Desain Asphalt Concrete Dengan Limbah Plastik Jenis PET ...

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

Desain Asphalt Concrete Dengan Limbah Plastik Jenis PET

(Polyethylene Terephthalate) Sebagai Pengganti Sebagian

Agregat Menggunakan Marshall Test

Asphalt Concrete Design With PET (Polyethylene Terephthalate)

Plastic Waste As A Partial Aggregate Substitution Using Marshall Test

SKRIPSI

Disusun Sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret

Disusun Oleh :

RIZAL AJIE PAMUNGKAS

I0114105

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2018


Scanned by CamScanner


viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ..................................................................... iv

ABSTRAK ......................................................................................................... v

ABSTRACT ....................................................................................................... vi

PRAKATA ......................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xv

BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................ 1

1.1 Latar Belakang......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5

2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 7

2.2 Dasar Teori .............................................................................................. 9

2.2.1 Struktur Perkerasan Lentur .......................................................... 9

2.2.1.1 Lapisan Tanah Dasar .................................................... 9

2.2.1.2 Lapisan Pondasi Bawah (Subbase) ............................... 10

2.2.1.3 Lapisan Pondasi Atas (Base) ........................................ 12

2.2.1.4 Lapisan Permukaan ....................................................... 12

2.2.2 Aspal ............................................................................................ 13

2.2.2.1 Persyaratan Aspal ......................................................... 13


ix

2.2.2.2 Jenis-Jenis Aspal . 14

2.2.2.3 Fungsi Aspal ................................................................. 15

2.2.2.4 Pemeriksaan Aspal........................................................ 16

2.2.2.5 Aspal 60/70 ................................................................... 17

2.2.3 Agregat ........................................................................................ 17

2.2.3.1 Persyaratan Agregat ...................................................... 17

2.2.3.2 Klasifikasi Agregat ....................................................... 18

2.3.3.3 Gradasi Agregat ............................................................ 21

2.2.3.4 Sifat Agregat ................................................................. 23

2.2.3.5 Bentuk dan Tekstur Agregat ......................................... 24

2.2.3.6 Daya Lekat Terhadap Aspal ......................................... 25

2.2.3.7 Berat Jenis (Specific grafity) ......................................... 26

2.2.4 Asphalt Concrete ......................................................................... 27

2.2.5 Plastik .......................................................................................... 29

2.2.6 Plastik PET .................................................................................. 30

2.3 Pengujian Benda Uji ............................................................................... 32

2.3.1 Marshall ..................................................................................... 32

2.3.1.1 Sifat-sifat Marshall...................................................... 32

BAB 3 METODE PENELITIAN ............................................................... 35

3.1 Tinjauan Umum ....................................................................................... 35

3.1.1 Metodologi .................................................................................. 35

3.1.2 Data Pengujian ............................................................................. 38

3.1.2.1 Data primer ................................................................... 38

3.1.2.2 Data Sekunder ............................................................... 38

3.1.3 Lokasi Penelitian ......................................................................... 38

3.2 Persiapan Bahan ...................................................................................... 38

3.2.1 Bahan Penelitian .......................................................................... 38

3.3 Pengujian Karakteristik Aspal ................................................................ 38

3.4 Pengujian Agregat ................................................................................... 39

3.5 Pengujian Berat Jenis Plastik .................................................................. 39

3.6 Pengujian Marshall ................................................................................. 40


x

3.7 Pengujian Campuran Aspal dengan Alat Marshall................................. 41

3.7.1 Perencanaan Jumlah Benda Uji ................................................... 41

3.7.2 Perencanaan Komposisi Aspal dengan Plastik dan Jumlah Benda

Uji ................................................................................................. 41

3.4 Persiapan Benda Uji ................................................................................ 43

3.5 Pengujian Test Marshall ......................................................................... 46

3.6 Analisis Data ........................................................................................... 47

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................ 48

4.1 Hasil

4.1.1 Karaktereristik Material Agregat ................................................. 48

4.1.2 Karakteristik Plastik PET ............................................................ 49

4.1.3 Karakteristik Aspal ...................................................................... 49

4.1.4 Perencanaan Proporsi Agregat yang digunakan pada campuran

Asphalt Concrete .......................................................................... 49

4.1.4.1 Perencanaan Campuran Asphalt Concrete Tanpa

xMenggunakan Plastik ................................................... 51

4.1.4.2 Perencanaan Campuran Asphalt Concrete dengan plastik

PET ................................................................................. 54

4.2 Karakteristik Campuran Asphalt Concrete dengan Plastik PET Sebagai

Pengganti Sebagian Agregat.................................................................... 59

4.2.1 Hasil Pengujian Karakteristik Marshall ...................................... 59

4.3 Grafik Hasil karakteristik Marshall ......................................................... 63

4.3.1 Aspal Tanpa Menggunakan Plastik PET Sebagai Pengganti

Sebagian Agregat ....................................................................... 63

4.3.2 Campuran Aspal Menggunakan 50% Plastik PET Sebagai

Pengganti Sebagian Agregat Lolos Saringan No ½ dan Tertahan

Saringan No 4 ............................................................................. 65



Saringan No 4 ............................................................................. 68


xi



Saringan No 4 ............................................................................. 70

4.4 Kadar Aspal dan Plastik Optimum Berdasarkan Karakteristik Marshall 72

4.5 Pembahasan ............................................................................................. 74

4.5.1 Hasil Pengamatan Proporsi PET pada KAO Dengan Nilai Stabilitas,

Flow, MQ, VIM, VMA, VFB ....................................................... 74

4.5.1.1 Hasil Pengamatan Proporsi PET pada KAO Dengan Nilai

Stabilitas ....................................................................... 74


Flow .............................................................................. 75


Marshall Quotient ........................................................ 77


VIM (Void In Mixture) ................................................. 78


VMA (Void Mix Aggregate) ........................................ 79


VFA (Void Filled Asphalt) ........................................... 80

4.5 Analisis Data ..................................................................................... 81

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 82

5.1 Simpulan .................................................................................................. 82

5.2 Saran ........................................................................................................ 82

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 84


iv

MOTTO

“Jangan takut untuk mencoba belajar hal baru, jangan takut untuk gagal. Yakinlah

bahwa yang kamu lakukan itu akan berhasil. Jangan lupa untuk berdoa dan selalu

berusaha”

-Ayah-

PERSEMBAHAN

Saya persembahkan karya ini untuk:

Bapak, Ibu, dan Kakakku

Terimakasih banyak ku ucapkan kepada bapak, ibu, dan kakakku atas semua doa dan

semangat yang telah diberikan kepada saya sehingga saya dapat menyelesaikan ini

semua dengan lancar. Saya bersyukur memiliki keluarga yang begitu bahagia ini,

yang tidak ada henti-hentinya selalu berusaha untuk kebahagiaan bersama. Tidak

henti-hentinya saya berdoa untuk kesehatan kalian semua, agar kalian semua dapat

melihat kesuksesanku dimasa yang akan datang, Amin Ya Allah


v

ABSTRAK

Rizal Ajie Pamungkas, 2018. Desain Asphalt Concrete Dengan Limbah Plastik

Jenis PET (Polyethylene Terephthalate) Sebagai Pengganti Sebagian Agregat

Menggunakan Marshall Test. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Banyaknya limbah plastik yang ada saat ini menjadikan suatu masalah terhadap

lingkungan saat ini. Sebagai contoh adalah limbah botol plastik. Jenis limbah botol

plastik tersebut adalah jenis PET(polyethylene terephthalate). Hampir setiap hari

banyak orang menggunakan plastic jenis tersebut. Semakin banyaknya limbah plastic

PET yang dihasilkan, maka perlu adanya pemanfaatan untuk mencegah semakin

menumpuknya limbah plastik tersebut. Dalam penelitian ini, plastic PET digunakan

sebagai pengganti sebagian agregat yang lolos saringan no ½ dan tertahan saringan no

4. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik marshall campuran

Asphalt Concrete dengan bahan pengganti agregat plastik PET serta membandingkan

kadar optimum yang didapat dari campuran limbah plastik PET dengan campuran

Asphalt Concrete tanpa menggunakan plastik. Hasil yang didapat digunakan untuk

menentukan kelayakan campuran plastic pengganti PET untuk digunakan pada

perkerasan Asphalt Concrete.

Metode yang digunakan adalah dengan melakukan penggantian sebagian agregat yang

lolos saringan no ½ dan tertahan saringan no 4, dengan kadar penggantian 50%, 75%,

dan 100%. Suhu yang digunakan pada penelitian ini adalah menggunakan suhu normal.

Suhu pemanasan agregat dan aspal 150°C dan suhu pencampuran 170°C.

Penambahan plastik PET (polyethylene terephthalate) sebagai pengganti sebagian

agregat lolos saringan No ½ dan tertahan saringan No 4 dapat meningkatkan nilai

karakteristik Marshall yaitu menaikan nilai stabilitas, nilai Marshall Quoutient, VMA,

VFA, dan menurunkan nilai Flow dan VIM. Hasil penelitian dari kadar optimum aspal

dari setiap kadar plastik yang digunakan menunjukan bahwa nilai stabilitas terbesar

pada kombinasi aspal 5% dan plastic 100% yaitu sebesar 4784,032 kg. Nilai flow

terbesar 6,68 mm pada kombinasi aspal 5% dan plastic 50%. Nilai marshall quotient

(MQ) terbesar 858,021 kg/mm pada kombinasi aspal 5% dan plastic 100%. Pada

komposisi aspal tanpa campuran plastic berturut-turut untuk nilai stabilitas, flow, dan

MQ sebesar 904,685 kg, 3,6 mm, 252,759 kg/mm. Hasil ini menunjukan bahwa plastic

PET yang digunakan sebagai pengganti sebagian agregat terbukti dapat meningkatkan

nilai karakteristik marshall sehingga layak untuk dijadikan sebagai campuran

perkerasan aspal

Kata Kunci : Plastik PET, Asphalt Concrete, Agregat, karakteristik marshall


vi

ABSTRACT

Rizal Ajie Pamungkas, 2018. Asphalt Concrete Design With PET (Polyethylene

Terephthalate) Plastic Waste As A Substitute Partially Aggregates Using Marshall

Test. Thesis. Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret

University, Surakarta.

The amount of plastic waste currently available makes a problem for the environment

at this time. An example is plastic bottle waste. The type of plastic bottle waste is a

type of PET (polyethylene terephthalate). Almost every day many people use these

types of plastic. The more plastic PET waste is produced, it is necessary to use it to

prevent the accumulation of plastic waste. In this study, PET plastic was used as a

substitute for some aggregates that passed the No. 1/2 filter and retained filter No. 4.

The purpose of this study was to determine the characteristics of Marshall mixture of

Asphalt Concrete with substitutes for PET plastic aggregates and compare the

optimum levels obtained from PET plastic waste mixture with Asphalt Concrete

mixture without using plastic. The results obtained are used to determine the feasibility

of a mixture of PET replacement plastic for use in Asphalt Concrete pavement.

The method used is by replacing a portion of the aggregate that passes filter No. 1/2

and is retained by Filter No. 4, with a replacement rate of 50%, 75%, and 100%. The

temperature used in this study is to use normal temperature. The temperature of the

aggregate heating and bitumen is 150 ° C and the mixing temperature is 170 ° C.

With the addition of PET (polyethylene terephthalate) plastic as a substitute for part

of the aggregate passed the No 1/2 filter and retained filter No. 4 can increase the

Marshall characteristic value of increasing the stability value, the value of Marshall

Quoutient, VMA, VFA, and decrease the value of Flow and VIM. The results of the

optimum levels of asphalt from each level of plastic used showed that the greatest

stability value on 5% asphalt combination and 100% plastic amounted to 4784,032

kg. The largest flow value is 6.68 mm on 5% asphalt combination and 50% plastic.

The largest value of marshall quotient (MQ) is 858,021 kg / mm in 5% asphalt

combination and 100% plastic. In the composition of asphalt without plastic mixture

respectively for the value of stability, flow, and MQ is 904,685 kg, 3,6 mm, 252,759 kg

/ mm. These results indicate that PET plastic that is used as a substitute for part of the

aggregate has been shown to increase the characteristics of Marshall so it is suitable

to be used as a mixture of asphalt pavement.

Keyword : PET Plastics, Asphalt Concrete, Aggregates, Marshall characteristics


vii

PRAKATA

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan

penyayang atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi dengan judul “Desain Asphalt Concrete Dengan Limbah

Plastik Jenis PET (Polyethylene Terephthalate) Sebagai Pengganti Sebagian

Agregat Menggunakan Marshall Test” guna memenuhi syarat memperoleh gelar

Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Penyusunan skripsi ini dapat dilakukan dengan baik berkat dari bimbingan, dukungan

dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan

ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Allah Subhanahu Wa Ta’ala,

2. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Ary Setyawan, MSc, PhD selaku dosen pembimbing I

4. Ir. Djoko Sarwono, M.T selaku dosen Pembimbing II.

5. Ir. Sugiyarto MT selaku dosen pembimbing akademik.

6. Ir. Endang Rismunarsi MT selaku dosen pembimbing kerja praktik.

7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Program Studi Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil 2014.

9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis

dengan tulus dan ikhlas.

Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan

saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang. Akhir

kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca umumnya.

Surakarta, Oktober 2018

Penyusun


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Susunan Lapisan Perkerasan Lentur ..................................... 9

Gambar 2.2. Jenis Gradasi Agregat ........................................................... 22

Gambar 2.3. Nomor Kode Plastik .............................................................. 29

Gambar 2.4. Cacahan Plastik PET ............................................................. 32

Gambar 3.1. Diagram Alir Metode Penelitian............................................ 37

Gambar 3.2. Menimbang Wajan ................................................................ 43

Gambar 3.3. Contoh Komposisi 1 Mould ................................................... 44

Gambar 3.4. Memanaskan Agregat dan Aspal ........................................... 44

Gambar 3.5. Menuangkan Aspal ke dalam Wajan ..................................... 44

Gambar 3.6. Agregat Tercampur ................................................................ 45

Gambar 3.7. Contoh Benda Uji .................................................................. 46

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas.................. 63

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Pori .......................... 63

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow ........................ 64

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Bulk density ............. 64

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient ... 65















xiii



Gambar 4.21. Histogram Hasil Pengamatan Proporsi PET pada KAO dengan

Nilai Stabilitas ....................................................................... 75


Nilai flow ............................................................................... 76


Nilai Marshall Quotient ........................................................ 77


Nilai VIM .............................................................................. 78


Nilai VMA ............................................................................ 79


Nilai VFA .............................................................................. 80


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sifat-Sifat Gradasi ......................................................................... 23

Tabel 2.2. Batas Menerus Agregat Campuran ............................................... 28

Tabel 2.3. Persyaratan Campuran Asphalt Concrete ...................................... 28

Tabel 2.4. Jenis Plastik, Kode, dan Penggunaannya ...................................... 30

Tabel 3.1 Jumlah Benda Uji .......................................................................... 42

Tabel 4.1. Karakteristik Agregat .................................................................... 48

Tabel 4.2. Karakteristik Aspal Penetrasi 60/70 .............................................. 49

Tabel 4.3. Gradasi Agregat pada Campuran Asphalt Concrete ..................... 50

Tabel 4.4. Kebutuhan Agregat 1 Mould Untuk Kadar 4% ............................. 51

Tabel 4.5. Kebutuhan Agregat 1 Mould Untuk Kadar 4,5% .......................... 52


Tabel 4.7. Kebutuhan Agregat 1 Mould Untuk Kadar 5,5% .......................... 53


Tabel 4.9. Komposisi Untuk Kadar Aspal 4% ............................................... 54

Tabel 4.10. Kebutuhan Agregat dengan Kadar 4% dan plastic 50%, 75%, 100%

....................................................................................................... 57

Tabel 4.11. Kebutuhan Agregat dengan Kadar 4,5% dan plastic 50%, 75%, 100%

....................................................................................................... 57


....................................................................................................... 58

Tabel 4.13. Kebutuhan Agregat dengan Kadar 5,5% dan plastic 50%, 75%, 100%

....................................................................................................... 58


....................................................................................................... 59

Tabel 4.15. Rekapitulasi Hasil Karakteristik Marshall .................................... 62

Tabel 4.16. Rekapitulasi Kadar Aspal Optimum Tiap Kadar Plastik Pengganti 74


xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Berkas Skripsi dan Lembar Pemantauan

Lampiran B Hasil Pengujian Agregat dan Karakteristik Aspal

Lampiran C Perhitungan Pengujian Marshall

Lampiran D Kalibrasi Alat Uji Marshall

Desain Asphalt Concrete Dengan Limbah Plastik Jenis PET ...

Documents

Transcript of Desain Asphalt Concrete Dengan Limbah Plastik Jenis PET ...