Marshall Performance of Split Mastic Asphalt Mixtures (Sma) Using Natural Cellulose Fiber Corn Cob

Abstract

Split Mastic Asphalt (SMA) as a solution to reduce the problem of damage to the road pavement layers before the end of it’s service period due to high traffic loads. Cellulose fiber is needed as an asphalt stabilizer. The study was conducted with a pure experimental method to determine the effect of cellulose fiber on the marshall performance of Split Mastic Asphalt Mixtures (SMA). This study used a mixture of SMA by using five variations of the addition of natural cellulose fibers from corn cobs that is 0.15%; 0.30%; 0.45%; 0.6%; 0.75%. The results showed that the corn cob cellulose fiber determines the characteristics of Marshall namely weakness, flow, VIM, VMA,. But not all levels of varieties meet specifications. For optimum levels of cellulose fiber added to the SMA mixture, the levels of 0.15% to 0.3% were chosen, because in that scale the increase in strength performance was supported by all other characteristics that passed the 2018 Bina Marga specifications.
 Split Mastic Asphalt (SMA) sebagai solusi untuk mengurangi permasalahan kerusakan lapisan perkerasan jalan sebelum berakhirnya masa layanannya akibat beban lalu lintas yang tinggi. Serat selulosa diperlukan sebagai material aditif penstabil aspal. Penelitian dilakukan dengan metode experimental murni dengan tujuan mengetahui pengaruh serat selulosa terhadap kinerja marshall. Penelitian ini digunakan campuran SMA dengan menggunakan 5 variasi penambahan serat selulosa alami dari tongkol jagung yaitu 0,15%; 0,30%; 0,45%; 0,6%; 0,75%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa serat selulosa tongkol jagung berpengaruh pada karakteristik marshall yaitu stabilitas, flow, VIM, VMA,. Namun tidak semua kadar varians serat selulosa memenuhi spesifikasi. Varians penambahan serat selulosa yang memenuhi spesifikasi karakteristik marshall adalah kadar 0,15% sampai dengan 0,45%. Untuk kadar optimum serat selulosa yang ditambahkan pada campuran SMA dipilih kadar 0,15% sampai dengan 0,3%, karena pada range tersebut terjadi peningkatan kinerja kekuatan yang terbaik, didukung seluruh karakteristik lainnya lolos spesifikasi Bina Marga tahun 2018.

Kajian Penggunaan Serat Selulosa Alami Dari Daun Nanas (Serat Nanas) Sebagai Bahan Stabilizer Campuran Beraspal SMA

“…Penelitian campuran SMA tentang pengaruh penggunaan serat selulosa alami tongkol jagung dilakukan oleh Bramasta, Hasanuddin, and Wicaksono (2020). Karakteristik serat tongkol jagung yaitu hemiselulosa 38%, selulosa 41%, dan lignin 6% (Parhusip 2017).…”

“…Untuk kadar optimum serat selulosa yang ditambahkan pada campuran SMA dipilih kadar 0,15% sampai dengan 0,3%, karena pada range tersebut terjadi peningkatan kinerja kekuatan yang terbaik, didukung seluruh karakteristik lainnya lolos spesifikasi Bina Marga tahun 2018. Penggunaan serat selulosa alami tongkol jagung menghasilkan nilai stabilitas yang cukup tinggi dengan kadar aspal 6,41% pada penambahan kadar serat selulosa 0,15% sampai 0,3% yaitu sebesar 1277,4 kg -1272,5 kg (Bramasta, Hasanuddin, and Wicaksono 2020).…”

“…Beberapa penelitian sebelumnya menyebutkan bahwa selain serat sintetis Arbocell dan Viatop66, kita bisa menggunakan serat selulosa alami sebagai bahan tambah yang berfungsi sebagai stabilizer pada campuran beraspal SMA, diantaranya serat dedak padi (Tahir 2011), serat ijuk (Hasibuan 2019), serat serabut kelapa dan serat daun nanas (Oktaviani 2019), serat serabut kelapa (Lubis 2019), serat kapuk (Aminin, Hasanuddin, and Koesoemawati 2020), serat tongkol jagung (Bramasta, Hasanuddin, and Wicaksono 2020). Daun nanas memiliki kandungan komposisi kimia yang baik dibandingkan dengan tanaman lainnya, dimana kadar selulosa daun nanas mencapai 69,5% -71,5%, kadar lignin berkisar antara 4,4% -4,7%, kadar pektin 1,0%-1,2%, kadar lemak dan wax 3% -3,3%, kadar abu 0,71% -0,87%, sedangkan kadar pentosan 17,0% -17,8% (Hidayat 2008).…”

“…Berdasarkan kajian studi literatur terkait riview penggunaan serat selulosa alami untuk bahan stabilizer campuran beraspal SMA sebagai pengganti serat sintetis Arbocell dan Viatop66, dapat disimpulkan bahwa terdapat berbagai jenis serat selulosa alami yang dapat digunakan sebagai bahan tambah pada campuran SMA karena telah memenuhi spesifikasi umum Bina Marga 2018 Revisi 2 tahun 2020 tentang campuran SMA. Serat selulosa alami tersebut diantara nya yaitu serat dedak padi (Tahir 2011), serat ijuk (Hasibuan 2019), serat serabut kelapa dan serat daun nanas (Oktaviani 2019), serat serabut kelapa (Lubis 2019), serat kapuk (Aminin, Hasanuddin, and Koesoemawati 2020), serat tongkol jagung (Bramasta, Hasanuddin, and Wicaksono 2020). Serat daun nanas memiliki berpotensi besar dapat digunakan sebagai bahan tambah di dalam campuran karena kandungan serat selulosa lebih baik disbanding Viatop66 dan mendekati Arbocell.…”

Mechanical properties of cellulose-fibre reinforced bituminous mix under various loading rates

“…There is also a plant-based type of fibre, such as cellulose fibre. The use of cellulose fibre in an asphaltic mixture can come in either fibrous or pelletised form, all of which were reported to elevate the amount of added binder due to its absorption capacity and lead to higher stiffness, stability, and resistance to rutting and moisture damage in the dense asphaltic mixture [34][35], with a relatively equivalent outcome in the gap graded stone mastic asphalt (SMA) mixture [36][37][38][39][40]. However, the effect of modified types of cellulose fibre, such as modification using blended bitumen, as well as the post-cracking behaviour of the modified bituminous mix, remains to be observed to date.…”