TUGAS AKHIR NOMOR : 930/WM/F.TS/SKR/2015
PENGARUH NILAI ABRASI AGREGAT KASAR QUARRY BIPOLO DAN QUARRY TAKARI TERHADAP KARAKTERISTIK CAMPURAN BETON ASPAL (LASTON AC-WC)
DISUSUN OLEH:
ORTENCIO FIEL NOMOR REGISTRASI:
211 10 071
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDIRA KUPANG 2015 1
2
3
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpakan rahmat serta karunia-Nya sehinga skripsi ini dapat diselesaikan sebagai bagian dari syarat untuk menyelesaikan studi program Strata Satu (S1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Katolik Widya Mandira Kupang. Menyadari bahwa dalam proses penelitian dan penyusunan tulisan ini berhasil berkat campur tangan dari Yang Maha Kuasa serta bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak sehingga tulisan ini dapat terselesaikan. Maka dengan tulus hati dihaturkan terima kasih kepada : 1.
DR. Ir. Susi Susilawati, MscHE selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Katolik Widya Mandira Kupang sekaligus Dosen Pembimbing Akademik Program Studi Teknik Sipil angkatan 2010 yang telah memberikan motivasi dan semangat bagi kami untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan selaku penguji I yang telah meluangkan waktu dan kesempatan untuk memberikan ujian serta kritik dan saran yang membangun guna penyempurnaan skripsi ini.
2.
Bapak Ir. Egidius Kalogo, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik dan juga sebagai pembimbing I dan penguji III yang dengan tulus dan penuh kasih selama penulisan skripsi ini sejak awal hingga akhir.
3.
Bapak Ir. John GF. Seran, MM sebagai Pembimbing II
4.
Bapak Br. Sebastianus B. Henong, SVD, ST, MT selaku penguji II.
5.
Bapak Frumen Padju, ST selaku Manager Laboratorium Jalan Raya Balai Pengujian dan Peralatan Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Nusa Tenggara Timur.
6.
Bapak Jon Adu, ST selaku pembimbing Laboratorium yang telah membimbing dalam proses penelitian Tugas Akhir.
7.
Teman-teman sekaligus Kakak di Laboratorium Jalan Raya Balai Pengujian dan Peralatan Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Nusa Tenggara Timur.
8.
Orang tua tercinta Ayah Mateus Da Costa, Ibu Rozinha Ijaura Dosantus, kaka Kancio Da Costa, Boni, Adik Juli, Deo, Arno, Valdo, Dan Khususnya (Alm) Adik Mariano Mazzarelo Da Costa serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan moril maupun materil serta doa restu dalam penyelesayan tugas akhir ini. 4
9.
Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2009, terkhususnya K’Dwy Ario dan K’Roy, K’Helio 02 yang meluangkan waktu dan tenaga untuk membantu dalam proses penelitian ini serta teman-teman lainya.
10. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2010 yang sama-sama membantu penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Khususnya buat Dandrik, Ayah Frans, Om Alitu, Aba Nokers, Bapa Lopes, Kaka Didier, Om Marko, Opu Tino, Bapa Kezman, Bapa Mon, Om Dio, Pak Braga, Frengkos, Yogi, Bapa Imran, Bapa Echa, Tante Melani, Bung Berto, Berto Roga, Aven, dan Angua Tito, serta teman teman angkatan 2014 Jecy, Suares, dan 2015 Chand. 11. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011 khususnya San dan Sandro. Akhirnya dengan penuh kerendahan hati skripsi ini dipersembahkan kepada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Katolik Widya Mandira Kupang dan semua pembaca semoga bermanfaat bagi perkembangan dan kemajuan Fakultas Teknik serta ilmu pengetahuan di masa yang akan datang.
Kupang, November 2015
5
ABSTRAK Unsur terbesar penyusun campuran beton aspal adalah agregat, sehingga kualitas campuran beton aspal sangat ditentukan oleh kualitas agregat penyusunnya. Salah satu indikator kekuatan agregat adalah nilai abrasinya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh nilai abrasi agregat kasar terhadap karakteristik campuran beton aspal (Laston ACWC). Perbandingan nilai abrasi yang digunakan yaitu nilai abrasi dari Quarry Takari 21,89% dan Nilai Abrasi dari Quarry Bipolo 26,62% Diketahui bahwa semakin besar nilai abrasi agregat maka stabilitas campuran semakin menurun. Nilai stabilitas yang tertinggi dimiliki Quarry Takari sebesar 1258,21 kg dan Quarry Bipolo sebesar 1108,79 kg. nilai Abrasi yang tinggi diperoleh pada nilai abrasi Quarry Takari 21,89%. Rentang nilai abrasi yang memenuhi seluruh parameter karakteristik campuran beton aspal (VMA, VIM, VFB, Flow, Kepadatan, MQ dan Stabilitas).
Kata Kunci : (Niali Abrasi, Stabilitas)
6
DAFTAR ISI LEMBARAN JUDUL KATA PENGANTAR ................................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................................ ii DAFTAR TABEL......................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................iv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ I-1 1.1
Latar Belakang ............................................................................................................ I-1
1.2
Rumusan Masalah ...................................................................................................... I-3
1.3
Tujuan Penelitian......................................................................................................... I-3
1.4
Manfaat Penilitian ........................................................................................................ I-3
1.5
Batasan Masalah......................................................................................................... I-3
BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................................... II-1 2.1
Campuran beton aspal ............................................................................................... II-1 2.1.1
Stabilitas ......................................................................................................... II-1
2.1.2
Durabilitas (Keawetan/daya Tahan) ................................................................ II-2
2.1.3
Fleksibilitas (Kelenturan) ................................................................................. II-2
2.1.4
Tahanan Geser/kekesatan (Skid Resistance) ................................................. II-2
2.1.5
Ketahanan Terhadap Kelelehan (Fatique Resistance) .................................... II-3
2.1.6
Kedap air (Impermeabilitas) ............................................................................ II-3
2.1.7
Kemudahan Pelaksanaan (Workability) .......................................................... II-3
2.2
Agregat .................................................................................................................... II-3
2.3
Semen Aspsl (Aspalt Cement, AC) ........................................................................... II-5
2.4
Abrasi ....................................................................................................................... II-6 2.2.1
Pengertian Abrasi ........................................................................................... II-6
2.2.2
Cara Pengujian Abrasi .................................................................................... II-7
2.5
Gradasi Dan Bentuk Partikel ...................................................................................... II-8
2.6
Lapisan Aspal Beton (Laston AC) ............................................................................. II-10
2.7
Lapisan Aspal Beton (AC-WC) ................................................................................. II-10 7
2.8
Prosedur Perancangan Campuran ........................................................................... II-11
2.9
Karakteristik Atau Hubungan-Hubungan Volume Dalam Campuran Aspal ............... II-12
2.10 Volume Pemeriksaan Agregat .................................................................................. II-13 3.3.1
Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Kasar ................................................. II-13
3.3.2
Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Halus ................................................. II-14
3.3.3
Keausan Atau Abrasi Agregat Kasar............................................................. II-14
3.3.4
Gradasi ......................................................................................................... II-14
2.11 Volume Pemeriksaan Campuran Aspal Panas ......................................................... II-15 4.4.1
Kadar Aspal Total ......................................................................................... II-15
4.4.2
Kepadatan (ton/m3) ....................................................................................... II-15
4.4.3
Perkiraan Awal Kadar Aspal Rencana .......................................................... II-15
4.4.4
Berat Maksimum Campuran Beraspal (Gmm)............................................... II-15
4.4.5
Berat Jenis Efektif Agregat............................................................................ II-15
4.4.6
Berat Jenis Maksimum Campuran Dengan Kadar Aspal Campuran yang
Berbeda
..................................................................................................................... II-16 4.4.7
Berat Jenis Agregat Curah ............................................................................ II-16
4.4.8
Penyerapan Aspal ........................................................................................ II-16
4.4.9
Kadar Aspal Efektif ....................................................................................... II-16
4.4.10 Ronga Diantara Mineral Agregat ................................................................... II-17 4.4.11 Ronga Didalam Campuran............................................................................ II-17 4.4.12 Ronga Terisi Aspal ....................................................................................... II-17 4.4.13 Stabilitas (Kg) ............................................................................................... II-17 4.4.14 Pelelehan (mm) ............................................................................................ II-17 4.4.15 Hasil Bagi (Marshall) ..................................................................................... II-18
BAB III METODE PENELITIAN .............................................................................. III-1 3.1
Data .......................................................................................................................... III-1 3.1.1
Jenis Data...................................................................................................... III-1
3.1.2
Sumber Data ................................................................................................. III-1
3.1.3
Jumlah Data .................................................................................................. III-2
3.1.4
Sumber Data ................................................................................................. III-2
3.1.5
Waktu Pengambilan Data .............................................................................. III-2
3.1.6
Proses Pengambilan Data ............................................................................. III-3 8
3.2
Diagram Alir Penelitian .............................................................................................. III-4
3.3
Penjelasan Diagram Alir ............................................................................................ III-5 3.2.1
Pengambilan Material .................................................................................... III-5
3.2.2
Persiapan Alat Dan Bahan ............................................................................. III-6
3.2.3
Pemeriksaan Agregat Kasar Dan Halus ......................................................... III-6
3.2.4
Rencana Proporsi Agregat Gabungan ........................................................... III-6
3.2.5
Memenuhi Spesifikasi .................................................................................... III-6
3.2.6
Rancangan Benda Uji Marsal AC – WC Dengan 6 Kadar Aspal Perkiraan .... III-7
3.2.7
Test Marshall ............................................................................................... III-10
3.2.8
Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO) ..................................................... III-11
3.2.9
Mengevaluasi Pengaruh Nilai Abrasi Agregat Kasar Dari Quarry Bipolo Dan Quarry Takari Terhadap Karakteristik Campuran Beton
Aspal
(AC-WC) ...................................................................................................... III-10 3.2.10 Kesimpulan Dan Saran ................................................................................ III-11 3.4.7. Analisa dan Evaluasi Parameter Marshall ...........................................
III-10
3.4.8. Penentuan Kadar Aspal Optimum .......................................................
III-10
3.4.9. Kesimpulan dan Saran ........................................................................
III-10
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengambilan Data.........................................................................................
IV-1
4.1.1. Kronologis Pengambilan Data ..........................................................
IV-1
4.1.2. Data...................................................................................................
IV-1
4.2. Analisa ..........................................................................................................
IV-2
4.2.1. Pemeriksaan Gradasi atau Analisa Saringan.....................................
IV-2
4.2.2. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan .......................................
IV-8
4.2.3. Pemeriksaan Abrasi Atau Keausan Agregat Kasar ...........................
IV-12
4.2.4. Pemeriksaan agregat yang lolos saringan Nomor 200 ......................
IV-14
4.2.5. Data aspal Penetrasi 60/70 ..............................................................
IV-16
4.2.6. Rancangan Gradasi Agregat Gabungan ............................................
IV-17
4.2.7. Penentuan Kadar Aspal Rencana (pb) Dan Rancangan Benda Uji....
IV-19
4.2.8. Pengujian Marshall ............................................................................
IV-21 9
4.2.9. Penentuan Kadar Aspal Optimum ....................................................
IV-23
4.2.9. Nilai Parameter Marshall Pada Kadar Aspal Optimum .......................
IV-23
4.3. Pembahasan .................................................................................................
IV-26
4.3.1. Hubungan Parameter Marshall dengan Kadar Aspal .........................
IV-26
4.3.1. Nilai Abrasi ........................................................................................
IV-26
4.3.2. Hubungan Nilai Abrasi Dengan Parameter Marshall ............................
IV-26
4.3.2.1. Hubungan Nilai Abrasi Denga Stabilitas (Stability)............................
IV-26
4.3.2.2. Hubungan Nilai Abrasi Denga Kelelehan (Flow) ...............................
IV-28
4.3.2.3. Hubungan Nilai Abrasi Denga Rongga dalam Campuran (VIM)............ IV-29 4.4.2.4. Hubungan Nilai Abrasi Denga Rongga dalam Agregat (VMA) .............. IV-31 4.4.2.5. Hubungan Nilai Abrasi Denga Rongga Terisi Aspal (VFB)................
IV-32
4.4.2.6. Hubungan Nilai Abrasi Denga Hasil Bagi Marshall (MQ) ..................
IV-33
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan ..................................................................................................
V-1
5.2. Saran ...........................................................................................................
V-2
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ V-3 LAMPIRAN
10
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Siarat Nilai Abrasi Maksimum ............................................................................ II-7 Tabel 2.2 Amplop Gradasi Agregat Gabungan Untuk Campuran Aspal ............................ II-9 Tabel 2.3 Sifat Sifat Campuran Laston ............................................................................ II-12 Tabel 2.4 Rasio Kolerasi Stabilitas .................................................................................. II-18 Tabel 3.1 Jumlah Data Yang Diperlukan ........................................................................... III-2 Tabel 3.2 Jumlah Benda Uji .............................................................................................. III-7 Tabel 3.3 Kekentalan Aspal Keras Untuk Pencampuran Dan Pemadatan........................ III-8 Tabel 3.4 Simulasi Analisa Karakteristik Nilai Abrasi Dengan Karakter Campuran Aspal beton .............................................................................................................. III-10 Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Gradasi Batu Pecah ¾ Ex. Bipolo ......................................IV-3 Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Gradasi Batu Pecah ½ Ex. Bipolo .....................................IV-3 Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus Pasir Alam Ex. Bipolo ....................IV-4 Tabel 4.4 Hasil Pemeriksaan Gradasi Abu Batu Ex. Bipolo .............................................IV-4 Tabel 4.5 Hasil Pemeriksaan Filler Semen Kupang..........................................................IV-5 Tabel 4.6 Hasil Pemeriksaan Gradasi Batu Pecah ¾ Ex. Takari ......................................IV-5 Tabel 4.7 Hasil Pemeriksaan Gradasi Batu Pecah ½ Ex. Takari .....................................IV-6 Tabel 4.8 Hasil Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus Pasir Alam Ex. Takari .....................IV-6 Tabel 4.9 Hasil Pemeriksaan Gradasi Abu Batu Ex. Takari .............................................IV-7 Tabel 4.10 Hasil Pemeriksaan Filler Semen Kupang........................................................IV-7 Tabel 4.11 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Batu Pecah ¾ Ex. Bipolo ...IV-8 Tabel 4.12 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Batu Pecah ½ Ex. Bipolo ..IV-9 Tabel 4.13 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Pasir Alam Ex. Bipolo ........IV-9 Tabel 4.14 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Abu Batu Ex. Bipolo ...........IV-9 Tabel 4.15 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Batu Pecah ¾ Ex. Takari ...IV-9 Tabel 4.16 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Batu Pecah ½ Ex. Takari IV-10 Tabel 4.17 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Pasir Alam Ex. Takari ......IV-10 Tabel 4.18 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Abu Batu Ex. Takari .........IV-10 Tabel 4.19 Hasil Pemeriksaan Abrasi Agregat Kasar Ex. Bipolo ....................................IV-13 Tabel 4.20 Hasil Pemeriksaan Abrasi Agregat Kasar Ex. Takari ....................................IV-13 Tabel 4.21 Hasil Pemeriksaan Agregat Lolos Saringan No 200 Batu Pecah ¾
Ex.Bipolo
......................................................................................................................IV-14 11
Tabel 4.22 Hasil Pemeriksaan Agregat Lolos Saringan No 200 Batu Pecah ½
Ex.Bipolo
......................................................................................................................IV-14 Tabel 4.23 Hasil Pemeriksaan Agregat Lolos Saringan No 200 Pasir Alam
Ex.Bipolo
....................................................................................................................IV-15 Tabel 4.24 Hasil Pemeriksaan Agregat Lolos Saringan No 200 Batu Pecah ¾
Ex.Takari
......................................................................................................................IV-15 Tabel 4.25 Hasil Pemeriksaan Agregat Lolos Saringan No 200 Batu Pecah ½
Ex.Takari
......................................................................................................................IV-15 Tabel 4.26 Hasil Pemeriksaan Agregat Lolos Saringan No 200 Pasir Alam
Ex.Takari
......................................................................................................................IV-16 Tabel 4.27 Hasil Pemeriksaan Aspal ..............................................................................IV-17 Tabel 4.28 Hasil Gradasi Agregat gabungan Material EX. Bipolo ...................................IV-17 Tabel 4.29 Hasil Gradasi Agregat gabungan Material EX. Takari ...................................IV-18 Tabel 4.30 Rangkuman Hasil Pengujian Parameter Marshall (Materi Quarry Bipolo) .....IV-22 Tabel 4.31 Rangkuman Hasil Pengujian Parameter Marshall (Materi Quarry Takari) .....IV-23 Tabel 4.32 Kadar Aspal Optimum ( Material Quary Bipolo) ............................................IV-24 Tabel 4.33 Kadar Aspal Optimum ( Material Quary Takari) ............................................IV-25 Tabel 4.34 Rangkuman Hasil Perhitungan Nilai Parameter Marshall Pada KAO .............IV-26 Tabel 4.35 Hubungan Niali Abrasi Dengan Nilai Stabilitas ..............................................IV-27 Tabel 4.36 Hubungan Niali Abrasi Dengan Nilai Kelelehan .............................................IV-29 Tabel 4.37 Hubungan Niali Abrasi Dengan Nilai VIM ......................................................IV-30 Tabel 4.38 Hubungan Niali Abrasi Dengan Nilai VMA .....................................................IV-31 Tabel 4.39Hubungan Niali Abrasi Dengan Nilai FVB .......................................................IV-32 Tabel 4.38 Hubungan Niali Abrasi Dengan Nilai MQ .......................................................IV-33
12
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Quarry Bipolo ................................................................................................... I-1 Gambar 1.2 Quarry takari .................................................................................................... I-1 Gambar 2.1 Mesin Abrasi Los Angeles ............................................................................... II-6 Gambar 2.2 Hubungan-Hubungan volume Dalam Campuran Aspal Padat ....................... II-12 Gambar 3.1 Kurva Rancangan Gradasi Gabungan Material Ex Bipolo ............................IV-18 Gambar 3.2 Kurva Rancangan Gradasi Gabungan Material Ex Bipolo ............................IV-19 Gambar 3.3 Kurva Hubungan Antara Nilai Abrasi Dengan Nilai Stabilitas ........................IV-17 Gambar 3.4 Kurva Hubungan Antara Nilai Abrasi Dengan Nilai Kelelehan ......................IV-19 Gambar 3.5 Kurva Hubungan Antara Nilai Abrasi Dengan Nilai VIM ................................IV-30 Gambar 3.6 Kurva Hubungan Antara Nilai Abrasi Dengan Nilai VMA ..............................IV-31 Gambar 3.1 Kurva Hubungan Antara Nilai Abrasi Dengan Nilai FVB ...............................IV-32 Gambar 3.1 Kurva Hubungan Antara Nilai Abrasi Dengan Nilai MQ ................................IV-33
13
