## JURNAL TEKNIK SIPIL

## Pengaruh Variasi Slag Nikel Sebagai Bahan Tambah Agregat Halus pada Campuran Lapisan Aspal Beton
Syaharuddin 1 , St. Maryam Hafram 2 , Andi Alifuddin 3
1 Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Muslim Indonesia Jl. Urip Sumoharjo No. 225 Makassar, Sulawesi Selatan
Email : Syaharuddin80syahar@gmail.com
2,3 Program StudiTeknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muslim Indonesia Jl. Urip Sumoharjo KM 05 Makassar, Sulawesi Selatan Email: 2) stmaryam@umi.ac.id; 3) andi.alifuddin@umi.ac.id

## ABSTRAK
Saat  ini  berbagai  penelitian  telah  dilakukan  khususnya  dalam  bidang  teknologi  material (bahan)  untuk  komponen  campuran  perkerasan  jalan  dengan  pemanfaatan  limbah. Pemanfaatan  Limbah  menjadi  sangat  penting  untuk  mencegah  pengaruh  buruk  dari buangan limbah tersebut sehingga memiliki nilai manfaat. Disisi lain, pemanfaatan limbah mengurangi  pemakaian  material  Alam  yang  semakin  lama  semakin  menipis.  Salah  satu limbah buangan hasil Pengolahan Industri Pertambangan Nikel PT. Antam Tbk, Unit Bisnis Pertambangan  Nikel  (UBPN)  Sulawesi  Tenggara,  yaitu  Slag  Nikel.  Diharapkan  limbah Slag  Nikel  mampu  meningkatkan  kinerja  perkerasan  jalan. Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisis  pengaruh  variasi  Slag  Nikel  pada  campuran  AC-WC  terhadap  sifat-sifat Marshall dan sifat mekanis campuran AC-WC dengan Slag Nikel pada pengujian Indirect Tensile  Strength (ITS).  Prosedur  penelitian  menggunakan  metode  Eksperimen.  Pengujian dengan menggunakan alat uji Marshall dan Indirect Tensile Strength (ITS). Hasil pengujian menunjukkan  bahwa  kadar  Slag  Nikel  yang  memenuhi  sifat-sifat  Marshall  adalah  pada kadar Slag Nikel sebesar 10% dan hasil analisis Indirect Tensile Strength, didapatkan Kuat tarik tidak langsung maksimum ditunjukkan pada kadar Slag Nikel 10% sebesar 79.147,74 Kpa.
Kata Kunci: Slag nikel, AC-WC, Marshall, Indirect Tensile Strength

## ABSTRACT
Currently,  various  studies  have  been  carried  out,  especially  in  material  technology  for components of a mixture of road pavements and waste utilization. Waste utilization is very important to prevent bad effects of the waste so that it gives benefit. On the other side, the use of waste reduces the use of natural materials which are increasingly depleting. One the waste from Nickel Mining Industry Processing  of PT. Antam Tbk, Business Unit of Nickel Mining  (UBPN)  Southeast  Sulawesi,  namely  Nickel  Slag.  It  is  expected  that  Nickel  Slag waste can improve the performance of road pavements. This research aims to analyze the effect of the variation of Nickel Slag on the AC-WC mixture on the Marshall properties and the  mechanical  properties  of  AC-WC  mixture  with  Nickel  Slag  on  the  Indirect  Tensile Strength (ITS) test. The research procedure uses the experimental method. Testing using the Marshall test equipment and Indirect Tensile Strength (ITS) test. The test results show that the Nickel Slag content that meets the Marshall properties is the Nickel Slag level of 10% and the results of the Indirect Tensile Strength analysis show that maximum indirect tensile strength is shown at the 10% Nickel Slag content of 79,147.74 Kpa.
Keywords: Nickel slag, AC-WC, Marshall, Indirect Tensile Strength
1. Pendahuluan
1.1 Latar belakang
Penelitian dalam bidang teknologi material  sebagai  bahan  utama  campuran Lapisan  Aspal  Beton  (Laston)  telah banyak dilakukan. Akan tetapi, kebutuhan  material  terus  meningkat karena meningkatnya populasi penduduk dan pembangunan infrastruktur.  Sedangkan,  disisi  lain material  dari  alam  semakin  lama semakin berkurang ketersediaannya.
Dalam  pembangunan  infrastruktur  jalan raya,  hal  utama  yang  perlu  diperhatikan adalah  pengerjaan  perkerasan  jalan (Ibrahim et al., 2017). Dalam pengerjaan perkerasan  jalan,  perlu  diperhatikan komposisi  campuran  yang  tepat  agar menghasilkan konstruksi perkerasan jalan  yang  memiliki  kestabilan  dan kekuatan  yang  baik.  Perkerasan  jalan yang  baik  harus  mampu  menyalurkan beban  kendaraan  yang  melintas  diatas permukaan  jalan  menuju  ke  tanah dasarnya  dengan  aman.  Konstruksi perkerasan umumnya terdiri dari perkerasan  lentur  ( flexible  pavement ), perkerasan  kaku  ( rigid  pavement )  dan perkerasan
komposit ( composite pavement ). Sedangkan konstruksi perkerasan  jalan  raya  yang  umum digunakan di Indonesia adalah perkerasan lentur ( flexible pavement ).
Lapisan aspal beton (Laston) merupakan satu dari beberapa jenis perkerasan yang umum  digunakan  dalam  perkerasan jalan  di  Indonesia  karena  memiliki beberapa keuntungan dalam penggunaannya, yaitu kedap air,
stabilitas tinggi sehingga mampu memikul beban besar. Di sisi lain, akibat faktor  cuaca,  kualitas  aspal  dan  agregat yang  kurang  baik,  hingga  akibat overload , menyebabkan perkerasan menjadi mudah berdeformasi alur ( rutting )  hingga  retak  akibat  kelelahan ( fatigue ).
P enelitian  ini  akan  berfokus  pada penambahan Slag Nikel sebagai material
subtitusi dalam campuran lapis aus (AC- WC)  untuk  mendapatkan  nilai poisson ratio dan  ketahanan  deformasi  yang baik.  Secara  fisik,  meskipun  p ermukaan Slag Nikel kurang kasar tetapi diharapkan mampu melekat dengan baik dengan  aspal  serta  mampu  saling mengunci  dengan  baik  antara  agregat alam  dan  agregat  slag  nikel  sehingga mampu meningkatkan kinerja perkerasan  dan  memberi  pengaruh terhadap peningkatan nilai stabilitas. Beberapa  penelitian  slag  nikel  telah dilakukan  sebelumnya  menunjukkan karakteristik campuran memenuhi syarat,  yaitu  pengujian  slag  nikel  dalam campuran HRS- Base (Arruantasik Demmalino et al., 2020), pengujian slag nikel  dalam  campuran  AC- Base (Angka & Kushari, 2017), dan kinerja filler slag nikel dalam campuran HRS ( Hot Rolled Sheet ).
Berdasarkan SK Kementerian Lingkungan  Hidup  No.  B  6152/Dep. IV/LH/08/2010,  slag  nikel  tidak  masuk dalam kategori limbah berbahaya (limbah  B3),  dimana  kandungan  logam masuk  kategori  tidak  berbahaya.  Akibat limbah nikel ini sangat besar depositnya, maka  perlu  penanganan  khusus  untuk mengurangi depositnya dan perlu dimanfaatkan  kemudian  agar  dapat menjadi  nilai  tambah,  salah  satunya dengan  menjadi  material  campuran dalam  perkerasan  aspal.  Berbagai  riset- riset  telah  dilakukan  dalam  rangka menanggulangi  efek  limbah  terhadap lingkungan.  Slag  nikel  dapat  dijadikan alternatif  sebagai  bahan  tambah  dalam perkerasan aspal dan diharapkan mampu berkontribusi terhadap peningkatan kinerja perkerasan jalan.

## 1.2 Rumusan Masalah
a. Bagaimana  pengaruh  variasi  slag nikel pada campuran Asphalt Concrete (AC-WC)  terhadap  sifat- sifat Marshall
b. Bagaimana  sifat  mekanis  campuran variasi  slag  nikel  pada  pengujian
Indirect Tensile Strength (ITS)

## 1.3 Tujuan Penelitian
Menganalisis pengaruh variasi slag nikel pada  campuran Asphalt  Concrete (AC- WC)  terhadap  sifat-sifat Marshall dan menganalisis  sifat  mekanis  campuran variasi  slag  nikel  pada  pengujian Indirect Tensile Strength (ITS).

## 1.4 Hipotesis
Subtitusi  agregat  halus  dengan  material Slag  Nikel  sebagai  bahan  tambah  pada komposisi  abu  batu,  diharapkan  dapat dijadikan  sebagai  Campuran  lapisan aspal  beton  (Laston),  serta  dapat dijadikan  salah  satu  perkerasan  jalan yang ada di Indonesia.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian  dilakukan  pada  waktu  antara November  hingga  Desember  2020,  tempat di  Lab.  Bahan  Perkerasan  Jalan,  Fakultas Teknik, Universitas Muslim.
2.2 Metode Pengumpulan Data Metode yang digunakan dalam mengumpulkan adalah metode eksperimental, yaitu dengan  kegiatan pengujian untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan.
2.3 Bahan dan Alat a.  Bahan
Material  agregat  yang  digunkaan terdiri  dari  batu  pecah  1-2,  batu pecah  0,5-1,  dan filler (Abu  batu) diperoleh  dari  daerah  Bili-  Bili
Kabupaten Gowa (Jalan Poros Malino), aspal yang digunakan adalah  aspal  pertamina  pen.  60/70 dan  material  subtitusi  adalah  agregat slag  nikel  diambil  dari  PT.  Antam Tbk. UBPN (Unit Bisnis Pertambangan Nikel) Sulawesi Tenggara. b.  Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah  Alat  uji  karakteristik  aspal, agregat-agregat,  alat  uji  Marshall,  dan alat uji Indirect Tensile Strength (ITS).
2.4 Tahapan Penelitian a.  Tahap 1 Pemeriksaan material berupa pemeriksaan karakteristik agregat split 1- 2,  split  0,5-1,  abu  batu,  slag  nikel  dari PT. Antam Tbk. Unit Bisnis Pertambangan Nikel (UBPN) Sulawesi  Tenggara  dan  pemeriksaan karakteristik aspal. b.  Tahap 2
Penentuan  kadar  subtitusi  slag  nikel dengan melihat hubungan antara gradasi agregat  termasuk  slag  nikel  dan  kadar aspal  rencana.  Didapatkan  komposisi agregat  yang  memenuhi  adalah  0%  - 25% (interval 5%). c.  Tahap 3 Penentuan komposisi campuran AC-WC ( mix  design )  berdasarkan  Spesifikasi Umum  Bina  Marga  Tahun  2018.
Komposisi aspal
d.  Tahap 4
Pembuatan  benda  uji  untuk  Marshall sebanyak 18 buah briket untuk penentuan Kadar Aspal Optimum dan 18 buah briket untuk penentuan Kadar Slag Nikel Optimum
e.  Tahap 5
Uji  karakteristik  campuran  dengan  uji
Marshall, dengan  sampel  uji  variasi kadar  aspal  rencana  (-0,5%  dan  +0,5% untuk mengetahui Kadar Aspal Optimum (KAO). f.  Tahap 6 Uji Marshall dilakukan kembali dengan sampel kadar aspal optimum (KAO) dan variasi  slag  nikel  untuk  mengetahui Kadar Slag Nikel Optimum.
g.  Tahap 7 Uji Indirect  Tensile  Strength (ITS) dilakukan  sampel  dengan  variasi  Kadar Aspal  Optimum  (-1%  dan  +1%)  dan subtitusi  slag  nikel  0%  -  25%  (interval 5%) untuk mendapatkan besar kuat tarik campuran.
3. Hasil Dan Pembahasan
3.1  Pemeriksaan Sifat-Sifat Material
Pemeriksaan  sifat-sifat  material  berikut adalah  hasil  uji  yang  disesuaikan berdasarkan ketentuan dalam Spesifikasi Umum  Bina  Marga Tahun  2018,  seperti yang  ditunjukkan  pada  tabel  1  dan  2 berikut:
Tabel 1 Hasil Uji Sifat-Sifat Agregat No Jenis Pengujian Batu Pecah (Split) Abu Batu Slag Nikel Spesifikasi 1 – 2 0,5 – 1 Formula 15% 37% 48% 0 – 25% 1 Ayakan (% Lolos) 3/4” 1/2” 3/8” No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 100 No. 200 100 58,67 17,93 0,73 0 0 0 0 0 0 100 100 89,87 32,63 0,57 0 0 0 0 0 100 100 100 100 85,80 60,34 44,17 31,36 20,05 11,32 100 100 100 100 77,65 48,85 22,35 3,10 0,55 0,15 100 90-100 77-90 53-69 33-53 21-40 14-30 9-22 6-15 4-9 2 Berat Jenis Agregat a. Bulk
b. SSD c. Apparent d. Penyerapan 2,548 2,587 2,652 1,531 2,551 2,600 2,682 1,905 2,591 2,706 2,523 2,670 2,640 2,776 2,563 2,987 2,4-2,9 2,4-2,9 2,4-2,9 Maks. 3% 3 Berat Isi a. Gembur b. Padat 1,429 1,475 2,049 2,219 1,540 1,729 - - Berdasarkan  hasil  uji  sifat-sifat  agregat sesuai  tabel  1  daitas,  didapatkan  secara keseluruhan  hasil  uji  sifat-sifat  fisik agregat  batu  pecah  1-2,  batu  pecah  0,5- 1,  abu  batu  dan  slag  nikel  memenuhi syarat  dalam  Spesifikasi  Umum  Tahun 2018. Tabel 2 Hasil Uji Sifat-Sifat Aspal No Jenis Pengujian Hasil Spesifikasi Aspal Pen. 60/70 1 Penetrasi 25 o C;100 gr (0,1 mm) 60 60-70 2 Berat Jenis Aspal 1,024 ≥ 1,0 3 Titik Lembek Aspal ( o C) 53,25 ≥ 48 o C 4 Titik Nyala dan Titik Bakar Aspal 220 o dan 295 o ≥ 232 o C 5 Daktalitas, 25 o C (cm) 152,50 ≥ 100 cm Hasil pengujian aspal Pertamina penetrasi 60/70 seperti yang ditunjukkan pada  tabel  2  diatas  menunjukkan  sifat- sifat  fisik  aspal  memenuhi  ketentuan dalam  Spesifikasi  Umum  Bina  Marga 2018.

## 3.2 Hasil Uji Marshall
Uji Marshall bertujuan untuk mendapatkan campuran yang memenuhi kriteria  karakteristik  campuran.  Berikut hasil pengujian Marshall sesuai tabel 3:
Tabel 3 Hasil Uji Marshall Sifat-Sifat Campuran Hasil Pengujian Spesifikasi AC-WC 4,5% 5% 5,5% 6% 6,5% Stabilitas (kg) 924,84 1007,7 1072,2 995,62 897,75 Min. 800 kg Flow (mm) 3,00 2,83 2,93 3,07 3,30 2 - 4 mm Density (kg/mm 3 ) 2,256 2,281 2,285 2,283 2,276 ≥2,2 kg/mm 3 VIM (%) 6,97 5,58 4,78 4,04 3,47 3 - 5% VMA (%) 16,17 15,87 16,12 16,42 16,87 Min. 15% VFA (%) 56,87 64,87 70,39 75,45 79,46 Min. 65% MQ (kg/mm) 309,87 357,32 367,08 326,88 272,93 Min.250 kg/mm
Hasil uji Marshall kemudian dipertimbangkan dalam penentuan besar Kadar  Aspal  Optimum,  dengan  melihat campuran  dengan  kadar  aspal  tertentu yang memenuhi 7 karakteristik Marshall (Bastari  et  al.,  2019).  Penentuan  Kadar Aspal  Optimum  ditunjukkan  dalam gambar 1 berikut:
Gambar 1. Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)
Berdasarkan  gambar  1,  dapat  dilihat hubungan  masing-masing  karakteristik campuran  yaitu stability , flow ,  VIM, VMA,  VFA, density ,  dan Marshall Quotient .  Variasi  campuran  kadar  aspal yang memenuhi persyaratan karakteristik  Marshall  adalah  campuran dengan kadar aspal 5,3%-6,5%/ Didapatkan  besar  kadar  aspal  optimum campuran AC-WC sebesar 5,9%.

## 3.  Hasil Uji Marshall Kadar Aspal Optimum dengan Slag Nikel
Pengujian Marshall ini dilakukan kembali  dengan  menguji  campuran variasi  slag  nikel  0%,  5%,  10%,  15%, 20%,  25%  dan  kadar  aspal  optimum, tujuannya  untuk  mendapatkan  kadar campuran  slag  nikel  optimum.  Berikut hasil pengujian ditunjukkan pada tabel 4 berikut:
Tabel 4 Hasil Uji Marshall (Kadar Slag Nikel Optimum) Sifat-Sifat Campuran Hasil Pengujian Spesifikasi AC-WC 0% 5% 10% 15% 20% 25% Stabilitas (kg) 930,64  1056.81 1140.97 1115.98 1080.8 3 992.96 Min. 800 kg Flow (mm) 2.93 2.70 2.57 2.63 2.80 3.27 2 - 4 mm Density (kg/mm 3 ) 4,40 4,01 3,61 3,13 2,81 2,29 ≥2,2 kg/mm 3 VIM (%) 15,88 15,11 14,22 14,48 14,77 15,19 3 - 5% VMA (%) 72,29 73,45 74,61 78,35 80,94 83,48 Min. 15% VFA (%) 2,289 2,310 2,334 2,327 2,319 2,308 Min. 65% Marshall Quetiont (kg/mm) 318,10 390,84 444,71 423,84 387,78 327,40 Min.250 kg/mm Hasil  uji  Marshall  diatas  (tabel  4) dipertimbangkan dalam penentuan besar Kadar  Slag  Nikel  Optimum  (KSNO). Kadar  Slag  Nikel  Optimum  (KSNO)  ini ditentukan  berdasarkan  variasi-variasi
campuran  slag  nikel  yang  memenuhi memenuhi  7  karakteristik  Marshall.
Berikut  penentuan  Kadar  Slag  Nikel Optimum  ditunjukkan  dalam  gambar  2 berikut:
4,5% 5,0% 5,5% 6,0% 6,5% Flow (mm) VIM (%)
VMA (%) MQ (kg/mm) Density (kg/mm 3 ) Stability (kg) VFA (%) Kadar Aspal (%)
KAO 5,9%
Gambar 2. Penentuan Kadar Slag Nikel Optimum (KPSO)
Berdasarkan gambar 2, hubungan masing-masing  karakteristik  campuran yaitu stability , flow ,  VIM,  VMA,  VFA, density , dan Marshall Quotient menunjukkan  besar  kadar  slag  nikel optimum  (KSNO)  campuran  AC-WC
sebesar  3,5%.  Dapat  dilihat  nilai  VMA yang  menjadi  pertimbangan  dalam menentukan  batas  kadar  pasir  silika karena  kadar  pasir  silika  lainnya  tidak memenuhi syarat spesifikasi campuran.

## 3.4   Hasil Uji Indirect Tensile Strength (ITS)
Uji Indirect  Tensile  Strength (ITS) digunakan  untuk  mengetahui  besar  kuat tarik  tidak  langsung  campuran  aspal. Berikut  hasil  uji Indirect  Tensile Strength ditunjukkan pada gambar 3:
Gambar 3. Grafik Indirect Tensile Strength Campuran AC-WC
Berdasarkan  gambar  3,  kuat  tarik cenderung  mengalami  kenaikan  pada campuran slag nikel 0% hingga mencapai  kondisi  kuat  tarik  maksimum 10%, dan kemudian turun pada campuran  diatas  10%  hingga  25% secara  signifikan.  Penurunan  kuat  tarik campuran terjadi seiring
ditambahkannya  slag  nikel  kedalam
campuran.  Penggunaan  slag  nikel  harus dibatasi  untuk  meminimalisir  kuat  tarik yang  rendah  pada  campuran.  Slag  nikel memiliki  permukaan  yang  cenderung halus  dibandingkan  abu  batu,  sehingga adhesi  antara  aspal  dan  slag  nikel menjadi  berkurang.  Hal  ini  mengurangi kekuatan tarik campuran.
0% 5% 10% 15% 20% 25% Flow (mm)
VIM (%)
VMA (%)
MQ (kg/mm) Density (kg/mm 3 ) Stabilitas (kg) VFA (%) Kadar Aspal Rencana
KSNO 3,5%
4. Penutup
4.1 Kesimpulan Berdasarkan  hasil  analisis,  maka  dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: a. Hasil  uji Marshall menunjukkan sifat-sifat campuran memenuhi syarat  dalam  spesifikasi Marshall untuk campuran AC-WC. Didapatkan  campuran  slag  nikel yang  memenuhi  adalah  slag  nikel 3,5%.
b. Hasil  uji  kuat  tarik  tidak  langsung (ITS)  menunjukkan  pada  slag  nikel
10% mencapai kuat tarik maksimum  sebesar  79.147,74  KPa dan  nilai  kuat  tarik  berkurang setelah  penambahan  slag  nikel diatas 10%. 4.2 Saran Penelitian ini diharapkan mampu
dikembangkan  menggunakan  slag  nikel agar  mampu  meningkatkan  kinerja campuran

## Daftar Pustaka
Angka,  A.  B.,  &  Kushari,  K.  (2017). Slag  nikel  sebagai  bahan  subtitusi pada  karakteristik  campuran  AC-
Base. Prosiding  Seminar  Hasil
Penelitian (SNP2M) , 2017 , 89–94.
Arruantasik  Demmalino,  U.,  Sielviana Widya  Lambe,  C.,  Rahman,  R.,  & Alpius.  (2020).  Pengujian  Slag Nikel  Sebagai  Pengganti  Agregat Pada Campuran HRS-Base. Paulus Civil  Engineering  Journal , 1 (2), 44–49. https://doi.org/10.52722/pcej.v1i2.
61 Alkam, R. B., Said, L. B., & Muin, S. A. (2019).  Durability  Performance  of Asphalt  Concrete  Wearing  Course Using Marble Waste as Filler. Journal  of  the  Eastern  Asia Society for Transportation Studies , 13 , 1571-1588.
Departemen  Pekerjaan  Umum.  (2018). Spesifikasi  Umum  Bidang  Jalan dan  Jembatan  (Seksi  6.3) .  Badan Penelitian  dan  Pengembangan  PU.
Jakarta. Ibrahim,  F.,  Halik,  J.,  &  Alifuddin,  A. (2017). Analisis Komparatif Desain Perkerasan Lentur Menggunakan Metode AASHTO’93 dengan MDP 2013 .