karakteristik fungsional dan sifat fisis aspal …digilib.unila.ac.id/55760/3/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
1
KARAKTERISTIK FUNGSIONAL DAN SIFAT FISIS ASPAL AKIBAT
PENAMBAHAN SILIKA SEKAM PADI
(Skripsi)
Oleh
SITI ISMA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2019
i
ABSTRAK
KARAKTERISTIK FUNGSIONAL DAN SIFAT FISIS ASPAL AKIBAT
PENAMBAHAN SILIKA SEKAM PADI
Oleh
SITI ISMA
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik fungsional dan sifat fisis
aspal akibat penambahan silika sekam padi. Aspal penetrasi 60/70 dipadukan
dengan silika yang bersumber dari sekam padi hasil ekstraksi dengan metode sol
gel menggunakan larutan NaOH 1,5% dan larutan HNO3 10%. Perbandingan
massa aspal dan silika yaitu 1:1,8; 1:1,9; dan 1:2, kemudian paduan aspal dan
silika dioven pada suhu 110 oC selama 4 jam. Hasil analisis FTIR menunjukkan
bahwa gugus O-H terbentuk setelah penambahan silika. Gugus fungsi yang
terlihat adalah gugus fungsi yang terkait dengan aspal dan silika yaitu C-H, Si-
OH, Si-O-Si, dan Si-O. Hasil uji fisis swelling thickness dan degradasi (diameter,
tebal, dan volume) menunjukkan bahwa bahan ini cukup stabil. Pada setiap
penambahan silika selisih peningkatan yang terjadi hanya sedikit. Hal ini
membuktikan bahwa interaksi antara aspal dan silika yang terjadi secara fisis dan
tidak terjadi secara reaksi kimia.
Kata Kunci: Aspal, silika sekam padi, gugus fungsi, sifat fisis.
ii
ABSTRACT
FUNCTIONAL CHARACTERISTICS AND FISICAL PROPERTIES OF
ASPHALT DUE TO ADDITION OF RICE HUSK SILICA
BY
SITI ISMA
This study was conducted to determine the functional characteristics and physical
properties of asphalt due to the addition of rice husk silica. Asphalt penetration
60/70 was combined with silica extracted from rice husks using the sol gel
method with 1.5% NaOH solution and 10% HNO3 solution. The mass ratios of
asphalt to silica prepared are 1: 1.8; 1: 1,9; and 1: 2, then asphalt and silica alloys
were heated at 110oC for 4 hours. The results of FTIR analysis showed that the O-
H group was formed after the addition of silica. The functional groups identified
are functional groups associated with asphalt and silica that are C-H, Si-OH, Si-O-
Si, and Si-O. The results of swelling thickness and degradation tests (diameter,
thickness, and volume) indicate that the composite are quite stable. In each
addition of silica the increase only cause slight changes. This proves that the
interaction between asphalt and silica occurs physically and no chemical reaction
between the two materials took place.
Key words: asphalt, silica, sol-gel.
iii
KARAKTERISTIK FUNGSIONAL DAN SIFAT FISIS ASPAL
AKIBAT PENAMBAHAN SILIKA SEKAM PADI
Oleh
Siti Isma
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA SAINS
Pada
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2019
viii
RIWAYAT HIDUP
Penulis bernama lengkap Siti Isma, dilahirkan pada tanggal 25 Maret 1995 di
Kotabumi Lampung Utara. Penulis merupakan anak keempat dari empat
bersaudara dari pasangan Bapak Ridwan Matsir dan Ibu Junaidah. Pendidikan
yang telah ditempuh oleh penulis adalah Sekolah Dasar Islam Ibnurusyd pada
Tahun 2007, Sekolah Menengah Pertama Negeri 07 Kotabumi pada Tahun 2010,
Sekolah Menengah Atas Negeri 04 Kotabumi pada Tahun 2013 dan mulai tahun
2013 hingga penulisan skripsi ini, penulis melanjutkan ke pendidikan tinggi di
jurusan S1 Fisika FMIPA Universitas Lampung melalui jalur paralel.
Selain belajar di bangku kuliah, penulis juga aktif berorganisasi. Organisasi yang
pernah penulis ikuti adalah Himpunan Masiswa Fisika (HIMAFI) FMIPA
Universitas Lampung sebagai anggota Bidang Kaderisasi Himafi tahun 2013-
2014, penulis juga aktif di organisasi lain sebagai anggota Bidang Tari dan Seni
pada tahun 2015 UKM Bidang Seni Unila. Penulis pernah melakukan Praktek
Kerja Lapangan (PKL) di Pusat Penelitian Metalurgi dan Material LIPI, Serpong
Tangerang Selatan. Penulis melakukan KKN di Lampung Tengah tepatnya di
kecamatan Way Pengubuan, Desa Putra Lempuyang. Selanjutnta penulis
melakukan penelitian dengan judul “Karakteristik Fungsional dan Sifat Fisis
Aspal Akibat Penambahan Silika Sekam Padi” sebagai tugas akhir di Jurusan
Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
ix
MOTTO
Memulai dengan Penuh Keyakinan, Menjalankan dengan Penuh Keikhlasan,
Menyelesaikan dengan Penuh Kebahagiaan
"Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan
hal yang harus dikerjakan ketika hal itu memang harus dikerjakan, entah
mereka menyukainya atau tidak"
(Aldus Huxley)
Sesungguhnya Bersama Kesulitan ada Kemudahan
(Qs. Alam Nasyroh)
ii
PERSEMBAHAN
Dengan rasa syukur kepada Allah SWT, saya persembahkan karya kecil ini
kepada
Kedua orang tua dan Keluarga, yang Selalu Mendoakan dan
mendukungku
Dosenku, yang Mengajarkan Banyak Ilmu, Mendidik dan Membimbingku
Rekan-rekan seperjuanganku dan Fisika FMIPA Unila 2013
Almamater Tercinta
“Universitas Lampung”
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberi
kesehatan, hikmat, karunia serta rahmat-Nya sehingga penulis dapat menelesaikan
skripsi yang berjudul “Karakteristik Fungsional dan Sifat Fisis Aspal Akibat
Penambahan Silika Sekam Padi” yang merupakan syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Sains (S.Si) pada bidang Material Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
Penulis menyadari bahwa dalam penyajian skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
membangun dari berbagai pihak demi perbaikan dan penyempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat menjadi rujukan untuk penelitian selanjutnya agar lebih
sempurna dan dapat memperkaya ilmu pengetahuan.
Bandar Lampung, 07 Februari 2019
Siti Isma
xi
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberi
kesehatan, hikmat, karunia serta rahmat-Nya sehingga penulis dapat menelesaikan
skripsi yang berjudul “Karakteristik Fungsional dan Sifat Fisis Aspal Akibat
Penambahan Silika Sekam Padi”. Terwujudnya skripsi ini tidak lepas dari
bantuan berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati dan rasa hormat, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Orangtuaku, Bapak Ridwan Matsir dan Ibu Junaidah yang selalu memberi
dukungan, bantuan, doa, motivasi serta semangat hingga penulis
menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Prof. Drs. Simon Sembiring, Ph.D. selaku pembimbing pertama yang telah
banyak memberi bimbingan, motivasi nasihat serta ilmunya.
3. Prof. Wasinton Simanjuntak, Ph.D. selaku pembimbing kedua yang telah
memberikan saran serta ilmunya dalam penulisan skripsi ini.
4. Drs. Ediman Ginting Suka M.Si. selaku penguji yang telah memberikan saran
dan koreksi selama penulisan skripsi.
5. Dr. Yanti Yulianti, M.si. sebagai Pembimbing Akademik, yang telah
memberikan bimbingan serta nasehat dari awal perkuliahan sampai
menyelesaikan tugasa akhir.
xii
6. Arif Surtono, S.Si., M.Si. selaku ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas
Lampung.
7. Prof. Warsito, D.E.A. selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung.
8. Bapak dan Ibu dosen serta staf Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung.
9. Ayuk Vebrida, Kak Nain, Kak Nopi serta keluarga atas semangat dan bantuan
yang diberikan kepada penulis.
10. Laili, Endah, Warni, Letia, Lita, dan Ayu sebagai tim seperjuangan dan
diskusi dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
11. Para sahabatku Arta Bayti Bonita, Maria Sova, Sinta Novita, Sinta Setiani,
Aisyah Putri Sandi, Ratna Noviana, Nia Apriliani, Mardianto, Ilwan Pusaka,
Azmi Prili Anisa, Elisa Puspita, dan Fauza Ramadhan Nekola yang selalu
memberi semangat, bantuan, dan motivasi selama penulis menyelesaikan
tugas akhir ini
12. Mba Juni, dan Mba Nindy, atas ilmu serta saran yang diberikan.
13. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini yang
tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT selalu membalas dengan hal yang lebih baik.
Bandar Lampung, 07 Februari 2019
Siti Isma
xiii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ................................................................................................ i
ABSTRACT .............................................................................................. ii
HALAMAN JUDUL ................................................................................ iii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iv
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. v
PERNYATAAN ........................................................................................ vi
RIWAYAT HIDUP .................................................................................. vii
MOTTO .................................................................................................... viii
PERSEMBAHAN ..................................................................................... ix
KATA PENGANTAR .............................................................................. x
SANWACANA ......................................................................................... xi
DAFTAR ISI ............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xvi
DAFTAR TABEL .................................................................................... xviii
I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang ............................................................................... 1
B. Rumusan masalah ......................................................................... 4
C. Tujuan penelitian ............................................................................ 4
D. Batasan masalah ............................................................................. 4
E. Manfaat penelitian .......................................................................... 5
F. Sistematika penulisan ..................................................................... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Aspal .............................................................................................. 7
1. Komposisi aspal ....................................................................... 8
2. Jenis aspal ................................................................................ 9
3. Aplikasi dan sifat aspal ............................................................ 11
xiv
B. Paduan Aspal ................................................................................. 12
1. Paduan aspal dengan nanosilika ............................................... 12
2. Paduan aspal dengan polimer ................................................... 15
C. Silika .............................................................................................. 16
1. Karakteristik silika ................................................................... 17
2. Silika dari sekam padi .............................................................. 18
D. Uji dan karakterisasi ...................................................................... 20
1. FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) ................... 20
2. Pengembangan tebal (swelling tickhness) ................................ 21
3. Degradasi ................................................................................ 22
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan tempat penelitian ......................................................... 24
B. Bahan dan alat penelitian .............................................................. 24
C. Prosedur penelitian ......................................................................... 25
1. Preparasi silika sekam padi ..................................................... 25
2. Ekstraksi silika sekam padi ..................................................... 25
3. Preparasi paduan aspal dan silika ............................................ 26
4. Pencetakan pelet paduan aspal dan silika ............................... 26
D. Karaterisasi dan uji fisis ................................................................. 27
1. Karakterisasi dengan FTIR (Fourier Transform Infra-Red) ... 27
2. Uji pengembangan tebal (Swelling Tickness) ......................... 28
3. Uji degradasi ........................................................................... 29
E. Diagram alir ................................................................................... 31
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengantar ....................................................................................... 34
B. Hasil ekstraksi silika sekam padi ................................................... 34
C. Hasil Paduan aspal dengan silika ................................................... 37
D. Karakterisasi sampel dengan FTIR ............................................... 38
1. Aspal tanpa penambahan silika ................................................ 38
2. Aspal dengan penambahan silika ............................................. 39
3. Pengaruh penambahan silika terhadap gugs fungsi aspal ........ 42
E. Hasil pengukuran uji fisis ............................................................. 43
1. Degradasi ................................................................................. 43
2. Pengebangan ketebalan (Swelling Tickness) ............................ 44
xiii
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ..................................................................................... 48
B. Saran ............................................................................................... 48
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Aspal murni .......................................................................................... 7
2. Hasil FTIR modifikasi isosianat SiO2, TiO2, dan ZnO ........................ 13
3. Diagram alir pembuatan bubuk silika .................................................. 31
4. Diagram alir pembuatan paduan aspal dan silika ................................. 32
5. Diagram alir pembuatan sampel dan karakterisasi
paduan aspal silika ............................................................................... 33
6. (a) Proses Pemanasan Sekam Padi dengan Larutan NaOH 1,5% (b)
Sol silika ............................................................................................... 35
7. (a) Gel silika (b) Gel silika yang telah dibersihkan ............................. 36
8. Serbuk SiO2 hasil ekstraksi .................................................................. 36
9. Bubuk paduan aspal dan silika ............................................................. 37
10. Pelet paduan aspal dan Silika ............................................................... 38
11. Spektrum FTIR aspal tanpa penambahan silika ................................... 38
12. Spektrum FTIR aspal dengan penambahan silika 1:1,8 ....................... 40
13. Spektrum FTIR aspal dengan penambahan silika 1:1,9 .............................. 41
14. Spektrum FTIR aspal dengan penambahan silika 1:2 .......................... 42
15. Spektrum FTIR sampel aspal dengan penambahan silika sekam
xvi
padi (a) aspal tanpa silika (b) perbandingan 1:1,8, (c) perbandingan 1:1,9
dan (d) perbandingan 1:2. .................................................................. 43
16. Hasil uji fisis swelling thickness .......................................................... 44
17. Hasil uji fisis degradasi ((a) diameter, (b) tebal, (c) volume) .............. 46
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
18. Komposisi aspal ................................................................................... 8
19. Persyaratan aspal keras penetrasi 60/70 ............................................... 12
20. Karakteristik silika ............................................................................... 18
21. Komposisi kimia sekam padi ............................................................... 19
22. Komposisi massa aspal dan silika ........................................................ 37
23. Hasil uji swelling thicness .................................................................... 44
24. Hasil uji degradasi secara fisis (diameter, tebal dan volume) .............. 46
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan industri bangunan membutuhkan penyediaan bahan alternatif yang
lebih unggul. Aspal merupakan bahan bangunan yang digunakan untuk jalan raya,
landasan bandara, dan konstruksi bangunan seperti bahan lapis atap. Penggunaan
aspal sebagai bahan lapis atap perumahan semakin banyak dibutuhkan dan kini
bahan atap yang sering digunakan bervariasi, baik yang dibuat dari bahan
keramik, seng, multiroof, aspal, dan lain-lain. Material atap aspal bersifat padat
dan ringan. Selain itu aspal memiliki komposisi kimia yang memperlihatkan sifat
merekat dan elastis (Jeong dkk., 2010; Sugiarto, 2003). Aspal mengandung
senyawa hidrokarbon yang dihasilkan dari sisa minyak bumi. Minyak bumi
merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui. Di Indonesia saat ini
sebagai bahan pengikat didalam perkerasan pembangunan digunakan aspal
minyak penetrasi 60 dan penetrasi 80 atau biasa disebut dengan aspal keras
(Asphalt Cement, AC) 60/70 dan 80/90. Dari hasil pengamatan selama ini
penggunaan AC 60/70 kurang tahan lama atau cepat mengeras dan mengakibatkan
permukaan pembangunan relatif cepat retak, sedangkan penggunaan AC 80/90
kurang keras, mengakibatkan permukaan pembangunan relatif cepat
bergelombang. Masalah ini timbul karena iklim di Indonesia yang tropis, yaitu
sinar matahari sepanjang tahun, curah hujan yang tinggi dan kondisi perkerasan di
2
Indonesia pada umumnya kurang bagus. Untuk kondisi iklim dan kondisi
perkerasan pembangunan di Indonesia tersebut sangat diperlukan bahan pengikat
yang bersifat keras, elastis, pelekat yang baik dan tahan lama. Untuk
meningkatkan mutu aspal menjadi lebih keras, lebih elastis, pelekat baik dan lebih
tahan lama, maka perlu penambahan bahan lain untuk memperbaiki sifat aspal
agar sesuai dengan kebutuhannya.
Dalam penelitian Huang dkk., (2010) menyatakan bahwa sebagian besar bahan
pengikat dari tumbuhan mengandung komponen yang mirip dengan bahan
pengikat aspal konvensional (hydrocarbons, aromatics, saturates, asphaltenes dan
sebagainya). Pemilihan bahan campuran yang tepat sangat penting untuk
mendapatkan mutu aspal yang diinginkan. Salah satu bahan yang dapat digunakan
sebagai bahan campuran aspal adalah silika dari hasil sekam padi.
Sekam padi memiliki banyak potensi yang dapat dikembangkan, salah satunya
adalah sebagai sumber silika yang cukup tinggi yaitu kemurniannya sebesar 93 %
(Harsono, 2002). Selain kemudahan untuk mendapatkan silika dari sekam padi,
silika ini menarik untuk dikembangkan karena memiliki butiran yang halus dan
lebih reaktif. Hal ini dikarenakan silika mempunyai struktur amorf
(Chandrasekhar, 2003). Silika banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan
dengan berbagai ukuran tergantung aplikasi yang dibutuhkan seperti dalam
industri ban, karet, gelas, semen, beton, keramik, tekstil, kertas, kosmetik,
elektronik, cat, film, pasta gigi, adsorben, cordierite, dan aluminosilikat (Sun dan
Gong, 2001; Sembiring dkk., 2016; Simanjuntak dkk., 2013).
3
Penelitian yang dilakukan Adam dkk (2006) menyatakan bahwa silika memiliki
tingkat kekerasan, sifat tahan terhadap air, ketahanan termal, dan kekakuan yang
tinggi. Penelitian selanjutnya oleh Enieb (2016), menggunakan nanosilika sebagai
bahan pengikat dalam campuran aspal untuk ketahanan pada trotoar. Karakteristik
pengikat aspal yang mengandung 0, 2, 4, dan 6 wt% nanosilika menunjukkan
bahwa penambahan nanosilika memiliki pengaruh positif pada sifat yang tidak
seperti biasanya dari campuran pengikat aspal dan dapat digunakan untuk
membangun trotoar yang tahan lama. Penambahan nanosilika juga mempengaruhi
gugus fungsi aspal. Pada penelitian selanjutnya oleh Mashuri dan Maricar (2006)
dengan menggunakan paduan aspal penetrasi 60/70 dan serbuk arang tempurung
kelapa sebanyak 2, 4, 6 dan 8 wt%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat
kimia arang tempurung kelapa dalam aspal cenderung tidak berubah akibat
pemanasan dan aspal menjadi lebih keras pada penambahan serbuk arang
tempurung kelapa 8%.
Berdasarkan beberapa penjelasan yang telah dipaparkan, maka dalam penelitian
ini akan dilakukan modifikasi aspal menggunakan silika sekam padi sebagai
bahan campuran. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh
penambahan silika sekam padi terhadap fungsionalitas dan sifat fisis aspal.
Fungsionalitas aspal dilakukan untuk mengetahui gugus fungsi yang terbentuk.
Selanjutnya uji sifat fisis dilakukan untuk mengetahui ketahanan aspal terhadap
air akibat penambahan silika sekam padi. Aspal esso 60/70 yang didapat dari
penyulingan minyak dicairkan dengan bensin. Kemudian aspal cair dipadukan
dengan silika hasil ekstraksi sekam padi menggunakan metode sol gel. Pada
penelitian ini akan dilakukan analisis karakteristik fisis aspal meliputi pengukuran
4
degradasi (tebal, diameter, dan volume) dan swelling thickness. Sedangkan
fungsionalitas aspal akan dianalisis menggunakan Fourier Transform Infra-Red
(FTIR). Adapun hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan
lapis atap serta dikembangkan dalam skala besar yang bermanfaat bagi peneliti
dan masyarakat secara umum.
B. Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah dalam penelitian antara lain:
a. Bagaimana pengaruh penambahan silika sekam padi terhadap fungsionalitas
aspal?
b. Bagaimana pengaruh penambahan silika sekam padi terhadap perubahan
karakteristik fisis meliputi degradasi (diameter, tebal, dan volume) dan swelling
thickness pada aspal?
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut
a. Untuk mengetahui pengaruh penambahan silika sekam padi terhadap
fungsionalitas aspal.
b. Untuk mengetahui pengaruh penambahan silika sekam padi terhadap
perubahan karakteristik fisis meliputi degradasi (diameter, tebal, dan volume)
dan swelling thickness pada aspal.
D. Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut
5
a. Silika yang digunakan untuk modifikasi aspal esso 60/70 adalah silika yang
dihasilkan atau diekstraksi dari sekam padi menggunakan metode sol-gel
dengan NaOH 1,5% dan HNO3 10% sehingga menghasilkan silika padatan.
b. Persentase penambahan silika sekam padi pada paduan aspal yaitu 1.8, 1.9, dan
2 wt% dan berat aspal beku sebanyak 5 gram.
c. Analisis yang dilakukan meliputi degradasi (diameter, tebal, dan volume),
swelling thickness, dan karakteristik fungsionalitas menggunakan Fourier
Transform Infra-Red (FTIR).
E. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini sebagai berikut
a. Menambah pengetahuan bagi penulis dalam studi pengaruh penambahan silika
sekam padi terhadap funsionalitas aspal dan karakteristik fisis.
b. Sebagai bahan acuan bagi pihak-pihak lain yang ingin melakukan penelitian
terkait pencampuran aspal dengan silika sekam padi.
F. Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah dan memahami penulisan skripsi ini, perlu dibuat
sitematika penulisan yang mencakup:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi tentang teori dasar yang berhubungan dengan aspal, silika, dan termasuk
teori pengujian.
6
BAB III METODE PENELITIAN
Menjabarkan langkah-langkah penelitian dari awal sampai akhir yang termasuk di
dalamnya tentang spesifikasi bahan, alat uji dan alat ukur yang digunakan, dan
diagram alir penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Menjelaskan tentang hasil analisa dan pembahasan tentang karakteristik FTIR dan
uji fisis swelling thickness dan degradasi secara fisis (diameter, tebal dan volume).
BAB V
Menjelaskan tentang kesimpulan dan saran terhadap hasil yang diperoleh dari
penelitian yang telah dilakukan.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Aspal
Aspal adalah material hasil penyaringan minyak mentah yang merupakan bahan
pembentuk lapisan permukaan dari perkerasan lentur maupun perkerasan
komposit. American Society for Testing and Materials mendefinisikan aspal
sebagai bahan berwarna coklat gelap hingga hitam yang terjadi di alam atau
diperoleh dari pengolahan minyak. Gambar 1 menunjukkan contoh aspal murni.
Gambar 1. Aspal Murni (Sumber Hanion, 2015).
Aspal merupakan material yang bersifat thermoplastic. Sifat fisik aspal yang
diperhitungkan dalam perancangan pembangunan adalah daya tahan atau
keawetan aspal dalam mempertahankan sifat aslinya yang mampu mengikat
agregat atau biasa disebut adhesi dan juga memiliki sifat kohesi yang berarti
bahwa kedua sifat tersebut memiliki gaya tarik menarik antara partikel yang tidak
8
sejenis dan partikel yang sejenis. Aspal digunakan sebagai bahan pengikat agregat
dan bahan penutup lapisan permukaan agar kedap air. Unsur hidrokarbon yang
sangat kompleks menjadikan molekul-molekul pembentuk aspal sangat sukar
untuk dipisahkan.
1. Komposisi Aspal
Komposisi dari aspal tersusun dari dua jenis kimia yang dominan, yaitu
asphaltenes dan maltenes. Asphaltenes merupakan senyawa berwarna hitam atau
coklat tua yang mengandung karbon, hidrogen, sedikit nitrogen, sulfur, dan
oksigen. Sedangkan maltenes merupakan senyawa yang mengandung saturates,
aromatic, dan resins. Kandungan resins dalam aspal akan menyebabkan adhesi
aspal menjadi kuat. Aromatic adalah molekul aspal yang paling ringan dan paling
banyak terkadung dalam aspal sekitar 40 – 65 wt %. Saturates merupakan cairan
kental, bersifat non-polar, dan berwarna putih bening (Sukirman, 2003). Sebagian
besar komposisi utama yang terdapat pada aspal adalah hidrokarbon. Selain itu
aspal mengandung senyawa organosulfur yaitu gabungan dari organik yang
berisikan sulfur hingga 4 %. Nikel dan vanadium juga ditemukan dari hasil
minyak bumi (Sorensen dan Wichert, 2009). Analisis komposisi minyak bumi
aspal dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi aspal (Shell, 2003).Komposisi Kandungan (%)
Karbon 82-88Hidrogen 8-11Belerang 0-6Oksigen 0-1,5Nitrogen 0-1
9
2. Jenis Aspal
Jenis aspal berdasarkan cara mendapatkannya dibagi menjadi 2 jenis yaitu:
- Aspal Alam
Aspal alam berasal dari minyak bumi dasar aspaltis atau dasar tengah yang
merembes ke permukaan bumi melalui retakan batu-batuan, yang
selanjutnya karena proses destilasi alam dan oksidasi dengan udara yang
berlangsung beribu-ribu tahun lamanya, akhirnya minyak bumi itu berubah
menjadi aspal. Karena berasal dari minyak bumi, komposisi aspal alam
pada dasarnya serupa dengan komposisi aspal minyak bumi. Aspal alam
terbentuk pada tahap awal dalam pemecahan endapan laut organik kedalam
minyak bumi dan secara karakteristiknya mengandung mineral.
- Aspal Buatan
Aspal buatan adalah aspal yang merupakan jenis aspal hasil penyulingan minyak
bumi. Minyak bumi disuling dengan proses destilasi yaitu suatu proses dimana
berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut dengan disertai kenaikan
temperatur pemanasan. Aspal minyak dapat dikelompokkan menjadi:
1. Aspal keras (Asphalt Cement)
Aspal keras (Asphalt Cement, AC) yang berbentuk solid pada suhu ruang dan
menjadi cair bila dipanaskan. Maka didalam penggunaannya perlu dipanaskan
terlebih dahulu. Persyaratan umum aspal keras adalah berasal dari destilasi
minyak bumi, dan bersifat homogen. Berdasarkan tingkat penetrasinya, maka
aspal ini dibedakan menjadi:
1. Aspal penetrasi 40/55, digunakan untuk jalan dengan volume lalu lintas tinggi
dan daerah dengan cuaca iklim panas.
10
2. Aspal penetrasi 60/70, digunakan untuk jalan dengan volume lalu lintas sedang
atau tinggi, dan daerah dengan iklim panas.
3. Aspal penetrasi 80/100, digunakan untuk jalan dengan volume lalu lintas
sedang/rendah dan daerah beriklim dingin.
4. Aspal penetrasi 100/110 digunakan untuk jalan dengan volume lalu lintas
rendah dan daeerah dengan iklim dingin.
Angka-angka tersebut menunjukkan kekerasan aspal. Aspal dengan penetrasi
rendah digunakan di daerah bercuaca panas atau lalu lintas dengan volume tinggi,
sedangkan aspal dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca dingin
atau lalu lintas dengan volume rendah.
2. Aspal cair (Cut Back Asphalt)
Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut
berbasis minyak seperti minyak tanah, bensin atau solar dan berbentuk cair pada
suhu ruang. Aspal cair dapat dibedakan menjadi 3 macam:
1. RC (Rapid Curing)), yaitu aspal keras yang dicampur dengan kerosin/bensin.
Aspal jenis ini mengering dengan cepat.
2. MC (Medium Curing)), yaitu aspal keras yang dicampur dengan minyak disel.
Aspal jenis ini mengering dengan sedang.
3. SC (Slow Curing)), yaitu aspal keras yang dicampur dengan residu hasil dari
penyulingan pertama minyak bumi. Aspal jenis ini mengering dengan lambat.
Aspal cair dapat digunakan baik sebagai bahan pengikat pada campuran beraspal
maupun sebagai lapis resap pengikat atau lapis perekat.
3. Aspal Emulsi
11
Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal. Pada proses ini
partikel-partikel aspal keras dipisahkan dan didispersikan dalam air yang
mengandung emulsifier (emulgator). Jenis emulsifier yang digunakan sangat
mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikat aspal emulsi yang dihasilkan.
3. Aplikasi dan Sifat Aspal
Bahan aspal dalam perkerasan pembangunan mempunyai fungsi sebagai bahan
perekat batuan baik agregat maupun filler menjadikan hal yang sangat penting
untuk kemampuannya terhadap kelekatan, titik lembek, dan kelenturannya
(Edison, 2010) dan bahan pengikat pada campuran beraspal dimanfaatkan sebagai
lapis permukaan dan lapis perkerasan lentur (Sukirman, 2003).
Aspal yang cenderung keras dan rapuh dapat disebabkan oleh beberapa faktor
seperti:
1. Proses oksidasi yaitu adanya reaksi antara aspal dengan oksigen di udara.
2. Penguapan, yaitu penguapan bahan pembentuk aspal yang terjadi selama
proses produksi campuran aspal panas.
3. Polimerisasi, yaitu proses pembetukan molekul yang lebih besar dimana
molekul-molekul ini akan menyebabkan pengerasan pada aspal yang bersifat
progresif.
4. Proses tixotropi yaitu proses dimana aspal sebagai bahan pengikat mengalami
nilai viskositas dan pengerasan aspal yang diakibatkan oleh proses hidrofilik
dimana pada aspal terbentuk suatu kisi-kisi partikel.
5. Proses pemisahan yaitu, hilangnya material-material yang ikut membentuk
aspal akibat proses pemisahan resin, aspaltenes, dan oil, oleh penyerapan
selektif dari beberapa jenis agregat.
12
Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal padat atau keras dengan
penetrasi 60/70 dan mempunyai nilai karakteristik yang telah memenuhi
persyaratan yang ditetapkan Bina Marga. Tabel 2 menunjukkan persyaratan aspal
keras berdasarkan penetrasi 60/70.
Tabel 2. Persyaratan aspal keras penetrasi 60/70.No Jenis Pengujian Metode Persyaratan1. Penetrasi, 25oC; 100 gr; 5 detik; 0,1
mmSNI 06-2456-1991 60-79
2. Titik lembek oC SNI 06-2434-1991 48-583. Titik nyala oC SNI 06-2433-1991 Min. 2004. Daktilitas, 25 oC, cm SNI 06-2432-1991 Min. 1005. Berat jenis SNI 06-2441-1991 Min. 1,06. Kelarutan dalam trichlor ethylene,
% beratR SNI M-04-2004 Min 99
7. Penurunan berat (dengan TFOT), %berat
SNI 06-2440-1991 Min. 0,8
8. Penetrasi setelah penurunan berat,% asli
SNI 06-2456-1991 Min. 54
9. Daktilitas setelah penurunan berat,% asli
SNI 06-2432-1991 Min. 50
Sumber: Spesifikasi Umum Bina Marga Divisi 6 Perkerasan Aspal, 2010
B. Paduan Aspal
Paduan aspal adalah bahan aspal yang dibuat dengan mencampurkan bahan
tambahan yang bertujuan untuk memperbaiki sifat atau struktur kimia aspal
tersebut.
1. Paduan Aspal dengan Nanosilika
Aspal modifikasi nanosilika telah dilakukan oleh fang dkk (2016) penelitian ini
menggunakan bahan isosianat dan tiga nano partikel anorganik (SiO2, TiO2, dan
ZnO). Sebanyak 300 gr aspal dipanaskan dalam wadah besi, 50 ml air deonisasi, 6
gr isosianat dan 0,75 gr, 1,5 masing-masing SiO2, TiO2, dan ZnO ditambahkan ke
aspal. Gambar 2 merupakan hasil pengujian FTIR pada bahan aspal modifikasi
13
isosianat, aspal modifikasi isosianat dan SiO2 (2#), isosianat dan TiO2 (4#),
isosianat dan ZnO ((6#).
Gambar 2. Hasil FTIR Aspal Modifikasi Isosianat, SiO2, TiO2, dan ZnO(Sumber Fang dkk, 2016).
Dari Gambar 2 di atas terlihat puncak yang muncul pada kisaran 1500 cm-1 –
637 cm-1 yang disebabkan oleh pembentukan lapisan bahan nano. Hal ini
menunjukkan bahwa puncak yang muncul dilihat dari gugus fungsi nano pada
sampel 2# (0,25% SiO2) dan 4# (0,25% TiO2) yang menunjukkan adanya vibrasi
regangan Si-O-Si pada bilangan gelombang 1037 cm-1 dan gugus Ti-Ti pada
bilangan gelombang 914 cm-1. Hal tersebut dibuktikan bahwa tidak ada reaksi
kimia antara Si-O dan Ti-O pada bilangan gelombang antara 520 cm-1 – 470 cm-1.
Puncak penyerapan yang terjadi pada bilangan gelombang antara 3000 cm-1 dan
3500 cm-1 menunjukkan reaksi kimia pada paduan kelompok oxhydryl pada
modifikasi aspal dan sampel 6# (0,25% ZnO). Melemahnya puncak pada bilangan
gelombang 460 cm-1 yang menunjukkan reaksi kimia antara
kelompok ZnO dan hidroksil pada modifikasi aspal (Fang dkk, 2016).
Tran
smiss
ion
(%)
Wavenumber (cm-1)
14
Enieb dan Diab (2016), dengan konsentrasi 4 % nanosilika. Gugus fungsi (FTIR)
dari bahan pengikat aspal menunjukkan spektrum yang diperoleh pada
penambahan nanosilika 4 % dalam rentang 4000 – 400 cm-1 menghasilkan
pelebaran pada bilangan gelombang 3619 cm-1, 2921 cm-1, 2848 cm-1, masing-
masing mengindikasi interaksi gugus O-H karena adanya vibrasi regangan.
Selanjutnya pada bilangan gelombang 1602 cm-1 juga menunjukkan vibrasi
regangan dari gugus C-C, pada bilangan gelombang 1456 cm-1 terjadi vibrasi
tekukan dari gugus C-H dan juga pada bilangan gelombang 1030 cm-1
menunjukkan vibrasi regangan dari gugus sulfoksida S=O. Selanjutnya adanya
vibrasi regangan pada ikatan C-Cl alkil halida dilihat semakin meningkat pada
bilangan gelombang 550 cm-1 – 850 cm-1. Rantai dari kelompok fungsional
menunjukkan nilai transmitansi yang spesifik dalam struktur kimia. Spektrum
inframerah memperlihatkan gugus fungsi yang hampir sama dalam dua pengikat
yang dimodifikasi dan tidak dimodifikasi. Namun, penambahan nanosilika tampak
mempengaruhi intensitas kelompok kimia didalam aspal. Oleh karena itu, sangat
mempengaruhi kinerja keseluruhan material. Dengan demikian dapat disimpulkan
bahwa penambahan nanosilika mempengaruhi gugus fungsi pada aspal yang
ditunjukkan dari perubahan antar ikatan (Enieb dan Diab, 2016).
Sedangkan menurut penelitian yang dilakukan oleh Hui (2013), penelitian yang
dilakukan dengan menggunakan nanosilika pada konsentrasi 4% dan 6%
menunjukkan bahwa setelah penambahan konsentrasi nanosilika, peningkatan
oksida terjadi setelah proses penuaan pada aspal yang dapat dilihat dari gugus
karbonil C=O dan gugus C=C aromatik yang menunjukkan vibrasi regangan,
masing-masimg pada bilangan gelombang 1,600 cm-1 dan 1,690 cm-1. Hal ini
15
berarti bahwa dengan penambahan nanosilika akan menunda proses penuaan aspal
(Hui dkk., 2013).
2. Paduan Aspal dengan Polimer
Penelitian tentang aspal polimer sebelumnya telah dilakukan oleh Ritonga (2017),
penelitian ini menggunakan bahan karet ban bekas. Proses pembuatan aspal
polimer tersebut dilakukan dengan cara 95 % aspal dimasukkan kedalam glass
beaker, dipanaskan pada temperatur 100 oC hingga aspal meleleh, lalu
ditambahkan 5 g karet sambil diaduk selama 10 menit, ditambahkan dengan 1 g
divenil benzena (DVB) dan 1 g dikumil peroksida (DCP). Menurut penelitian ini
campuran aspal dan karet menunjukkan adanya serapan melebar dan intensitas
lemah pada bilangan gelombang 3433,21 cm-1 menandakan adanya gugus -OH
hidroksil. Selanjutnya serapan tajam dan intensitas kuat menunjukkan adanya
vibrasi regangan simetris C-H alifatis pada bilangan gelombang 2922,7 cm-1,
didukung pemunculan serapan tajam dan kuat pada pita bilangan gelombang
1453,15 cm-1 menandakan CH2 dan serapan tajam medium pada pita gelombang
1376,21 cm-1 menandakan adanya CH3 serapan tajam dan lemah ditunjukkan pada
pita bilangan gelombang 1601,29 cm-1 menandakan adanya rantai alkena C=C
dari karet, dan pada bilangan gelombang 698,21 cm-1 menunjukkan intensitas kuat
dan serapan tajam menandakan adanya ikatan =C-H karet. Selain itu, puncak lain
untuk sampel aspal pada penelitian ini menunjukkan bilangan gelombang 3400
cm-1 1032,40 cm-1, 1624,61 cm-1 masing-masing menandakan gugus -OH, yang
diperkuat dengan adanya ikatan C-O dan serapan melebar lemah dengan adanya
ikatan C=C. selanjutnya serapan tajam dan kuat terlihat pada bilangan gelombang
16
2921,34 cm-1 yang menunjukkan adanya bilangan C-H dan didukung adanya CH2,
CH3 pada bilangan gelombang 1462,56 cm-1 dan 1376,58 cm-1.
Dari bilangan gelombang yang dapat dilihat antara gugus fungsi aspal dan
modifikasi polimer menunjukkan tingginya intensitas dari CO tetapi setelah
penambahan karet intensitasnya menjadi rendah yang mengindikasi terjadinya
ikatan silang antara aspal melalui gugus karbonil dengan karet. Hasil spektrum
FTIR aspal modifikasi karet menunjukkan adanya serapan tajam dan kuat pada
bilangan gelombang 698,21 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus =C-H dari
isoprene yang mengindikasi karet ada dalam campuran aspal (Ritonga, 2017).
Sedangkan pada penelitian selanjutnya oleh Holly (2017), penelitian yang
dilakukan dengan penambahan limbah plastik PP (polypropylene) sebanyak 0,5 %
sampai 3 % dengan aspal 400 g. Penelitian ini menunjukkan bahwa aspal yang
dimodifikasi plastik jenis PP pada analisa spektroskopi yang dilakukan oleh
spektrofotometri FTIR tidak menunjukkan gugus fungsi yang berbeda dari
spektrum aspal dasar untuk semua sampel aspal yang dimodifikasi. Namun,
puncak dominan asli yang muncul pada bilangan gelombang 3000 cm-1 – 2850
cm-1 untuk gugus -C-H alifatik, 2400 cm-1 – 2100 cm-1 untuk gugus ikatan
rangkap tiga C≡C atau C≡N, selanjutnya bilangan gelombang 1465 cm-1 dan
1375 cm-1 untuk CH2 dan CH3 menunjukkan peningkatan intensitas yang
bergantung pada jenis polimer dan kadar pencampurannya. Kecenderungan
kenaikan intensitas puncak yang meningkat dari spektra yang berbeda
menunjukkan bahwa rasio polimer bisa meningkat melebihi 3 % untuk aspal yang
dimodifikasi PP (polypropylene) (Holly, 2017).
17
C. Silika
Senyawa kimia silikon dioksida yang dikenal dengan nama silika memiliki rumus
kimia SiO2. Silika merupakan senyawa logam oksida yang banyak terdapat di
alam, namun keberadaannya di alam tidak dalam kondisi bebas, melainkan terikat
dengan senyawa lain baik secara fisik maupun secara kimia (Adam dkk., 2006).
Silika dapat diperoleh dari bahan baku kimia dan alami atau limbah. Beberapa
bahan kimia dan mineral yang telah digunakan diantaranya adalah abu silika
(Shukur dkk., 2014), silika komersil (Lin dkk., 2007), dan pasir silika (Rashid
dkk., 2014), Sementara itu, bahan limbah untuk silika diantaranya adalah limbah
kaca (Mazzucato dan Gualtieri, 2000), daun bambu (Aminullah dkk., 2015),
ampas tebu (Amin dkk., 2016), rumput gajah (Matchi dkk., 2016), alang-alang
(Kow dkk., 2014) dan sekam padi (Chandrasekhar dkk., 2002).
Terdapat beberapa metode yang digunakan dalam sintesis silika seperti metode sol
gel (Daifullah dkk., 2003; Adam dkk., 2011; Zulkifli dkk., 2011), metode
pengendapan atau presipitasi (Jal dkk., 2004; Liou dan Yang, 2011), dan metode
leaching (Umeda et al., 2007). Dari beberapa metode tersebut, metode sol gel
adalah metode yang paling banyak digunakan untuk sintesis silika (Le dkk.,
2013).
1. Karakteristik Silika
Silika memiliki sifat hidrofilik (dapat menyerap air) atau hidrofobik (tidak dapat
menyerap air) sesuai dengan struktur atau morfologinya (Sriyanti dkk., 2005),
bersifat non konduktor (Hildayati dkk., 2009). Silika berbentuk padat dan
mempunyai massa molar 60,08 gr/mol dan mempunyai pori-pori antara 2 nm
18
hingga 50 nm(Carmona dkk., 2013). Melalui metode sol gel, silika dihasilkan
dengan ukuran partikel yang halus yaitu sekitar 15 nm hingga 91 nm (Adam dkk.,
2011), sedangkan dengan metode pengendapan dihasilkan silika dengan ukuran
butir 50 nm (Jal dkk., 2004). Silika adalah isolator yang baik dengan
konduktivitas termal rendah, titik lebur tinggi, kerapatan rendah dan ukuran
partikel yang kecil (Ciriminna dkk., 2013). Karakteristik silika dapat dilihat pada
Tabel 2.
Tabel 3. Karakteristik silika.Karakteristik Nilai ReferensiDensitas (g/cm3) 2,2-2,65 Ghorbani dkk., 2015Titik lebur (oC) 1600-1725 Ghorbani dkk., 2015Konduktivitas thermal (W/cm.K) 0,013-0,014 Ghorbani dkk., 2015Konstanta dielektrik 50 Todkar dkk., 2016Resistivitas (Ω/cm) (30oC) 1012 Todkar dkk., 2016Konduktivitas listrik (200 K) (S/cm) 8,66 x 10-7 Todkar dkk., 2016Resistansi (Ω) >10 Carmona dkk., 2013Titik didih (°C) 2230 Carmona dkk., 2013
2. Silika dari Sekam Padi
Indonesia adalah negara agraris dan merupakan salah satu sumber penghasil silika
terbesar. Silika yang dihasilkan berasal dari limbah sekam padi. Silika yang
terkandung dalam sekam padi mempunyai sifat amorf dengan kemurnian tinggi
yaitu sekitar 95,35% sehingga silika dari sekam padi layak untuk dikembangkan
dalam perkembangan material berbasis silika nabati (Suka dkk., 2008). Sekam
padi adalah bagian kulit terluar atau lapisan keras pembungkus kariopsis (butiran
padi), terdiri dari dua belahan lemma dan palea yang saling bertautan. Kulit atau
lapisan tersebut, terlepas ketika proses penggilingan dan menghasilkan sekitar 20
% sekam padi sebagai produk sisa atau bahan limbah. Berdasarkan beberapa
penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa dalam sekam padi
19
terkandung komponen organik dan anorganik dengan kadar yang berbeda-beda
(Della dkk., 2002; Daifullah dkk., 2003). Komposisi kimia dari sekam padi
ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 4. Komposisi kimia sekam padi (Ghosh dan Bhattacherjee, 2013).Senyawa Kandungan (%)Silika (SiO2) 94,50Aluminum Oxide (Al2O3) 00,54Iron Oxide (Fe2O3) 00,23Calsium Oxide (CaO) 00,48Magnesium Oxide (MgO) 00,23S, P2O5, K2O, Na2O 00,21
Berdasarkan Tabel 3 terlihat bahwa kandungan unsur yang paling banyak adalah
silika. Silika dari sekam padi dapat diperoleh dengan sangat mudah dan biaya
yang relatif murah, yakni dengan cara ekstraksi alkalis atau dengan pengabuan.
Metode ekstraksi alkalis lebih mudah digunakan dibandingkan metode pengabuan
(Kalapathy dkk., 2002). Untuk menghasilkan silika amorf dengan kemurnian
tinggi, sebelum diberikan perlakuan panas terlebih dahulu dilakukan leaching
sekam padi dengan asam dan alkali, seperti HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4,
CHCOOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, dan KMnO (Javed dkk., 2010; Harsono,
2002). Dengan prosedur ini, maka dapat diperoleh padatan silika dengan
kemurnian sekitar 93 % (Harsono, 2002).
Dengan adanya kandungan silika yang tinggi, pemanfaatan silika sangat luas
termasuk dalam bidang industri. Sehingga, para peneliti tertarik
mengembangkannya dan sejauh ini silika sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai
bahan keramik (Sitorus, 2008), cordierite (Sembiring dkk., 2016), carbosil
(Simanjuntak dkk., 2012), mullite (Sembiring dkk., 2014). Selain itu juga
20
dimanfaatkan secara luas untuk berbagai material komposit (Handayani, 2009),
zeolit (Syani, 2014) serta adsorben (Amrulloh, 2014).
D. Uji dan Karakterisasi
1. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy)
Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) merupakan alat untuk
menganalisis suatu material secara kualitatif maupun kuantitatif dengan
memanfaatkan spektra inframerah. Hasil analisis FTIR berupa spektrum sebagai
pengganti pencatatan jumlah energi yang diserap, dimana frekuensi cahaya
inframerah tersebut berupa gelombang monokromatis. Jika senyawa organik
dikenai sinar inframerah yang mempunyai frekuensi tertentu (bilangan gelombang
500-4000 cm-1), sehingga beberapa frekuensi tersebut diserap oleh senyawa
tersebut. Berapa banyak yang melewati senyawa tersebut di ukur sebagai
presentasi transmitansi (presentage transmittance). Presentasi transmitansi dengan
nilai 100 berarti semua frekuensi dapat melewati senyawa tersebut tanpa diserap
sama sekali. Transmitansi sebesar 5% mempunyai arti bahwa hampir semua
frekuensi tersebut diserap oleh senyawa itu (Sembiring dan Simanjuntak, 2015).
Setiap frekuensi sinar (termasuk infrared) mempunyai panjang gelombang
tertentu. Apabila frekuensi tertentu diserap ketika melewati sebuah sampel
senyawa organik, maka ditransfer ke senyawa tersebut yang sebanding dengan
frekuensi yang timbul pada getaran-getaran ikatan kovalen antar atom dan
molekul tersebut. Puncak pada spektrum inframerah tersebut terjadi karena
penyerapan energi yang menyebabkan kenaikan dalam amplitude getaran atom-
atom yang terikat sehingga molekul berada dalam keadaan vibrasi, yang
21
menghasilkan vibrasi eksitasi. Pada ikatan kovalen, atom-atom tidak disatukan
oleh ikatan yang kaku, kedua atom berikatan karena kedua inti atom tersebut
terikat pada pasangan elektron yang sama. Kedua inti atom tersebut dapat bergetar
maju mundur dan depan belakang, atau menjauhi masing-masing. Ikatan-ikatan
selalu bergetar setiap saat dan jika ikatan itu disinari dengan jumlah yang tepat,
menyebabkan terjadinya getaran ketingkat yang lebih tinggi. Getaran yang terjadi
dengan pembelokan berbeda-beda pada setiap jenis ikatan, maka setiap jenis
ikatan menyerap inframerah dengan frekuensi yang berbeda-beda pula untuk
membuatnya meloncat ketingkat yang lebih tinggi (Sembiring, 2010).
Prinsip kerja instrumen ini adalah mengukur energi inframerah yang diserap oleh
ikatan kimia pada frekuensi atau panjang gelombang tertentu. Panjang
gelombang Spectroscopy FTIR menggunakan sistem yang disebut dengan
interferometer untuk mengumpulkan spektrum. Interferometer terdiri dari sumber
radiasi, pemisah berkas, cermin dan detektor. Cara kerja FTIR adalah energi
inframerah diemisikan dari sumber bergerak melalui celah sempit untuk
mengontrol jumlah energi yang akan diberikan ke sampel. Berkas sampel
kemudian memasuki ruang sampel, berkas akan diteruskan atau dipantulkan oleh
permukaan sampel tergantung dari energinya, yang merupakan karakteristik dari
sampel. Berkas akhirnya sampai ke detektor. Detektor yang digunakan dalam
spectroscopy FTIR adalah Tetra Glycerine Sulphate (TGS) atau Mercury
Cadmium Telluride (MCT) (Giwangkara, 2006).
2. Pengembangan Tebal (Swelling Tickness)
Pengembangan tebal adalah suatu perubahan ukuran rongga serat akibat menyerap
22
air, yang membuat sampel menjadi kaku. Menurut Olufemi dkk (2012),
pengembangan tebal adalah sifat fisik terkait dengan stabiltas dimensi. Penelitian
ini dilakukan untuk menentukan kualitas bahan yang digunakan dalam campuran
aspal.
Adapun pengujian ini dilakukan dengan menimbang berat kering sampel dalam
akuades selama 2 jam, dilanjutkan dengan menghitung pengembangan tebal
dengan rumus; (%) = 100% (1)
dimana:
T1 = Tebal sampel setelah perendaman (mm)
T0 = Tebal sampel awal sebelum perendaman (mm)
3. Degradasi
Degradasi merupakan perubahan fisik yang diamati dari struktur material yang
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan hasil selama periode waktu yang terdiri
dari satu atau lebih langkahnya (Chiellini, 2001). Degradasi secara umum terdiri
dari 3 jenis, yakni: (1) degradasi kimiawi (air, oksigen); (2) degradasi fisik yang
meliputi degradasi termal, mekanik, radiasi dan fotooksidasi; (3) biodegradasi
oleh mikroorganisme seperti jamur, bakteri dan aktinomicetes. Proses degradasi
kemudian berlanjut dengan jalan memperluas permukaan melalui pengikiasan dan
pelubangan material polimer. Dengan adanya pengikisan dan pelubangan ini,
maka kecepatan degradasi akan meningkat karena lubang yang terbentuk
mempercepat difusi oksigen dan enzim ke dalam matriks polimer. Proses
degradasi dalam penelitian ini ditandai dengan perubahan fisis yaitu tebal,
23
diameter, dan volume berdasarkan kontak dengan air yang dapat dilihat
perubahannya pada grafik yang di analisis. Untuk mengetahui volume sampel
dapat ditentukan dengan rumus menghitung volume silinder:
= (2)
dimana:
r = dimensi radius (diameter) (mm)
t = tinggi atau tebal silinder (mm)
24
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini mulai dilaksanakan pada bulan Agustus sampai dengan Oktober
2018 di Laboratorium Fisika Material Universitas Lampung dan Laboratorium
Kimia Instrumentasi Universitas Lampung. Uji fisis dan karakterisasi sampel
dilakukan di Laboratorium Fisika Inti Universitas Lampung dan Laboratorium
Kimia Universitas Padang.
B. Alat dan Bahan Penelitian
1. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam preparasi sampel meliputi : Timbangan digital, beaker
glass, kompor listrik, batang pengaduk / spatula, gelas ukur, saringan, corong
kaca, selang infus, kertas saring, alumunium foil, tisu, pipet tetes, motar dan
pastle, pH meter, oven, mikrometer sekrup, magnetic stirrer, alat press
GRASEBY SPECAC, dan ayakan 150 mesh.
2. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian diantaranya sekam padi, akuades, larutan
NaOH 1,5%, larutan HNO3 10%, aspal penetrasi 60/70, dan bensin.
25
C. Prosedur Penelitian
1. Preparasi Silika Sekam Padi
Prosedur pertama yang dilakukan adalah melakukan preparasi pada sekam padi.
Preparasi ini bertujuan untuk menghilangkan zat pengotor yang masih tercampur
didalam sekam padi yaitu, dengan mencuci sekam padi dengan air dingin yang
bersih, kemudian memisahkan sekam padi yang mengapung (dibuang) dan yang
tenggelam (digunakan untuk tahap selanjutnya). Setelah proses pencucian
kemudian sekam padi direndam dengan menggunakan air panas selama 6 jam
yang bertujuan untuk menghilangkan zat pengotor yang masih tersisa seperti
debu, kutu, pasir, tanah, dan zat pengotor lainnya. Setelah proses perendaman
selesai, kemudian sekam dikeringkan, untuk proses pengeringan ini dapat
dilakukan dengan du acara yaitu dengan menggunakan oven dan dengan
menggunakan sinar matahari.
2. Ekstraksi Silika Sekam Padi
Ekstraksi silika sekam padi ini bertujuan untuk memeperoleh siklika bubuk yang
merupakan salah satu bahan dalam penelitian ini. Tahapan pertama untuk
ekstraksi yaitu sekam padi yang telah bersih ditimbang sebanyak 50 gram,
kemudian dimasukkan kedalam beaker glass 500 ml, diytambahkan NaOH 1,5%
dan kemudian di aduk. Kemudian sekam padi yang telah dicampur dengan NaOH
1,5% dipanaskan selama 30 menit dengan menggunakan kompor listrik 600 watt
hingga mendidih sambil terus di aduk menggunakan spatula. Setelah mendidihkan
selama 30 menit kemudian sekam didiamkan selama beberapa menit untuk
menghilangkan uap panasnya dan kemudian ditutup alumunium foil dan dilakukan
proses penuaan selama 24 jam. Setelah proses aging, ampas sekam padi
26
dipisahkan dari ekstrak untuk memperoleh filtrat silika terlarut (sol). Filtrat silika
sol kemudian disaring menggunakan kertas saring agar endapan sisa ekstraksi
dapat terbuang sehingga diperoleh sol silika yang lebih jernih dan murni. Tahap
selanjutnya adalah proses pembuatan silika gel yaitu silika sol yang telah
diperoleh dimasukkan kedalam beaker glass 300 ml kemudian ditetesi larutan
asam HNO3 10%, setetes demi setetes sambil terus di aduk dengan kecepatan
1000 rpm, pada saat sol ditetesi HNO3 10% pH sol terus dipantau dengan
menggunakan pH meter hingga mencapai 7. Setelah silika gel terbentuk maka
langkah selanjutnya dilakukan proses aging selama 24 jam. Gel yang telah melalui
proses penuaan kemudian disaring dengan menggunakan air hangat dan pemutih
agar gel berwarna lebih jernih. Kemudian silika gel yang telah disaring kemudian
dikeringkan didalam oven pada suhu 110oC selama 4 jam, sehingga diperoleh
silika padatan. Kemudian silika padatan digerus sampai halus dengan
menggunakan mortar dan pastel untuk memperoleh silika serbuk yang berwarna
putih.
3. Preparasi Paduan Aspal dan Silika
Aspal murni sebanyak 5 gram dicairkan dengan bensin sebanyak 20 ml. Aspal cair
yang telah siap ditambahkan serbuk silika dengan berat 9 gram; 9,5 gram; 10
gram. Mencampur kedua paduan tersebut dengan dengan bantuan bensin sebagai
media pencampurannya. Setelah itu, dilakukan pengeringan sampel aspal silika
dengan menggunakan oven selama 4 jam pada suhu 100 ºC. Kemudian
menggerus dan mengayak serbuk aspal silika untuk mendapatkan serbuk paduan
aspal silika.
27
4. Pencetakan Pelet Paduan Aspal dan Silika
Pencetakan pelet ini menggunakan alat Press Hidrolic. Hal pertama yang
dilakukan
proses ini yaitu menimbang sampel dengan berat 5 gram untuk masing-masing
paduan aspal silika. Setelah ditimbang, masing-masing sampel tersebut
dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 100oC selama 1 jam hingga sampel
benar-benar kering. Proses pengeringan bertujuan pada saat sampel dibentuk pelet
tidak terjadi keretakkan. Sampel ditekan dengan berat beban 10 ton.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam proses pressing yaitu:
a. Menyiapkan sampel dan alat pressing.
b. Memasukan sampel ke dalam cetakan press yang berbentuk silinder.
c. Memasangkan cetakan press ke dalam alat pressing kemudian menguncinya
dengan memutar sekrup.
d. Menekan tuas pompaan untuk mendapatkan berat beban sebesar 10 ton.
e. Memutar sekrup untuk melepaskan cetakan press.
f. Menekan tuas untuk mengeluarkan hasil pelet.
D. Karakterisasi dan Uji Fisis
1. Karakterisasi dengan FTIR (Fourier Transform Infra-Red)
Pengujian FTIR dilakukan untuk mengetahui gugus fungsi yang terdapat pada
sampel. Tahapan yang dilakukan pada penelitian ini adalah:
a. Menimbang sampel halus sebanyak ± 0,1 gram.
b. Kemudian menimbang sampel padat (bebas air) dengan massa ± 0,1% dari
berat KBr.
28
c. Mencampur KBr dan sampel ke dalam mortar dan pastel kemudian diaduk
sampai tercampur rata.
d. Menyiapkan cetakan pelet.
e. Mencuci bagian sampel, base, dan tablet frame dengan kloroform.
f. Kemudian memasukkan sampel KBr yang telah dicampur dengan set cetakan
pelet.
g. Menghubungkan dengan pompa vakum untuk meminimalkan kadar air.
h. Meletakkan cetakan pada pompa hidrolik lalu beri tekanan ± 8 gauge,
kemudian menghidupkan pompa vakum selama 15 menit.
i. Mematikan pompa vakum, setelah 15 menit kemudian membuka keran udara
untuk menurunkan tekanan dalam cetakan.
j. Melepaskan pelet KBr yang sudah terbentuk
k. Meletakkan pelet KBr pada tablet holder.
l. Menghidupkan alat dengan menghubungkan alat ke sumber listrik, alat
interferometer, dan komputer.
m. Mengklik “shortcut FTIR 8400”pada layar komputer yang menandakan
program interferometer.
n. Kemudian menempatkan sampel pada alat interferometer, lalu mengklik FTIR
8400 pada komputer dan isi data file.
o. Langkah selanjutnya adalah mengklik “sample start” untuk memulai proses
analisis.
p. Untuk memunculkan harga bilangan gelombang mengklik “clac” pada menu,
kemudian mengklik “peak table” lalu mengklik “OK”.
29
q. Setelah proses ini selesai, mematikan komputer, alat interferometer dan
sumber listrik.
2. Uji Pengembangan Tebal (Swelling Tickness)
Uji pengembangan ketebalan dilakukan untuk mengetahui karakteristik fisis pada
sampel paduan aspal dan silika. Adapun langkah-langkah yang dilakukan adalah
sebagai berikut:
1. Menyiapkan sampel paduan aspal – silika.
2. Mengukur ketebalan sampel menggunakan mikrometer sekrup untuk
menentukan berat sampel awal (t0).
3. Menyiapkan beaker glass yang telah diisi akuades secukupnya kemudian
memasukkan sampel ke dalam beaker glass tersebut lalu mendiamkannya
selama 2 jam.
4. Membersihkan sampel dengan tisu kemudian mengukurnya dengan
menggunakan mikrometer sekrup untuk mengetahui tebal sampel setelah
perendaman (t1).
5. Menghitung besarnya swelling thickness masing-masing sampel dengan
persamaan 1
3. Uji Degradasi
Uji degradasi dilakukan untuk mengetahui karakteristik fisis pada sampel paduan
aspal
dan silika. Adapun langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyiapkan sampel paduan aspal – silika.
30
2. Mengukur diameter dan tebal sampel menggunakan mikrometer sekrup untuk
menentukan diameter (d0) dan tebal (to) awal sebelum direndam (W0).
3. Menyiapkan beaker glass yang telah diisi akuades secukupnya kemudian
memasukkan sampel kedalam beaker glass tersebut lalu mendiamkannya
selama 2 jam.
4. Membersihkan sampel dengan tisu kemudian diukur
menggunakan mikrometer sekrup untuk menentukan diameter (d1) dan tebal
(t1)
setelah perendaman (W1).
5. Menghitung besarnya volume silinder masing-masing sampel dengan
persamaan 2.
31
E. Diagram Alir
Proses ekstraksi silika sekam padi ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram alir pembuatan bubuk silika
Proses pembuatan paduan aspal dengan penambahan silika ditunjukkan oleh
diagram alir pada Gambar 4.
Sol Silika
Gel Silika
Silika Padatan
Sekam Padi
- Ditimbang sebanyak 50 gr
- Dipanaskan dalam larutan NaOH 1,5%
selama 30 menit
- Diaging 24 jam
- Disaring
- Disaring menggunakan kertas saring
- Distirrer dengan kecepatan 1000 rpm dan di
tetesi dengan larutan HNO3 10%
- Diaging 24 jam
- Dibersihkan dan disaring dengan pemutih
dan air hangat
- Dioven selama 4 jam dengan suhu 110oC
- Digerus sampai halus
- Disaring dengan ukuran 150 mesh
Serbuk Silika (SiO2)
32
\
Gambar 4. Diagram alir pembuatan paduan aspal dan silika
Proses pembuatan sampel paduan aspal silika dalam bentuk pelet hingga proses
karakterisasi ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 5.
Aspal murni
- Ditimbang sebanyak 5 gr- Dilarutkan dengan bensin- Dipanaskan sambil diaduk- Ditambahkan silika halus
masing-masing sebanyak 9 gr,9,5 gr, dan 10 gr
- Diaduk hingga homogen
- Dioven 4 jam pada suhu 100 oC
Paduan aspal silika
- Digerus- Diayak dengan ayakan 150 mesh
Bubuk paduan aspal silika
33
Gambar 5. Diagram alir pembuatan sampel dan karakterisasi paduan aspal silika
Bubuk paduan aspal silika
- Ditimbang sebanyak 1gr kemudiankarakterisasi menggunakan FTIR
- Ditimbang masing-masing 5 gram- Dioven 4 jam pada suhu 100 oC- Dicetak dengan alat press hidrolic pada
tekanan 10 ton
Pelet paduan aspal silika
- Dihitung swelling thickness dandegradasi
Data uji dan karakterisasi
- Dianalisis
Kesimpulan
48
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian maka dapat ditarik kesimpulan bahwa:
1. Hasil analisis FTIR sampel aspal sebelum penambahan silika menunjukkan
gugus C-H yang dominan, namun setelah penambahan silika gugus O-H
muncul sehingga mengindikasikan terjadinya ikatan Si-O-Si, Si-O dan Si-OH.
2. Penambahan silika terhadap aspal menyebabkan puncak vibrasi dari gugus C-O
dan S-O semakin melemah seiring dengan penambahan silika.
3. Hasil analisis swelling thickness dan degradasi secara fisis (diameter, tabal dan
volume) menunjukkan bahwa bahan ini cukup stabil pada setiap penambahan
silika, persentase peningkatan yang terjadi hanya sedikit. Hal ini menunjukkan
bahwa interaksi antara aspal dan silika terjadi secara fisis dan tidak terjadi
secara reaksi kimia dan hal ini sesuai yang diharapkan dari sisi aplikasi.
B. Saran
Pada penelitian selanjutnya saran yang diberikan adalah untuk meneliti pengaruh
variasi suhu sintering aspal terhadap penambahan silika pada perbandingan yang
sama.
DAFTAR PUSTAKA
Adam, F., and Chua, J. H. 2004. The Adsorption of Pamytic Acid on Rice Husk
Ash Chemically Modified with Al (III) Ion Using the Sol-Gel Technique.
Journal of Colloid and Interface Science. Vol. 22. Pp. 1085-1094.
Adam, F., Chew, T. S. and Andas, J. 2011. A Simple Template Free Sol Gel
Synthesis Of Spherical Nanosilica From Agricultural Biomass. Sol Gel
Science Technology. Vol. 59. No. 3. Pp. 580-583.
Adam, F., Kandasamy, K., and Batakrisnani, S. 2006. Iron Incorporated
Heterogeneos Catalyst from Rice Husk Ash. Journal of Colloid and
Interface Science. 384. 837-844.
Adam, L. A., Shaibu, R. O., Essien, E. R. and Oki, A. 2011. Bentonite Clay And
Waterglass Porous Monoliths Via The Sol Gel Process. Journal of Metals,
Materials and Minerals. Vol. 21. No. 2. Pp. 1-6.
Amin, N., Khattak, S., Noor, S. and Ferroze, I. 2016. Synthesis And
Characterization Of Silica From Bottom Ash Sugar Industry. Journal of
Cleaner Production. Vol. 117. Pp. 207-211.
Aminullah, Rohaeti, E. and Irzaman. 2015. Reduction Of High Purity Silicon
From Bamboo Leaf As Basic Material In Development Of Sensors
Manufacture In Satellite Technology. Procedia Environmental Sciences.
Vol. 24. Pp. 308-316.
Carmona, V.B., Oliveira, R. M., Silva, W. T. L., Mattoso, L. H. C. and
Marconcini, J. M. 2013. Nanosilica From Rice Husk: Extraction and
Characterization. Industrial Crops and Products. Vol. 43. Pp. 291-296.
Chakradhar, R.P.S., Nagabhushana, B.M., Chandrappa, K.P. and Rao, J.L. 2006.
Solution Combustion Derived Nanocrystalline Macroporous Wollastonite
Ceramics. Materials Chemistry and Physics. Vol. 95. No.7. Pp.169-175.
Chandrasekhar, S., Pramada, P. N., Raghavan, P. and Satyanarayana, K. G. 2002.
Microsilica From Rice Husk As A Possible Substitute For Condensed Fume
For High Performance Concrete. Journal of Materials Science Letters. Vol.
21. Pp. 1245-1247.
Chandrasekhar, S., Satyanarayana. K.G., Pramada, P.N. and Raghavan, P. 2003.
Review Processing, Properties and Applications of Reactive Silica from
Rice Husk an Overvie. Journal of Materials Science. 38: 3159-3168.
Daifullah, A.A.M,. Girgis, B.S. & Gad, H.M.H. 2003. Utilization of Agro-
Residues(Rise Husk) in Small Waste Water Treatment Plans. Material
Letters, 57:1723-1731.
Della, V., dan P. Hosta. 2005. Rice Husk as an Alternate Source for Active Silica
Production. Materials Letters, Vol. 57. Pp. 1723-1731.
Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Rancangan spesifikasi umum Bidang Jalan
dan Jembatan Divisi VI Perkerasan. Direktorat Jendral Bina Marga: Jakarta.
Edison, Bambang., 2010. Karakteristik Campuran Aspal Panas (Aspal Concrete-
Binder Course) menggunakan Aspal Polimer. Jurnal APTEK. Vol.2. No.1; 60-
71.
Enieb, Mahmoud dan Diab, Aboelkasim. 2016. Characteristic of Asphalt Binder
and Containing Nanosilica. Internasional Journal of Pavement Research
and Technology. Vol. 10. 148-157.
Fang, Changqing., Xin, Yu., Ruien, Yu., Pei, Liu., Xiationg, Qiao. 2016.
Preparation and Properties of Isocyanate and Nano Particles Composite
Modified Asphalt. Journal of Materials Science. Vol. 119. Pp. 113-118.
Ghorbani, F., Sanati, A. M. and Maleki, M. 2015. Production of Silica
Nanoparticles From Rice Husk as Agricultural Waste by Enviromental
Friendly Technique. Enviromental Studies of Persian Gulf. Vol. 2. No. 1.
Pp. 56-65.
Ghos, R., and Bhattacherjee, S. 2013. A Review Study on Precipitated Silica and
Activated Carbon from Rice Husk. Journal of Chemical Engineering and
Process Technology. Vol. 4. Pp. 1-7.
Harsono, H. 2002. Pembuatan silika amorf dari limbah sekam padi. Jurnal Ilmu
Dasar. Vol. 3. No. 2. Pp. 98-103.
Huang, S. C., Salomon, D. and Haddock, J. E., 2012. Workshop Introduction,
Transportation Research Circular E-C165. Transportation Research Board.
Washington, D.C.
Hui, Yao., Zhanping, You., Liang, Li., Chee, Huei, Lee., David, Wingard., Yoke,
Khin, Yap., Xianming, Shi., and Shu, wei, Goh. 2013. Rheogical Properties
and Chamical Bonding of Asphalt Modified Nanosilica. Journal of Material
in Civil Engineering. 25. 1619-1630.
Jagat, L., dan Malino, M.B. 2013. Pengujian Mutu Papan Partikel dari Serbuk
Gergaji yang diisi Silika Gel Hasil Pemurnian Abu Sekam Padi. Positron.
Vol.3. No. 1. Hal. 12-15.
Jal, P. K., Sudharsan, M. and Saha, A. 2004. Synthesis And Characterization Of
Nanosilica Prepared By Precipitation Method. Colloids and Surfaces A:
Physicochemical and Engineering Aspect. Vol. 240. No. 1-3. Pp. 173-178.
Javed, S. H., Naved, S., Feroze, N., Zafar, M., and Shafaq, M. 2010. Crystal and
amorphous from KMnO4 treated and untreated rice husk. Journal of Quality
and Technology Management. Vol. 6. No. 1. Pp. 81-90.
Jeong, K.D., Lee, S.J., Amirkhanian, S.N., Kim, K.W. 2010. Interaction of Crumb
Rubber Modified Asphalt Binder. Construction and Building Material. Vol.
24. Pp. 824-831.
Kalaphaty, U., Proctor, A., and Schultz, J. 2002 An Improved Method for
Production of Silica from Rice Husk Ash. Bioresource Technology. Vol. 85.
Pp. 285-289.
Kow, K. W., Yusoff, R., Aziz, A. R. A. and Abdullah, E. C. 2014.
Characterisation Of Biosilica Synthesised From Cogon Grass (Imperata
cylindrical). Powder Technology. Vol. 254. Pp. 206-213.
Le, V. H., Thuc, C. N. H. and Thuc, H. H. 2013. Synthesis Of Silica
Nanoparticles From Vietnamese Rice Husk By Sol Gel Method. Nanoscale
Research Letters. Vol. 8. No. 53. Pp.1-10.
Li, X., Jian, C., and Guo, H, Q. 2009. Microstructure and Perfomance of Crumb
Rubber Modified Asphalt. Constructing and Building Materials. Vol.23.
3586-3590.
Lin, Juntao., Hong, Jinxiang., Liu, Jiaping., and Wu, Shaopeng. 2016.
Investigation on Physical and Chemical Parameters to Predict Long-Term
Aging of Asphalt Binder. Construction and Building Materials. Vol. 122.
Pp. 753-759.
Lin, K., Chang, J., Chen, G., Ruan, M. and Ning, C. 2007. A Simple Method To
Synthesiza Single Crystalline ß-Wollastonite Nanowires. Journal of
Crystal Growth. Vol. 300. Pp. 267-271.
Lin, K., Zhai, W., Ni. S., Zeng. Y. and Qian. W. 2005. Study of the Mechanical
Property and in Vitro Biocompatibility of CaSiO3 Ceramics. Ceramics
International. Vol. 31. No. 2. Pp. 323-326.
Liou, T. H. and Yang, C. C. 2011. Synthesis And Surface Characteristic Of
Nanosilica Produced From Alkali Extracted Rice Husk Ash. Materials
Science Engineering B. Vol. 176. No. 7. Pp. 521-529.
Lisovskyy, I, P., Litovchenko, V, G., Mazunov, D, O., Kaschieva, S.,
Koprinarova, J., and Dmitriev, S, N. 2005. Infrared Spectroscopy Study Of
Si-SiO Structures Irradiated with High-Energy Electrons. Optoelectronics
and Advanced Materials. Vol. 7. No. 1. Pp. 325-328.
Liu, F., Guo, X. F., and Yang, G. C. 2001. Crystallization Of Gels in the SiO2-
ZrO2 -B2O3 System. Journal of Science. Vol. 36. Pp. 579-585.
Matchi, I. I., Barboni, D., Meunier, J. D., Saadou, M., Dussouillez, P., Contoux,
C. and Guede, N. Z. 2016. Intraspecific Biogenic Silica Variations In The
Grass Species Pennisetum pedicellatum Along An Evapotranspiration
Gradient In South Niger. Flora-Morphology, Distribution Functional
Ecology of Plants. Vol. 220. Pp. 84-93.
Mazzucato, E. and Gualtieri, A. F. 2000. Wollastonite Polytypes In The Cao-Sio2
System. Physics Chemical Minerals. Vol. 27. Pp. 565-574.
Olufemi, A, S., Abiodu, O., Omajor., and Paul, F, A. 2012. Evaluation of Cement-
Bonded Particle Board Produced from Afzelia Africana Wood Residues.
Journal of Engineering Science and Technology. Vol. 6. Pp. 565-574.
Pandiangan, D.K., Irwan, G.S., Mita, R., Sony, W., Dian, A., Syukuri, A., dan
Novesar, J. 2008. Karakteristik Keasaman Katalis Berbasis Silika Sekam
Padi yang diperoleh dengan Teknik Sol-Gel. Jurnalis Sains dan Teknollogi-
II. Bandar Lampung: Universitas Lampung
Rashid, R.A., Samsudin, R., Hamid, M.A.A. and Jalar, A. 2014. Low
Temperature Production of Wollastonite from Limestone and Silica Sand
Through Solid State Reaction. Journal of Asian Ceramic Societies. Vol. 2.
No.1. Pp. 77-81.
Ritonga, H Ahmad. 2017. Modifikasi Aspal Polimer Memanfaatkan Karet Ban
Bekas Menggunakan Divenil Benzena dan Dikumil Peroksida Melalui
Proses Ekstrusi. Vol. 1 No.1; 8-13.
Sembiring, S. 2010. Karakteristik struktur Keramik Borosilikat Berbasis Silika
Sekam Padi akibat Perlakuan Sintering. Prosiding Seminar Nasional Sain
Mipa, Universitas Lampung Vol. 2. 54-59.
Sembiring, S., Simanjuntak, W., Manurung, P., dan Asmi, D. 2014. Synthesis and
Characterisation of Gel-derived Mullite Precursors from Rice Husk Silica.
Ceramic International. Vol. 40. No. 5. Pp. 7067-7072.
Sembiring, S., dan Simanjuntak, W. 2015. Silika Sekam Padi, Potensinya Sebagai
Bahan Baku Keramik Industri. Plantaxia: Bandung.
Sembiring, S., Simanjuntak, W., Situmeang, R., Agus and Sebayang, K. 2016.
Preparation of Refractory Cordierite Using Amorphous Rice Husk Silica For
Thermal Insulation Purposes. Ceramic International. Vol. 42. No. 7. Pp.
8431-8437.
Shell Bitumen. 2003. The Shell Bitumen Hand Book. Publised by Shell Bitumen
Uniterd Kingdom. Pp. 42-46.
Shukur, M., Elham, A. and Mohammed, O. 2014. Characteristic of Wollastonite
Synthesized from Local Raw Materials. International Journal of
Engineering and Technology. Vol. 4. No. 7. Pp. 426-429.
Simanjuntak, W., Sembiring, S., Manurung, P., and Situmeang, R. 2013.
Characteristics of Aluminosilicates Prepared from Rice Husk Silica and
Aluminum Metal. Ceramics International. 38: 9369-9375.
Simanjuntak, W., Sembiring, S., and Sebayang, K. 2012. Effect of Pyrolysis
Temperatures on Composition and Electrical Conductivity of Carbosil
Prepared from Rice Husk. Indonesian Journal of Chemistry. Vol. 12. No. 2.
Pp. 119-125.
Siriwardena, S., Ismail, H. and Ishiaku, U. S. 2001. A Comparison Of White Rice
Husk Ash And Silica As Fillers In Ethylene-Propylene-Diene Terpolymer
Vulcanizates. Polymer International. Vol. 50. Pp. 707-713.
Sitorus, T. K. 2008. Pengaruh Penambahan Silika Amorf dari Sekam Padi
Terhadap Sifat Mekanis dan Sifat Fisis Mortar. Departemen Fisika
Universitas Sumatera Utara. Medan. Hal 23.
Sriyanti, Taslimah, Nuryono, and Narsito. 2005. Sintesis bahan hibrida amino-
silika dari abu sekam padi melalui proses sol gel. Jurnal Kimia Sains dan
Aplikasi. Vol. 8. No 1.
Sorensen, A., and Wichert, B. 2009. Asphalt and Bitumen. Encyclopedia of
Industrial Chemistry. Vol. 4. Pp. 274-294.
Spesifikasi Umum Divisi 6. 2010. Perkeerasan Aspal. Jakarta: Bina Marga.
Sugiarto, R, E. 2003. Pengaruh Variasi Tingkat Kepadatan terhadap Sifat
Marshall dan Indek Kekuatan Sisa Berdasarkan Spesifikasi Baru Beton
Aspal pada Laston (AC-WC) Menggunakan jenis Aspal Pertamina dan
Aspal Esso Penetrasi 60/70. Tesis Program Pascasarjana Universitas
Dipoogoro: Semarang.
Suka, I, G., Simanjuntak, W., Sembiring, S., dan Trisnawati, E. 2008.
Karakteristik Silika Sekam Padi dari Provinsi Lampung yang diperoleh
dengan Metode Ekstraksi. MIPA. Vol. 7. No. 1. Pp. 47-52.
Sukirman, S. 2003. Beton Aspal Campuran Panas. Granit: Jakarta.
Sun, L., and Gong, K. 2001. Silicon-based Materials from Rice Husks and Their
Applications. Industrial Engineering Chemistry Research. Vol. 40. Pp.
5861-5877.
Thuadaij, N., and Nuntiya, A., 2008. Preparation of Nanosilica Powder from Rice
Husk Ash by Presipitation Method. Chiang Mai Journal of Science. Vol. 35.
No. 1. Hal. 206-211.
Todkar, B. S., Deorukhkar, O. A. and Deshmukh, S. M. 2016. Extraction of Silica
From Rice Husk. International Jurnal of Engineering Research and
Development. Vol. 12. No. 3. Pp. 69-74.
Tsai, M. T. 2002. Effect of Hydrolysis Processing on the Character of Forsterite
Gel Fibers Part II: Crystallites and Microstructural evolution. Journal of
Europe Ceramic Society. Vol. 22. Pp. 1085-1094.
Umeda, J., Kondoh, K. and Michiura, Y. 2007. Process Parameters Optimization
In Preparing High Purity Amorphous Silica Originated From Rice Husks.
Materials Transactions. Vol. 48. No. 12. Pp. 3095-3100.
Xu, Tao., and Huang, Xiaoming. 2010. Study on Mechanism of Asphalt Binder by
Using TG-FTIR Technique. Fuel Processing Technology. Vol. 89. Pp.
2185-2190.
Yao, H., Dai, Q., and You, Z. 2015. Fourier Transform Infrared Spectroscopy
Characterization Of Aging-Related Properties Of Original And Nono-
Modified Asphalt Binder. Construction and Building Materials. Vol. 101.
Pp. 1078-1087.
Zulkifli, N. S. C., Rahman, I. A., Mohamad, D. and Hussein, A. 2011. A Green
Sol Gel Route For The Synthesis Of Structurally Controlled Silica
Particles From Rice Husk For Dental Composites Filler. Journal Ceramics
International. Vol. 39. No. 4. Pp. 4559-4567.
Zhang, F., and Yu, J. 2010. The Research for High-Performance SBR Compound
Modified Asphalt. Construction and Building Materials., Vol. 24. No. 3.
Pp. 410-418.
Zhang, F., Yu, J., and Han, J. 2011. Effects of Thermal Oxidative Ageing on
Dynamic Viscosity, TG/DTG, DTA, and FTIR of SBS and SBS;Sulfur
Modified Asphalt. Construction and Building Materials, Vol. 25, Pp. 129-
137.