Studi Kinerja Campuran Stone Matrix Asphalt Yang Menggunakan Slag Nikel Sebagai Agregat Kasar = Performance Study of Stone Matrix Asphalt Mixture Utilizing Nickel Slag as Coarse Aggregate

Pemanfaatan slag nikel sebagai agregat substitusi dalam Stone Matrix Asphalt (SMA) menawarkan solusi potensial untuk konstruksi jalan berkelanjutan. Namun aplikasi material ini memerlukan kerangka kerja desain yang komprehensif untuk memastikan kinerja dan durabilitas jangka panjang. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan evaluasi kinerja SMA berbasis slag nikel secara multidimensi. Fokus utama adalah mengembangkan pendekatan desain berbasis kinerja, menentukan proporsi slag nikel dan kadar aspal optimum yang menyeimbangkan antara kekuatan mekanis dan ketahanan retak, serta mengidentifikasi batas-batas operasional dan kebutuhan intervensi material tambahan seperti stabilizing agent. Pendekatan eksperimental dilakukan dengan memvariasikan proporsi substitusi slag nikel (0%; 25%; 50%; 75%; 100%) dan kadar aspal (6,0%; 6,25%; 6,5%; 6,75%; 7,0%). Kinerja mekanik dan volumetrik campuran dievaluasi melalui uji Marshall dan Tarik tak langsung (ITS) serta analisis Cracking Tolerance Index (CT Index). Uji draindown dilakukan untuk memahami kemampuan sabut kelapa sebagai stabilizing agent. Kinerja durabilitas dinilai melalui uji abrasi Cantabro Loss. Homogenitas campuran diketahui dengan memanfaatkan uji non destruktif Ultrasonic Pulse Velocity (UPV). Analisis pada level mikrostruktur dilakukan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX) untuk menginvestigasi mekanisme interaksi antara agregat slag nikel dan aspal. Temuan utama menunjukkan bahwa komposisi optimum tercapai pada 50% slag nikel dan 6,5% kadar aspal, yang memberikan keseimbangan terbaik antara kekuatan mekanis (stabilitas dan ITS) dan keuletan (CT Index). Peningkatan slag nikel di atas 50% menunjukkan adanya trade-off: stabilitas dan ITS meningkat, namun CT Index menurun, mengindikasikan campuran yang lebih kaku dan rentan retak. Secara mikrostruktur, permukaan slag nikel yang kasar dan kaya oksida logam terbukti meningkatkan interlocking dan adhesi, yang berkorelasi positif dengan peningkatan nilai UPV dan penurunan Cantabro Loss. Penggunaan serat sabut kelapa mampu mengendalikan draindown sesuai spesifikasi (≤ 0,3%) untuk campuran dengan slag nikel hingga 75%, namun pada kondisi ekstrem (100% slag, 7% aspal) diperlukan modifikasi lebih lanjut. Hasil penelitian ini memberikan rekomendasi desain praktis dan dasar ilmiah untuk aplikasi slag nikel dalam campuran SMA.

Keyword : Stone matrix asphalt, Slag Nikel, Marshall, ITS, CT Index, Cantabro loss, UPV, Stabilizing agent.