p-Index From 2021 - 2026
0.408
P-Index
This Author published in this journals
All Journal Elkawnie
Firmansyah Rachman
Department of Civil Engineering, Universitas Muhammadiyah Aceh, Banda Aceh, Aceh, Indonesia

Published : 2 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

Evaluation of PET Waste-Modified Asphalt Performance Under Environmental Stress: A Multi-Scale Analysis of Rheological and Durability Properties Firmansyah Rachman; Cut Nawalul Azka; Tamalkhani Syammaun; Khairul Hamdi; T.M. Dandi
Elkawnie Vol. 11 No. 2 (2025)
Publisher : Faculty of Science and Technology Universitas Islam Negeri Ar-Raniry

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22373/ekw.v11i2.29836

Abstract

Abstract: Diesel fuel spills can significantly accelerate asphalt binder softening and mixture deterioration, leading to reduced pavement durability. This study applies a multi-scale evaluation framework to quantify the effectiveness of polyethylene terephthalate (PET) waste in mitigating diesel-induced degradation of asphalt by comparing conventional asphalt (0% PET, control) with PET-modified binders and mixtures containing 6% and 8% PET. The primary objective is to determine whether PET modification can enhance asphalt resistance to diesel contamination by examining the relationship between molecular-level stability, rheological response, and mixture-level performance, using standardized procedures in accordance with the Indonesian Bina Marga 2018 specification and relevant SNI and ASTM standards. The results indicate that diesel exposure causes severe degradation in the control binder, with non-recoverable creep compliance (Jnr) increasing by up to 62% after six hours, reflecting a substantial loss of resistance to permanent deformation. In contrast, PET-modified binders show markedly improved stability, with the 8% PET binder limiting the Jnr increase to approximately 51% under the same exposure, indicating the highest resistance to diesel-induced rheological deterioration. This improvement is consistently reflected at the mixture scale, where the control asphalt mixture experiences a 47% reduction in Marshall stability, while the mixture containing 8% PET shows only an 11% reduction after diesel conditioning. Overall, the findings demonstrate that PET waste—particularly at an 8% dosage—significantly enhances asphalt resistance to diesel-related chemical and mechanical damage. This study provides clear mechanistic and performance-based evidence that PET upcycling is an effective and sustainable strategy for producing more fuel-resistant asphalt pavements. Abstrak: Tumpahan bahan bakar diesel dapat secara signifikan mempercepat pelunakan aspal dan degradasi campuran aspal, sehingga menurunkan daya tahan perkerasan jalan. Penelitian ini menerapkan kerangka evaluasi multi-skala untuk mengkuantifikasi efektivitas limbah polyethylene terephthalate (PET) dalam mengurangi degradasi aspal akibat paparan diesel dengan membandingkan aspal konvensional tanpa PET (0% sebagai kontrol) dan aspal termodifikasi PET dengan kadar 6% dan 8%. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk menilai kemampuan modifikasi PET dalam meningkatkan ketahanan aspal terhadap kontaminasi diesel melalui keterkaitan antara stabilitas molekuler, respons reologi, dan kinerja mekanis campuran, dengan menggunakan prosedur pengujian yang mengacu pada spesifikasi Bina Marga 2018 serta standar SNI dan ASTM yang relevan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa paparan diesel menyebabkan degradasi yang signifikan pada pengikat kontrol, yang ditunjukkan oleh peningkatan nilai kepatuhan rangkak tidak pulih (Jnr) hingga 62% setelah 6 jam, menandakan penurunan ketahanan terhadap deformasi permanen. Sebaliknya, pengikat aspal termodifikasi PET menunjukkan stabilitas yang jauh lebih baik, di mana pengikat dengan 8% PET membatasi peningkatan Jnr hingga sekitar 51% pada kondisi paparan yang sama, sehingga memberikan ketahanan reologi tertinggi terhadap diesel. Peningkatan kinerja ini tercermin secara konsisten pada skala campuran, di mana campuran aspal konvensional mengalami penurunan stabilitas Marshall sebesar 47%, sementara campuran dengan 8% PET hanya mengalami penurunan sebesar 11% setelah pengkondisian diesel. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini membuktikan bahwa pemanfaatan limbah PET—terutama pada kadar 8%—secara signifikan meningkatkan ketahanan aspal terhadap kerusakan kimia dan mekanis akibat paparan diesel. Temuan ini memberikan bukti mekanistik dan berbasis kinerja bahwa daur ulang PET merupakan strategi berkelanjutan yang efektif untuk menghasilkan perkerasan jalan yang lebih tahan terhadap kontaminasi bahan bakar.
Analysis of Dam Break Impacts and Mitigation Strategies Using HEC-RAS 2D Modeling Tasri Salam; Hafnidar A Rani; Firmansyah Rachman; Azmeri Azmeri
Elkawnie Vol. 11 No. 2 (2025)
Publisher : Faculty of Science and Technology Universitas Islam Negeri Ar-Raniry

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22373/ekw.v11i2.31844

Abstract

Abstract: Dam failure is a critical hydrological hazard with potentially severe impacts on downstream communities and infrastructure. This study analyzes dam break impacts and mitigation strategies using two-dimensional hydraulic modeling with HEC-RAS 2D, integrated with Geographic Information System (GIS)-based spatial analysis, at the Kerinci Merangin Hydropower Dam in Jambi Province, Indonesia. Overtopping and piping failure scenarios were simulated to estimate peak discharge, inundation extent, flow velocity, and flood wave arrival time, which directly informed the design of a site-specific Emergency Action Plan (EAP). Simulation results indicate that a complete dam failure could generate a peak discharge of approximately 681.5 m³/s, with flood waves reaching high-risk downstream areas within only 15-20 minutes. GIS-based hazard mapping reveals that several critical access and evacuation routes are located within high-inundation zones, limiting conventional evacuation feasibility. A sensitivity analysis of key hydraulic parameters, including breach geometry and Manning’s roughness coefficient, demonstrates that small parameter variations significantly affect flood arrival time and evacuation lead-time reliability. The study’s contribution lies in demonstrating how sensitivity-informed dam break modeling can identify evacuation constraints and support the development of a highly localized, rapid-response EAP, moving beyond generic mitigation frameworks toward operationally feasible disaster preparedness. Abstrak: Kegagalan bendungan merupakan bahaya hidrologi yang kritis dengan potensi dampak yang serius terhadap masyarakat dan infrastruktur di wilayah hilir. Penelitian ini menganalisis dampak keruntuhan bendungan dan strategi mitigasi menggunakan pemodelan hidraulik dua dimensi dengan HEC-RAS 2D yang terintegrasi dengan analisis spasial berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG), dengan studi kasus Bendungan PLTA Kerinci Merangin di Provinsi Jambi, Indonesia. Skenario kegagalan akibat overtopping dan piping disimulasikan untuk mengestimasi debit puncak, luas genangan, kecepatan aliran, serta waktu kedatangan gelombang banjir yang secara langsung digunakan sebagai dasar penyusunan Rencana Tindakan Darurat (Emergency Action Plan/EAP) yang bersifat spesifik lokasi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa kegagalan total bendungan dapat menghasilkan debit puncak sekitar 681,5 m³/detik, dengan gelombang banjir mencapai wilayah hilir berisiko tinggi hanya dalam waktu 15-20 menit. Pemetaan bahaya berbasis SIG mengungkap bahwa beberapa jalur akses dan evakuasi kritis berada dalam zona genangan tinggi, sehingga membatasi kelayakan evakuasi konvensional. Analisis sensitivitas terhadap parameter hidraulik utama, termasuk geometri rekahan dan koefisien kekasaran Manning, menunjukkan bahwa variasi parameter yang relatif kecil dapat secara signifikan memengaruhi waktu kedatangan banjir dan keandalan waktu evakuasi. Kontribusi utama penelitian ini terletak pada demonstrasi bagaimana pemodelan keruntuhan bendungan yang mempertimbangkan analisis sensitivitas dapat mengidentifikasi keterbatasan evakuasi dan mendukung penyusunan EAP yang sangat terlokalisasi dan berorientasi pada respons cepat, melampaui kerangka mitigasi generik menuju kesiapsiagaan bencana yang lebih operasional dan realistis.