Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats

## Analisa Pengaruh Variasi Temperatur Pemadatan Campuran Laston Lapis Antara (AC-BC) dengan Menggunakan Aspal Modifikasi
Machsus Machsus 1,* , Amalia Firdaus Mawardi 1 , Mohamad Khoiri 1 , Rachmad Basuki 1 , Farraz Haidar Akbar 1
Departemen Teknik Infrastruktur Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: machsusfawzy@gmail.com
Info Artikel

## Abstract
Diajukan                   4 Desember 2019
Diperbaiki                 4 Desember 2019 Disetujui                     30 Januari 2020 Keywords: polyethylene terephthalate, AC- BC, marshall characteristic, compaction temperature This paper aims to provide an analysis of the effect of variations in compaction temperature between the Laston Lapis Intermediate Mixture (AC-BC) using modified asphalt that utilizes Polyethylene Terephthalate (PET) plastic waste. The variation of compaction temperature used is 100°C - 180°C with a temperature interval of 10°C. The method used in AC-BC mixing is the wet  method.  Preparation  and  testing  of  test  specimens  are  carried  out  in  2  stages,  namely making test specimens without addition and with the addition of PET. The results showed that the  optimum  temperature  of  conventional  asphalt  compaction  was  160  °  C  and  stability  of 1602.10 kN and MQ was 376.71 kg / mm. In the modified asphalt with the addition of PET type plastic obtained an optimum compaction temperature of 180 °C with a stability value of 2547.27 kN and MQ of 629.91 kg / mm.
Kata kunci: polyethylene terephthalate, AC- BC , karakteristik marshall, temperatur pemadatan Abstrak
Makalah  ini  bertujuan  memberikan  analisa  pengaruh  variasi  temperatur  pemadatan Campuran  Laston  Lapis  Antara  (AC-BC)  dengan  menggunakan  aspal  modifikasi  yang memanfaatkan limbah plastik jenis Polyethylene Terephthalate (PET) . Variasi temperatur pemadatan yang digunakan yaitu 100°C - 180°C dengan interval temperature 10 0 C. Metode yang  digunakan  dalam  pencampuran  AC-BC  ini  adalah  metode  basah.  Pembuatan  dan pengujian  benda  uji  dilakukan  dalam  2  tahap,  yakni  pembuatan  benda  uji  tanpa penambahan dan dengan  penambahan  PET.  Hasilnya  menunjukkan  bahwa  temperatur optimum pemadatan aspal konvensional 160°C dan stabilitas 1602,10 kN dan MQ sebesar 376,71  kg/mm. Pada aspal modifikasi dengan  penambahan plastik  tipe  PET didapatkan temperatur optimum pemadatan 180°C dengan nilai stabilitas 2547,27 kN dan MQ sebesar 629,91 kg/mm.

## 1. Pendahuluan
Penggunaan limbah plastik sebagai bahan substitusi dan aditif  dalam  campuran  aspal  menjadi  hal  positif  di  tengah perkembangan pembangunan infrastruktur jalan saat ini. Saat ini limbah botol minuman plastik dengan jenis Polyethylene Terephthalate (PET) yang paling banyak digunakan masya- rakat,  karena  bahan  plastik  ini  memiliki  kelebihan  diban- dingan dengan jenis lainnya. Plastik PET hanya bisa satu kali digunakan,  yang  ditandai  dengan  segitiga  berangka  satu, sehingga volume pembuangannya semakin banyak[1],[2].
Menurut  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Jenna  R. Jambeck  dari  University  of  Georgia,  pada  tahun  2010 terdapat 275 juta ton jumlah limbah plastik yang dihasilkan di seluruh dunia. Jenna R. Jambeck memperkirakan sekitar 4,8-12,7 juta ton diantaranya terbuang dan mencemari laut. Indonesia  adalah  negara  yang  memiliki  populasi  pesisir sebesar 187,2 juta yang setiap tahunnya menghasilkan 3,22 juta ton limbah plastik yang belum tertangani dengan baik. Diperkirakan  sekitar  0,48-1,29  juta  ton  dari  limbah  plastik
tersebut  diduga  mencemari  lautan.  Data  tersebut menunjukkan  bahwa  Indonesia  merupakan  negara  dengan jumlah pencemaran limbah plastik ke laut terbesar kedua di dunia. China memimpin dengan tingkat pencemaran limbah plastik ke laut sekitar 1,23-3,53 juta ton/tahun[3].
Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat (PUPR)  terus  mengembangkan  teknologi  campuran  aspal plastik. Penerapan teknologi aspal plastik merupakan upaya pemerintah dalam pengurangan limbah plastik. Penambahan limbah plastik PET dapat meningkatkan mutu pada campuran AC-BC  dan  menghemat  biaya  konstruksi  infrastruktur jalan[1],[4].
Proses  pembuatan  campuran  aspal  modifikasi  dapat dilakukan  dengan  dua  cara,  yaitu  cara  basah  ( wet  process ) dan cara kering ( dry process ). Cara basah dilakukan dengan mencampurkan mencampurkan limbah plastik dengan aspal untuk  melakukan  modifikasi  terhadap  aspal.  Cara  kering dilakukan  dengan  mencampurkan  limbah  plastik  dengan
agregat  panas  kemudian  dicampur  dengan  aspal  untuk memodifikasi agregat[1],[9].
Pembuatan  campuran  aspal  modifikasi  dengan  penam- bahan plastik PET membutuhkan temperatur tinggi[4]. Oleh karena  itu,  perlu  dilakukan  penelitian  mengenai  pengaruh variasi  temperatur  pemadatan  Campuran  Laston  Lapis Antara  (AC-BC)  terhadap  karakteristik  Marshall  dengan menggunakan  aspal  modifikasi.  Hal  ini  penting  untuk mengetahui  temperatur  pemadatan  minimum  dan  optimum pada  Campuran  AC-BC  agar  memenuhi  spesifikasi  umum Bina Marga 2010[5].

## 2. Material dan Metode
Penelitian  ini  menggunakan  beberapa  jenis  ukuran material  agregat  yaitu  agregat  ukuran  (10-20  mm),  (10-10 mm),  (5-10  mm),  dan  abu  batu  dengan  ukuran  (0-5  mm). Jenis  aspal  yang  digunakan  adalah  aspal  dengan  penetrasi 60/70.  Proporsi  campuran  menggunakan  proporsi  dari penelitian  sebelumnya  yang  sudah  dilakukan  oleh  Derina Septia Pertiwi 2018. Alat – alat yang digunakan meliputi 1 set alat uji sifat fisik agregat, 1 set alat uji aspal, serta alat uji marshall.
Botol  plastik  bekas  tape  PET  digunakan  sebagai  aditif pengubah  dalam  campuran  aspal  panas.  Untuk  tujuan  ini, limbah  botol  plastic  PET  dibersihkan  dan  dipotong  kecil- kecil  dan  dihancurkan  dengan  alat  penacacah  ( crusher ) khusus untuk plastik.
Metode dalam penelitian ini meliputi pengujian material, pengujian  aspal,  pembuatan  serta  pengujian  kadar  aspal optimum  dan  pembuatan  serta  pengujian  aspal  plastik. Pencampuran  limbah  plastik  menggunakan  metode  basah ( wet process ). Variasi temperatur pemadatan yang digunakan 100 o C, 110 o C, 120 o C, 130 o C, 140 o C, 150 o C, 160 o C, 170 o C, dan 180 o C.
Tahapan  analisa  dan  pembahasan  pada  penelitian  ini meliputi  uji  karakteristik  marshall  yaitu  nilai  kepadatan, VIM, VMA, VFA, Stabilitas, Flow , dan Marshall Quotient . Jika  tahapan  analisa  dan  pembahasan  telah  selesai  maka dapat dilakukan penarikan kesimpulan.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pengaruh  variasi  temperature  pemadatan  Campuran Laston  Lapis  Antara  (AC-BC)  dengan  menggunakan  aspal modifikasi,  yakni  dengan  penambahan  limbah  plastik  PET dapat  dilihat  pada  perubahan  karakteristik  Marshall. Karakteristik Marshall pada penelitian ini dapat dilihat dari: nilai VIM ( Void in Mix ), VMA ( Void in Mineral Aggregate ), VFA ( Void Filled Asphalt ), Flow , Stabilitas, and MQ.
Gambar  1. Grafik  pengaruh variasi  temperatur  pemadatan terhadap VIM
Gambar  1 menunjukkan  pengaruh  variasi  temperatur pemadatan Campuran Laston Lapis Antara (AC-BC) terha- dap  nilai  VIM.  Temperatur  pemadatan  campuran  AC-BC konvensional  dan  modifikasi  yang  semikin  tinggi  berpe- ngaruh  terhadap nilai  VIM  yang  cenderung  menurun.  Ber- dasarkan  Spesifikasi  Umum  Bina  Marga  2010  ditetapkan nilai VIM untuk AC-BC memiliki syarat minimum 3% dan maksimum 5%. Untuk itu, pada AC-BC konvensional hanya pada  temperatur  pemadatan  150°C  hingga  170°C  yang memenuhi,  sedangkan  pada  AC-BC  konvensional  hanya pada temperatur pemadatan 150°C hingga 180 o C yang me- menuhi. Nilai VIM ini menunjukkan bahwa pada temperatur di bawah 150°C tidak memenuhi spesifikasi. Pada temperatur pemadatan rendah aspal sulit menyelimuti agregat, sehingga campuran aspal dan agregat tidak homogen[5],[6].
Gambar  1 juga  memperlihatkan  bahwa  nilai  VIM campuran  AC-BC  modifikasi  cenderung  lebih  tinggi dibanding AC-BC konvensional. Hal ini disebabkan karena kadar  aspal  yang  seharusnya  mengisi  rongga  dalam campuran  terhalang  oleh  plastik.  Akibatnya  prosentase rongga  dalam  campuran  menjadi  semakin  banyak.  Rongga yang  tidak  terisi  oleh  aspal  ini  mengakibatkan  pori-pori dalam campuran semakin banyak. Olek karena itu, campuran AC-BC modifikasi tidak kedap air. Disamping itu, campuran AC-BC modifikasi menjadi lebih mudah crack , akibat proses oksidasi[4] , [7].
Selanjutnya  pada Gambar  2 dapat  dilihat  pengaruh variasi  temperatur  pemadatan  terhadap  VMA,  baik  pada pengujian  campuran  AC-BC  konvensional  maupun  modi- fikasi.  Grafik  tersebut menggambarkan  bahwa peningkatan temperatur  pemadatan  berpengaruh  terhadap  menurunnya nilai  VMA.  Pada Gambar  2 juga  ditunjukkan  bahwa  nilai VMA untuk semua variasi temperatur pemadatan memenuhi spesifikasi  umum  Bina  Marga  2010  yaitu  minimum  14% untuk  AC-BC.  Nilai  VMA  yang  rendah  pada  temperatur
R² = 0.9465 1 3 5 7 9 11 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 V IM ( % ) Suhu (°C) VIM KONVENSIONAL VIM MODIFIKASI MINIMAL
MAKSIMAL
pemadatan tinggi dikarenakan campuran AC-BC mengalami pemadatan yang  optimal. Prosentase rongga dalam mineral agregat  menjadi  sedikit,  karena  terisi  aspal,  dan  akibatnya lekatan butiran antar agregat menjadi semakin baik[5],[6].
Gambar 2. Grafik Pengaruh Variasi Temperatur Pemadatan Terhadap VMA
Gambar  2 juga  memperlihatkan  bahwa  nilai  VMA campuran AC-BC modifikasi lebih rendah daripada AC-BC konvensional. Penambahan plastik dapat menghalangi kadar aspal  yang  seharusnya  mengisi  rongga  dalam  mineral agregat. Semakin banyak rongga dalam mineral agregat yang tidak  terisi  aspal  mengakibatkan  mudah  lepasnya  ikatan butiran antar agregat[7],[8].
Gambar 3. Grafik Pengaruh Variasi Temperatur Pemadatan Terhadap VFA
Gambar 3 memperlihatkan pengaruh variasi temperatur pemadatan  terhadap  VFA  pada  campuran  AC-BC  konven- sional dan modifikasi. Grafik tersebut menunjukkan bahwa peningkatan temperatur pemadatan berdampak terhadap nilai VFA  yang  cenderung  meningkat.  Berdasarkan  Spesifikasi Umum  Bina  Marga  2010,  disyaratkan  bahwa  nilai  VFA untuk AC-BC memiliki syarat minimum 65%. Data menun- jukkan  bahwa  semua  nilai  VFA  pada  varias  temperatur pemadatan pada AC-BC konvensional memenuhi spesifikasi.
Namun, pada AC-BC modifikasi yang memenuhi spesifikasi hanya  pada  temperatur  pemadatan  150°C  hingga  180°C. Pada temperatur pemadatan AC-BC yang  rendah diperoleh nilai VFA juga rendah. Artinya prosentase rongga yang terisi aspal  rendah.  Dengan  kata  lain,  jumlah  pori-pori  yang banyak, sehingga campuran tersebut tidak kedap air[5],[6].
Gambar 3 juga menunjukkan nilai VFA campuran AC- BC modifikasi lebih rendah dibanding AC-BC konvensional. Kondisi ini terjadi karena penambahan plastik menghalangi pengisian rongga dalam campuran dengan aspal. Akibatnya rongga  yang  tidak  terisi  aspal  semakin  banyak,  sehingga campuran AC-BC menjadi porus[4].
Gambar 4. Grafik Pengaruh Variasi Temperatur Pemadatan Terhadap Stabilitas
Gambar  4 menunjukkan  pengaruh  variasi  temperatur pemadatan terhadap nilai stabilitas campuran AC-BC, baik konvensional  maupun  modifikasi.  Grafik  tersebut  menun- jukkan bahwa jika temperatur pemadatan maka stabilitasnya juga meningkat. Hal ini karena temperatur pemadatan yang tinggi  mengakibatkan  campuran  AC-BC  mengalami  pema- datan  optimal.  Posisi  antar  partikel  dalam  campuran  saling mengunci  sehingga  daya  ikatnya  semakin  kuat,  maka  nilai stabilitasnya menjadi semakin tinggi[6],[9].
Gambar  4 juga  memperlihatkan  bahwa  nilai  stabilitas AC-BC  modifikasi  lebih  tinggi  daripada  AC-BC  konven- sional.  Hal  ini  disebabkan  plastik  yang  ditambahkan  ber- bentuk  serat  bersudut  dan  agregat  yang  terselimuti  aspal saling mengunci dengan baik. Stabilitas AC-BC modifikasi lebih  tinggi  karena  posisi  agregat  menjadi  lebih  stabil  dan tidak  mudah  bergeser  dari  tempatnya  ketika  diberi beban[4],[9].
Gambar  5 menunjukkan  pengaruh  variasi  temperatur pemadatan terhadap flow pada pengujian campuran AC-BC konvensional  dan  modifikasi.  Data  tersebut  menunjukkan bahwa  peningkatan  temperatur  pemadatan  berdampak
R² = 0.7578 16 18 20 22 24 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 V M A ( % ) Suhu (°C) VMA KONVENSIONAL VMA MODIFIKASI MINIMAL R² = 0.7861 50 54 58 62 66 70 74 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 V F A ( % ) Suhu (°C) VFA KONVENSIONAL VFA MODIFIKASI MINIMAL R² = 0.6379 800 1200 1600 2000 2400 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 St ab ili ta s (k g) Suhu (°C) STABILITAS KONVENSIONAL STABILITAS MODIFIKASI
MINIMAL KONVENSIONAL MINIMAL MODIFIKASI
Machsus Machsus, dkk., Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 18, Nomor 1, Februari 2020 (107-112) 110
terhadap  menurunnya  nilai Flow .  Berdasarkan  Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 dipersyarakan untuk campuran AC- BC  nilai  Flow  berada  pada  rentang  antara  2  mm  –  4  mm. Hasil  pengujian Flow ini  menunjukkan  bahwa  pada campuran  AC-BC  konvensional  hanya  pada  temperatur pemadatan 160°C yang memenuhi spesifikasi. Namun, untuk campuran  AC-BC  modifikasi  hanya  pada  temperatur pemadatan 180°C yang memenuhi spesifikasi[5].
Gambar 5. Grafik Pengaruh Variasi Temperatur Pemadatan Terhadap Flow
Flow yang terlalu tinggi maupun terlalu rendah tidak baik untuk  campuran  AC-BC.  Nilai Flow yang  terlalu  tinggi mengindikasikan  campuran  yang  bersifat  plastis,  dan  lebih mudah mengalami deformasi akibat beban. Sementara, Flow yang  terlalu  rendah  mengisyaratkan  campuran  tersebut memiliki banyak rongga tidak terisi aspal melampaui batas normal. Hal ini  terjadi jika kandungan aspal terlalu  rendah sehingga berpotensi menimbulkan retak dini, dan durabilitas rendah[5],[6].
Gambar  5 juga  menunjukkan  bahwa  nilai Flow campuran  AC-BC  konvensional  lebih  tinggi  dibandingkan dengan  campuran  AC-BC  modifikasi.  Kondisi  ini  terjadi karena  kadar  aspal  pada  campuran  AC-BC  konvensional lebih banyak dibanding AC-BC modifikasi. Kadar aspal yang lebih  banyak  mengakibatkan  campuran  AC-BC  menjadi lunak dan nilai pelelehan meningkat[4],[9].
Gambar  6 menunjukkan  pengaruh  temperatur  pema- datan  campuran  AC-BC  konvensional  dan  modifikasi terhadap nilai Marshall Quotient (MQ) . Nilai MQ mengalami peningkatan  bilamana  temperatur  pemadatan  dinaikkan. Berdasarkan Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 ditetapkan nilai MQ minimal 250 kg/mm untuk campuran AC-BC[5].
Hasil  perhitungan MQ pada campuran AC-BC konven- sional  hanya  pada  temperatur  pemadatan  150°C  hingga 180°C yang memenuhi spesifikasi, sedangkan pada AC-BC
modifikasi hanya pada temperatur pemadatan 120°C hingga 180°C yang memenuhi spesifikasi. Penyebab meningkatnya nilai MQ pada temperatur pemadatan tinggi adalah tingginya stabilitas  pada  temperatur  tersebut.  Pada  kondisi  ini campuran AC-BC semakin kaku, sementara nilai Flow yang dihasilkan  rendah.  Dari  grafik  juga  diketahui  bahawa  nilai MQ campuran AC-BC modifikasi lebih tinggi daripada AC- BC konvensional[3],[5].
Gambar  6. Grafik  pengaruh variasi  temperatur  pemadatan terhadap Marshall Quotient

## 4. Simpulan
Berpijak  dari  latar  belakangan  permasalahan,  literatur review,  hasil  dan  pembahasan  dapat  diambil  beberapa kesimpulan, sebagai berikut:
1. Peningkatan temperatur pemadatan pada campuran AC- BC konvensional dan modifikasi berpengaruh terhadap karakteristik Marshall, dimana nilai VFA, Stabilitas, dan MQ juga meningkat, sedangkan nilai VIM, VMA, dan Flow mengalami penurunan;
2. Hasil  uji  karakteristik  Marshall  diketahui  bahwa campuran  AC-BC  konvensional  memiliki  nilai  VFA, dan Flow yang lebih tinggi dibanding campuran AC-BC modifikasi,  sedangkan  untuk  nilai  VIM,  VMA,  dan Stabilitas lebih rendah;
3. Pada campuran AC-BC konvensional diperoleh tempe- ratur minimum sebesar 150°C dan temperatur optimum sebesar  170°C,  sedangkan  pada  AC-BC  modifikasi diperoleh  temperatur  minimum  150°C  dan  optimum sebesar 180°C.

## Daftar Pustaka
[1] I.  Susanto  and  N.  Suaryana,  “Evaluasi  Kinerja Campuran  Beraspal  Lapis  Aus  (AC-WC)  dengan Bahan Tambah Limbah Plastik Kresek,” J. Apl. Tek. Sipil , vol. 17, no. 2, pp. 27–36, 2019.
R² = 0.8403 2 3 4 5 6 7 8 9 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Fl ow ( m m ) Suhu (°C) FLOW KONVENSIONAL FLOW MODIFIKASI MINIMAL MAKSIMAL R² = 0.7206 100 200 300 400 500 600 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 M Q ( kg /m m ) Suhu (°C) MQ KONVENSIONAL MINIMAL MQ MODIFIKASI
[2] R.  K.  Padhan  and  A.  A.  Gupta,  “Preparation  and evaluation  of  waste  PET  derived  polyurethane polymer  modified  bitumen  through  in  situ polymerization reaction,” Constr. Build. Mater. , vol. 158, pp. 337–345, 2018.
[3] J. R. Jambeck et al. , “Plastik waste inputs from land into the ocean,” 2015.
[4] P.  E.  Purnamasari  and  F.  Suryaman,  “Pengaruh Penggunaan  Limbah  Botol  Plastik  Sebagai  Bahan Tambah  Terhadap  Karakteristik  Lapis  Aspal  Beton (Laston),” Konf. Nas. Tek. Sipil 4 (KoNTekS 4) , vol. 4, no. KoNTekS 4, pp. 2–3, 2010.
[5] Dirjen Bina Marga, “Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan  Jembatan  Revisi  3,”  Kementrian  Pekerjaan Umum, Indonesia, 2010.
[6] B. Raharjo, P. Pratomo, and H. Ali, “Pengaruh Suhu Pemadatan Campuran Untuk Perkerasan Lapis Antara (AC-BC) Campuran aspal panas merupakan salah satu jenis dari lapis perkerasan konstruksi,” JSRDD , vol. 4, no. 1, pp. 43–50, 2016.
[7] A. O. Sojobi, S. E. Nwobodo, and O. J. Aladegboye, “Recycling  of  polyethylene  terephthalate  (PET) plastic  bottle  wastes  in  bituminous  asphaltic concrete,” Cogent Eng. , vol. 3, no. 1, pp. 1–28, 2016.
[8] L. Widojoko and P. E. Purnamasari, “Study the Use of Cement and Plastic bottle Waste as Ingredient Added to the Asphaltic Concrete Wearing Course,” Procedia - Soc. Behav. Sci. , vol. 43, pp. 832–841, 2012.
[9] A.  Hassani,  H.  Ganjidoust,  and  A.  A.  Maghanaki, “Use of plastic waste (poly-ethylene terephthalate) in asphalt  concrete  mixture  as  aggregate  replacement,” Waste Manag. Res. , vol. 23, no. 4, pp. 322–327, 2005.