Perpustakaan Digital ITB

Struktur mikro pada campuran merupakan suatu penentu sifat makro pada campuran beraspal, sehingga campuran beraspal yang dimodifikasi dengan nano material diharapkan dapat memberikan peningkatan terhadap kinerja dari campuran. Salah satu kelebihan nano material yaitu memiliki kinerja permukaan yang cukup besar dan kemampuan struktural yang baik. Namun diperlukan metode yang tepat pada pencampuran karena nano material sulit terdispersi dengan baik sehingga menyebabkan agglomerasi yang mana dapat dapat mengurangi kinerja dari nano material tersebut ketika digunakan sebagai modifikasi aspal. Sehingga penggunaan nano material sebagai subtitusi filler pada campuran beraspal diharapkan dapat mengurangi agglomerasi yang terjadi jika dibandingkan penggunaannya sebagai modifikasi aspal dan dapat meningkatkan kinerja dari campuran beraspal. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk menganalisa kinerja campuran beraspal dengan penambahan nano material sebagai subtitusi filler berdasarkan tinjauan mekanistik. Material yang digunakan pada penelitian ini adalah nano silika alam yang berasal dari pasir kuarsa dan diproses oleh Balai Besar Keramik (Kementerian Perindustrian) dan nano fly ash yang berasal dari fly ash atau limbah bakaran batubara PLTU Suralaya yang kemudian diproses secara mekanis hingga masuk ke dalam rentang skala nano. Nano silika digunakan pada penelitian ini karena material nano silika merupakan material inorganic yang memilki stabilitas yang sangat baik, selain itu senyawa silika (SiO2) mudah ditemukan pada material – material alam yang digunakan sebagai material untuk campuran beraspal. Nano fly ash dipilih pada penelitian ini karena merupakan salah satu material yang memiliki sifat pozzolan yang baik selain itu material ini juga mengandung senyawa silika sehingga dapat menjadi pembanding nano silika pada penelitian ini. Nano material sebelumnya melewati pengujian SEM-EDX dan uji PSA untuk mengetahui karakteristik morfologi dari nano material. Untuk memastikan peran nano material pada campuran beraspal maka dilakukan pengujian karakteristik reologi aspal modifikasi nano material dengan alat DSR. Kadar nano material yang digunakan sebagai modifier adalah 1% dan 2% nano silika serta 1% nano fly ash. Setelah diketahui pengaruhnya terhadap aspal maka pada tahap pencampuran dengan aggregat, peran nano material adalah sebagai subtitusi filler. Kadar nano material pada campuran beraspal yaitu 1%, 2%, 3% nano silika dan 1%, 2%, 3% nano fly ash. Untuk dapat mengevaluasi kinerja campuran tersebut maka dilakukan pengujian modulus resilien dengan alat UMATTA dan pengujian deformasi permanen dengan alat Hamburg Wheel Tracking dan Wheel Tracking Machine. Berdasarkan dari hasil pengujian reologi aspal dengan alat DSR terlihat bahwa terjadi peningkatan nilai G*/sin? ketika aspal ditambahkan nano silika sebanyak 1% jika dibandingkan dengan aspal murni. Namun ketika kadar nano silika dinaikkan menjadi 2%, nilai G*/sin? mengalami penurunan dan hampir mendekati nilai yang dihasilkan oleh aspal murni. Sedangkan untuk aspal dengan modifikasi 1% nano fly ash menghasilkan karakteristik yang hampir mirip dengan aspal dengan 1% nano silika. Hal ini mengindikasikan bahwa penggunaan nano silika dan nano fly ash pada aspal memberikan pengaruh terhadap karakteristik reologi aspal sehingga aspal menjadi lebih kaku. Berdasarkan hal tersebut, maka pada tahapan pembuatan campuran beraspal maka peran nano adalah sebagai subtitusi filler. Berdasarkan hasil pengujian modulus resilien terlihat bahwa penggunaan 1% nano silika sebagai subtitusi filler dapat meningkatkan nilai modulus resilient 3410 MPa jika dibandingkan dengan campuran beraspal kontrol 2871 MPa yang mana merupakan campuran beraspal konvensional. Hal demikian pula pada campuran beraspal dengan filler nano fly ash. Perubahan morfologi pada nano fly ash menyebabkan peningkatan nilai modulus resilien 3122 MPa jika dibandingkan dengan campuran beraspal kontrol, khususnya pada campuran beraspal dengan 1% filler nano fly ash. Berdasarkan hasil pengujian deformasi permanen terlihat bahwa penambahan nano silika sebagai subtitusi filler memberikan ketahanan terhadap kerusakan alur, hal tersebut terlihat dari penurunan nilai kedalaman alur yang dihasilkan pada campuran beraspal dengan penambahan filler nano silika hingga 3% sebesar 3,71 mm jika dibandingkan dengan campuran kontrol sebesar 2,05 mm. Model prediksi Smix untuk campuran beraspal dengan filler nano material adalah merupakan fungsi parameter Smix, Temperatur uji, Sbit, VMA dan persentase penggunaan filler nano material dengan koefisien determinasi sebesar 0,966. Model prediksi deformasi permanen untuk campuran beraspal dengan filler nano material adalah merupakan hasil modifikasi model Al-Khateeb & Basheer (2009) yang merupakan fungsi parameter kedalaman alur, jumlah lintasan dan VIM. Batasan model prediksi modulus resilien dan model prediksi deformasi permanen ini adalah hanya untuk nano material dengan peran sebagai subtitusi berat filler pada campuran.