1. Home
  2. Archives
  3. Vol 26 (2019) Issue 3
  4. Articles

Penggunaan Limbah Kaca Sebagai Filler Pada Campuran Perkerasan Aspal Panas

Abstract

AbstrakPada campuran perkerasan aspal dibutuhkan bahan pengisi (filler) untuk mendukung kinerja konstruksi perkerasan jalan agar dapat menahan beban lalu lintas. Berbagai jenis filler telah banyak digunakan antara lain abu batu, semen portland dan lain-lain. Namun keterbatasan sumber daya alam mendorong upaya pemanfaatan bahan-bahan buangan dalam konstruksi perkerasan jalan. Pada penelitian ini, digunakan limbah kaca sebagai filler pada campuran perkerasan aspal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui prosentase filler limbah kaca yang paling optimum dan pengaruhnya terhadap kinerja campuran. Kinerja tersebut diukur melalui pengujian stabilitas, flow, Marshall Quotient, rongga dalam campuran, rongga di antara mineral agregat, rongga terisi aspal, Marshall immersion, tegangan tarik tidak langsung dan Cantabro loss. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan limbah kaca dengan proporsi 75% terhadap berat filler meningkatkan stabilitas dan kekakuan campuran sehingga lebih mampu untuk menerima pembebanan. Campuran dengan proporsi 75% filler limbah kaca menghasilkan nilai VIM dan VMA lebih kecil serta nilai VFB lebih besar yang mengindikasikan bahwa campuran memiliki daya ikat dan sifat saling mengunci yang kuat sehingga menghasilkan rongga lebih kecil serta selimut aspal lebih tebal. Berdasarkan hasil uji Marshall immersion dan Cantabro loss, campuran dengan proporsi tersebut lebih tahan terhadap rendaman air sehingga memiliki durabilitas lebih tinggi serta lebih tahan terhadap potensi disintegrasi. AbstractFiller is required in the asphalt concrete mixture to support the performance of pavement construction in order to withstand the traffic load. Various types of filler has been widely used, such as stone ash, portland cement and others. However, because of limitation of available natural resources, there has been a significant increase in the demand for using waste materials in pavement construction. In this study, waste glass was used as filler in asphalt concrete mixture. This study aims to determine the optimum percentage of waste glass filler and evaluate its effect on the performance of asphalt concrete mixtures. The performance was measured in term of stability, flow, Marshall Quotient, voids in mix, voids in the mineral aggregate, voids filled with bitumen, Marshall immersion, indirect tensile strength and Cantabro loss. The results showed that using the percentage of waste glass of 75% by weight of filler increased stability and stiffness so that the mixture became stronger to withstand the load. The mixtures with a proportion of 75% waste glass filler have smaller VIM and VMA values and a larger VFB. It is indicated that the mixtures have strong bonding and interlocking properties resulting in smaller voids and thicker asphalt binder film thickness. Based on the results test of Marshall immersion and Cantabro loss, the mixtures with stated proportion more resistant to water immersion, resulting in higher durability and greater resistance to potency of disintegration.

Keywords

1. Pendahuluan

Lapis aspal beton (laston) adalah jenis perkerasan jalan raya yang terdiri dari campuran aspal dan agregat bergradasi menerus dengan ukuran butir terdistribusi merata dalam satu rentang ukuran butir (Sukirman, 2007). Sebagai campuran dengan agregat bergradasi menerus, dibutuhkan filler untuk mendukung kekuatan dan memenuhi jumlah rongga dalam campuran. Menurut Departemen Pekerjaan Umum (1999), filler adalah bahan pengisi yang merupakan sekumpulan mineral agregat lolos saringan No. 200 atau 0,075 mm. Filler harus memiliki daya rekat yang tinggi dengan agregat lainnya. Dengan adanya daya rekat ini, maka filler dan aspal secara bersamaan akan membentuk suatu pasta yang membalut dan mengikat agregat halus untuk membentuk mortar.

Shaw (2000) menyebutkan bahwa salah satu persyaratan yang harus dipenuhi sebagai material filler adalah harga yang terjangkau. Dengan keterbatasan sumber dana yang ada, pemilihan jenis filler seyogyanya dilakukan untuk memenuhi kriteria tersebut. Di samping itu, sesuai dengan konsensus internasional untuk menerapkan pembangunan berwawasan lingkungan, beberapa program yang dapat dikembangkan adalah mengurangi penggunaan sumber daya alam dan memaksimalkan pemanfaatan bahan buangan atau limbah (Johnson, 1993). Pemanfaatan bahan buangan memberikan keuntungan berupa penghematan lahan tempat pembuangan, mengurangi ongkos angkut dari sumber limbah ke lokasi pembuangan serta menghemat anggaran pemerintah daerah untuk menangani limbah tersebut.

Salah satu jenis limbah yang dapat dimanfaatkan sebagai filler pada konstruksi perkerasan jalan adalah limbah kaca. Menurut Liu, dkk. (2015), komponen utama dalam limbah kaca adalah alkali dan silicon dioxide (reactive silica). Silika merupakan bahan yang bersifat mengikat atau memiliki adhesi yang tinggi. Bubuk limbah kaca mengandung silika (SiO<sub>2</sub>) sekitar 30%, kalsium oksida (CaO), alumina (Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) dan sodium oksida (Na<sub>2</sub>O) dengan prosentase pada rentang 10% dan 19%. Prosentase dari oksida lainnya di bawah 1% (Simone, dkk., 2017).

Seiak tahun 1980-an, limbah kaca telah banyak diteliti di USA dan Eropa sebagai bagian dari bahan pembentuk beton (Liu, 2015). Limbah kaca digunakan sebagai pengganti semen setelah dihaluskan. Limbah kaca dapat mengurangi porositas dari beton (Schwarz, dkk., 2008; Wang, dkk., 2010a; Wang, dkk. 2010b). Selain itu, penggunaan limbah kaca pada beton juga meningkatkan kekuatan dan durabilitas jika rasio penggunaannya pada kisaran 20%-30% (Kou dan Poon, 2009). Bubuk limbah kaca dapat berperan pada reaksi pozzolanic yang memberikan dampak positif terhadap karakteristik campuran (Lin, dkk., 2008). Disebutkan pula bahwa penggunaan 25% limbah kaca sebagai pengganti semen dapat meningkatkan kemudahan pelaksanaan (workability) dari campuran beton (Keerio, 2017).

Pada perkerasan aspal, penggunaan limbah kaca

menghasilkan campuran yang lazim disebut glassphalt. Glassphalt ini pada dasarnya sama dengan campuran aspal konvensional, perbedaannya adalah agregat kasar atau agregat halus diganti dengan limbah kaca pada rentang 5%-40% terhadap total agregat (Alimohamadi dan Sanaeirad, 2016). Beberapa penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa rendahnya absorpsi dari partikel limbah kaca terhadap aspal merupakan penyebab dari kurang efisiennya kinerja glassphalt tersebut (Ghasemi dan Marandi, 2013). Pengelupasan dini pada lapisan permukaan, pelepasan butir dan penurunan skid resistance merupakan permasalahan vang berkaitan dengan rendahnya porositas partikel limbah kaca pada glassphalt sehingga limbah kaca digunakan sebagai alternatif pengganti filler pada penelitian lainnya (Wu, dkk., 2007). Penggunaan bubuk limbah kaca sebagai filler menghasilkan densitas yang lebih rendah dan rongga pori yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan filler limestone dan semen portland (Jony, dkk., 2011).

Berdasarkan literature review tersebut, campuran aspal umumnya digunakan satu jenis filler dan dibandingkan dengan jenis filler lainnya. Pada penelitian ini, dikaji penggunaan limbah kaca sebagai filler dengan proporsi tertentu yaitu dicampurkan dengan abu batu dengan perbandingan (0:100)%, (25:75)%, (50:50)%, (75:25)% dan (100:0)%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui prosentase filler limbah kaca yang paling optimum terhadap kinerja campuran perkerasan aspal ditinjau dari stabilitas, flow, Marshall Quotient, rongga dalam campuran, rongga di antara mineral agregat, rongga terisi aspal, Marshall immersion, tegangan tarik tidak langsung dan Cantabro loss. Dengan penggunaan limbah kaca, campuran yang dihasilkan diharapkan mempunyai ikatan lebih kuat sehingga memiliki kemampuan yang optimum dalam memikul beban lalu

2. Metode

Jenis campuran yang dibuat adalah Laston Asphalt Concrete-Binder Course (AC-BC), yaitu campuran beraspal bergradasi menerus sebagai lapisan pengikat antara lapis permukaan dan lapis pondasi atas pada perkerasan jalan dengan lalu lintas berat. Campuran dibuat secara panas (hot mix) pada suhu 155°C, kemudian dipadatkan sebanyak 75 kali tumbukan pada kedua sisinya. Gradasi yang digunakan dalam campuran Laston AC-BC sesuai persyaratan pada Tabel 1.

Aspal yang digunakan diperhitungkan berdasarkan perkiraan kadar aspal optimum pada Persamaan (1) berikut (Departemen PU, 2006):

\[Pb = 0.035 (\% CA) + 0.045 (\% FA) + 0.18\] (% filler) + konstanta (1)

Di mana:

Pb = perkiraan kadar aspal optimum.

CA = agregat kasar, tertahan saringan nomor 4.

FA = agregat halus, lolos saringan nomor 4 dan tertahan saringan nomor 200.

Filler = agregat yang lolos saringan nomor 200.

Nilai konstanta berkisar 0,5 - 1,0 (untuk Laston). Dalam penelitian ini dipakai konstanta 1,0.

Dari gabungan agregat yang digunakan, diperoleh coarse aggregate = 45%, fine aggregate = 49% dan filler sebesar 6%. Dengan konstanta sebesar 1,0; diperoleh perkiraan kadar aspal optimum = 5,61%. Selanjutnya dibuat benda uji dengan kadar aspal 4,5%, 5%, 5,5%, 6% dan 6,5% menggunakan filler abu batu. Parameter pengujian yang digunakan adalah stabilitas Marshall, flow, Marshall Quotient, voids in mix (VIM), voids in the mineral aggregate (VMA), voids filled with bitumen (VFB). Berdasarkan kadar aspal optimum vang diperoleh tersebut, dibuat campuran dari hasil pengujian menggunakan filler limbah kaca dengan proporsi 0%, 25%, 50%, 75% dan 100% terhadap total berat filler. Pada kadar aspal optimum, dilakukan pula pengujian Marshall immersion, Cantabro loss dan indirect tensile strength (ITS). Pengujian Cantabro dilakukan untuk mengetahui daya tahan campuran terhadap disintegrasi dengan mesin Los Angeles tanpa bola baja sebanyak 300 putaran dengan kecepatan 30 rpm. Pengujian ITS dilakukan dengan memberi beban axial pada benda uji berbentuk briket dengan tebal = t dan diameter = d. Nilai ITS dapat dihitung menggunakan Persamaan (2):

\[ITS = \frac{2 p_{maks}}{\pi t d}\] (2)

Tabel 1. Spesifikasi gradasi agregat untuk Laston AC-BC

Ukuran ayakan% berat yang lolos terhadap
(inch)(mm)total agregat dalam campuran
1"25100
3/4"1990 - 100
1/2"12,575 - 90
3/8"9,566 - 82
No. 44,7546 - 64
No. 82,3630 - 49
No. 161,1818 - 38
No. 300,612 - 28
No. 500,37 - 20
No. 1000,155 - 13
No. 2000,0754 - 8

Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 2013

Pada masing-masing tahap pengujian, dilakukan 3 kali ulangan dan hasil yang disajikan merupakan rata-rata dari hasil uji tersebut. Benda uji dengan kadar aspal 4,5%, 5%, 5,5%, 6% dan 6,5% menggunakan filler abu batu dibuat sejumlah 15 buah. Adapun benda uji pada kadar aspal optimum menggunakan filler limbah kaca dengan proporsi 0%, 25%, 50%, 75% dan 100% terhadap total berat filler berjumlah 60 buah dengan rincian 15 buah untuk uji stabilitas Marshall dan volumetrik campuran, 15 buah untuk uji Marshall immersion, 15 buah untuk uji Cantabro loss dan 15 buah untuk uji ITS.

3. Hasil dan Pembahasan

Hasil pengujian terhadap karakteristik aspal dan agregat disajikan pada Tabel 2 dan Tabel 3.

Berdasarkan Tabel 2 dan Tabel 3 di bawah, aspal dan agregat yang digunakan telah memenuhi spesifikasi yang ditetapkan. Adapun hasil pengujian campuran dengan kadar aspal 4,5%-6,5% menggunakan filler abu batu disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4 menunjukkan hasil pengujian stabilitas Marshall, flow, Marshall Quotient, VIM, VMA dan VFB sebagai acuan untuk mendapatkan kadar aspal optimum. Dengan penggunaan 100% filler abu batu, terlihat bahwa nilai stabilitas campuran pada semua kadar aspal yang diujikan memenuhi spesifikasi yang ditentukan yaitu minimal 800 kg. Stabilitas adalah

Tabel 2. Hasil pengujian aspal

Jenis PengujianPersyaratan*)Hasil
Pemeriksaan
Penetrasi pada 25oC (0,1 mm)60 - 7062,4
Titik lembek (oC)≥ 4848
Daktilitas pada 25oC (cm)≥ 100151
Titik nyala (oC)≥ 232260
Berat jenis≥ 1,01,03
Kehilangan berat (%)≤ 0,80,62
Penetrasi setelah kehilangan berat (% asli)≥ 5487,66
Daktilitas setelah kehilangan
berat (cm)
≥ 100146,5

Sumber:*) Direktorat Jenderal Bina Marga, 2013

Tabel 3. Hasil pengujian agregat

Jenis pengujian
Agregat kasarAgregat halusFiller abu batuFiller kacaPersyaratan*)
Keausan impact (%)8,95---Maks. 30
Berat jenis bulk2,662,692,692,97Min. 2,5
Berat jenis semu2,782,742,713,00Min. 2,5
Penyerapan air1,590,710,350,40Maks. 3%
Kelekatan agregat terhadap aspal (%)100---Min. 95

Sumber:*) Direktorat Jenderal Bina Marga, 2013

Tabel 4. Hasil pengujian Marshall dan volumetrik campuran

Kadar aspal
(%)
Hasil pengujian
Stabilitas (kg)Flow (mm)MQ (kg/mm)VIM (%)VMA (%)VFB (%)
4,52465,002,65930,207,1815,7554,40
52614,862,70969,265,8815,6862,48
5,52546,002,90882,444,9915,9868,78
62522,083,35757,524,1616,3374,56
6,52337,433,60649,293,7817,0877,89
Persyaratan*)Min. 8002 - 4Min. 2503 - 5Min. 14Min. 65

Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 2013

kemampuan lapis perkerasan jalan untuk menahan beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap. Adapun nilai flow (kelelehan) suatu campuran aspal diakibatkan oleh perubahan bentuk plastis atau deformasi permanen yang terjadi akibat beban lalu lintas sampai batas keruntuhan. Seiring dengan peningkatan kadar aspal, nilai flow mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan karena dengan kandungan aspal yang semakin banyak, campuran semakin lentur dan tingkat kelelehan campuran menjadi semakin besar. Hasil pengujian yang diperoleh memperlihatkan bahwa nilai flow pada semua kadar aspal memenuhi spesifikasi yaitu berkisar antara 2-4 mm. Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil bagi dari stabilitas dan flow. Berdasarkan Tabel 4, terlihat bahwa kadar aspal dan nilai MQ berbanding terbalik. Meningkatnya kadar aspal mengakibatkan menurunnya nilai MQ. Pada seluruh rentang kadar aspal yang diujikan, nilai MQ memenuhi spesifikasi yang ditentukan yaitu minimal sebesar 250 kg/mm.

Hubungan antara kadar aspal dan nilai VIM juga disajikan pada Tabel 4. Dari tabel tersebut terlihat bahwa peningkatan kadar aspal mengakibatkan nilai VIM mengalami penurunan. Hal ini disebabkan karena semakin banyak kadar aspal pada campuran, maka rongga dalam campuran akan semakin kecil. Nilai VIM yang memenuhi spesifikasi berkisar pada kadar aspal 5,5%-6,5%, di mana syarat yang ditentukan untuk nilai VIM adalah 3%-5%. Adapun nilai voids in the mineral aggregate (VMA) cenderung meningkat seiring dengan peningkatan kadar aspal karena volume rongga di antara butir-butir agregat akan semakin besar. Nilai VMA memenuhi spesifikasi minimal sebesar 14% pada semua kadar aspal yang diujikan. Adapun nilai voids filled with bitumen (VFB) berbanding lurus dengan peningkatan kadar aspal. Semakin besar kadar aspal pada campuran, maka volume rongga dalam campuran yang terisi aspal akan semakin banyak. Nilai VFB yang memenuhi spesifikasi terdapat pada kadar aspal 5,5%-6,5% dari nilai standar yang ditetapkan yaitu minimal 65%.

Menurut Direktorat Jenderal Bina Marga (2013), persyaratan Laston AC-BC untuk stabilitas Marshall adalah minimal 800 kg, flow 2-4 mm, Marshall Quotient minimal 250 kg/mm, VIM antara 3%-5%, VMA minimal 14% dan VFB minimal 65%. Berdasarkan Tabel 4, terlihat bahwa kadar aspal 5,5%, 6% dan 6,5% memenuhi seluruh persyaratan yang ditetapkan. Hanya saja, apabila penggunaan aspal

sebesar 5,5% diterapkan di lapangan, kemungkinan terjadinya keluruhan aspal pada saat pengangkutan (draindown) dapat mengakibatkan berkurangnya aspal pada campuran sehingga kebutuhan aspal pada campuran tersebut tidak terpenuhi. Di samping itu, draindown yang berdampak pada berkurangnya aspal dapat menyebabkan nilai VIM yang dihasilkan lebih besar dari nilai yang tercantum pada Tabel 4 sebesar 4,99%. Apabila nilai VIM ini menjadi lebih besar dari persyaratan yang ditetapkan sebesar 5%, air dan debu akan mudah meresap masuk ke dalam campuran sehingga mengurangi keawetannya. Di sisi lain, meskipun kadar aspal 6,5% memenuhi seluruh persyaratan yang ditetapkan, penggunaan aspal menjadi lebih boros sehingga berdampak pada lebih mahalnya biaya konstruksi perkerasan jalan. Berdasarkan hal tersebut, ditentukan kadar aspal optimum sebesar 6% yang merupakan nilai tengah kadar aspal yang memenuhi semua persyaratan.

Dengan kadar aspal 6%, dibuat campuran berikutnya menggunakan filler limbah kaca dengan proporsi 0%, 25%, 50%, 75% dan 100% terhadap total berat filler. Nilai stabilitas Marshall, flow, Marshall Quotient, VIM, VMA dan VFB pada masing-masing proporsi filler limbah kaca disajikan pada Gambar 1 sampai Gambar 6.

Pada seluruh campuran, jumlah filler adalah 6% terhadap total agregat. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara proporsi filler limbah kaca dan filler abu batu dengan nilai stabilitas. Penggunaan filler limbah kaca sebesar 25% dari total berat filler menghasilkan nilai stabilitas yang lebih rendah dari campuran yang menggunakan 100% filler abu batu. Hal ini disebabkan karena filler limbah kaca tidak dapat mengabsorpsi aspal sehingga ikatan antara aspal dan agregat lebih kecil dari campuran yang menggunakan filler abu batu. Namun penggunaan 50% dan 75% filler limbah kaca menghasilkan nilai stabilitas yang lebih tinggi karena pada komposisi campuran ini bubuk limbah kaca dan abu batu bereaksi dengan aspal membentuk pasta yang dapat meningkatkan kekuatannya. Reaksi yang terjadi antara limbah kaca yang mengandung silika dan alumina dengan abu batu dan aspal yang meleleh akibat pencampuran secara panas menghasilkan daya ikat tertinggi pada penggunaan 75% filler limbah kaca. Selanjutnya penggunaan limbah kaca sebesar 100% justru menurunkan nilai stabilitas karena filler tersebut tidak dapat mengabsorpsi aspal.

Gambar 2 menunjukkan hubungan antara proporsi filler limbah kaca dan abu batu dengan nilai flow. Berdasarkan Gambar 2, campuran yang menggunakan limbah kaca 25% dari total berat filler menghasilkan nilai flow yang lebih besar dari campuran yang menggunakan 100% filler abu batu. Sifat kaca yang tidak mampu mengabsorpsi aspal menghasilkan ikatan yang kurang

kuat sehingga campuran lebih lentur pada penggunaan 25% filler limbah kaca. Namun penambahan proporsi limbah kaca selanjutnya sampai batas 75% memperkecil nilai flow. Kandungan silika dan alumina pada limbah kaca bereaksi dengan abu batu meningkatkan kekuatan pada campuran sehingga campuran menjadi lebih kaku. Kekakuan campuran

3

Gambar 1. Nilai stabilitas Marshall pada kadar aspal optimum

5

Gambar 4. Nilai VIM pada kadar aspal optimum

7

Gambar 2. Nilai flow pada kadar aspal optimum

9

Gambar 5. Nilai VMA pada kadar aspal optimum

11

Gambar 3. Nilai Marshall Quotient pada kadar aspal ptimum

13

Gambar 6. Nilai VFB pada kadar aspal optimum

yang lebih tinggi memperkecil lendutan yang terjadi sehingga nilai flow yang ditimbulkan menjadi semakin rendah. Adapun penggunaan 100% filler limbah kaca pada campuran menghasilkan flow yang paling tinggi dibandingkan dengan campuran lainnya karena tanpa keberadaan filler abu batu, ikatan yang terbentuk pada campuran cenderung menjadi lebih lemah.

Marshall Quotient merupakan hasil bagi dari stabilitas dan flow, sehingga nilainya secara otomatis sangat tergantung dari kedua parameter tersebut. Nilai Marshall Quotient adalah parameter yang merepresentasikan kekakuan empiris dari campuran aspal-agregat sehingga dapat dikatakan bahwa filler limbah kaca cukup berpengaruh untuk meningkatkan daya dukung perkerasan terhadap pembebanan yang diberikan. Pada semua proporsi filler limbah kaca, nilai Marshall Quotient memenuhi spesifikasi yang ditentukan yaitu minimal sebesar 250 kg/mm.

Gambar 4 dan Gambar 5 menyajikan hubungan antara proporsi filler limbah kaca dengan nilai VIM dan VMA. Kedua gambar tersebut menunjukkan kecenderungan yang sama, yaitu campuran dengan 100% filler abu batu menghasilkan nilai VIM dan VMA yang lebih besar dari campuran dengan 25% filler limbah kaca. Sifat limbah kaca yang tidak mampu mengabsorpsi aspal dan penggunaan 25% filler limbah kaca kemungkinan belum cukup menghasilkan reaksi antara limbah kaca dan abu batu yang dapat memperkuat daya ikat dalam campuran. Penambahan proporsi filler limbah kaca berikutnya memperkecil nilai VIM dan VMA dan mencapai minimum pada penggunaan filler limbah kaca sebesar 75%. Hal ini mengindikasikan bahwa pada proporsi tersebut reaksi yang terjadi antara filler limbah kaca dengan abu batu dengan aspal yang meleleh akibat pencampuran secara panas menghasilkan ikatan yang lebih kuat sehingga memperkecil terbentuknya rongga. Penggunaan filler limbah kaca sebesar 100% menghasilkan nilai VIM dan VMA yang lebih besar dari penggunaan 100% filler abu batu. Karakteristik dari filler limbah kaca yang tidak mampu mengabsorpsi aspal menghasilkan ikatan yang lebih lemah dibandingkan dengan filler abu batu sehingga sifat saling mengunci antara partikel-partikel agregat menjadi kecil dan rongga di antara mineral agregat yang terbentuk menjadi lebih besar. Hal ini mengakibatkan nilai stabilitas Marshall dan Marshall Quotient yang dihasilkan pada penggunaan 100% filler limbah kaca lebih kecil dari campuran lainnya sebagaimana yang disajikan pada Gambar 1 dan Gambar 3.

Adapun perubahan nilai VFB akibat penambahan prosentase filler limbah kaca disajikan pada Gambar 6. Nilai VFB adalah prosentase selimut aspal pada partikel agregat dalam VMA. Berdasarkan gambar tersebut, terlihat bahwa penggunaan 100% filler abu batu menghasilkan nilai VFB yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan 25% filler limbah kaca. Sebagaimana yang telah diuraikan sebelumnya, pada proporsi 25% filler limbah kaca ini, ikatan yang terbentuk pada campuran kurang kuat

sehingga prosentase rongga menjadi meningkat. Dengan kadar aspal yang sama yaitu sebesar 6%, prosentase selimut aspal yang mengisi rongga secara otomatis menjadi lebih kecil. Penambahan proporsi filler limbah kaca selanjutnya menghasilkan nilai VFB yang semakin meningkat dan mencapai nilai tertinggi pada prosentase 75%. Pada proporsi 75% filler limbah kaca, reaksi yang terjadi antara kedua jenis filler dan aspal mencapai maksimum sehingga menghasilkan selimut aspal yang paling tebal. Sebagaimana yang disajikan pada Gambar 5, rongga di antara mineral agregat yang terbentuk akibat penggunaan 100% filler limbah kaca lebih besar dibandingkan dengan 100% filler abu batu, sehingga prosentase selimut aspal yang mengisi rongga menjadi kecil yang berarti memperkecil nilai VFB.

Adapun nilai Marshall immersion pada campuran dengan berbagai proporsi filler limbah kaca dapat dilihat pada Gambar 7 berikut:

7

Gambar 7. Nilai Marshall immersion pada kadar aspal optimum

Marshall immersion merupakan stabilitas Marshall pada hot mix asphalt yang direndam selama 24 jam pada suhu 60oC. Adapun immersion index merupakan perbandingan antara stabilitas Marshall pada hot mix asphalt yang direndam selama 30 menit dengan Marshall immersion (perendaman 24 jam). Fenomena Marshall immersion ini sama dengan yang terjadi pada hasil uji stabilitas Marshall, di mana campuran yang menggunakan filler abu batu 100% memiliki daya tahan terhadap air yang lebih besar dibandingkan dengan campuran yang menggunakan filler limbah kaca 25%. Penggunaan filler limbah kaca sebesar 50% dapat meningkatkan nilai Marshall immersion, kemudian mencapai maksimum dengan proporsi penggunaan sebesar 75%. Hal ini mengindikasikan bahwa campuran yang mengandung 75% filler limbah kaca lebih tahan terhadap rendaman air sehingga memiliki durabilitas yang lebih tinggi. Akibat kurangnya ikatan yang terjadi pada campuran yang menggunakan 100% filler limbah kaca, maka daya tahan campuran tersebut terhadap air juga lebih rendah dibandingkan dengan campuran yang menggunakan 100% filler abu batu. Berdasarkan nilai stabilitas Marshall dan Marshall immersion pada Gambar 7, maka immersion index pada masing-masing campuran tersebut berturut-turut adalah sebesar 84,38%, 84,21%, 85,98%, 86,61% dan 81,44%.

Sebagaimana yang disebutkan sebelumnya, pengujian Cantabro loss dilakukan untuk mengetahui daya tahan campuran terhadap disintegrasi. Semakin kecil nilai Cantabro loss, kekuatan campuran semakin tinggi. Penggunaan filler limbah kaca sebesar 75% menghasilkan nilai Cantabro loss yang terkecil dari semua campuran yang diujikan sebagaimana yang disajikan pada Gambar 8. Fenomena ini diperkuat dengan hasil uji ITS yang ditunjukkan pada Gambar 9. Beban terbesar yang dapat dipikul campuran sampai mencapai batas keruntuhan dihasilkan pada campuran dengan proporsi 75% filler limbah kaca. Pada penggunaan 100% filler limbah kaca, nilai Cabtabro loss dan hasil ITS menunjukkan bahwa performance campuran tersebut lebih rendah dibandingkan dengan campuran lainnya.

3

Gambar 8. Nilai Cantabro loss pada kadar aspal optimum

5

Gambar 9. Nilai ITS pada kadar aspal optimum

Berdasarkan parameter Marshall, flow, Marshall Quotient, VIM, VMA dan VFB, seluruh proporsi filler limbah kaca memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan. Hasil uji Marshall immersion, Cantabro loss dan ITS juga memperkuat hasil uji pada parameter-parameter

lainnya. Berdasarkan hasil uji Marshall immersion bahwa campuran yang menggunakan 75% filler limbah kaca lebih tahan terhadap rendaman air, disarankan untuk menggunakan filler limbah kaca dengan proporsi tersebut dalam campuran perkerasan. Di samping itu, mengingat limbah kaca juga merupakan bahan buangan, penggunaan filler limbah kaca dapat mengurangi dampak negatif pembuangan limbah yang berpotensi menurunkan daya dukung lingkungan.

4. Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

  • 1. Filler limbah kaca yang bereaksi dengan filler abu batu dan aspal yang meleleh akibat pencampuran secara panas menghasilkan kinerja hot mix asphalt yang maksimum pada penggunaan filler limbah kaca sebesar 75% terhadap total berat filler.
  • 2. Pada penggunaan 75% filler limbah kaca dan 25% filler abu batu, nilai VIM dan VMA mencapai minimum sedangkan nilai VFB mencapai maksimum karena pada proporsi tersebut terjadi ikatan yang lebih kuat sehingga memperkecil terbentuknya rongga dan memperbesar prosentase selimut aspal pada agregat dalam rongga di antara mineral agregat tersebut.
  • 3. Penggunaan 75% filler limbah kaca menghasilkan sifat saling mengunci yang lebih tinggi sehingga meningkatkan stabilitas dan kekakuan campuran yang berarti bahwa campuran lebih mampu untuk menerima pembebanan.
  • 4. Hasil uji Marshall immersion dan Cantabro loss menunjukkan bahwa campuran dengan proporsi 75% filler limbah kaca dan 25% filler abu batu menghasilkan campuran yang lebih tahan terhadap rendaman air sehingga memiliki durabilitas yang lebih tinggi dan lebih tahan terhadap potensi disintegrasi.
  • 5. Penggunaan 100% filler abu batu menghasilkan kinerja campuran yang lebih baik dari 100% filler limbah kaca karena sifat limbah kaca yang tidak mampu mengabsorpsi aspal mengakibatkan ikatan yang terjadi pada campuran yang menggunakan filler limbah kaca lebih rendah dari campuran yang menggunakan filler abu batu.

Research Intelligence

Data from OpenAlex ↗

Metrics

3
Citations
0.21
FWCIfield-weighted
61th
Percentilevs same year + field
Article
Work type
Open Access

Citation Trend

Citation Timeline

YearCitations
20261
20241
20211

Semantic Profile AI-classified research signals

Physics 0.59
level 0
level 1
level 2

Institution Network

References

  1. Departemen Pekerjaan Umum, 1999, Pedoman Perencanaan Campuran Beraspal Dengan Pendekatan Kepadatan Mutlak, Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta.
  2. Departemen Pekerjaan Umum, 2006, Buku III Campuran Beraspal Panas Dengan Asbuton Olahan, Pedoman Pemanfaatan Asbuton, Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta.
  3. Departemen Pekerjaan Umum, 2007, Buku III Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Jakarta.
  4. Johnson, S.P., 1993, The Earth Summit: the UN Conference on Environment & Development: UNCED, Graham & Trotman, London.
  5. Keerio, M.A.; Khoso, S.; Khan, J.S.; Ansari, A.A.; Bhatti, N.K., 2017, The Effect of Waste Glass as Partial Replacement of Cement on Properties of Concrete, Engineering Science and Technology International Research Journal, Vol. 1, No.1.
  6. Kementerian Pekerjaan Umum, 2010, Dokumen Pelelangan Nasional Penyediaan Pekerjaan Konstruksi (Pemborongan) untuk Kontrak Harga Satuan, Spesifikasi Umum (Revisi 3), Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta.
  7. Kou, S.C.; Poon, C.S., 2009, Properties of Self-Compacting Concrete Prepared with Recycled Glass Aggregate. Cem. Concr. Compos., 31, 107-113.
  8. Lin, K.L.; Wang, N.F.; Shie, L.; Lee, T.C.; Lee, C., 2008, Elucidating the Hydration Properties of Paste Containing Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Waste Glass. J. Hazard. Mater., 159, 471-475.
  9. Liu, S., Wang, S., Tang W., Hu, N., and Wei, J., 2015, Inhibitory Effect of Waste Glass Powder on ASR Expansion Induced by Waste Glass Aggregate, Materials 2015, 8, 6849-6862; doi:10.3390/ma8105344 www.mdpi.com/journal/materials DOI: 10.3390/ma8105344
  10. Schwarz, N.; Neithalath, N. 2008, Influence of a Fine Glass Powder on Cement Hydration, Comparison to Fly Ash and Modeling the Degree of Hydration, Cem. Concr. Res. 38, 429-436.
  11. Shaw, D.E., 2000, The Use of Fly Ash in the Manufacture of Asphalt Shingles, Proceedings of the Fourth International Symposium on Roofing Technology, 13-118.
  12. Sukirman, S., 2007, Beton Aspal Campuran Panas, Yayasan Obor Indonesia, Jakarta.
  13. Wang, H.Y.; Huang, W.L. 2010a, A study on the Properties of Fresh Self-Consolidating Glass Concrete. Constr. Build. Mater., 24, 619-624.
  14. Wang, H.Y.; Huang, W.L. 2010b, Durability of Self-Consolidating Concrete Using Waste LCD Glass. Constr. Build. Mater., 24, 1008-1013.