Universitas Islam Sultan Agung (Unissula) Semarang terus mendorong riset yang menjawab kebutuhan pembangunan infrastruktur. Salah satunya melalui penelitian disertasi Program Doktor Teknik Sipil Fakultas Teknik Unissula tentang penggunaan nanomaterial pada campuran aspal berpori.
Penelitian berjudul “Kajian Pengaruh Penambahan Filler Nanomaterial terhadap Volumetrik pada Campuran Aspal Berpori” dilakukan oleh Muhammad Gunawan Perdana. Penelitian ini berada di bawah bimbingan Promotor Prof Ir Pratikso MST PhD dan Co-Promotor Ir Rachmat Mudiyono MT PhD.
Muhammad Gunawan Perdana mempresentasikan penelitiannya dalam ujian terbuka doktor di PDTS FT Unissula. Ujian dilaksanakan pada Jumat (21/8/2026) dihadapan tim penguji yang dipimpin dekan Fakultas Teknik Dr Abdul Rochim ST MT.
Penelitian tersebut dilatarbelakangi meningkatnya risiko genangan air di permukaan jalan akibat perubahan iklim dan curah hujan tinggi. Kondisi ini dapat mempercepat kerusakan jalan dan mengganggu keselamatan pengguna jalan.
Aspal berpori menjadi salah satu alternatif untuk mengatasi persoalan tersebut. Struktur gradasinya yang terbuka memungkinkan air mengalir lebih cepat dari permukaan jalan. Dengan demikian, risiko genangan dapat dikurangi.
Dalam penelitian ini digunakan aspal modifikasi PG-76, serat selulosa, serta filler nanosilika. Material agregat berasal dari kuari tambang Gunung Katunun, Kabupaten Tanah Laut. Sementara pasir silika berasal dari Desa Abumbun Jaya, Kecamatan Sungai Tabuk, Kabupaten Banjar.
Pasir silika kemudian diproses secara mekanis selama 3–6 jam. Proses tersebut menghasilkan partikel yang lebih kecil dan mendekati ukuran nanomaterial. Hasil pengujian SEM menunjukkan perubahan bentuk dan ukuran material silika setelah proses penggilingan.
Hasil penelitian menunjukkan kadar aspal optimum (KAO) sebesar 5 persen. Kadar tersebut dinilai mampu memberikan keseimbangan antara daya ikat agregat, fleksibilitas, stabilitas, serta kemampuan drainase campuran aspal berpori.
Penambahan nanosilika juga memberikan pengaruh terhadap kinerja campuran. Stabilitas meningkat hingga mencapai nilai tertinggi pada kadar nanosilika 3 persen, yaitu 1.044,70 kg. Setelah melewati kadar tersebut, stabilitas kembali menurun.
Namun, penelitian menemukan bahwa kadar nanosilika 2 persen memberikan kinerja yang paling seimbang. Kadar tersebut menghasilkan stabilitas yang tinggi, Cantabro Loss yang rendah, kadar rongga sesuai spesifikasi, serta permeabilitas yang tetap baik.
Karena itu, kadar nanosilika 2 persen direkomendasikan sebagai kadar optimal dalam campuran aspal berpori. Pada kadar tersebut, campuran memenuhi spesifikasi volumetrik dengan kadar rongga 18–23 persen dan memiliki permeabilitas sebesar 0,0178 cm/det.
Penelitian juga menunjukkan bahwa penggunaan nanosilika secara berlebihan dapat menurunkan kinerja campuran. Pada kadar 5 persen, terjadi gangguan struktur pori dan indikasi bleeding. Kondisi tersebut menyebabkan kadar rongga meningkat dan permeabilitas menurun.
Dari sisi permeabilitas, seluruh variasi filler masih memenuhi persyaratan lebih dari 0,01 cm/det. Namun, peningkatan kadar nanosilika di atas 3 persen mulai mengurangi permeabilitas karena nanosilika dapat menyumbat sebagian pori terbuka.
Penelitian ini juga menemukan bahwa karakteristik agregat menjadi faktor penting. Agregat dengan nilai Los Angeles (LA) sekitar 16–20 persen direkomendasikan untuk campuran aspal berpori. Agregat dengan ketahanan aus yang baik diperlukan untuk menjaga stabilitas dan durabilitas campuran.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanosilika berpotensi meningkatkan kinerja campuran aspal berpori. Namun, penggunaannya harus dikendalikan pada kadar yang tepat. Keseimbangan antara stabilitas, kadar rongga, permeabilitas, dan durabilitas menjadi kunci dalam perancangan campuran.
Penelitian ini juga merekomendasikan penggunaan lapisan aspal berpori sebagai drainage layer pada permukaan jalan. Lapisan tersebut dapat membantu mengendalikan limpasan air dan mengurangi lapisan air di antara ban kendaraan dan permukaan jalan. Pemeliharaan tetap diperlukan untuk mencegah penyumbatan pori oleh debu, tanah, dan sedimen.
Melalui penelitian ini, Unissula terus memperkuat kontribusi pendidikan doktoral dalam menghasilkan inovasi teknologi yang dapat mendukung pembangunan infrastruktur yang lebih aman, tahan lama, dan adaptif terhadap persoalan lingkungan.
Muhammad Gunawan Perdana, lulus dalam ujian terbuka promosi doktor dan berhak menyandang gelar doktor. Ia merupakan lulusan ke 66. Lama studi tiga tahun. IPK 3,81.
