Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh penggunaan fly ash kelas F produksi PT. Bukit Asam Tbk. sebagai filler dalam campuran asphalt concrete wearing course (AC-WC) menggunakan bitumen PEN 60/70. Material yang digunakan dalam penelitian ini, seperti agregat kasar, agregat halus, fly ash, semen filler, dan aspal, telah melalui serangkaian pengujian sesuai dengan Spesifikasi Umum Bina Marga Tahun 2018 Revisi 2 untuk memastikan kualitas dan konsistensi parameter campuran. Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO) dilakukan menggunakan metode uji Marshall dengan nilai KAO 5,7%, yang dikunci untuk menjaga konsistensi pengujian dan memungkinkan evaluasi pengaruh fly ash secara objektif. Variasi substitusi fly ash terhadap filler semen yang diuji mencakup 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100%. Fly ash memiliki persentase partikel yang lolos pada ayakan nomor 200 sebesar 93,7%, lebih tinggi 4,24% dibanding semen (89,93%), yang mengindikasikan fly ash lebih efisien dalam mengisi rongga antar agregat sehingga berkontribusi terhadap peningkatan kepadatan dan kekakuan campuran. Namun, untuk partikel superfine (lolos ayakan nomor 325), semen memiliki persentase lebih tinggi (83,98%) dibanding fly ash (76,3%), yang berperan penting dalam meningkatkan daya lekat aspal terhadap agregat sehingga meningkatkan kekuatan tarik dan ketahanan terhadap kelembapan. Berat jenis fly ash lebih rendah (2,92 g/cm³) dibanding semen (3,15 g/cm³), menunjukkan bahwa fly ash memiliki lebih banyak partikel ukuran sedang dengan volume lebih besar per massa, meskipun lebih sedikit partikel superfine. Untuk mengevaluasi pengaruh penggantian filler semen dengan fly ash dalam campuran Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC), dilakukan pengujian lanjutan yang bertujuan untuk mengukur dampak fly ash terhadap beberapa parameter penting, yaitu stabilitas, kekakuan, modulus resilien, dan deformasi permanen, serta ketahanan terhadap kelembapan. Hasil pengujian menunjukkan fly ash memberikan pengaruh signifikan terhadap kepadatan, kekakuan, dan ketahanan deformasi permanen campuran aspal. Kepadatan campuran meningkat jelas pada kadar substitusi 25%-50%, dengan stabilitas Marshall tertinggi pada 25% fly ash sebesar 1.309 kg (naik 11,5% dari campuran tanpa fly ash 1.174 kg), dan Marshall Quotient (MQ) maksimum pada 50% fly ash sebesar 484 kg/mm (kenaikan 51,7% dari 319 kg/mm tanpa fly ash). Flow menurun dari 3,7 mm menjadi 2,7 mm pada substitusi 50% fly ash (penurunan 27%), menunjukkan peningkatan kekakuan dan resistensi deformasi plastis, namun substitusi di atas 50% menunjukkan penurunan fleksibilitas yang dapat mengurangi ketahanan keretakan. Modulus Resilien meningkat signifikan pada berbagai kondisi suhu, yaitu pada suhu 25°C naik 52% pada substitusi fly ash 50% dan 65% pada substitusi fly ash 100%, pada suhu 45°C naik hingga 137,8%, serta pada suhu 50°C dengan perendaman selama 24 jam naik sebesar 74,6%. Pengujian menggunakan Wheel Tracking Machine (WTM) menunjukkan performa terbaik pada kadar 50% fly ash, dengan deformasi awal terendah terjadi pada substitusi fly ash 75% dan laju deformasi paling rendah pada substitusi fly ash 50%. Stabilitas dinamis tertinggi juga dicapai pada substitusi fly ash 50%, yaitu sebesar 1.615 lintasan/mm, meningkat 38,4% dibandingkan tanpa fly ash. Ketahanan kelembapan mengalami sedikit penurunan pada substitusi fly ash 50%- 75%, namun masih memenuhi standar yang berlaku, dan kembali meningkat pada substitusi fly ash 100%. Nilai Tensile Strength Ratio (TSR) menunjukkan peningkatan sebesar 9,7% pada substitusi fly ash 25%, tetapi menurun 3,1% pada substitusi fly ash 100%, yang dipengaruhi oleh rendahnya kandungan partikel superfine pada kadar substitusi tinggi. Indirect Tensile Strength (ITS) kondisi kering meningkat sebesar 38,4% pada kadar substitusi fly ash 50%, sementara ITS kondisi basah menurun 3,1% pada substitusi fly ash di atas 75%. Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan, penggunaan fly ash sebagai filler dalam campuran aspal AC-WC menunjukkan peningkatan yang jelas pada stabilitas, kekakuan, dan ketahanan terhadap deformasi permanen, tanpa penurunan signifikan pada ketahanan kelembapan, meskipun pada berbagai kadar substitusi fly ash yang digunakan. Penggantian filler semen dengan fly ash pada kadar 50% memberikan kinerja terbaik pada beberapa parameter, namun, penggantian penuh hingga 100% dengan fly ash juga menunjukkan hasil yang hampir setara. Oleh karena itu, fly ash dapat menjadi alternatif yang lebih efektif dibandingkan semen, dengan pertimbangan kinerja campuran yang optimal dan potensi penggunaan bahan limbah industri.