ANALISIS KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPHALT CONCRETEBINDER COURSE (AC-BC) DENGAN MENGGUNAKAN ASPAL RETONA BLEND 55
TUGAS AKHIR
Oleh : Ayu Indah Kencana Dewi (0719151007)
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2011
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Kampus Bukit Jimbaran, Telp. (0361)703385
SURAT KETERANGAN BEBAS FASILITAS LABORATORIUM
Dengan ini menyatakan, bahwa mahasiswa di bawah ini: Nama
: Ayu Indah Kencana Dewi
NIM
: 0719151007
Jurusan
: Teknik Sipil
Telah memenuhi persyaratan bebas laboratorium pada Laboratorium Jalan Raya, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana. Demikian surat keterangan ini dibuat untuk dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Denpasar,
Juni 2011
Ketua Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana
Ir. I Nyoman Arya Thanaya, ME.,Ph.D NIP. 19601108 198803 1 002
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Kampus Bukit Jimbaran, Telp. (0361)703385
SURAT KETERANGAN/ PERSETUJUAN UJIAN TUGAS AKHIR Yang bertanda tangan dibawah ini, dosen pembimbing dari mahasiswa: Nama
: Ayu Indah Kencana Dewi
NIM
: 0719151007
Judul TA : Analisis Karakteristik Campuran Asphalt Concrete-Binder Course (AC-BC) Dengan Menggunakan Aspal Retona Blend 55 Dengan ini menerangkan bahwa mahasiswa tersebut di atas telah menyelesaikan Laporan Tugas Akhir, dan menyetujui laporan TA tersebut untuk diujikan. Demikian surat keterangan ini dibuat untuk dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Denpasar,
Juni 2011
Mengetahui/Menyetujui Pembimbing I
Pembimbing II
I Made Agus Ariawan, ST, MT NIP. 19690817 199702 1 001
Ir. A.A.N.A Jaya Wikrama, MT NIP. 19620709 199211 1 001
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Kampus Bukit Jimbaran, Telp. (0361)703385
LEMBAR PENGESAHAN Tugas akhir ini telah diujikan dan dinyatakan lulus, sudah direvisi serta telah mendapat persetujuan pembimbing sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program S – 1 pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana.
Judul Tugas Akhir : Analisis Karakteristik Campuran Asphalt Concrete-Binder Course (AC-BC) Dengan Menggunakan Aspal Retona Blend 55 Nama
: Ayu Indah Kencana Dewi
NIM
: 0719151007
Jurusan
: Teknik Sipil
Diuji Tanggal
: 29 Juli 2011 Denpasar,
Agustus 2011
Menyetujui, Pembimbing I
Pembimbing II
I Made Agus Ariawan, ST, MT NIP. 19690817 199702 1 001
Ir. A.A.N.A Jaya Wikrama, MT NIP. 19620709 199211 1 001
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana
Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA NIP. 19620404 199103 1 002
DAFTAR ISI ABSTRAK ....................................................................................................................... i UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................................ ii DAFTAR ISI ................................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... v DAFTAR TABEL ........................................................................................................... vi DAFTAR ISTILAH ...................................................................................................... viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3 1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3 1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 4 1.5 Batasan Penelitian .......................................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Perkerasan Jalan ............................................................................................. 6 2.1.1 Jenis Konstruksi Perkerasan ................................................................... 6 2.1.2 Struktur Jalan Lentur .............................................................................. 6 2.2 Aspek-aspek yang Perlu Diperhatikan dalam Beton Aspal ......................... 11 2.3 Jenis Campuran Laston ................................................................................ 14 2.4 Bahan Perkerasan AC-BC ............................................................................ 14 2.4.1 Agregat ................................................................................................. 14 2.4.2 Aspal .................................................................................................... 27 2.5 Aspal Retona Blend 55 ................................................................................ 31 2.5.1 Karakteristik Aspal Retona Blend 55................................................... 35 2.5.2 Persyaratan Campuran AC-BC dengan Menggunakan Aspal Retona Blend 55………………………………………………………36 2.6 Sifat Volumetrik Campuran ......................................................................... 37 2.7 Estimasi Kadar Aspal Optimum .................................................................. 41 2.8 Pengujian Marshall ...................................................................................... 42 2.9 Campuran AC-BC dengan Pendekatan Kepadatan Mutlak ......................... 42 2.10 Kadar Aspal Optimum ............................................................................... 43
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian .......................................................................................... 45 3.2 Bahan dan Alat ............................................................................................. 45 3.3 Metode Penyediaan Data ............................................................................. 45 3.4 Proses Perencanaan Campuran AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 .... 46 3.4.1 Pemeriksaan Agregat .......................................................................... 47 3.4.2 Pemeriksaan Aspal Retona Blend 55 .................................................. 59 3.4.3 Penentuan Gradasi Pilihan .................................................................. 68 3.4.4 Proporsi dan Kebutuhan Material ....................................................... 68 3.4.5 Pembuatan Benda Uji ......................................................................... 69
iii
3.4.6 Pemeriksaan Benda Uji dengan Marshall ........................................... 71 3.4.7 Metode Perencanaan Campuran dengan Kepadatan Mutlak .............. 72 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pemeriksaan Agregat ................................................................................... 74 4.1.1 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat ................................................... 74 4.1.2 Keausan Agregat ................................................................................. 75 4.1.3 Sand Equivalent .................................................................................. 75 4.1.4 Soundness Test .................................................................................... 75 4.1.5 Kadar Lumpur/Lempung ................................................................... 76 4.1.6 Pemeriksaan Kelekatan Agregat Kasar Terhadap Aspal ................... 76 4.2 Analisis Pemeriksaan Aspal ......................................................................... 77 4.2.1 Pemeriksaan Penetrasi Aspal Retona Blend 55 ................................. 77 4.2.2 Pemeriksaan Titik Lembek ................................................................. 77 4.2.3 Pemeriksaan Titik Nyala ..................................................................... 77 4.2.4 Pemeriksaan Daktilitas ....................................................................... 78 4.2.5 Pemeriksaan Berat Jenis Aspal ........................................................... 78 4.2.6 Pemeriksaan Kehilangan Berat Aspal ................................................. 78 4.2.7 Kelarutan Tricloroethylene Aspal Retona Blend 55 Aspal ................. 79 4.3 Pencampuran Agregat .................................................................................. 79 4.4 Perhitungan Kadar Aspal ............................................................................. 80 4.5 Rancangan Campuran Benda Uji Marshall .................................................. 80 4.6 Karakteristik Campuran AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 .............. 80 4.7 Hubungan Karakteristik dengan Kadar Aspal ............................................. 81 4.7.1 Stabilitas .............................................................................................. 81 4.7.2 Flow .................................................................................................... 82 4.7.3 Marshall Quotient (MQ) ..................................................................... 83 4.7.4 Rongga Udara dalam Campuran (VIM) ............................................. 84 4.7.5 Rongga Udara Antar Butir Agregat (VMA) ....................................... 86 4.7.6 Rongga Terisi Aspal (VFB) ................................................................ 86 4.8 Penentuan Kadar Aspal Optimum ............................................................... 87 4.9 Analisis Karakteristik Campuran pada Kadar Aspal Optimum 6%............. 88
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ...................................................................................................... 90 5.2 Saran ............................................................................................................ 91 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 92 LAMPIRAN A Hasil Pemeriksaan Agregat dan Aspal Retona Blend 55 .................... 93 LAMPIRAN B Proporsi Campuran Agregat ............................................................. 104 LAMPIRAN C Perhitungan Uji Marshall Campuran Laston AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 ..................................................................... 113 LAMPIRAN D Dokumentasi ..................................................................................... 120
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar D.1 Gambar D.2 Gambar D.3 Gambar D.4 Gambar D.5 Gambar D.6 Gambar D.7 Gambar D.8 Gambar D.9 Gambar D.10 Gambar D.11 Gambar D.12 Gambar D.13 Gambar D.14 Gambar D.15 Gambar D.16 Gambar D.17 Gambar D.18 Gambar D.19 Gambar D.20 Gambar D.21 Gambar D.22
: Lapis Perkerasan ........................................................................... 7 : Contoh Bentuk Gradasi Bongkok ............................................... 20 : Pertimbangan Volume untuk Penentuan SG............................... 23 : Proses Pembuatan Aspal Retona Blend 55 ................................. 34 : Aspal Retona Blend 55 ............................................................... 35 : Volumetrik Campuran Beraspal ................................................ .41 : Penentuan Kadar Aspal Optimum .............................................. 44 : Bagan Alir Perencanaan Campuran AC-BC dengan Menggunakan Aspal Retona Blend 55 ........................................ 47 : Grafik Kurva Fuller dan Gradasi Pilihan Rencana ..................... 68 : Grafik Hubungan antara Kadar Aspal dengan Stabilitas Rata-rata ...................................................................................... 82 : Grafik Hubungan antara Kadar Aspal dengan Flow Rata-rata ... 83 : Grafik Hubungan antara Kadar Aspal dengan MQ Rata-rata ..... 84 : Grafik Hubungan antara Kadar Aspal dengan VIM Rata-rata.... 85 : Grafik Hubungan antara Kadar Aspal dengan VMA Rata-rata ...................................................................................... 86 : Grafik Hubungan antara Kadar Aspal dengan VFB Rata-rata.... 87 : Grafik Bar-chart Karakteristik Campuran Laston AC-BC Dengan Aspal Retona Blend 55 dengan Variasi Kadar Aspal .... 88 : Penyaringan Agregat ................................................................. 120 : Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar ............. 120 : Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ............. 120 : Pengujian Berat Jenis Filler ...................................................... 120 : Pengujian Keausan Agregat ...................................................... 121 : Pengujian Sand Equivalent ....................................................... 121 : Pengujian Soundness Agregat ................................................... 121 : Pengujian Kadar Lumpur .......................................................... 121 : Pengujian Kelekatan Agregat terhadap Aspal .......................... 122 : Aspal Retona Blend 55 ............................................................. 122 : Pengujian Penetrasi ................................................................... 122 : Pengujian Titik Lembek............................................................ 122 : Pengujian Titik Nyala ............................................................... 123 : Pengujian Daktilitas ............................................................. 123 : Pengujian Berat Jenis Aspal ..................................................... 123 : Pengujian Kehilangan Berat Aspal ........................................... 123 : Pengujian Kelarutan dalam Trichlorethylen Aspal Retona Blend 55 (Refluks Glass) .................................................................... 124 : Pencampuran Material .............................................................. 124 : Pemadatan Campuran ............................................................... 124 : Pengeluaran Benda Uji Menggunakan Extruder ...................... 124 : Perendaman Benda Uji dalam Waterbath ................................. 125 : Pengujian Marshall ................................................................... 125
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel A-1 Tabel A-2 Tabel A-3 Tabel A-4 Tabel A-5 Tabel A-6 Tabel A-7 Tabel A-8 Tabel A-9 Tabel A-10 Tabel A-11 Tabel A-12 Tabel A-13 Tabel A-14 Tabel A-15 Tabel B.2.1 Tabel B.2.2 Tabel B.2.3 Tabel B.2.4 Tabel B.2.5 Tabel B.2.6 Tabel B.2.7 Tabel B.2.8 Tabel C.1 Tabel C.2 Tabel C.3 Tabel C.4
: Persyaratan Gradasi untuk Campuran AC-BC Asbuton Modifikasi.................. ................................................ 24 : Karakteristik Aspal Retona Blend 55 dan Persyaratan Aspal yang dimodifikasi dengan Aspal Alam ....................................... 36 : Sifat-sifat Campuran Beraspal Panas Dimofikasi Asbuton ........ 36 : Proporsi Rencana Campuran Agregat AC-BC............................ 68 : Tabel Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Agregat ............................ 74 : Hasil Pengujian Agregat ............................................................. 76 : Hasil Pemeriksaan Aspal Retona Blend 55 ................................ 79 : Nilai Karakteristik Campuran AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 ............................................................... 81 : Nilai VIM PRD Campuran AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 ............................................................... 81 : Pembahasan Analisis Karakteristik Campuran pada Kadar Aspal Optimum 6% .......................................................... 89 : Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar ........... 93 : Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ........... 94 : Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Filler ........... 95 : Pemeriksaan Keausan Agregat .................................................... 95 : Pemeriksaan Sand Equivalent ..................................................... 96 : Pemeriksaan Soundness Agregat ................................................. 96 : Pemeriksaan Kadar Lempung Agregat Kasar....................... . .....97 : Pemeriksaan Kelekatan Agregat Terhadap Aspal ....................... 97 : Pengujian Penetrasi ..................................................................... 98 : Pengujian Titik Lembek.............................................................. 99 : Pengujian Titik Nyala ............................................................... 100 : Pengujian Daktilitas .................................................................. 101 : Pengujian Berat Jenis ................................................................ 101 : Pengujian Kehilangan Berat Aspal ........................................... 102 : Pengujian Kelarutan Trichlorethylen Aspal Retona Blend 55 .. 103 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 5% .......... 105 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 5,5% ....... 106 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 6% .......... 107 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 6,5% ....... 108 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 7% .......... 109 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 5,3% ....... 110 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 5,8% ....... 111 : Rancangan Campuran AC-BC dengan Kadar Aspal 6,3% ....... 112 : Data Berat Jenis dan Penyerapan Agregat ................................. 113 : Data Komposisi Campuran Agregat .......................................... 113 : Angka Kolerasi Stabilitas........................................................... 117 : Perhitungan Karakteristik Campuran Aspal Panas AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 (Marshall 2 x 75 Tumbukan) ..................................................... 118
vi
Tabel C.5
: Perhitungan Karakteristik Campuran Aspal Panas AC-BC dengan Aspal Retona Blend 55 (PRD 2 x 400 Tumbukan) .......................................................... 119
vii
DAFTAR ISTILAH
AC AC-Base AC-BC
= Asphalt Concrete, Lapisan Aspal Beton (Laston). = Asphalt Concrete-Base, laston sebagai lapisan pondasi. = Asphalt Concrete-Binder Course, laston sebagai lapisan pengikat. AC-WC = Asphalt Concrete-Wearing Course, laston sebagai lapisan aus. Adhesi = Kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara aspal dengan agregat. Agregat = Sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lainnya berupa hasil alam atau buatan. Agregat halus = Agregat dengan ukuran butir lolos saringan No.8 tertahan saringan No.200. Agregat kasar = Agregat dengan ukuran butir tertahan saringan No.8. Asbuton = Aspal dari Pulau Buton yang berbentuk padat. Aspal = Material pengikat dengan unsur utama bitumen. Aspal cair = Campuran aspal keras dengan bahan pencair dari penyulingan minyak bumi. Aspal emulsi = Campuran aspal keras dengan bahan pengemulsi. Aspal keras = Aspal yang berbentuk padat pada suhu ruang. Aspal minyak = Aspal yang merupakan residu dari minyak bumi. Bahan pengisi (Filler) = Agregat halus yang lolos saringan No.200. Base = Lapis pondasi atas, lapisan perkerasan yang berada diantara lapis permukaan dan lapis pondasi bawah. Batuan beku = Batuan yang berasal dari magma yang mendingin atau membeku. Batuan metamorf = Batuan yang berasal dari batuan sedimen atau batuan beku yang mengalami perubahan bentuk akibat perubahan tekanan dan temperatur kulit bumi. Batuan sedimen = Batuan yang berasal dari campuran partikel mineral, sisa hewan dan tanaman. BGA = Buton Granular Aspal, asbuton berbentuk butir dengan berbagai jenis. Bitumen asbuton = Bitumen hasil ekstraksi Asbuton sebagai bahan pengikat dalam campuran. Bleeding = Keluarnya aspal yang mengisi rongga dalam campuran. Deformasi plastis = Penurunan pada lapisan beraspal dan biasanya disertai perubahan bentuk kearah samping. Degradasi = Perubahan ukuran butiran karena adanya penghancuran. Demand = Permintaan. Ekstraksi asbuton = Proses pemisahan mineral asbuton dengan bitumen asbuton.
viii
Fatigue Resistance
= Ketahanan terhadap lelah, kemampuan campuran untuk menahan lendutan akibat beban berulang-ulang tanpa terjadi alur dan retak. Flow = Kelelehan, besarnya perubahan bentuk plastis campuran beraspal hingga batas keruntuhan. Globigerines stone = Kandungan mineral asbuton, batu kapur yang sangat halus yang terbentuk dari jasad renik binatang purba yang mempunyai sifat sangat halus, relatif keras dan berkadar kalsium karbonatin. Gradasi = Distribusi partikel-partikel agregat berdasarkan ukuran butir. Gbt = Berat jenis aspal. Gsb = Berat jenis bulk total agregat. Gse = Berat jenis efektif campuran maksimum. Gmb = Berat jenis campuran padat, perbandingan berat dengan volume campuran. Gmm = Berat jenis maksimum campuran. Hotmix = Campuran aspal panas. HRS = Hot Rolled Sheet, Lapis tipis aspal beton, lataston Impermeabilitas = Kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara ke dalam lapisan beton aspal. Kadar aspal optimum = Kadar aspal tengah dari rentang kadar aspal yang memenuhi semua sifat campuran beton aspal. Keawetan (Durability) = Kemampuan campuran untuk menahan pengaruh buruk lingkungan dan iklim. Kelenturan = Kemampuan campuran untuk mengakomodasi lendutan permanen pada batas-batas tertentu tanpa mengalami retak. Kohesi = Kemampuan aspal untuk mempertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi pengikatan. Laston = Lapis aspal beton. Lataston = Lapis tipis aspal beton. LGA = Lawele Granular Aspl , Asbuton lawele termasuk dalam asbuton butir yang memiliki sifat kadar bitumen, kadar minyak ringan dan nilai penetrasi bitumen yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan jenis BGA. Marshal Quotient = Ratio antara stabilitas dan flow. Mineral asbuton = Kandungan agregat halus dan filler dalam asbuton. Pbabs = Kadar aspal yang terabsorbsi, persentase teehadap berat total agregat. PRD = Persentage Refusal Density, kepadatan mutlak. Retona = Refined Buton Asphalt. Selimut Aspal = Film aspal, tebal lapisan aspal yang menyelimuti butir agregat, tidak termasuk yang diserap agregat. Skid resistant = Tahanan gesekan antara roda kendaraan dengan permukaan perkerasan (jalan).
ix
Stabilitas Sub-base
Sub-grade Surface
Supply VFB
VIM
VMA
= Kemampuan campuran aspal untuk menahan beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk. = Lapisan pondasi bawah, lapisan perkerasasn yang berada diantara lapisan pondasi bawah dan tanah dasar. = Tanah dasar, lapisan terbawah dari perkerasan dapat berupa tanah asli atau tanah stabilitas. = Lapisan permukaan, lapisan perkerasan yang berada diatas lapisan pondasi. Lapisan ini paling besar menerima beban lalu lintas. = Penyediaan. = Persen ruang diantara partikel agregat (VMA) yang terisi aspal tidak termasuk aspal yang terserap agregat, dinyatakan dalam persen terhadap VMA. = Ruang udara diantara partikel agregat yang diselimuti aspal dalam suatu campuran yang telah dipadatkan, dinyatakan dalam persen terhadap volumen bulk total campuran. = Volume rongga di antara partikel agregat pada suatu campuran beraspal yang telah dipadatkan, dinyatakan dalam persen terhadap volume total benda uji campuran.
x
