CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 4 (1) : 1-5
ISSN 2776-463X

## PENGARUH PENGGUNAAN SERAT POLYETHYLENE TEREPHTHALATE TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPAL BETON AC BASE
Abdul Gaus 1 *, Nurmaiyasa Marsaoly 1 , Kardiman 2 , Aris Abdul 3
1 Magister Teknik Sipil, Universitas Khairun, Ternate
2 Mahasiswa Magister Teknik Sipil, Universitas Khairun, Ternate 3 Konsultan Perencana, Indosereang Consultant, Ternate
*) gaussmuhammad@gmail.com

## Abstrak
Beberapa dekade terakhir, plastik telah membawa banyak kemudahan bagi kehidupan masyarakat,  namun plastik juga  telah  menyebabkan  banyak  masalah  bagi  lingkungan.  Untuk  mengatasi  masalah  ini,  daur  ulang  plastik merupakan  salah  satu  alternatif,  yang  lain  dengan  menggantikan  material  alami  yang  ada  sekarang  dengan mengguakan plastik telah mendapatkan perhatian yang signifikan dari para peneliti. Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh limbah plastik jenis PET pada campuran aspal beton AC Base berdasarkan karakteristik marshall campauran aspal. Berdasarkan pengujian marshall diketahui bahwa penambhan PET pada campuran aspal dapat meningkatkan nilai stabilitas pada campuran aspal beton. Penggunaan Serat PET memberikan dampak yang positif sehingga dapat dikembang untuk penelitian selanjutnya
Kata kunci: AC Base, Aspal, Marshall, Plastik, PET

## PENDAHULUAN
Dalam beberapa tahun terakhir, perkerasan jalan mengalami kerusakan yang lebih parah sebagai akibat dari peningkatan jumlah dan berat kendaraan yang melintas di jalan. Salah satu jenis kerusakan jalan yang paling  umum  adalah  rutting  yang  berdampak  nyata  pada  kinerja  perkerasan  jalan  selama  umur layanannya. Rutting didefinisikan sebagai akumulasi deformasi permanen perkerasan jalan yang terjadi di bawah beban yang diterapkan (Matthews, 1992; Balghunaim, 1988; Abdulshaf, 1988), dan dalam hal ini,  lapisan  aspal  telah  menunjukkan  besarnya  yang  menonjol  (Khodaii,  2009) . Rutting  tidak  hanya mengurangi masa pakai campuran aspal, tetapi juga memengaruhi manuver dasar penanganan kendaraan secara negatif yang dapat mengancam nyawa penumpang (Fontes, 2010).
Berbagai faktor dapat mempengaruhi sifat rutting campuran aspal, termasuk: jenis dan gradasi agregat, jumlah rongga udara dalam campuran aspal, jenis dan jumlah kandungan pengikat, suhu lingkungan serta mode dan jumlah pembebanan yang diterapkan pada perkerasan jalan (Moghaddam, 2011; Baghaee, 2014; Radziszewski, 2007). Dilaporkan bahwa Stone Mastic Asphalt (SMA) merupakan campuran yang terdiri dari agregat kasar dan memberikan kontak batu-ke-batu antara agregat memiliki ketahanan yang jauh lebih  baik  terhadap  kerusakan  rutting  dibandingkan  dengan  campuran  gradasi  padat  konvensional (Scherocman,  1992;  Brown,  1997).  Selain  itu,  penggunaan  butiran  agregat  yang  berukuran  besar, bersudut, bertekstur kasar serta bahan pengikat yang lebih kaku dapat meningkatkan ketahanan rutting campuran  beraspal  (Roberts,  1996).  Temperatur  lingkungan  merupakan  faktor  penting  yang  dapat mempengaruhi sifat rutting campuran beraspal dan hal ini disebabkan sifat aspal sangat dipengaruhi oleh temperatur lingkungan (Baghaee, 2014).
Plastik digunakan dalam berbagai aplikasi. Beberapa barang plastik seperti botol plastik menjadi sampah hanya dalam waktu singkat setelah dibeli (Gaus dkk 2020). Setelah mengumpulkan plastik dari siklus pelanggan atau pabrik, daur ulang plastik adalah metode yang lebih disukai karena plastik dapat didaur ulang  berkali-kali.  Menurut  survei  Waste  and  Resources  Action  Programme  (WRAP),  kebanyakan
ISSN 2776-463X
plastik  yang  dikumpulkan  untuk  didaur  ulang  dari  aliran  limbah  rumah  tangga  adalah  botol  plastik. Sebagian besar botol terbuat dari Polyethylene Terephthalate (PET) yang diperkirakan rasionya 55-60% (wrap, 2007; Gaus dkk 2022).
PET dipilih dari pasar wadah minuman ringan atau botol plastik karena bahan ini tangguh (sehingga dapat  menahan  saat  jatuh),  murah,  kejernihan,  daya  tahan,  ketahanan  bau  yang  sangat  baik,  dan permeabilitas  rendah  terhadap  karbon  dioksida  (Gauss  dkk,  2022).  PET  juga  digunakan  sebagai  film kinerja tinggi seperti fotografi, pita magnetik, isolasi listrik dan laminasi film dekoratif (Strong, 2006). Kinerja PET sebagai pengganti agregat telah dilakukan dalam teknologi beton.

## TINJAUAN PUSTAKA
Hot-Mix Asphalt (HMA) adalah bahan perkerasan aspal yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Ini dikenal dengan banyak nama berbeda: HMA, beton aspal, campuran aspal, campuran bitumen, beton bitumen, dan banyak lainnya. Ini adalah kombinasi dari dua bahan utama agregat dan pengikat aspal. Agregat  meliputi  bahan  kasar  dan  halus,  biasanya  kombinasi  batu  dan  pasir  dengan  ukuran  berbeda. Jumlah agregat kira-kira 95% dari total berat campuran. Mereka dicampur dengan sekitar 5% pengikat aspal  untuk  menghasilkan  HMA.  Berdasarkan  volume,  campuran  HMA  tipikal  adalah  sekitar  85% agregat, 10% pengikat aspal, dan 5% rongga udara. Aditif ditambahkan dalam jumlah kecil ke banyak campuran HMA untuk meningkatkan kinerja atau kemampuan kerjanya. Karena perkerasan aspal beton jauh lebih fleksibel daripada perkerasan beton semen Portland, perkerasan aspal beton kadang-kadang disebut  perkerasan  fleksibel.  Perkerasan  beton  aspal  adalah  struktur  rekayasa  yang  terdiri  dari sekelompok lapisan bahan tertentu yang ditempatkan di atas tanah in-situ (Sub Grade).
Agregat (atau agregat mineral) adalah bahan yang keras seperti pasir, kerikil, batu pecah, terak, atau debu batu.  Agregat  yang  dipilih  dan  digradasi  dengan benar  dicampur  dengan  bahan  pengikat  aspal  untuk membentuk perkerasan HMA. Agregat merupakan komponen pendukung beban utama perkerasan HMA. Pengikat aspal (bitumen) yang menyatukan agregat dalam HMA, merupakan residu berat yang tersisa setelah  pemurnian  minyak  mentah.  Pengikat  aspal  sebagian  besar  terdiri  dari  karbon  dan  hidrogen, dengan sejumlah kecil oksigen, belerang, dan beberapa logam. Sifat fisik pengikat aspal sangat bervariasi dengan rentang terhadap suhu. Pada temperatur tinggi, pengikat aspal adalah cairan dengan konsistensi rendah mirip dengan minyak. Pada suhu kamar sebagian besar pengikat aspal akan memiliki konsistensi karet lunak

## M ETODOLOGI
Penelitian ini didasarkan pada pengujian laboratorium sebagai prosedur utama untuk mencapai tujuan penelitian. Semua pengujian dilakukan dengan menggunakan peralatan dan perangkat yang tersedia di laboratorium Universitas Khairun. Pengujian laboratorium dibagi menjadi beberapa tahap, yang dimulai dengan evaluasi sifat-sifat bahan seperti agregat, bitumen, dan plastik. Analisis saringan dilakukan untuk setiap jenis agregat untuk mendapatkan gradasi ukuran agregat yang diikuti oleh pencampuran agregat untuk mendapatkan  kurva  gradasi  jalur  pengikat  yang  digunakan  untuk  menyiapkan  campuran  aspal. Setelah itu disiapkan campuran aspal dengan kadar aspal yang berbeda dan dilakukan uji marshal untuk mendapatkan  kadar  aspal yang  optimum.  Nilai  aspal  optimum  digunakan  untuk  pembuatan  campuran aspal yang di modifikasi dengan persentase tertentu sampah plastik PET. Uji Marshal digunakan untuk mengevaluasi sifat-sifat campuran yang dimodifikasi ini (Gaus dkk, 2014). Metode Marshall digunakan untuk merancang campuran aspal panas, untuk menentukan kadar aspal optimum yang akan ditambahkan pada campuran agregat tertentu yang menghasilkan campuran yang memenuhi sifat kekuatan dan daya tahan yang diinginkan. Menurut metode desain Marsekal 75 pukulan standar yang ditetapkan sebagai (ASTM D 1559-89) sejumlah 15 sampel masing-masing dengan berat 1200 gram disiapkan menggunakan lima kandungan aspal yang berbeda (dari 4.5 – 6.5% dengan penambahan 0.5%). Tiga sampel digunakan untuk menyiapkan campuran aspal dengan kandungan bitumen yang bervariasi untuk mendapatkan nilai rata-rata Stabilitas Marshal, dan aliran. Sifat Marshall dari campuran aspal seperti stabilitas, flow, volume rongga dalam campuran (VIM), Marshall qountiont (MQ), volume rongga dalam mineral agregat (VMA) untuk berbagai kandungan aspal.
CLAPEYRON : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil 4 (1) : 1-5

## ISSN 2776-463X

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1 menunjukkan bahwa dengan adanya penambahan serat PET sebanyak 0.4%, nilai stabilitas marshall mencapai nilai maksimum pada kadar aspal 5.5% dengan nilai stabilitas marshall sebesar 1950 kg.
Gambar 1 . Hubungan kadar aspal dengan nilai stabilitas
Gambar 2 menunjukkan bahwa nilai flow terendah terjadi pada kadar aspal 5.5%, pemberian PET pada campuran  aspal  memberikan  memberikan  niali  flow  berada  pada  kisaran  4.7  mm  hingga  5.85  mm. Spesifikasi mensyaratkan bahwa nilai flow campuran aspal AC Base berada pada kisaran 3-6 mm.
Gambar 2 . Hubungan kadar aspal dengan nilai flow
Gambar 3 menunjukkan nilai VIM yang cenderung mengalami penurunan yang sangat tinggi dengan adanya  penambahan  PET,  nilai  vim  sangat  terpengaruh  dengan  adanya  penambahan  lembaran  PET dalam  campuran  aspal  beton.  Penambahan  PET  telah  menurunkan  nilai  VIM  melebihi  dari  yang disyaratkan,  namun  nilai  VIM  cenderung  turun  seiring  dengan  meningkatnya  kadar  aspal  dalam campuran aspal.
ISSN 2776-463X

## Gambar 3 . Hubungan kadar aspal dengan VIM
Untuk  mempertahankan  nlai  VIM  dalam  campuran  aspal  diperlukan  kadar  aspal  yang  tinggi  dalam campuran aspal. Nilai VIM dalam campuran tetap harus dikontrol karena menyangkut fleksiblitas dari campuran aspal, nilai VIM yang kecil akan memberikan dampak pada meningkatnya kekakuan campuran aspal menjadi lebih tinggi, Lembaran PET memberikan kontribusi pada cepatnya nilai VIM menurun. Gambar  4  menunjukkan  hubungan  antara  nilai  MQ  dengan  kadar  aspal,  semakin  tinggi  kadar  aspal cenderung nilai MQ campuran aspal meningkat pada kadar aspal masih kurang dalam campuran aspal beton dengan kadar aspal 4.5% - 5.5% namun spada kadar aspal 6.0% MQ aspal mengalaimi penurunan begitu pula dengan aspal 6.5 yang lebih kecil lagi

## Gambar 4 . Hubungan kadar aspal dengan nilai MQ
Gambar 5. Menunjukkan rongga campuran yang terisi aspal akibat adanya penambahan serat PET sebesar 0.4% nilai VMA  semakin  bertambah  besar  seiring  dengan  meningkatnya  nilai  kadar  aspal.  ini  mengindikasikan  bahwa penambahan  serat/lembaran  PET  dapat  menghindarkan  campuran  aspal  dari  masalah  durabilitas.  Tingginya  nilai VMA dapat menjadikan campuran aspal akan lebih tahan terhadap air sehingga mejadikan perkerasan lebih awet.

## ISSN 2776-463X

## KESIMPULAN
Penggunaan serat dari limbah plastik PET dalam campuran aspal AC-Base memberikan dampak positif pada aspal karakteristik marshall. Nilai stabilitas aspal terpenuhi dengan nilai 1950 kg, lebih dari dari persyarat AC Base sebesar 1800 kg. Kekakuan juga masih memenuhi, pada semua variasi kadar aspal nilai MQ lebih besar dari 250 kg/mm.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada  Program  Pascasarjana  Universitas  Khairun  yang  telah  mendanai pelaksanaan penelitian ini melalui skim PKUPT Pascasarjana.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdulshafi A. 1998. Rutting-review of existing models and some application to Saudi Arabia. In: Proceedings of 3rd IRF middle east regional meeting, vol. 6, Riyadh, Saudi Arabia. Balghunaim F, Al-Dhubaib I, Khan S, Fatani M, Al-Abdulwahhab H, Babshait A. 1988. Pavement rutting  in  the  Kingdom  of  Saudi  Arabia:  adiagnostic  approach  to  the  problem.  In: Proceedings of 3rd IRF middle east regional meeting, vol. 6, Riyadh, Saudi Arabia. Baghaee  Moghaddam  T,  Soltani  M,  Karim  MR.  2014.  Evaluation  of  permanent  deformation characteristics of unmodified and Polyethylene Terephthalate modified asphalt mixtures using dynamic creep test. J Mater.
Brown ER, Mallick RB, Haddock JE, Bukowski J.  1997. Performance of stone matrix asphalt (SMA) mixtures in the United States. National Center for Asphalt Technology.
Fontes LPTL, Trichês G, Pais JC, Pereira  PAA.  2010.  Evaluating permanent deformation in asphalt rubber mixtures. Constr Build Mater.
Gaus  A.,  Raudha  H.  dan  Seniyasmin.  2022. Pengaruh  penggunaan  limbah  polyethylene terephthalate terhadap campuran aspal concrete binder course . Teras Jurnal, Vol 12, No.1, pp.131-140
Gaus A., Tjaronge MW, Nur A., Djamaluddin R. 2014. Studi Karakteristik Marshall Campuran Aspal Concrete Bearing Coarse (AC BC) Yang Menggunakan Buton Granular Asphalt (BGA), Prosiding FSTPT, Vol 2. No.1
Gaus A., Marsaoly N., Saputra M. T. Y. dan Udin I., 2020. Karakteristik Marshal Campuran Aspal Beton Menggunakan Limbah Plastik , Journal of Science and Engineering, Vol. 3., No. 2, pp. 19-24.
Khodaii  A,  Mehrara  A.  2009.  Evaluation  of  permanent  deformation  of  unmodified  and  SBS- modified asphalt mixtures using dynamic creep test. Constr Build Mater.
Moghaddam TB, Karim MR, Mahrez A. 2011. A review on fatigue and rutting performance of asphalt mixes. J Sci Res Essays.
Plastics: Materials and Processing. 2006. Pearson Prentice Hall, Third Edition.
Radziszewski P. 2007. Modified asphalt mixtures resistance to permanent deformations. J Civ Eng Manage.
Roberts FL, Kandhal PS, Brown ER, Lee D, Kennedy TW.  1996. Hot mix asphalt materials, mixture design and construction. 2nd ed. Lanham (MD): NAPA Education Foundation.
Scherocman JA. Construction of SMA test sites in the US. 1992. AAPT meeting. Waste and Resources Action Programme (WRAP) Annual Local Authorities Plastics Collection Survey .2007.
.