standar dan besi. Sampah terak secara keseluruhan memenuhi spesifikasi, nilai keseluruhan aliran pada
standar dan limbah iron slag secara keseluruhan memenuhi spesifikasi, dan untuk marshhall Quatient nilai
agregat standar dan limbah iron slag sampai keseluruhan memenuhi spesifikasi. Untuk sisa uji Marshall
perendaman 30 menit dan 24 jam dan diperoleh hasil tertinggi pada variasi iron slag 0% dan yang
memenuhi spesifikasi yaitu variasi 0% -50%. Agregat limbah agregat iron slag yang memenuhi
persyaratan standar (revisi spesifikasi umum umum 2010 dari jalan dan jembatan) dapat digunakan untuk
menggantikan campuran aspal agregat.
Kata Kunci: Perkerasan, Beton Aspal - Binder Course, iron slag, aspal.
1. Pendahuluan
Tingginya kebutuhan akan pelayanan transportasi saat ini (khususnya transportasi darat)
berarti bahwa tuntutan kebutuhan akan prasarana tersebut juga semakin tinggi pula, baik
kebutuhan dalam prasarana yang baru maupun pada peningkatan dan pemeliharaan dari
prasarana transportasi darat yang sudah ada. Untuk memenuhi tuntutan tersebut maka perlu
diupayakan adanya efisiensi dari berbagai komponen pembangunan jalan, baik dari bahan
konstruksi perkerasan, peralatan yang digunakan maupun biaya-biaya kostruksi lainnya.
Selain aspal, agregat juga merupakan salah satu komponen penting dalam pembuatan
campuran hot mix. Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral
lainnya berupa hasil alam atau buatan. Salah satu agregat buatan yang sering dijumpai
104
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
dewasa ini adalah Iron Slag atau limbah besi. Iron Slag merupakan hasil residu pembakaran
tanur tinggi yang dihasilkan oleh industri peleburan besi yang secara fisik menyerupai agregat
kasar. Suatu slag yang dihasilkan dapat mencapai 15.000 ton per tahun sehingga merupakan
ancaman bagi pelestarian lingkungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha pendaya-gunaan
slag tersebut.
2. KAJIAN LITERATUR
2.1 Jalan dan Pekerasan
Jalan adalah prasarana transportasi darat yang meliputi segala bagian jalan, termasuk
bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukkan bagi lalu lintas, yang berada
pada permukaan tanah, di atas permukaan tanah, di bawah permukaan tanah dan/atau air,
serta di atas permukaan air, kecuali jalan kereta api, jalan lori, dan jalan kabel (Peraturan
Pemerintah Nomor 34 Tahun 2006).
Perkerasan jalan adalah lapisan permukaan jalan yang terdiri dari campuran agregat yang
bisa berupa batu pecah, batu kali dan berfungsi untuk menahan beban kendaraan yang
melewati jalan tersebut. Lapis pekerasan tersebut harus mampu dilewati kendaraan-kendaraan
yang akan melintas diatas jalan tersebut dengan tinngkat kenyamanan tertentu dan harus anti
selip.
2.2 Bahan Campuran Beraspal Panas
2.2.1 Aspal
Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam konsistensinya di
mana unsur pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi secara alam atau yang
dihasilkan dengan penyulingan minyak (Petroleum). Proses pemisahan dari bahan bakar
minyak bumi dapat dilihat pada gambar
105
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
2.2.2 Agregat Kasar
Agregat adalah partikel mineral yang berbentuk butiran-butiran yang merupakan salah
satu penggunaan dalam kombinasi dengan berbagai macam tipe mulai dari sebagai bahan
material di semen untuk membentuk beton, lapis pondasi jalan, material pengisi, dan lain-lain
(Harold N. Atkins, PE. 1997). Agregat kasar yaitu yang tertahan ayakan No.8 (2,36 mm) yang
dilakukan secara basah dan harus bersih, keras, awet, dan bebas dari lempung atau bahan yang
tidak dikehendaki lainnya dan memenuhi ketentuan.
2.2.3 Agregat Halus
Agregat halus meliputi agrerat yang butirannya lolos ayakan No. 8 dan tertahan pada
ayakan No. 200. Bahan pengisi (Filler) berfungsi sebagai pengisi rongga udara pada material
sehingga memperkaku lapisan aspal.
2.2.4 Iron Slag
Limbah Iron Slag adalah bongkahan panas yang telah diproses melalui penyemprotan air
tekanan tinggi sehingga bongkahan slag pecah menjadi ukuran butir tertentu.
2.3 Campuran Aspal Panas (Hotmix)
Campuran aspal panas adalah suatu kombinasi pencampuran antar agregat bergradasi
rapat yang berisi agregat kasar, halus, dan filler sebagai komposisi utama kemudian
ditambahkan aspal sebagai bahan pengikat.
2.4 Lapisan Aspal Beton (Laston)
Lapis aspal beton adalah lapisan penutup konstruksi jalan yang mempunyai nilai struktural
yang pertama kali dikembangkan di Amerika oleh The Asphalt Institude dengan nama Asphalt
Concrete (AC). Menurut spesifikasi campuran aspal Departemen Pekerjaan Umum 2010, Laston
(AC) terdiri dari tiga macam campuran, Laston Lapis Aus (AC-WC), Laston Lapis Pengikat (AC-
BC) dan Laston Lapis Pondasi (AC-Base) dengan ukuran maksimum agregat masing-masing
campuran adalah 19 mm, 25.4 mm, 37.5 mm.
Alasan penggunaan lapis aspal AC-BC pada penelitian ini adalah :
1. AC-BC adalah salah satu campuran laston yang berfungsi sebagai pondasi lapis antara.
2. Diharapkan bahwa lapis perkerasan AC-BC ini mampu menahan beban untuk diteruskan ke
tanah (karena tidak ada AC-Base).
3. Karena permukaan Iron Slag yang kasar dan tajam sehingga dapat mempengaruhi
besarnya keausan roda kendaraan.
2.5 Karakteristik Aspal
Karakteristik yang harus dimiliki oleh campuran aspal AC-BC adalah :
a. Stabilitas
Stabilitas lapisan perkerasan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban
lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti, gelombang alur ataupun bleeding.
b. Rongga Dalam Mineral Agregat (VMA)
106
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
VMA (Voids in Mineral Agregat) diartikan sebagai ruang antara partikel agregat pada suatu
perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan kadar aspal efektif, yang dinyatakan
dalam persen terhadap volume campuran total.
c. Rongga Dalam Campuran (VIM)
VIM (Void in the Mix) dalam campuran perkerasan beraspal terdiri atas ruang udara
diantara partikel agregat yang terselimuti aspal.
d. Rongga Terisi Aspal (VFA)
VFA (Void Filled with Asphalt) adalah persen rongga yang terdapat diantara partikel
agregat VMA (Void Filled with Asphalt) yang terisi oleh aspal, tidak termasuk aspal yang
diserap oleh agregat.
e. Kelelehan (Flow)
Kelelehan adalah perubahan bentuk plastis suatu campuran aspal yang terjadi akibat beban
sampai batas runtuh. Nilai flow yang memenuhi spesifikasi, yaitu minimal 2 mm dan
maksimal 4 mm.
3. METODE PENELITIAN
3.1 Flow Chart Penelitian
adapun diagram alur pelaksanaan penelitian di laboratorium ini meliputi :
Gambar 1. Flowchart Penelitian
107
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Pemeriksaan Karateristik Material
Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (Batu Pecah 0,5-1)
Tabel 2. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (Iron Slag)
Tabel 3. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (Abu Batu)
Tabel 4. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Bahan Pengikat (Aspal)
108
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
Gambar 2. Persentasi Lolos Saringan
Tabel 5. Gradasi Gabungan Laston (AC_BC)
109
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
Dari tabel 5 diatas maka nilai persentase agregat gabungan yang memenuhi spesifikasi
adalah :
Agregat Kasar (Batu Pecah 0.5-1) = 20%
Agregat Kasar (Batu Pecah 1-2 ) =33%
Abu Batu =45%
Filler = 2%
4.2 Penentuan Kadar Aspal Optimum
Tabel 5. Hasil Pengujian Marshall untuk Kadar Aspal Optimum
110
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
Setelah memperoleh hasil pengujian Marshall dengan menggunakan agregat standar,
maka dibuatlah bertchat untuk menentukan nilai Kadar Aspal Optimum.
4.3 Rancangan Campuran AC-BC dengan Menggunakan Iron Slag
Tabel 6. Rancangan Campuran AC-BC dengan Menggunakan Iron Slag
111
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
4.4 Hasil Pengujian Marshall Test dengan Menggunakan Iron Slag
Tabel 7. Hasil Pengujian Marshall Test dengan Menggunakan Iron Slag
4.4.1 Grafik Hasil Pengujian
Gambar 3. Grafik VMA
112
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
113
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
114
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
4.5 Stabilitas Marshall Sisa
Stabilitas marshall sisa adalah nilai stabilitas dari benda uji yang direndam didalam
waterbath selama 1x24 jam pada temperature 60°C. Untuk mendapatkan nilai stabilitas Marshall
sisa diperoleh dari perbandingan antara stabilitas pada perendaman 24 jam dengan
perendaman pada 30 menit. Kegunaannya untuk mendapatkan durabilitas atau keawetan dari
aspal beton tersebut saat mengalami perendaman. Adapun hasil pengujian dapat dilihat pada
tabel berikut :
115
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, kami dapat menyimpulkan beberapa hal
sebagai berikut :
1. Nilai karakteristik dari limbah iron slag memenuhi spesifikasi Bina Marga Kementrian
Pekerjaan Umum untuk digunakan pada campuran aspal panas (AC-BC).
2. Nilai volumetrik campuran AC-BC (VIM, VMA, VFB) dan sifat fisik (flow, stabilitas, dan
marshall quotient) yang menggunakan limbah iron slag memenuhi spesifikasi dan dapat
digunakan sebagai perkerasan jalan.
3. Semakin besar variasi penambahan limbah iron slag maka semakin tinggi pula nilai
stabilitas yang dihasilkan. Hal tersebut disebabkan karena iron slag memiliki permukaan
yang kasar serta dapat meningkatkan perlawanan terhadap kekuatan tekan. Sedangkan
nilai Stabilitas Marshall sisa mengalami penurunan setelah perendaman 24 Jam, hal
tersebut disebabkan karena iron slag memiliki porositas yang tinggi sehingga
mempengaruhi permeabilitas campuran air pada aspal. Hal ini menyebabkan ikatan aspal
mudah lepas sehingga durabilitasnya rendah.
5.2 Saran
Sebagaimana dengan hasil kesimpulan diatas, kami menyarankan beberapa hal sebagai
berikut :
1. Jika limbah iron slag digunakan sebagai bahan pengganti agregat kasar pada
perkerasan jalan maka perlu memperhatikan lokasi dan jumlah material limbah iron
slag yang digunakan karena apabila menggunakan agregat ini perlu adanya industri
besi yang mengelolah limbah iron slag agar lebih mudah memperoleh bongkahan
seperti agregat standar.
2. Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap penggunaan limbah iron slag
sebagai agregat lain, misalnya dengan menggunakan iron slag sebagai agregat halus
ataupun sebagai filler pada campuran beraspal dengan kondisi yang lebih ekstrim.
3. Nilai yang diperoleh dalam penelitian ini tidaklah merupakan nilai yang mutlak. Untuk
itu perlu dilakukan pengujian dilapangan dengan campuran yang sama dan dapat
dibandingkan hasilnya dengan pengujian yang ada di laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA
1. Achmadi, Ali. 2015. Kajian Beton Mutu Tinggi Menggunakan Slag Sebagai Agregat Halus
dan Agregat Kasar dengan Aplikasi Superplasticizer dan Silicafume. Semarang : Laporan
Akhir Program Pascasarjana UniversitasDiponegoro.(online),
(http://eprints.undip.ac.id/20408/1/ali_akhmadi.pdf. diakses 24 September 2015).
2. Anonim. 2005.Badan Litbang PU Departemen Pekerjaan Umum.Pedoman Penggunaan
Agregat Slag Besi dan Baja untuk Campuran Beraspal Panas. Bandung
3. Anatonim. 2010. Spesifikasi Perkerasan Lentur Jalan Raya. Jakarta: Departemen Pekerjaan
Umum.
4. Gunawan, G, dkk. 2011. Pemanfaatan Slag Baja untuk Teknologi Jalan yang Ramah
Lingkungan.
116
Seminar Ilmiah Nasional Teknik Sipil Universitas Bosowa SINALTSUB – I , 4 DESEMBER 2017
5. Irawan, Dwi Agus Susilo dan Bahri, Samsul. 2009. Pemanfaatan Limbah Serbuk Besi
sebagai Bahan Pengganti Sejumlah Agregat Halus pada Campuran Asphalt Concrete –
Binder Course (AC-BC). Bengkulu : Universitas Bengkulu.
6. Ismanto, Bambang. 2001. Perancangan Perkerasan dan Bahan. Bandung.
7. Juandi dan Putra, Andi Adriansya. 2011. Pengaruh Pengganti Agregat Kasar dengan Iron
Slag PT. Barawaja Makassar Terhadap Kuat Tekan Beton. Laporan Tugas Akhir. Makassar
: Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang.
8. Leksminingsih. 2015. Pengkajian Kinerja Slag dan Batu Gamping pada Perkerasan Jalan.
Bandung. (Online), (http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/273101952071907-0284.pdf
diakses 3 Agustus 2015).
9. Sukirman, Silvia. 2003. Campuran Beton Aspal Panas. Jakarta: Granit
10. Sulaksono, Sony. 2001. Rekayasa Jalan. Bandung.
11.