PEMANFAATAN ABU BOILER PABRIK PENGOLAHAN KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN FILLER TERHADAP NILAI MARSHALL TEST PADA CAMPURAN ATB
TUGAS AKHIR Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh: AHMAD SYAKIR AMIN 09520047
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
i
LEMBAR PENGESAHAN JUDUL
: PEMANFAATAN ABU BOILER PABRIK PENGOLAHAN KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN FILLER TERHADAP NILAI MARSHALL TEST PADA CAMPURAN ATB
Nama
: AHMAD SYAKIR AMIN
NIM
: 09520047
Pada hari Sabtu 1 November 2014, telah diuji oleh tim penguji: 1. Zamzami Septiropa ST. MT Dosen Penguji I
…………………
2. Ir. Sulianto, MT
…………………
Dosen Penguji II DISETUJUI,
Dosen Pembimbing I,
Dosen Pembimbing II,
(Ir. Alik Ansyori A, MT)
(Ir.Andi Syaiful A, MT)
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil
(Ir. Rofikatul Karimah, MT)
ii
SURAT PERNYATAAN Yang bertandatangan di bawah ini: Nama
: AHMAD SYAKIR AMIN
NIM
: 09520047
Jurusan
: TEKNIK SIPIL
Fakultas
: TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa: Tugas akhir dengan judul: PEMANFAATAN ABU BOILER PABRIK PENGOLAHAN KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN FILLER TERHADAP NILAI MARSHALL TEST PADA CAMPURAN ATB adalah hasil karya saya, dan bukan karya tulis orang lain.
Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila penyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sangsi akademis.
Malang, 21 September 2015 Yang menyatakan,
Ahmad Syakir Amin
iii
KATA PENGANTAR Sujud syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir. Penulisan Tugas Akhir yang berjudul “PEMANFAATAN ABU BOILER PABRIK
PENGOLAHAN
SEBAGIAN
FILLER
CAMPURAN ATB”
KELAPA
TERHADAP
SAWIT NILAI
SEBAGAI MARSHALL
PENGGANTI TEST
PADA
ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penyusun Tugas Akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan dan motivasi yang kuat dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada : 1. Kepada yang sangat kuhormati dan kucintai yaitu kedua orang tuaku, Bapak dan Ibu, yang telah banyak memberikan dukungan melalui doa dan memberikan motivasi untuk tidak pernah putus asa, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT,
selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Alik Ansyori A, MT, selaku Dosen Pembimbing I dan dosen pembimbing akademik yang selalu membimbing dan memberikan arahan kepada penyusun dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir.Andi Syaiful A, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing,
memberikan arahan dalam tugas akhir ini, dan
meluangkan waktu serta pikirannya untuk membantu menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu. 5. Keluargaku tersayang, kakak-kakaku, terima kasih atas doa dan dukungannya. 6. Teman – teman Kully Foundation, yang selalu memberikan dukungan doa, dorongan semangat serta kerjasamanya, ”Forza Kully”. 7. Teman - teman Teknik Sipil angkatan 2009, yang telah memberikan dorongan semangat dan kerjasama ”Salam Seperjuangan”.
iv
8.
Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan Tugas Akhir ini masih banyak
terdapat kekurangan, mengingat keterbatasan wawasan penulis. Untuk itu besar harapan akan adanya masukan yang membangun demi kesempurnaan hasil penyusunan laporan selanjutnya. Akhirnya semoga Tugas Akhir yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya, Amiin.
Malang,21 September 2015
Penulis
v
PEMANFAATAN ABU BOILER PABRIK PENGOLAHAN KELAPA SAWIT SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN FILLER TERHADAP NILAI MARSHALL TEST PADA CAMPURAN ATB Ahmad Syakir Amin Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik – Universitas Muhammadiyah Malang Kampus III Jl. Tlogomas No 246 Tlp (0341)464318-319 pes. 130 Fax (0341)460435
e-mail:
[email protected]
ABSTRAK Di Indonesia perkebunan kelapa sawit sangat mudah di jumpai khususnya di pulau Sumatera dan Kalimantan, dan tentunya juga banyak pabrik-pabrik pengolahan kelapa sawit Dampak dari pertambahan pabrik kelapa sawit ini adalah bertambahnya bobot limbah yang harus dibuang, salah satu limbah tersebut adalah Abu boiler. Abu boiler pabrik kelapa sawit dihasilkan setiap proses pengolahan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit. Faktor yang menjadi pertimbangan digunakannya limbah abu boiler pabrik kelapa sawit sebagai bahan pengisi pada perkerasan jalan karena adanya sifat pozolan dari abu boiler pabrik kelapa sawit, yaitu Silica Dengan adanya penambahan abu boiler pabrik kelapa sawit sangat berpengaruh nyata terhadap sifat campuran Aspahlt Treated Base seperti Marshall Stability, Marshall Quontient, dan Air Voids. Hal tersebut dibuktikan dengan hasil pengujian menggunakan alat Marshall. Untuk Aspahlt Treated Base dengan filler abu boiler
di dapat kadar abu optimum 19%, dengan menghasilkan kualitas
campuran: Nilai Marshall Stability = 2080.23 Kg, Nilai Marshall Quotient = 9.11 Kn/mm, Nilai Marshall Air Voids = 7,56 %, Nilai Bitumen film thickness = 8.82 mm. Kata Kunci: Abu Boiler PKS, Karakteristik Marshall
vi
USING PALM OIL FUEL ASH AS PART OF REPLACEMENT FILLER ON MARSHALL TEST VALUE IN ATB MIXED Ahmad Syakir Amin Department of Civil Engineering Engineering Faculty - University of Muhammadiyah Malang Campus III Jl. Tlogomas Phone No. 246 (0341) 464318-319 pes. 130 Fax (0341) 460 435 E-mail:
[email protected]
ABSTRACT In Indonesia, oil palm plantations is very easy to find, especially on the island of Sumatra and Borneo, and of course many factories processing palm oil. The impact of this increase in palm oil mills is increasing the weight of the waste to be disposed, the waste is boiler ash. Palm Oil Fuel Ash generates each processing fresh fruit bunches (FFB) of oil palm. Factors to be considered waste Palm Oil Fuel Ash as filler in road pavement due to the nature of pozzolan from Palm Oil Fuel Ash namely Silica With the addition of Palm Oil Fuel
Ash significant effect on the
properties of these mixtures Aspahlt Treated Base Stability, Marshall Quontient, and Air Voids. This is evidenced by the results of the test with a Marshall. To Aspahlt Treated Base with ash Palm Oil Fuel Ash in the ash content may be the optimal 19%, with a mix of quality products: Value = 2080.23 Kg Marshall Stability, Marshall Quotient value = 9.11 kN / mm, Air Marshall overrides value = 7,56 %, film thickness = 8.82 mm bitumen value. Keywords: Palm Oil Fuel Ash , Marshall Characteristics
vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .............................................................................. i LEMBAR PENGESAHAN.................................................................... ii SURAT PERNYATAAN ....................................................................... iii KATA PENGANTAR ............................................................................ iv ABSTRAKSI ........................................................................................... vi DAFTAR ISI ........................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR .............................................................................. x DAFTAR TABEL ................................................................................... xi BAB I. PENDAHULUAN ...................................................................... 1 1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1 1 2. Rumusan Masalah ............................................................................. 4 1.3. Tujuan Penelitian............................................................................... 4 1.4. Hipotesis Penelitian ........................................................................... 4 1.5. Batasan Masalah................................................................................ 4 1.6. Manfaat Penelitian............................................................................. 5 1.7. Ruang Lingkup Penelitian ................................................................. 6 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 7 2.1 Penelitian Terdahulu........................................................................... 7 2.2.Jalan.................................................................................................... 7 2.3. Lapisan Asphalt Treated Base ( ATB ) ........................................... 9 2.3.1. Persyaratan Campuran ........................................................... 10 2.3.2. Penyesuaian Sifat Campuran .................................................. 11 2.4. Agregat .............................................................................................. 11 2.4.1. Jenis Agregat .......................................................................... 12 2.4.2. Agregat Kasar ......................................................................... 13 2.4.3. Agregat Halus ......................................................................... 14 2.4.4. Filler ....................................................................................... 14 2.5. Aspal.................................................................................................. 15 2.5.1. Fungsi Aspal ........................................................................... 15 2.5.2. Jenis Aspal .............................................................................. 16 2.6. Abu Boiler Pabrik Kelapa Sawit ...................................................... 17
viii
BAB III. METODE PENELITIAN ...................................................... 18 3.1. Tujuan Penelitian .............................................................................. 18 3.2. Tempat Penelitian ............................................................................. 18 3.3. Material ............................................................................................. 18 3.4. Rancangan Penelitian ....................................................................... 18 3.5. Populasi Dan Sampel ........................................................................ 20 3.6. Teknik Pengambilan Sampel ............................................................ 20 3.7. Metode Pengumpulan Data ............................................................... 20 3.8. Alat-Alat penelitian .......................................................................... 21 3.9. Bahan – Bahan Yang Digunakan ..................................................... 21 3.10. Tahapan Studi.................................................................................. 23 3.10.1. Penyediaan Material ............................................................. 23 3.10.2. Pekerjaan Persiapan ............................................................. 23 3.10.3. Pembuatan Benda Uji ........................................................... 42 3.10.4. Pengujian Campuran Aspal .................................................. 43 3.10.5. Pembahasan .......................................................................... 44 BAB IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ............................. 45 4.1. Hasil Pemeriksaan Mutu Bahan ....................................................... 45 4.2. Hasil Pemeriksaan Aspal ................................................................... 53 4.3. Perencanaan Komposisi Campuran .................................................. 54 4.4. Hasil Penelitian KAO ATB Penetrasi 80/100 ................................... 60 4.5. Pemeriksaan Campuran Menggunakan Aspal Optimum .................. 65 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................ 76 5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 76 5.1. Saran ................................................................................................. 77 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Skema Proporsi Penakaran (Batch Proportion) ..................................... 19 Gambar 3.2. Diagram Alur Penelitian......................................................................... 22 Gambar 4.1. Grafik Hubungan Aspal dengan Stabiltas Marshall .............................. 62 Gambar 4.2. Grafik Hubungan Aspal dengan Film Thickness ................................... 62 Gambar 4.3. Grafik Hubungan Aspal dengan Marshall Quetient .............................. 62 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Aspal dengan Air Voids ............................................ 63 Gambar 4.5. Grafik Menentukan Kadar Aspal Optimum ........................................... 64 Gambar 4.6. Grafik Hubungan Abu Boiler dengan Stabiltas Marshall Rata-rata....... 72 Gambar 4.7. Grafik Hubungan Abu Boiler dengan Marshall Quetient Rata-rata....... 72 Gambar 4.8. Grafik Hubungan Abu Boiler dengan Air Voids Rata-rata .................... 73
x
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Perbedaan Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku ................................. 8 Tabel 2.2. Komposisi Campuran ................................................................................ 10 Tabel 2.3. Mix Property Requirments ......................................................................... 10 Tabel 2.4. Mix Property Requirments ......................................................................... 11 Tabel 2.5. Gradasi Agregat Kasar ............................................................................... 13 Tabel 2.6. Gradasi Agregat Halus ............................................................................... 14 Tabel 2.7. Persyaratan Umum Aspal Keras ............................................................... 15 Tabel 2.8. Kandungan Kimia Abu Boiler .................................................................. 17 Tabel 3.1. Ukuran Cawan Penetrasi ............................................................................ 31 Tabel 3.2. Viskositas Penentu Suhu ............................................................................ 40 Tabel 4.1. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar Dengan Mesin Los Angeles ........... 45 Tabel 4.2. Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Kasar ......................... 46 Tabel 4.3. Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Halus ......................... 47 Tabel 4.4. Pemeriksaan Berat Jenis Abu Boiler.......................................................... 48 Tabel 4.5. Pemeriksaan Sand Equivalent Agregat Halus ............................................ 49 Tabel 4.6. Analisa Saringan Agregat Kasar ................................................................ 50 Tabel 4.7. Hasil Analisa Saringan untuk Agregat Halus (Pasir Alam) ....................... 51 Tabel 4.8. Hasil Analisa Saringan untuk Agregat Halus (Abu Batu) ......................... 52 Tabel 4.9. Hasil Pemeriksaan Titik Lembek Aspal .................................................... 53 Tabel 4.10. Hasil Pemeriksaan Daktilitas Bahan – Bahan Bitumen .......................... 53 Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Air .......... 54 Tabel 4.12. Perhitungan Gradasi Kombinasi Pasir dan Abu Batu .............................. 54 Tabel 4.13. Menetukan Proporsi Campuran Nominal ................................................ 55 Tabel 4.14. Penentuan Absorbsi Air Oleh Agregat..................................................... 56 Tabel 4.15. Menentukan Proporsi Campuran Nominal Disesuaikan .......................... 56 Tabel 4.16. Menentukan Proporsi Campuran Agregat................................................ 57 Tabel 4.17. Perhitungan Gradasi Agregat Kombinasi & Luas Total Permukaan Agregat .................................................................................................... 58 Tabel 4.18. Perhitungan Gradasi Agregat Campuran ................................................. 59 Tabel 4.19. Hasil Pemeriksaan Campuran Aspal Dengan Alat Marshall ................... 60
xi
Tabel 4.20. Hasil Pemeriksaan Sifat- Sifat Campuran Aspal Dengan Metode Alat Marshall................................................................................................... 61 Tabel 4.21. Menentukan Proporsi Campuran Asphalt Treated Base ( ATB ) ........... 65 Tabel 4.22. Menentukan Proporsi Campuran Agregat ATB....................................... 66 Tabel 4.23. Perhitungan Gradasi Agregat Kombinasi & Luas Total Permukaan Agregat Asphalt Treated Base ( ATB ) .................................................. 67 Tabel 4.24. Perhitungan Gradasi Agregat Campuran ATB ....................................... 68 Tabel 4.25. Hasil Pemeriksaan ATB Dengan Alat Marshall ...................................... 70 Tabel 4.26. Hasil Pemeriksaan Sifat- Sifat Campuran ATB Dengan Metode Alat Marshall................................................................................................... 71
xii
DAFTAR PUSTAKA Alamsyah, Alik Ansyori. 2004. Panduan Praktikum Jalan Raya Pemeriksaan Bahan Aspal Beton Campuran Panas (Hot-Mix). Malang: Penerbitan Laboratorium Universitas Muhammadiyah Malang. Astianto, Ardi. 2013. Pemberian Berbagai Dosis Abu Boiler Pada Pembibitan Kelapa Sawit Di Pembibitan Utama. Fakultas Pertanian Universitas Riau. Riau. Departemen Pekerjaan Umum. 1999. Pedoman Perencanaan Campuran Beraspal Dengan Pendekatan Mutlak. Jakarta, PT Mediatama Saptakarya (PT. Medisa). Direktorat Jendral Bina Marga. 1983. Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal BetonPondasi Atas (Lataston Atas)- ATB Jakarta: Direktorat Jendral Bina Marga. Direktorat Jendral Bina Marga. 1992. Spesifikasi Umum Jalan Kabupaten Jakarta: Direktorat Jendral Bina Marga. Direktorat Jendral Bina Marga, 2007. Uji Laboratorium Bahan Jalan Untuk Campuran Beraspal, Departemen Pekerjaan Umum. Djarwanto. 1996. Mengenal Beberapa Uji Statistik Dalam Penelitian. Yogyakarta: Penerbitan Liberty. Pusat Litbang Prasarana Transportasi. 2005. Spesifikasi Umum Bidang Jalan Dan Jembatan. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. Sentosa, Leo., Bambang Ismanto., Pamudji Widodo. 2001. Kinerja Laboratorium Campuran Hot Rolled Asphalt Dengan Abu Sawit Sebagai Filler . Bali: Simposium ke-4 FSTPT, Udayana. Sudjana. 1996. Metoda Statistika. Bandung: Penerbitan Tarsito Bandung. Sukirman, Silvia. 2003. Beton Aspal Campuran Panas. Jakarta: Granit. Suprapto, Tm. 2004. Bahan dan Struktur Jalan Raya. Yogyakarta: Biro penerbit KMTS FT UGM.. Triningsih. 2007. Penambahan Abu Bagasse Sebagai Filler Terhadap Nilai Marshall Test Pada Campuran ATB ( Asphalt Treated Base ). Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Malang. Yelvi, dan Mukhlis. 2013. Evaluasi Kinerja Campuran Beton Aspal Lapis Aus (Ac-Wc) Memakai Limbah Abu-Cpo Sebagai Filler. Jurnal Rekayasa Sipil. Volume 9, No.2.
xiii
Yuliana, Rizqi. 2013. Karakteristik Fisis Dan Mekanis Abu Sawit (Palm Oil Fuel Ash) Dalam Geoteknik. Fakultas Teknik Universitas Riau. Riau.
xiv
