Electronic Theses and Dissertation

Pada umumnya, perkerasan jalan didesain dengan umur rencana tinggi agar tidak mengalami kerusakan dini akibat pengaruh lingkungan. Namun, terkadang kerusakan jalan terjadi sebelum mencapai umur rencana sebagai akibat dari perlemahan pada lapisan permukaan jalan, lapis pondasi atas, lapis pondasi bawah, maupun tanah dasar. Perlemahan kekuatan tersebut dapat disebabkan oleh pengaruh-pengaruh seperti air, cuaca, kondisi lingkungan dan beban lalu lintas yang berlebihan. Berbagai upaya telah dilakukan untuk memperoleh perkerasan jalan raya dengan stabilitas dan durabilitas tinggi serta tidak sensitif terhadap pengaruh-pengaruh negatif tersebut. Salah satu upaya yang dinilai efektif dalam mengatasi terjadinya kerusakan jalan adalah dengan membuat struktur perkerasan jalan yang menggunakan bahan jenis beton ringan, atau dikenal sebagai beton busa. Penggunaan beton ringan ini dapat memberikan dampak positif terhadap lingkungan karena tidak menggunakan agregat yang kasar, mudah dalam pengerjaan, serta ekonomis dalam biaya pemeliharaan rutin, berkala hingga rekonstruksi jalan. Berkenaan dengan kondisi tersebut, penelitian ini dilakukan untuk melakukan kajian pemanfaatan beton ringan dengan substitusi beberapa material alternatif alami maupun sisa limbah, seperti fly ash batubara, abu cangkang kelapa sawit, dan pozzolan, pada konstruksi perkerasan jalan raya. Penelitian diawali dengan melakukan uji kuat tekan beton ringan dengan specific gravity (SG) 1,0 dengan umur 3, 5 dan 7 hari dan menghasilkan kuat tekan yang tidak sesuai spesifikasi untuk 3 dan 5 hari. Beton ringan umur 7 hari nilai kuat tekan yang dihasilkan memenuhi persyaratan. Penelitian dilanjutkan dengan melakukan pengujian kuat tekan dan kuat tarik lentur terhadap beton ringan normal dengan SG 1, 1,2, dan 1,4 pada usia 7, 14 dan 28 hari. Selanjutnya, hasil tersebut dibandingkan dengan hasil kuat tekan dan kuat lentur benda uji beton ringan yang menggunakan substitusi material fly ash batubara, abu cangkang kelapa sawit, dan pozzolan dengan persentase 15%, 20%, dan 25%, pada usia 7, 14 dan 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meskipun beton ringan tanpa substitusi menunjukkan hasil kuat tekan yang lebih tinggi secara signifikan, hasil kuat tekan beton ringan dengan substitusi material alternatif turut dinilai memenuhi spesifikasi umum untuk perkerasan kaku jalan raya. Selain itu, specific gravity beton ringan sebesar 1, 1,2, dan 1,4 dapat dimanfaatkan untuk konstruksi jalan dengan Faktor Air Semen (FAS) 0,5. Pemanfaatan material ini turut berkontribusi dalam mengatasi permasalahan lingkungan terkait limbah, serta masalah stabilisasi tanah pada daerah dengan daya dukung tanah rendah. Secara keseluruhan pemanfaatan material alam dan material sisa tersebut mengarah kepada penelitian menuju material berkelanjutan.

Generally, road pavement is designed with a high design life to prevent premature damage due to environmental influences. However, sometimes the damage occurs before it reaches its design life, as a result of the weakened surface layer, top foundation layer, bottom foundation layer, or subgrade. This condition is due to influences such as water, weather, environmental conditions and excessive traffic loads. Various efforts have been made to obtain road pavement with high stability, durability, and ability to overcome premature road damage, one of which is by using lightweight concrete, which is also known as foam concrete. The utilization of lightweight concrete has a positive impact on the environment as it does not use coarse aggregate, is easy to work with, and is more economical. With regard to these conditions, this research was conducted to investigate the use of lightweight concrete with the substitution of several natural alternative materials and waste residues, such as coal fly ash, palm oil shell ash, and pozzolan, in rigid pavement construction. The compressive strength values of ightweight concrete without substitution measured at the age of 3 and 5 days did not meet the specification criteria, while that of the specimen tested at the age of 7 days fulfilled the requirement. Subsequently, the research assessed the compressive and flexural strength of lightweight concrete without substitution in a specific gravity of 1.0, 1.2, and 1.4 at the age of 7, 14, and 28 days. These results were compared to those of lightweight concrete specimens substituted with 15%, 20%, and 25% coal (fly) ash, palm shell ash and pozzolan materials at the same concrete age. The comparation revealed that although lightweight concrete without substitution acquired significantly higher compressive strength value, those of lightweight concrete specimen substituted with alternative materials favorably conformed to the general requirements of road pavements. Furthermore, lightweight concrete with water-cement ratio of 0.5 and specific gravity values of 1.0, 1.2, and 1.4 is considered applicable in road pavement construction. The utilization of these materials may be an effective method in the management of waste-related problems, as well as soil stabilization in areas with low-bearing-capacity soils. Conclusively, this state-of-the-art implementation leads to further researches and innovations toward sustainability.