Bab II Tinjauan Pustaka
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN KERANGKA BERFIKIR 2.1 Tinjaun Umum Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak diantara lapisan tanah dasar dan roda kendaraan yang berfungsi memberikan pelayanan terhadap sarana transpotasi. Perkerasan jalan dibagi menjadi tiga bagian yaitu perkerasan lentur, perkerasan kaku dan perkerasan komposit. Perkerasan lentur adalah suatu perkerasan jalan yang terdiri dari beberapa lapisan yaitu lapisan permukaan, lapisan pondasi atas dan lapisan pondasi bawah. Perkerasan kaku adalah suatu perkerasan jalan yang terbuat dari semen portland berupa pelat beton dan diantara pelat beton dan tanah dasar boleh di pasang atau tidak dipasang. Perkerasan komposit adalah gabungan antara perkerasan lentur dan perkerasan kaku. Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Agregat yang biasanya dipakai dalam perkerasan jalan adalah batu pecah, batu belah, batu kali dan hasil samping peleburan baja. Sedangkan bahan ikat yang dipakai antara lain semen, aspal dan tanah liat. Perkerasan dengan menggunakan aspal sebagai bahan pengikat disebut perkerasan lentur dan perkerasan dengan mempergunakan semen disebut perkerasan kaku. Untuk memdapatkan perkerasan jalan yang memenuhi mutu yang diharapkan maka perlu mengetahui tentang sifat, pengadaan dan pengolahan agregat. Mengetahui tentang sifat bahan pengikat seperti aspal dan semen menjadi dasar untuk merancang campuran sesuai jenis perkerasan yang diinginkan.
II-1
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
2.2 Jenis Perkerasan 2.2.1 Struktur Perkerasan Pada umumnya perkerasan jalan terdiri dari bebrapa jenis lapisan perkerasan yang tersusun dari bawah ke atas, sebagai berikut : a) Lapisan tanah dasar (Sub Grade) Tanah dasar (Sub Grade) adalah lapisan tanah setebal 50-100 cm yang di atasnya akan diletakkan lapisan pondasi bawah. Sebelum lapisanlapisan lain diletakkan, tanah dasar dipadatkan terlebih dahulu sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap volume, sehingga dapat dikatakkan bahwa kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-sifat daya dukung tanah dasar. b) Lapisan pondasi bawah (subbase course) Lapisan pondasi bawah adalah bagian lapisan perkerasan antara lapisan pondasi atas dan tanah dasar. c) Lapisan pondasi atas (base course) Lapis pondasi atas adalah bagian dari lapisan perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dan lapis pondasi bawah atau dengan tanah dasar apabila tidak menggunakan lapis pondasi bawah. Karena terletak tepat dibawah permukaan perkerasan, maka lapisan ini menerima pembebanan yang berat dan paling menderita. Secara umum lapis pondasi atas (base course) mempunyai fungsi sebagai berikut :
II-2
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Bantalan atau lapis pendukung terhadap lapis permukaan Pemikul beban vertikal dan horizontal Meneruskan beban kelapisan dibawahnya Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan menyebarkan beban ke lapisan bawahnya d) Lapisan permukaan (surface course) Lapisan yang terletak paling atas disebut lapis permukaan dan berfungsi sebagai : Lapis perkerasan penahan beban roda, lapisan mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa pelayanan. Lapis kedap air, sehingga air hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap kelapisan di bawahnya dan melemahkan lapisan tersebut. Lapis aus (wearing course), lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus. Lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain yang mempunyai daya dukung yang lebih jelek. 2.2.2 Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Perkerasan kaku (Rigid Pavement) adalah perkerasan tegar/kaku/rigid dengan bahan perkerasan yang terdiri atas bahan ikat (semen portland, tanah liat) II-3
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
dengan batuan. Bahan ikat semen portland digunakan untuk lapis permukaan yang terdiri atas campuran batu dan semen (beton) yang disebut slab beton.
Gambar 2.1 Lapis Rigid Pavement Sumber : rezaslash.blogspot.co.id/2012/12
Karena beton akan segerah mengeras setelah dicor, dan pembuatan beton tidak dapat menerus, maka pada perkerasan ini terdapat sambungan-sambungan beton atau joint. Pada perkerasan ini juga slab beton akan ikut memikul beban roda, sehingga kualitas beton sangat menentukan kualitas pada rigid pavement. Keuntungan menggunakan perkerasan kaku adalah: 1. Umur pelayanan panjang dengan pemeliharaan yang sederhana. 2. Durabilitas baik. 3. Mampu bertahan pada banjir yang berulang, atau genangan air tanpa terjadinya kerusakan yang berarti.
II-4
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Kerugian menggunakan perkerasan kaku adalah: 1. Kekesatan jalan kurang baik dan sifat kekasaran permukaan dipengaruhi oleh proses pelaksanaan. 2. Memberikan kesan silau bagi pemakai jalan. 3. Membutuhkan lapisan tanah dasar yang memiliki penurunan (settlement) yang homogen agar pelat beton tidak retak. 2.2.3 Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) Perkerasan lentur (flexible pavement) adalah perkerasan fleksibel dengan bahan terdiri dari bahan ikat (berupa aspal, tanah liat) dan batu. Perkerasan ini umumnya terdiri atas 3 lapis atau lebih. Urut-urutan lapisan adalah lapis permukaan, lapis pondasi atas, lapis pondasi bawah dan sub grade.
Gambar 2.2 Lapis Flexible Pavement Sumber : kardinanawassa.blogspot.co.id/2013/04
Apabila beban roda yang terjadi pada permukaan jalan berupa P ton, maka beban ini diteruskan ke lapisan bawahnya dengan sistem penyebaran tekanan, sehingga semakin ke bawah/dalam tekanan yang dirasakan akan semakin kecil.
II-5
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Keuntungan menggunakan perkerasan lentur adalah: 1. Dapat digunakan pada daerah dengan perbedaan (differential settlement) terbatas. 2. Mudah diperbaiki. 3. Tambahan lapisan perkerasan dapat dilakukan kapan saja. 4. Memiliki tahana geser yang baik. 5. Warna perkerasan memberikan kesan tidak silau bagi pemakai jalan. 6. Dapat dilaksanakan bertahap, terutama pada kondisi biaya pembangunan terbatas atau kurangnya data untuk perencanaan. Kerugian menggunakan perkerasan lentur adalah: 1. Tebal total struktur perkerasan lebih tebal dari pada perkerasan kaku. 2. Kelenturan dan sifat kohesi berkurang selama masa pelayanan. 3. Frekwensi pemeliharaan lebih sering daripada menggunakan perkerasan kaku. 4. Tidak baik digunakan jika sering digenangi air. 5. Membutuhkan agregat lebih banyak 2.2.4 Perkerasan Komposit (composite pavement) Perkerasan komposit (composite pavement) ini merupakan gabungan antara perkerasan kaku (rigid pavement) dan perkerasan lentur (flexible pavement).
II-6
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Gambar 2.3 Lapis Composite Pavement Sumber : google.co.id/search?q=Lapis+Composite+Pavement
Tabel 2.1 Perbedaan utama perkerasan kaku dan perkerasan lentur No
Pekerkerasan Lentur
Perkerasan Kaku
1
Bahan Pengikat
ASPAL
SEMEN
2
Repitisi Beban
Timbul rutting
Timbul retakan-retakan
(lendutan pada jalan
pada permukaan
roda) 3
Penurunan Tanah
Jalan bergelombang
Bersifat sebagai balok
Dasar
(mengikuti tanah
diatas perletakan.
dasar) 4
Perubahan
Modulus kekakuan
Modulus kekakuan
Temperatur
berubah, timbul
tidak berubah, timbul
tegangan dalam
tegangan dalam yang
yang kecil.
besar.
Sumber : Sukirman, Silvia, (1992), Perkerasan Lentur Jalan Raya, Penerbit Nova, Bandung)
II-7
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
2.3 Lapisan Aspal Beton (LASTON) Lapisan aspal beton adalah suatu lapisan beraspal pada lapisan jalan yang terdiri dari aspal, agregat, dan bahan pengisi (filler) dengan suatu gradasi menerus kemudian dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas sehingga menghasilkan campuran dengan daya ikat yang kuat. Sesuai fungsinya pada fungsi perkerasan jalan, laston dapat dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu lapisan pondasi AC-Base, lapis antara AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course) dan lapisan ACWC (Asphalt Concrete-Wearing Course). Pembuatan Lapis Aspal Beton (LASTON) dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapisan permukaan atau lapis antara (binder) pada perkerasan jalan yang mampu memberikan sumbangan daya dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapisan kedap air yang dapat melindungi konstruksi dibawahnya (Bina Marga, 1987). 2.4 Standar Pengujian Semua prosedur pengujian yang dilakukan pada penelitian ini berdasarkan standar yang berlaku yaitu Standar Nasional Indonesia (SNI) Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga. SNI 03-1968-1990 : Metode Pengujian Tentang Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar SNI 03-1969-1990 : Metode Pengujian Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat Kasar SNI 03-1970-1990 : Metode Pengujian Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat Halus II-8
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
SNI 03-2417-1991 : Metode Pengujian Keausan Agregat Dengan Mesin Abrasi Los Angeles SNI 06-2432-1991 : Metode Pengujian Daktilitas Bahan-Bahan Aspal SNI 06-2433-1991 : Metode Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar dengan Alat Cleveland Open Cup SNI 06-2434-1991 : Metode Pengujian Titik Lembek Aspal dan Ter SNI 03-1737-1991 : Tata Cara Pelaksanaan Lapis Aspal Beton (LASTON) Untuk Jalan Raya SNI 06-2441-1991 : Metode Pengujian Berat Jenis Aspal Padat SNI 06-2456-1991 : Metode Pengujian Penetrasi Bahan-Bahan Bitumen SNI 03-6723-2002 : Spesifikasi Bahan Pengisi Untuk Campuran Beraspal SNI 03-6819-2002 : Spesifikasi Agregat Halus Untuk Campuran Beraspal SNI 15-2351-1991 : Berat Jenis Semen Portland AASHTO T-245-74: Metode Pengujian Campuran Beraspal Dengan Alat Marshall 2.5 Bahan Penelitian Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain : a. Agregat dan Fly ash Sumber
: PT. Adhimix Karya
II-9
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
b. Aspal Jenis
: Aspal Minyak Pen 60/70
c. Semen Tipe
: Portland
d. Air Sumber
: Laboratorium Uji Bahan Universitas Mercu Buana
e. Plastik Sumber
: Limbah plastik kresek
2.6 Aspal Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam konsistensinya dimana unsur pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi secara alam atau yang dihasilkan dengan penyulingan minyak (petroleum). Aspal dibuat dari minyak mentah (Crude Oil) dan secara umum berasal dari sisa organisme laut dan sisa tumbuhan laut dari masa lampau yang tertimbun dan pecahan batu-batuan. Setelah jutaan tahun materian organis dan lumpur terakumulasi dalam lapisan-lapisan setelah ratusan meter. Beban dari beban teratas menekan lapisan yang terbawah menjadi batuan sedimen. Sedimen tersebut yang lama kelamaan menjadi minyak mentah senyawa dasar hydrocarbon., Aspal yang digunakan sebagai bahan material perkerasan jalan berfungsi sebagai : a.
Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan antara sesama aspal.
II-10
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
b.
Bahan pengisi, mengisi rongga antar butir agregat dan pori-pori yang ada di dalam butir agregat itu sendiri.
Penggunaan aspal pada perkerasaan jalan dapat melalui dicampurkan pada agregat sebelum dihamparkan (pra hampar), seperti lapisan beton aspal atau disiramkan pada lapisan agregat yang telah dipadatkan dan ditutupi oleh agregat-agregat yang lebih halus (pasca hampar), seperti perkerasan penetrasi macadam atau peleburan. Fungsi utama aspal untuk kedua jenis proses pembentukan perkerasan yaitu proses pencampuran prahampar, dan pascahampar itu berbeda. Pada proses prahampar aspal yang dicampurkan
dengan agregat akan membungkus atau menyelimuti
butir-butir agregat mengisi pori antar butir dan meresap kedalam pori masingmasing butir. Pada proses penghamparan, aspal disiramkan pada lapisan agregat yang telah dipadatkan, lalu diatasnya ditaburi butiran agregat halus. Aspal yang baik adalah yang kekentalannya tidak mudah terpengaruh oleh perubahan temperatur, karena konstruksi menggunakan aspal sebagai bahan pengikat, oleh karena itu aspal harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut: a.
Daya tahan (durasibilitas), yaitu kemampuan mempertahankan sifat aspal, akibat pengaruh suhu/cuaca selama pelayanannya
b.
Sifat adhesi dan kohesi. Sifat adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat dan sufat kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat ditempatnya setelah terjadi pengikatan
c.
Memberi sifat elastis yang baik
II-11
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Beberapa kegiatan pengujian aspal yang dapat dilaksanakan di laboratorium guna mendapatkan nilai aspal itu sendiri : a.
Pengujian kekerasan aspal digunakan menggunakan pengujian penetrasi
b.
Pengujian titik nyala dan titik bakar berguna untuk mengetahui temperatur dimana aspal mulai menyala, dan temperatur dimana aspal mulai terbakar
c.
Pengujian daktilitas digunakan untuk mengetahui sifat kohesi dan plastisitas aspal
d.
Pengujian titik lembek guna mengetahui kepekaan aspal terhadap temperatur Di Indonesia aspal digunakan untuk perkerasan jalan dibedakan atas aspal pen 60 dan aspal pen 70. Tabel 2.2 Persyaratan Aspal Pen 60/70 Jenis Pengujian
Metode
Persyaratan
SNI 06-2456-1991
60-79
SNI 06-2434-1991
48-58
SNI 06-2433-1991
Min 200
2
SNI 06-2432-1991
Min 100
Berat Jenis
SNI 06-2441-1991
Min 1,0
2 5 detik; 0,1 mm
100
Sumber : Departemen pekerjaan umum, 2007
II-12
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Tabel 2.3 Spesifikasi Bina Marga untuk berbagai nilai penetrasi aspal di Indonesia Jenis Aspal (sesuai penetrasi)
0/70
0/100
Penetrasi (25°C, 100 gr, 5 det)
0-79
0-99
Titik nyala, cleveland °C
200
225
100
100
≥ 99
≥ 99
0.4
0.6
≥7
≥7
1
1
Daktalitas (25°C, 5cm/men, cm) Solubilitas dalam CCI4, % TFOT, 3.2mm, 5 jam, 163°C Kehilangan berat % Penetrasi setelah kehilangan berat % semula Berat Jenis (25°C)
Sumber : Dep.Pek.Umum, Pekerjaan Lapis Pemukaan Aspal, 1999
2.6.1 Sumber Aspal Sumber aspal dari kilang minyak (refinery bitumen). Aspal yang dihasilkan dari industri kilang minyak mentah (crude oil) dikarnakan sebagai residual bitumen, straight bitumen atau steam rifined bitumen. Istilah rifinery bitumen merupakan nama yang tepat dan umum digunakan. Aspal yang dihasilkan dari minyak mentah yang diproleh melalui proses destilasi minyak bumi. Proses penyulingan ini dilakukan dengan pemanasan h
uhu 3 0˚
d
w h II-13
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
tekanan atmosfir untuk memisahkan fraksi-fraksi minyak seperti gasoline (bensin), kerosene (minyak tanah), dan gas oil. 2.7 Agregat Agregat adalah partikel material yang berbentuk butiran-butiran yang merupakan salah satu penggunaan dalam kombinasi dengan berbagai macam tipe mulai sebagai bahan material di semen untuk membentuk beton, lapisan pondasi jalan, material pengisi, dan lain-lain. Agregat terdiri dari pasir, gravel, batu pecah, slag atau material lain dari bahan mineral alami atau buatan. Agregat merupakan bagian terbesar dari campuran aspal. Material agregat yang digunakan untuk konstruksi perkerasan jalan tugas utamanya untuk menahan beban lalu lintas. Agregat dari bahan batuan pada umumnya masih diolah lagi dengan mesin pemecah batu (stone crusher) sehingga didapatkan ukuran sebagaimana dikehendaki dalam campuran. Agar dapat digunakan sebagai campuran aspal, agregat harus lolos dari berbagai uji yang telah ditetapkan. Agregat suatu bahan yang keras dan kaku yang digunakan sebagai bahan campuran dan berupa berbagai jenis butiran atau pecahan, termasuk didalamnya antara lain: pasir, kerikil, agregat pecah, terak dapur tinggi dan debu agregat. Banyaknya agregat dalam campuran aspal pada umumnya berkisar antara 90% sampai dengan 95% terhadap total berat campuran atau 70% sampai dengan 85% terhadap volume campuran aspal. Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu lintas karna dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung memikul beban di atasnya dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya. Campuran aspal beton (AC) II-14
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
dapat di buat bergradasi halus (mendekati batas titik-titik kontrol di atas), tetapi sangat sulit memproleh rongga dalam agregat (VMA) yang di syaratkan. Lebih baik menggunakan aspal beton bergradasi kasar (mendekati batas titik-titik kontrol di bawah). 2.7.1 Agregat Kasar Agregat kasar dapat berupa kerikil hasil desintergrasi alami dari batuan-batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu dengan besar butir lebih dari 5 mm. Kerikil, dalam penggunaannya harus memenuhi syarat- syarat sebagai berikut: 1. Butir-butir keras yang tidak berpori serta bersifat kekal yang artinya
tidak pecah karena pengaruh cuaca seperti sinar matahari dan hujan. 2. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1%, apabila melebihi maka
harus dicuci lebih dahulu sebelum menggunakannya. 3. Tidak boleh mengandung zat yang dapat merusak batuan seperti zat –zat
yang reaktif terhadap alkali. 4. Agregat kasar yang berbutir pipih hanya dapat digunakan apabila
jumlahnya tidak melebihi 20% dari berat keseluruhan.
II-15
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Tabel 2.4 Persyaratan Agregat Kasar Jenis Pemeriksaan
Metode Pengujian
Persyaratan
SNI 03-1969-1990
Min. 2,5
SNI 03-1969-1990
Maks. 3%
SNI 03-2417-2008
Maks. 40%
Berat Jenis Bulk Berat Jenis SSD Berat Jenis Semu Penyerapan % Abrasi dengan mesin Los Angeles
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal
2.7.2 Agregat Halus Agregat halus adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar (adukan) dan beton. Atau didefinisikan sebagai bahan yang dipakai sebagai pengisi, dipakai bersama dengan bahan perekat dan membentuk suatu massa yang keras, padat bersatau yang disebut beton. Selain seperti diuraikan diatas, fungsi utama agregat halus adalah sebagai bahan pengisi diatara agregat kasar, sehingga ikatan menjadi lebih kuat. Fungsi Agregat Secara Umum: 1. Menghemat penggunaan Semen Portland 2. Menghasilkan kekuatan yang besar pada beton 3. Mengurangi susut pengerasan beton
II-16
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
4. Mencapai susunan yang padat pada beton. Dengan gradasi yang baik maka akan didapat beton yang padat 5.
Mengontrol workability atau sifat dapat dikerjakan adukan beton. Dengan gradasi yang baik, akan diperoleh sifat beton yang mudah untuk dikerjakan.
Tipe agregat berdasarkan sumber: 1. Agregat Alam Menggunakan bahan baku batu alam atau penghancurannya. Jenis yang baik untuk agregat adalah batuan beku. 2. Agregat Buatan Agregat yang dibuat dengan tujuan penggunaan tertentu, atau karena kekurangan agregat batuan alam. Agregat buatan umumnya ringan. Tipe agregat berdasarkan berat: 1.
Agregat Ringan memiliki berat jenis kurang dari 2 dan biasanya digunakan untuk beton non structural
2.
Agregat Normal memiliki berat jenis 2.5 smpai dengan 2.7
3.
Agregat Berat memiliki berat jenis lebih dari 2.8. Digunakan sebagi bahan pembuatan dinding pelindung radiasi sinar X II-17
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Tabel 2.5 Ketentuan Agregat Halus Jenis Pemeriksaan
Metode Pengujian
Persyaratan
SNI 03-1969-1990
Min. 2,5
Penyerapan %
SNI 03-1969-1990
Maks. 3%
Kadar Lempung
SNI 03-4142-2008
Maks. 1%
Berat Jenis Bulk Berat Jenis SSD Berat Jenis Semu
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal
2.7.3 Sifat agregat sebagai material perkerasan jalan Sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu kemampuan perkerasan jalan memikul beban lalu lintas dan daya tahan terhadap cuaca.Oleh karena itu perlu pemeriksaan yang teliti sebelum diputuskan suatu agregat dapat dipergunakan sebagai material perkerasan jalan. Sifat agregat
yang
menentukan kualitasnya sebagai material perkerasan jalan adalah gradasi, kebersihan, kekerasan & ketahanan agregat, bentuk butir, tekstur permukaan, porositas, kemampuan untuk menyerap air, berat jenis, dan daya pelekatan dengan aspal. Gradasi agregat merupakan sifat yang sangat luas pengaruhnya terhadap kualitas perkerasan secara keseluruhan a.
Gradasi Agregat Gradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya. Ukuran butir agregat dapat diperoleh melalui pemeriksaan analisis saringan. Satu set II-18
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
saringan umumnya terdiri dari saringan berukuran 4 inchi, 3 ½ inchi, 2 ½ inchi, 2 inchi, 1 ½ inchi, ¾ inchi, 3/8 inchi, No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50, No.100, No. 100, dan No. 200. Gradasi agregat dinyatakan dalam presentase lolos atau presentase tertahan, yang dihitung berdasarkan berat agregat. Jenis agregat yang dikatakan bergradasi baik adalah yang kasar dan halus sedangkan bergradasi buruk yang seragam, senjang, dan terbuka. Agregat bergradasi baik atau buruk dapat diperiksa dengan menggunakan Rumus Fuller adalah sebagai berikut : ( )
............................................................................ (2.1)
Dimana : P
= Persen lolos saringan dengan bukan saringan d mm
d
= Ukuran agregat yang diperiksa, mm
D
= Ukuran maksimum agregat yang terdapat dalam campuran, mm
Gradasi agregat merupakan kondisi agregat yang dapat dibentuk untuk mencapai persyaratan yang diinginkan. Jika agregat yang tersedia terlalu kasar maka dicampur dengan agregat yang lebih halus, demikian pula sebaliknya. Penentuan komposisi dari masing- masing fraksi agregat untuk mendapatkan agregat sesuai dengan gradasi yang diinginkan. b.
Ukuran Maksimum Agregat Ukuran maksimum agregat dapat dinyatakan dengan mempergunakan : II-19
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
1.
Ukuran maksimum agregat, yaitu menunjukkan ukuran saringan terkecil dimana agregat yang lolos saringan tersebut sebanyak 100%
2.
Ukuran nominal maksimum agregat, menunjukkan ukuran saringan terbesar dimana agregat yang tertahan saringan tersebut sebanyak tidak lebih dari 10%. Ukuran maksimum agregat adalah satu saringan atau ayakan yang lebih besar dari ukuran nominal maksimum.
c.
Kebersihan Agregat (Cleanliness) Kebersihan agregat ditentukan dari banyaknya butir-butir halus yang lolos saringan No. 200, seperti adanya lempung, lanau, ataupun adanya tumbuhan-tumbuhan pada campuran agregat. Jika diperguakan untuk bahan campuran beton aspal, beton aspal ini akan berkualitas rendah, yang disebabkan karena material halus membungkus partikel agregat kasar, sehingga ikatan antara agregat dan bahan pengikat, yaitu aspal akan berkurang dan berakibat mudah lepasnya ikatan antara aspal dan agregat.
II-20
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Tabel 2.6 Jenis Pengujian Kebersihan Agregat JENIS PENGUJIAN
SNI
AASTHO
SNI-M-02-1994-03
T 11-90
Pd M-03-1996-03
T 176-86
Pengujian jumlah bahan dalam agregat yang lolos saringan No. 200 Pengujian agregat halus atau pasir yang mengandung bahan plastis dengan cara setara pasir Pengujian adanya gumpalan lempung dalam agregat
T112-87
Sumber :Departemen pekerjaan umum (2010)
d.
Daya tahan agregat Daya tahan agregat merupakan ketahanan agregat terhadap adanya penurunan mutu akibat proses mekanis dan kimiawi. Agregat dapat mengalami degradasi, yaitu perubahan gradasi, akibat pecahnya butirbutir agregat. Kehancuran agregat dapat disebabkan oleh proses mekanis, seperti gaya-gaya yang terjadi selama proses pelaksanaan perkerasan jalan (penimbunan, penghamparan, pemadatan), pelayanan terhadap beban lalu lintas, dan proses kimiawi, seperti pengaruh kelembapan, kepanasan dan perubahan suhu sepanjang hari. Daya tahan agregat terhadap beban mekanis diperiksa dengan melakukan pengujian abrasi menggunakan alat abrasi los angeles, sesuai dengan SNI-03-2417-1991 atau AASHTO T 96-87. II-21
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
e.
Bentuk dan tekstur agregat Berdasarkan bentuknya, partikel atau butir agregat dikelompokkan sebagai berbentuk bulat, lonjong, pipih, kubus, tak beraturan, atau mempunyai bidang pecahan. Agregat kasar terbaik yang dipergunakan untuk material perkerasan jalan adalah berbentuk kubus, tetapi jika tidak ada, maka agregat yang mempunyai minimal satu bidang pecahan dapat dipergunakan. Permukaan agregat yang kasar mempunyai gaya gesek yang baik, ikatan butir agregat yang kuat, sehingga lebih mampu menahan deformasi akibat beban lalu lintas.
f.
Daya lekat aspal terhadap agregat Daya lekat aspal terhadap agregat dipengaruhi oleh sifat agregat terhadap air.Agregat berupa diorit, andesit merupakan hydropobic yaitu agregat yang mudah diresapi air, hal ini mengakibatkan agregat tersebut tak mudah terikat air, tetapi mudah terikat dengan aspal.Pengujian kelekatan aspal terhadap agregat dilakuakan mengikuti standar SNI-03-2494-1991 atau manual AASHTO T182-84.
g.
Berat jenis agregat Berat jenis agregat adalah perbandingan antara berat volume agregat dan berat volume air.Agregat dengan berat jenis kecil, mempunyai volume yang besar, atau berat yang ringan. Terdapat 4 jenis berat jenis (specific gravity) adalah sebagai berikut :
II-22
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
1.
Berat jenis (bulk specific gravity) adalah berat jenis yang memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering dan seluruh volume agregat
2.
Berat jenis kering permukaan (saturated surface dry) adalah berat jenis dengan memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering permukaan jadi merupakan berat jenis agregat kering + berat air yang meresap kedalam pori agregat, dan seluruh volume agregat
3.
Berat jenis semu (apparent specific gravity) adalah berat jenis dengan memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering dan volume agregat yang tidak dapat diresapi oleh air.
4.
Berat jenis efektif (effective specific gravity) adalah berat jenis dengan memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering, jadi merupakan berat agregat kering dan volume agregat yang tidak dapat diresapi aspal.
Pengukuran volume agregat dalam proses penentuan berat jenis agregat dilakukan dengan mempergunakan Hukum Arcimedes yaitu berat benda didalam air akan berkurang sebanyak berat zat cair yang dipindahkan. Dengan mengasumsi berat jenis dan berat volume air adalah selalu sama dengan satu, maka volume agregat sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Prosedur penentuan volume agregat dilakukan sebagai berikut : 1.
Agregat dicuci untuk menghilangkan bagian-bagian halus yang melekat II-23
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
2.
Agregat dikeringkan didalam oven, untuk mendapatkan berat kering agregat, Bk
3.
Agregat direndam dalam air, untuk mendapatkan kondisi kering permukaan, Bj adalah berat agregat dalam keadaan kering permukaan
4.
Agregat ditimbang dalam air, diperoleh berat Ba
5.
Volume agregat yang massif dan tak dapat diresapi air ditentukan sebagai berat kering dikurangi berat dalam air. (Vs + Vi) = Bk – Ba .............................................................. (2.2)
6.
Volume agregat termasuk pori atau volume total dari agregat yaitu volume yang dapat diresapi air ditentukan sebagai berat kering permukaan dikurangi berat dalam air (Vs + Vi + Vp + Vc) = Bj – Ba
......................................... (2.3)
Jadi, dapat diuraikan rumus untuk mencari berat jenis sebagai berikut : 1.
Berat jenis bulk =
2.
Berat jenis kering permukaan = =
= =
.................... (2.4)
.................................................. (2.5)
3.
Berat jenis semu (apparent) =
4.
Berat jenis efektif =
=
............. (2.6)
......................................... (2.7)
II-24
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Ketiga jenis berat jenis agregat halus ditentukan dengan mempergunakan metode pengujian SNI-03-1986-1990; SK SNI M-09-1989-F atau AASHTO T 84-88. Tabel 2.7 Gradasi agregat untuk campuran AC-WC Ukuran Ayakan (mm)
% Berat yang lolos terhadap total agregat dalam campuran laston (AC) Gradasi Halus
Gradasi Kasar
WC
WC
37,5
-
-
25
-
-
19
100
100
12,5
90-100
90-100
9,5
72-90
72-90
4,75
54-69
43-63
2,36
39,1-53
28-39,1
1,18
31,6-40
19-25,6
0,600
23,1-40
13-19,1
0,300
15,5-22
9-15,5
0,150
9-15
6-13
0,075
4-10
4-10
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal
II-25
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Tabel 2.8 Spesifikasi Pemeriksaan Agregat
No.
Jenis Pemeriksaan
Syarat
1
Keausan (%)
Max.40
2
Penyerapan (%)
Max. 3
3
Berat Jenis Bulk (gr/cc)
Min 2,5
4
Berat jenis SSD (gr/cc)
Min 2,5
Standard
Sumber : hendynoe.blogsport.com
:
o
Gambar 2.4 Grafik Gradasi Agregat 2.8 Bahan Pengisi (filler) Bahan pengisi dapat terdiri atas debu batu kapur, debu dolomite, semen Portland, abu terbang, debu tanur tinggi pembuat semen atau bahan mineral plastis lainnya. Bahan pengisi yang merupakan mikro agregat ini harus lolos saringan No. 200 (0,075 mm). Fungsi bahan pengisi adalah untuk meningkatkan kekentalan bahan bitumen dan untuk mengurangi sifat rentan terhadap temperatur. Keuntungan lain dengan adanya II-26
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
bahan pengisi adalah karena banyak terserap dalam bahan bitumen maka akan menaikkan volumenya. Banyak spesifikasi untuk wearing course menyarankan banyaknya bahan pengisi kira-kira 5% dari berat adalah mineral yang lolos saringan No. 200. Para peneliti telah sepakat menaikkan kuantitas bahan pengisi akan menyebabkan meningkatkan stabilitas dan mengurangi rongga udara dalam campuran, namun ada batasnya. Terlalu tinggi kandungan bahan pengisi akan menyebabkan campuran menjadi getas dan mudah retak bila terkena beban lalu lintas, namun dilain pihak bila terlalu sedikit bahan pengisi akan menghasilkan campuran yang lembek pada cuaca panas. Lapis Aspal untuk campuran penelitian kali ini adalah LASTON (Lapis Aspal Beton) yaitu lapisan pada konstruksi jalan raya yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu.(SNI 03-1737-1989). Tabel 2.9 Gradasi bahan pengisi (filler) Ukuran Saringan
Presentase berat yang lolos (%)
No. 30 (0.590 mm)
100
No. 50 (0.279 mm)
95-100
No.100 (0.149 mm)
90-100
No. 200 (0.074 mm)
70-100
Sumber : Bina Marga (1987)
II-27
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
2.8.1 Abu BatuBara (filler) Secara umum
abu
batubara dapat didefinisikan sebagai materi sisa atau
pengotor dari batu bara (lempung, kuarsa, feldspar) yang tidak habis terbakar dan berfusi dalam proses pembakaran karbon, hidrogen, sulfur, oksigen dan penguapan air yang terkandung dalam batubara. Terdapat dua macam abu batubara, yaitu abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Abu dasar hanya merupakan 10-20% dari total abu batubara dan biasanya terkumpul di dasar atau sekitar tungku pembakar karena terlalu berat untuk dibawa oleh gas buang. Abu dasar biasanya berwarna gelap dan ukuran butirnya bervariasi dari ukuran pasir hingga kerikil (pebble). Komposisi kimia abu dasar didominasi SiO2 dan Al2O3 dan kadar CaO. Dibandingkan dengan abu terbang, abu dasar umumnya mengandung kadar sisa karbon yang lebih tinggi. Abu terbang merupakan bagian terbesar (80% atau lebih)) dari abu batubara. Abu tersebut mempunyai ukuran butir yang lebih halus (lebih kecil dari 200 mm) dan berwarna lebih terang (keabu-abuan) bila dibandingkan dengan abu dasar. Abu terbang ditangkap dengan menggunakan presipitator elektrostatik, filter atau siklon. Efisiensi dari penyaringan abu terbang bisa mencapai 99,9% (dengan presipitator elektrostatik) dan sisanya, berupa butiran yang sangat halus, terbang ke udara. Seperti halnya abu dasar abu terbang juga didominasi oleh alumina dan silica (aluminosilikat), sedangkan unsur lain yang juga berperan adalah oksida besi dan kalsium. Pada dasarnya abu terbang mempunyai komposisi kimia yang menyerupai aluminosilikat lainnya, seperti lempung. Berat jenisnya berkisar antara 1,95 – 2,95 g/cm3 dan komposisi mineraloginya terutama terdiri dari fasa gelas. Sebagai filler untuk aspal telah II-28
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
banyak digunakan di beberapa Negara Eropa dengan komposisi agregat kasar/halus, filler (abu batubara) dan aspal, tetapi hal ini belum dilakukan di Indonesia. Sedangkan sebagai fondasi jalan beberapa penelitian telah dilakukan oleh LIPI dan Departemen Pekerjaan Umum. Puslitbang Geoteknologi telah melakukan penelitian untuk membuat fondasi jalan yang stabil dengan campuran abu terbang dan lempung di daerah Purwodadi, dengan hasil sementara cukup baik. (Prijatama, Herry, Eko TS, 1996) 2.8.2 Semen Portland (filler) Material yang terpenting dan mempunyai cost yang paling tinggi dalam pembuatan beton adalah Semen Portland. Semen Portland dan batu kapur (limestone) dan mineral yang lainnya, dicampur dan di bakar dalam sebuah alat pembakaran dan sesudah itu didapat bahan material berupa bubuk. Bubuk tersebut akan mengeras dan terjadi ikatan yang kuat karna suatu reaksi kimia ketika dengan air. Kekuatan 100% dari semen dapat dilihat pada sampuran beton semen yang mengeras pada 28 hari setelah bereaksi dengan air. Ketentuan mineral yang paling pokok untuk memproduksi semen portland adalah kapur/line (CaO), silica (SiO2), alumina (A1203) dan besi oksida (Fe2O3). 2.9 Bahan Polimer (Limbah Plastik) Kata polimer berasal dari bahasa Yunani, yaitu poly dan meros. Poly berarti banyak dan meros berarti unit atau bagian. Jadi polimer adalah makromolekul (molekul keras) yang tersusun dari monomer yang merupakan mokekul yang kecil dan sederhana. Dalam penelitihan ini menggunakan bahan polimer plastik. II-29
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Sifat-sifat bahan plastik inilah yang membuatnya sulit tergantikan dengan bahan lainnya untuk berbagai aplikasi khususnya dalam kehidupan sehari-hari mulai dari kemasan makanan, alat-alat rumah tangga, mainan anak, elektronik sampai dengan komponen otomotif. Peningkatan penggunaan bahan plastik ini mengakibatkan peningkatan produksi sampah plastik dari tahun ke tahun. Sebagai gambaran konsumsi plastik di Indonesia mencapai 10 kg perkapita pertahun, sehingga dapat diprediksikan sebesar itulah sampah plastik yang dihasilkan. Komposisi sampah atau limbah plastik yang dibuang oleh setiap rumah tangga adalah 9,3% dari total sampah rumah tangga. Di Jabotabek rata-rata setiap pabrik menghasilkan satu ton limbah plastik setap minggunya. Jumlah tersebut akan bertambah banyak, disebabkan sifat-sifat yang dimiliki plastik, antara lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air, maupun tidak dapat berkarat dan pada akhirnya menjadi masalah bagi lingkungan.
(a) Botol air mineral
(b) Plastik kresek
Gambar 2.5 limbah plastik
II-30
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Jenis-jenis plastik yaitu: 1. PET atau PETE adalah polyethylene terephtalate. Plastik ini digunakan untuk membuat sebagian besar botol plastik dan kontainer dari minuman, dan juga digunakan untuk salad dressing kontainer, botol minyak sayur dan tempat makanan ovenproof. PET dapat didaur ulang menjadi pakaian, tote bags, furniture, karpet, hiasan jalur, dan container baru. 2. HDPE adalah polyethylene densitas tinggi, plastik serbaguna yang dapat didaur ulang. Digunakan untuk membuat botol detergen dan pemutih, botol jus, botol oli motor, tempat mentega dan yogurt, beberapa kantong sampah dan kotak cereal dapat didaur ulang lagi menjadi botol dan kontainer, lantai keramik. pipa drainase, kandang dan outdoor mebel. 3. Vinyl / PVC atau V atau Polyvinyl chloride yang keras dan tahan cuaca. PVC mengandung khlor, yang berarti bahwa beberapa berbahaya karena dioxins diproduksi selama manufaktur. Digunakan untuk membuat beberapa kontainer dan botol untuk deterjen dan minyak goreng, serta jendela, pipa saluran, kawat jacketing, dan bungkus makanan cerah. Sering di daur ulang oleh masyarakat, namun dapat didaur ulang untuk membuat mudflaps, lantai, dan cabbles tikar/keset, dsb. 4. LDPE adalah low density polyethylene dan memiliki banyak aplikasi. Sering ditemukan dalam botol, tote bags. umumnya dapat di daur ulang untuk bil pesawat milik maskapai, tong penyimpan pupuk kompos, bahan untuk lantai dan bahan bangunan.
II-31
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
5. PP adalah Polypropylene umum ditemukan dalam tutup botol, yogurt kontainer, botol saus, dan straws. memiliki titik lebur yang tinggi dan dapat digunakan untuk tempat cairan panas. Dapat didaur ulang dan merupakan bagian dari pertumbuhan jumlah program daur ulang kota yang kemudian lebih berbelok tutup botol dan item lainnya termasuk kabel baterai, wadah, tong dan nampan. 6. PS
adalah
polystyrene
yang
biasa
dikenal
dengan
merek
dagang
Styrofoam. styrene itu ada di mana-mana dalam kontainer barang dan daftar pada banyak kelompok environental. Styrene telah diklaim oleh banyak antiwaste dan kelompok kesehatan bahwa polystyrene dapat melepaskan toksin ke dalam makanan. agen perlindungan lingkungan hidup AS menyatakan bahwa styrene memiliki efek yang merugikan kesehatan. Dapat didaur ulang dan digunakan untuk membuat insulasi. 7. Other/Lainnya/Polycarbonate, klasifikasi ini meliputi berbagai plastik bukan Resins yang cocok ke dalam kategori lainnya. Produk yang sering mengandung sejumlah plastik. Lainnya adalah produk yang digunakan untuk membuat iPod, DVD, kacamata hitam, Anti-peluru dan galon air 5 liter. jenis plastik ini tidak mudah untuk didaur ulang, namun dapat dilakukan. Penelitian ini bahan polimer yang digunakan berjenis plastik yaitu :
Plastik kresek
2.10 Metode Perencanaan Campuran Rancangan campuran bertujuan untuk mendapatkan resep campuran aspal beton dari material yang terdapat di lokasi sehingga dihasilkan campuran yang memenuhi spesifikasi campuran yang ditetapkan. Saat ini, metode rancangan campuran yang II-32
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
paling banyak dipergunakan di Indonesia adalah metode rancangan campuran berdasarkan pengujian empiris, dengan menggunakan alat Marshall. 2.10.1
Karakteristik Campuran
Suatu lapis perkerasan yang baik harus memenuhi karakteristik tertentu sehingga kuat menahan beban serta aman dan nyaman ketika dilalui kendaraan. 1. Stabilitas (Stability)
The Asphalt Institute menyatakan bahwa stabilitas adalah kemampuan campuran aspal untuk menahan deformasi akibat beban yang bekerja, tanpa mengalami deformasi permanen seperti gelombang, alur ataupun bleeding dinyatakan dalam satuan kg atau lb. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik darilapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan penggunaan agregat dengan gradasi yang rapat, agregat dengan permukaan kasar dan aspal dalam jumlah yang cukup. 2. Kelelahan (Flow)
Flow adalah besarnya deformasi vertikal benda uji yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum sehingga sampel sampai batas runtuh dinyatakan dalam satuan mm. Nilai flow yang tinggi mengindikasikan campuran bersifat plastis dan lebih mampu mengikuti deformasi akibat beban, sedangkan nilai flow yang rendah mengindikasikan campuan tersebut memiliki banyak rongga II-33
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
kosong yang tidak terisi aspal sehingga campuran berpotensi untuk mudah retak.Pengukuran flow bersamaan dengan pengukuran nilai stabilitas Marshall. Nilai flow juga diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall 3. Durabilitas (Durabilty)
Durabilitas yaitu kemampuan suatu lapis perkerasan jalan untuk mempertahankan diri dari kerusakan atau mencegah keausan karena pengaruh lalu lintas, pengaruh cuaca dan perubahan suhu yang terjadi selama umur rencana. Faktor yang mempengaruhi durabilitas aspal beton adalah : 1) Selimut aspal yang tebal sehingga dapat menghasilkan perkerasan yang berdurabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadi bleeding tinggi. 2) Void In Mix (VIM) kecil, sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk ke dalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh. 3) Void in Material (VMA) besar, sehingga selimut aspal dibuat tebal. Jika VMA dan VIM kecil serta kadar aspal tinggi kemungkinan terjadi bleeding besar. Untuk mencapai VMA yang besar ini dipergunakan agregat bergradasi senjang.
II-34
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
4) Tahanan Geser (Skid Resistance) Skid resistance menunjukkan kekesatan permukaan perkerasan untuk mengurangi selip pada kendaraan saat perkerasan dalam keadaan basah atau kering. Hal ini terjadi karena pada saat terjadi hujan kekesatan pada lapis permukaan akan berkurang walaupun tidak sampai terjadi aquaplaning. Kekesatan dinyatakan dengan koefisien gesek antara permukaan jalan dan ban kendaraan. Faktor yang mempengaruhi tahanan geser adalah :
Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding
Penggunaan agregat dengan permukaan kasar
Penggunaan agregat yang cukup
Penggunaan agregat berbentuk kubus
Mengetahui karakteristik dari campuran, dan dari hasil pemeriksaan diperoleh data-data mengenai kadar aspal, berat volume, stabilitas, flow, VIM, VMA, marshall quotient. Pengujian marshall adalah suatu metode pengujian untuk mengukur ketahanan (stabilitas)
terhadap
kelelehan
(flow)
dari
campuran
aspal
dengan
menggunakan peralatan marshall.
II-35
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Gambar 2.6 Alat Marshall Secara garis besar pengujian Marshall meliputi: persiapan benda uji, penentuan berat jenis bulkdari benda uji, pemeriksaan nilai stabilitas dan flow, dan perhitungan sifat volumetric benda uji.Pada persiapan benda uji, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain:
Jumlah benda uji yang disiapkan.
Persiapan agregat yang akan digunakan.
Penentuan temperatur pencampuran dan pemadatan.
Persiapan campuran aspal beton.
Pemadatan benda uji.
Persiapan untuk pengujian Marshall.
Dari proses persiapan benda uji dampai pemeriksaan dengan alat marshall, diperoleh data-data sebagai berikut : a.
Kadar aspal, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma
b.
Berat volume dinyatakan dalam ton/m³ II-36
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
c.
Stabilitas dinyatakan dalam bilangan bulat. Stabilitas menunjukkan kekuatan, ketahanan terhadap terjadinya alur (ruting).
d.
Kelelehan plastis (flow), dinyatakan dalam mm atau 0,01 inch. Flow dapat merupakan indicator terhadap lentur.
e.
VIM, persen rongga dalam campuran, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma. VIM merupakan indikator dari durabilitas, kemungkinan bleeding.
f.
VMA, persen rongga terhadap agregat, dinyatakan dalam bilangan bulat. VMA bersama dengan VIM merupakan indikator dari durabilitas
g.
Hasil dari marshall (kuosien marshall, merupakan hasil bagi stabilitas dan flow. Dinyatakan dalam KN/mm) merupakan indikator kelenturan yang potensial terhadap ketakan.
h.
Penyerapan aspal, persen terhadap berat campuran sehingga diperoleh gambaran berapa kadar aspal efektifnya.
i.
Tebal lapisan aspal (film aspal), dinyatakan dalam mm. Film aspal merupakan petunjuk tentang sifat durabilitas campuran.
j.
Kadar aspal efektif, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma.
Langkah-langkah rancangan campuran Metode Marshall adalah : a.
Mempelajari spesifikasi gradasi agregat campuran yang diinginkan dari spesifikasi campuran pekerjaan II-37
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
b.
Merancang proposi dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia untuk mendapatkan agregat campuran dengan gradasi sesuai butir 1
c.
Menentukan kadar aspal total dalam campuran adalah kadar aspal efektif yang membungkus atau menyelimuti butir-butir agregat, mengisi pori antara agregat, ditambah dengan kadar aspal yang akan terserap masuk ke dalam pori masing-masing butir agregat. Kadar aspal tengah/ideal dapat pula ditentukan dengan mempergunakan beberapa rumus dibawah ini : 1.
Dari The Asphalt Institure P = 0,035a + 0,045b + Kc + F.........................................(2.8)
2.
Spesifikasi Depkimpraswil 2002 P = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (% filler) + K ....(2.9)
3.
Dengan mempergunakan persyaratan tebal selimut aspal minimal sebesar 7,5 mikron. Tebal selimut aspal dapat dihitung dengan mempergunakan rumus u
d.
p
=(
/G )(1/
. )( 1000μ )
Membuat benda uji atau briket aspal. Terlebih dahulu disiapkan agregat dan aspal sesuai jumlah benda uji yang dibuat.
e.
Melakukan uji Marshall untuk mendapatkan stabilitas dan kelelehan (flow) benda uji mengikuti prosedur SNI
06-2489-1991 atau
AASHTO T205-90. Penimbang yang dibutuhkan berkaitan dengan
II-38
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
perhitungan sifat volumetik campuran dilakukan terlebih dahulu sebelum uji Marshall dilakukan f.
Mengikuti parameter Marshall yaitu VIM, VMA, VFA, berat volume, dan parameter lain sesuai parameter yang ada pada spesifikasi campuran.
g.
Kecenderungan bentuk lengkung hubungan antara kadar aspal parameter Marshall adalah : 1.
Stabilitas akan meningkat jika kadar aspal bertambah, sampai mencapai nilai maksimum dan setelah itu stabilitas akan menurun
2.
Kelelahan atau flow akan terus meningkat dengan meningkatkan kadar aspal
3.
Lengkung berat volume identik dengan lengkung stabilitas, tetapi nilai maksimum tercapai pada kadar aspal yang sedikit lebih tinggi dari kadar aspal untuk mencapai stabilitas maksimum
4.
Lengkung VIM akan terus menurun dengan bertambahnya kadar aspal sampai secara ultimit mencapai nilai minimum
5.
Lengkung VMA akan turun sampai mencapai nilai minimum dan kemudian bertambah dengan bertambahnya kadar aspal.
h.
Rumus rancang campuran atau DMF (Desain Mix Formula) adalah : 1.
Ukuran nominal agregat
2.
Sumber-sumber agregat
3.
Prosentase (proposi) setiap fraksi agregat II-39
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
4.
Gradasi agregat campuran yang memenuhi gradasi yang disyaratkan
5.
Kadar aspal total dan efektif terhadap berat total campuran
6.
Temperature pencampuran
7.
Grafik dan data-data hasil pengujian yang dilakukan sebagai rangkaian proses menentukan DMF.
Kecenderungan karakteristik Marshall yang akan didapat pada pengujian adalah sebagai berikut : a.
Nilai stabilitas naik sampai maksimum kemudian menurun dengan naiknya kadar aspal.
b.
Nilai kelelehan naik dengan naiknya kadar aspal
c.
Kurva kepadatan hamper menyerupai kurva nilai stabilitas kecuali nilai kepadatan maksimum umumnya terjadi pada kadar aspal sedikit lebih tinggi dibandingkan kadar aspal dimana terjadinya nilai stabilitas maksimum
d.
Persen rongga udara (VIM) turun dengan meningkatkan kadar aspal dalam campuran sampai akhirnya mencapai suatu nilai rongga minimum
e.
Persen rongga udara dalam agregat (VMA) biasanya menurun sampai batas minimum kemudian naik kembali dengan naiknya kadar aspal
f.
Agregat campuran harus mempunyai gradasi yang menerus dari butir kasar sampai butir halus. II-40
http://digilib.mercubuana.ac.id/z
Bab II Tinjauan Pustaka
Spesifikasi campuran berbeda-beda, dipengaruhi oleh : a.
Perencanaan tebal perkerasan, yang dipengaruhi oleh metode apa yang digunakan
b.
Ekspresi gradasi agregat, yang dinyatakan dalam nomor saringan. Nomor-nomor saringan mana saja yang umum dipergunakan dalam spesifikasi
c.
Kadar aspal yang umum dinyatakan dalam persen terhadap berat campuran seluruhnya
d.
Komposisi dari campuran meliputi agregat dengan gradasi seluruhnya.
Pada penelitian ini menggunakan pengujian :
Uji Marshall (Perendaman 30 menit T-60 oC )
Uji Marshall Immersion ( Perendaman)
Pengujian ini prinsipnya sama dengan pengujian Marshall standar, hanya waktu perendaman di dalam waterbath yang berbeda
Perendaman 30 menit, T=60 oC
2.11 Hipotesa Penelitian Dengan adanya penambahan limbah plastik sebagai bahan tambahan campuran aspal dan abu batu bara (fly ash) sebagai filler di campuran aspal tersebut akan menambah daya tahan lapis perkerasan aspal terhadap kerusakan yang disebabkan oleh air dan cuaca.
II-41
http://digilib.mercubuana.ac.id/z