BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
HASIL PERENCANAAN GRADASI AGREGAT CAMPURAN Dalam memperoleh gradasi agregat yang sesuai dengan spesifikasi gradasi,
maka kombinasi untuk masing-masing agregat campuran ditentukan terdiri dari satu fraksi agregat yang penggabungannya menggunakan cara analitis. Sedangkan pada proses gradasinya terdiri dari lima fraksi agregat, yaitu split 2-3, split 1-2, screen, abu batu, PC. Berikut ini adalah hasil perhitungan proporsi agregat campuran pada Tabel 4.1 Tabel 4.1 ProporsiAgregatCampuran UKURAN SARINGAN
SPLIT 2-3
SPLIT 1-2
SCREEN
37,5 1,5 25,4 1 19,1 3/4 12,7 1/2 9,4 3/8 4,75 No. 4 2,38 No. 8 1,19 No. 16 0,59 No. 30 0,28 No. 50 0,15 No. 100 0,075 No. 200 Proporsicampuran A. SPLIT 2-3 B. SPLIT 1-2 C. SCREEN D. ABU BATU E. FILLER PC
100 100 100 59,80 24,22 1,81 1,17 1,02 0,92 0,82 0,69 0,51
100 100 100 100 63,22 2,42 2,03 1,67 1,39 1,15 0,90 0,55
100 100 100 100 99,03 39,60 10,72 5,73 4,10 3,20 2,39 1,46
10 25 30 33 2
% % % % %
ABU FILLER AGREGAT BATU PC GABUNGAN 100 100 100 100 100 99,46 82,11 57,02 38,66 34,77 14,25 7,42
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99
100,00 100,00 100,00 95,98 82,94 47,49 32,94 23,06 16,43 14,80 7,71 5,06
SPESIFIKASI AC-WC (Kasar)
100 90 - 100 72-90 43-63 28-39,1 19-25,6 13-19,1 9-15,5 6-13 4-10
IV-65
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari tabel di atas material yang mempunyai fraksi butiran yang lebih besar cenderung mempunyai proporsi persentase yang lebih kecil dibandingkan dengan fraksi butiran yang halus, penggunaan Semen Portland (PC) di batasi maksimum 2 %, dalam gradasi agregat gabungan diatas memakai spesifikasi AC-WC kasar dikarenakan aspal yang dipakai termasuk dalam kategori aspal modifikasi, sesuai dengan persyaratan spesifikasi umum Bina Marga tahun 2010 (revisi 1). Selanjutnya hasil perhitungan dan penyesuaian proporsi masingmasing agregat campuran tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1. Gambar 4.1.Skema Kurva Gradasi Agregat Campuran Skema kurva gradasi 100 90
PERSEN LOLOS (%)
80 70
Gradasi campuran
60
Garis larangan
50
Garis Larangan split 2-3
40
split1-2
30
screen
20
abu batu
10
PC
0 0.01
0.1
1
10
UKURAN SARINGAN (mm)
Pada gambar 4.1.garis putus-putus di atas yaitu garis target merupakan gradasi agregat campuran yang direncanakan. Timbulnya garis putus-putus diatas di dapat dari hasil perhitungan secara analitis.
IV-66
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 HASIL PENGUJIAN KUALITAS MATERIAL Pengujian kualitas material dalam campuran aspal panas ini terdiri dari material agregat dan aspal. Sedangkan material agregat itu sendiri terdiri dari agregat kasar, agregat halus dan filler. Filler yang digunakan sebagai bahan penelitian semen portland. Hasil dari pengujian kualitas material tersebut sangat menentukan kinerja campuran yang dihasilkan. 4.2.1 Agregat Kasar Proses pengujian berat jenis bulk, berat jenis SSD, berat jenis apparent dan penyerapan air pada agregat kasar dilakukan secara berurutan, dikarenakan pada pengujian tersebut memiliki kebutuhan parameter yang sama dan saling terkait. Yaitu berat benda uji kering oven, berat benda uji kering permukaan jenuh dan berat benda uji dalam air. Sehingga pengujian tersebut dapat dilakukan pada hari yang bersamaan dan menjadi satu paket pengujian. Sedangkan pengujian yang lain dilakukan berlainan waktu. Hasil pengujian agregat kasar dapat dilihat padaTabel 4.3 dibawah ini.
IV-67
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.3.Hasil Pengujian Agregat kasar Hasil Pengujian
No
Jenis Pengujian
Syarat
Split 23
Split 1-2
Screen
1
Abrasi *)
22.00
20.00
26.00
2
Berta Jenis Bulk
2.68
2.66
2.66
3
Berat Jenis SSD
2.71
2.69
2.70
4
Berat Jenis SSD
2.77
2.76
2.77
5
Berat Jenis Effektif
2.73
2.71
2.71
6
Penyerapan Air
1.23
1.43
1.46
MAX 3
7
Partikel Pipih dan Lonjong
1.48
0.00
0.00
MAX 10
8
Soundness
0.22
0.51
0.65
MAX 12
-
-
-
-
-
-
9
Sand Eqivalent
10
Analisa Saringan
11
Kelekatan Agregat terhadap Aspal
12
13
14
15
MAX 30/40
99%
MIN 60
% gr/cc gr/cc gr/cc
%
ASTM D4791 SNI 03-34071994 SNI 03-34071994 SNI 03-44281997 SNI 03-19681990 SNI 03-24391991
99%
MIN 95
SNI 03-68772002 DoT’s Pennsylvania Test Method, PTM No.621
-
-
-
100/10 0
100/1 00
100/100
AGG KASAR MIN 95/90
-
-
-
0.56
0.52
0.68
Bobot Isi Lepas
1.49
1.49
1.58
Bobot Isi Padat
1.67
1.67
1.74
Kadar Lempung
-
-
-
Lolos 200
Sat
gr/cc
AGG HALUS MIN 45
Angularritas ***)
SNI 03-24171991 SNI 03-19691990 SNI 03-19701990
MIN 2,5
TERLAMPIR 99%
Metode Pegujian
AGG HALUS MAX 8 AGG KASAR MAX 1
MAX 1
% %
% % % %
SNI 03-41421996
%
SNI 03-48041998
kg/liter
SNI 3432:2008
%
Seluruh hasil pengujian agregat kasar yang terdapat pada Tabel 4.3. di atas telah memenuhi standar pengujian yang disyaratkan. 4.2.2
Agregat Halus Perbedaan pengujian masing-masing berat jenis dan penyerapan air antara agregat kasar dan agregat halus pada metode dan peralatan IV-68
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
pengujian, sedangkan proses perhitungannya hampir sama. Selain itu tingkat ketelitian pada agregat halus lebih diperlukan dibandingkan agregat kasar. Hal tersebut dikarenakan gradasi agregat halus lebih kecil dari pada agregat kasar, sehingga material yang terbuang lebih besar kemungkinannya. Pada Tabel 4.4. di bawah ini adalah hasil pengujian agregat halus. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Agregat Halus
No
Jenis Pengujian
Hasil Pengujian Abu Batu
Syarat Campuran AC
-
Max 30/40
1
Abrasi *)
2
Berat Jenis Bulk
2.66
3
Berat Jenis SSD
2.70
4 5 6
Berat Jenis Apparent Berat Jenis Effektif Penyerapan Air
2.77 2.72 1.49
MIN 2,5
7
Partikel Pipih dan Lonjong
-
Max 10
8
Soundness
-
Max 12
Sand Eqivalent
10
Analisa Saringan
11
Kelekatan Agregat Terhadap Aspal
12
Angularitas ***)
13
Lolos 200
65.74
-
Min 95
48.70
Agg Halus Min 45
-
Agg Kasar Min 95/90
14
15
Min 60
Terlampir
7.91
Bobot Isi Lepas
1.70
Bobot Isi Padat
1.90
Kadar Lempung
0.99
SNI 032417-1991 SNI 031969-1990 SNI 031970-1990
Agg Halus Max 8 Agg Kasar Max 1
Max 1
Satuan
% gr/cc gr/cc gr/cc gr/cc %
Max3
2.30 9
Metode Pengujian
ASTM D4791 SNI 033407-1994 SNI 033407-1994 SNI 034428-1997 SNI 031968-1990 SNI 032439-1991 SNI 036877-2002 DoT’s Pennsylvani a Test Method, PTM No.621 SNI 034142-1996
% %
% % % %
%
SNI 034804-1998
kg/ltr
SNI 3432:2008
%
IV-69
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Prosentase lolos saringan #200 pada agregat halus 8 (delapan) kali lebih besar dibandingkan agregat kasar. Sedangkan untuk mencermati proses perhitungannya adalah merupakan hal yang sama dengan agregat kasar. Syarat minimal telah dimiliki pada pengujian nilai setara pasir untuk agregat halus pada campuran AC-WC. 4.2.3
Filler Hasil pengujian jenis Semen Portland (PC) merk Holcim type I, ditampilkanpada Tabel 4.5. dibawahini. Tabel 4.5.HasilPengujian Filler (Semen Portland)
Jenis Filler
Karakteristik Lolos saringan no.200
Semen Portland
Berat Jenis
StandarPengujian SNI M-02-199403 AASHTO T-85 81
Hasil
Spesifikasi
99,6 %
Min 70 %
3.15 gr/cc
-
Hanya ada satu macam pengujian berat jenis filler, sedangkan untuk kebutuhan proses perhitungan Marshall, berat jenis bulkdan apparent adalah nilai yang sama. 4.2.4
Aspal Pada
pengujian
material
aspal
kondisi
ruang
laboratorium juga mempengaruhi hasil dalam pengujian titik lembek, titik nyala dan titik bakar pada aspal yang hasil penetrasinya menunjukkan nilai 60,8. Hasil Pengujian aspal dapat dilihat pada Tabel 4.6 di bawahini.
IV-70
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.6.Hasil Pengujian Aspal No.
JenisPengujian
HasilUji
Syarat Min
Max
Metode Pengujian
Satuan 0.1 mm
1
Penetrasipada 25 0C
60.80
60
70
SNI 06-2456-1991
2
TitikLembek
49.50
48
-
SNI 06-2434-1991
0
3
Daktilitaspada 25 0C, 5 cm/menit
150.00
100
-
SNI 06-2432-1991
cm
4
IndeksPenetrasi
-0.86
-1
-
5
Kadar Aspal*
99.04
99
-
SNI 06-2438-1991
%
6
TitikNyala (COC)
321.0
232
-
SNI 06-2433-1991
0
7
BeratJenis
1.0398
1
-
SNI 06-2441-1991
8
KehilanganBerat (TFOT)
0.044
-
0.8
SNI 06-2440-1991
%
9
Penetrasi, setelah TFOT
69.41
54
-
SNI 06-2456-1991
%
10
Daktilitas, setelah TFOT
150.00
100
SNI 06-2432-1991
cm
11
TitikLembek, setelah TFOT
52.50
-
-
SNI 06-2434-1991
0
12
Indeks Penetrasi, setelah TFOT
-0.97
-1
-
13
Viskositas pada suhu 135°C**
517.00
300
SNI 06-6441-2000
cst
-
-
Dari hasil pengujian aspal seperti pada Tabel 4.6. diatas merupakan hasil pengujian yang dilakukan berulang-ulang. Selain itu penyimpanan material yang benar juga merupakan salah satu keberhasilan dalam seluruh hasil pengujian aspal agar memenuhi standar spesifikasi. Setelah dilakukan proses peencampuran Crum Rubber dengan Aspal Pertamina Pen 60/70 , dilakukan pengujian propertis aspal untuk melihat perbedaan dari karakteristik aspal setelah di campur dengan Crumb Rubber. Detail hasil pengujian terdapat pada tabel 4.7 dibawah ini.
IV-71
C
C
C
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.7 Hasil pengujian Aspal dengan penambahan Crumb rubber
% Crumb Rubber No
Jenis Pengujian 10 %
20 %
30 %
40 %
Spek
Metode Pengujian
Satuan
1
Penetrasi 4˚C
8,70
7,00
5,80
5,20
Min 10
SNI 06-2456-1991
0,1 mm
2
Resilince
24,33
43,33
48,33
51,17
Min 30
ASTM D 5329
0,1 mm
3
Titik Lembek
63,00
71,00
76,00
83,00
Min 57
SNI 06-2434-1991
˚C
4.3 PENENTUAN BERAT JENIS, PENYERAPAN ASPAL DAN PERKIRAAN KADAR ASPAL DENGAN VARIASI CRUMB RUBBER
Setelah didapatkan hasil pengujian baik agregat kasar, agregat halus dan filler, maka dapat dilakukan perhitungan untuk mencari berat jenis bulk dan apparent gabungan ketiga fraksi agregat campuran tersebut. Kedua macam berat jenis tersebut ditentukan maka didapat berat jenis efektif yang mana sebagai salah satu unsur perhitungan dalam mencari prosentase penyerapan aspal. Tabel 4.8.Tabel Perhitungan Berat Jenis Dan Penyerapan Aspal Jenis Material Split 2-3
Gsb 2.68 gr/cc
Gsa 2.77 gr/cc
Gse 2.73 gr/cc
Pba 1.23 %
Split 1-2 Screen Abu Batu
2.66 gr/cc 2.66 gr/cc 2.66 gr/cc 2.67 gr/cc
2.76 gr/cc 2.77 gr/cc 2.77 gr/cc -
2.71 gr/cc 2.71 gr/cc 2.71 gr/cc 2.72 gr/cc
1.43 % 1.46 % 1.49 % 0.764 %
Dalam perhitungan untuk mendapatkan nilai pada Marshall, berat jenis bulk diperlukan untuk mendapatkan nilai prosentase rongga di antara
IV-72
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
mineral agregat dan rongga di dalam campuran. Untuk berat jenis efektif diperlukan secara tidak langsung untuk mencari nilai prosentase rongga di dalam campuran setelah didapatkan berat jenis maksimum campuran teoritis. Sedangkan penyerapan aspal diperlukan dalam penentuan kadar aspal efektif. Untukperencanaan kadar aspaldalamcampuran memiliki perhitungan yang sama, maka didapat pada Tabel 4.8. berikut ini. Tabel 4.9.Pekiraan Nilai Kadar Aspal -1,0 %
- 0,5 %
Pb
+ 0,5 %
+ 1,0 %
4,0 %
4,5 %
5,0 %
5,5 %
6,0 %
4.4 HASIL
ANALISA
MARSHALL
PADA
KADAR
ASPAL
RENCANA DENGAN VARIASI CRUMB RUBBER Proses pengujian Marshall dapat dilakukan setelah seluruh persyaratan material, berat jenis, penyerapan aspal dan perkiraan kadar aspal rencana telah terpenuhi. Diperlukan juga tabel angka koreksi dan kalibrasi pada alat uji tekan Marshall dalam perhitungan stabilitas marshall setelah disesuaikan dari lbf menjadi kilogram. Sedangkan hasil pengujiannya dengan variasi campuran 0% Crumb rubber : 100% pen 60/70; 10% Crumb rubber : 90% pen 60/70; 20% Crumb rubber : 80% pen 60/70; 30% Crumb rubber : 70% pen 60/70; 40% Crumb rubber : 60% pen 60/70, dapat dilihat pada Tabel 4.8. di bawah ini:
IV-73
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.10.Hasil Pengujian Marshall Pada Kadar Aspal Dengan Variasi Crumb Rubber Marshall VIM 2x75, Stabilitas, Kelelehan, VIM PRD, Quotient, % kg mm % kg/mm 7,54 980,4 2,60 377,40 6,80
% Crumb K adar Kepadata rubber aspal (%) n, gr/cc
VMA, %
VFB, %
4,00
2,211
20,51
63,23
4,50
2,221
20,57
70,84
6,00
1040,9
3,07
339,48
5,30
5,00
2,232
20,59
78,64
4,40
1089,4
3,60
302,82
3,60
5,50
2,243
20,64
84,32
3,24
1077,3
4,37
247,01
2,50
6,00
2,256
20,61
89,64
2,13
1012,7
4,80
211,08
2,30
4,0
2,200
18,47
45,30
10,10
1065,2
3,00
355,12
7,56
4,5
2,223
18,04
56,80
7,80
1121,6
3,27
343,58
5,62
5,0
2,239
17,88
67,44
5,83
1145,8
3,30
346,79
3,71
5,5
2,256
17,69
78,82
3,75
1125,7
3,33
337,50
2,00
6,0
2,266
17,78
89,20
1,92
1040,9
3,40
306,30
0,33
4,0
2,181
19,15
43,32
10,85
1073,2
3,10
346,31
7,75
4,5
2,207
18,63
54,64
8,45
1117,6
3,27
342,11
5,85
5,0
2,233
18,08
66,50
6,06
1270,9
3,38
375,66
3,83
5,5
2,252
17,81
78,16
3,89
1206,4
3,43
351,49
2,16
6,0
2,261
17,95
88,14
2,13
1153,9
3,50
329,69
1,05
4,0
2,180
19,19
43,20
10,90
1069,2
3,33
322,28
7,89
4,5
2,205
18,68
54,44
8,51
1153,9
3,40
340,06
5,62
5,0
2,232
18,15
66,22
6,13
1206,4
3,47
348,03
4,07
5,5
2,250
17,90
77,69
3,99
1178,1
3,50
336,99
2,29
6,0
2,260
17,99
87,94
2,17
1097,4
3,60
304,84
1,33
4,0
2,178
19,27
42,98
10,99
1036,9
3,37
308,03
7,95
4,5
2,201
18,83
53,92
8,68
1097,4
3,47
316,60
5,84
5,0
2,226
18,33
65,39
6,35
1182,2
3,53
334,62
4,35
5,5
2,247
18,01
77,11
4,12
1153,9
3,60
320,53
2,42
6,0
2,257
18,07
87,41
2,28
1053,0
3,67
287,21
1,53
0%
10%
20%
30%
40%
Sifat-sifat Marshall yang ada pada Tabel 4.9. kolom ketiga terdapat sifat Kepadatan Marshall pada campuran yang didapatkan dari hasil berat benda uji di udara dibagi volume benda uji tersebut tanpa rongga. Kepadatan maksimum dari masing-masing campuran terjadi pada kadar aspal 6% terhadap campuran dan stabilitas terbesar terjadi pada kadar aspal 5 %. IV-74
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Selain kepadatan pada campuran, hasil pengujian sifat-sifat marshall yang terdapat pada tabel 4.10. juga terlihat pada gambar 4.2. di bawah ini :
Gambar 4.2. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap Kepadatan Marshall
Gambar 4.3. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap VMA Marshall
Gambar 4.4. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap VFB Marshall
Gambar 4.5. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap VIM Marshall
IV-75
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.6. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap VIM PRD Marshall
Gambar 4.7. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap Stabilitas Marshall
Gambar 4.8. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap Flow (Kelelehan) Marshall
Gambar 4.9. Hubungan antara kadar aspal dengan variasi % crumb rubber terhadap Marshall Quetion (MQ)
Keterangan :
0 % Crumb Rubber 10 % Crumb Rubber 20 % Crumb Rubber 30 % Crumb Rubber 40 % Crumb Rubber
Menurut trendline pada Gambar 4.2. sampai dengan 4.9. di atas terlihat stabilitas yang tinggi terdapat pada campuran dengan kadar aspal 5,0 % walaupun perbedaan itu relatif tipis sekali. Dapat juga dikatakan bahwa kadar
IV-76
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
aspal rencana pada formula campuran tidak mempunyai pengaruh yang besar dalam memperoleh hasil pengujian terhadap Stabilitas Marshall. Pada uji Marshall terhadap kadar aspal rencana, kadar aspal yang tinggi merupakan nilai yang besar pada angka kelelehan di mana syarat batas minimum sebesar 3 mm. Dapat dikatakan juga bahwa semakin besar kadar aspal di dalam campuran maka akan semakin menghasilkan kelenturan yang tinggi. Ada sedikit kecenderungan menurun pada nilai Hasil Bagi Marsahall terhadap prosentase kadar aspal yang tinggi. Penurunan tersebut disebabkan oleh hasil perhitungan, yaitu pembagian antara stabilitas mendekati tetap dengan kelelehan yang cenderung meningkat. Persyaratan spesifikasi telah dipenuhi dan jauh di atasnya, yaitu 250 kg/mm. Stabilitas yang tinggi tidak menjamin Hasil Bagi Marshall yang tinggi pula bila hal tersebut juga diikuti oleh angka kelelehan yang tinggi. Seperti pada Pedoman Teknik Perencanaan Campuran Beraspal Panas dari Departemen Pekerjaan Umum Tahun 2010 bahwa Kondisi rongga di antara mineral agregat seperti pada Gambar 4.2. mempunyai nilai minimum di atas batas minimum persyaratan spesifikasi, maka pada titik tersebut akan memenuhi. Selain faktor kepadatan benda uji, rongga udara di dalam campuran dipengaruhi oleh ketelitian dalam pengujian material agregat yang lolos ukuran saringan 75 mikron (#200). Perhitungan untuk menentukan target proporsi filler IV-77
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
adalah faktor penentu utama hasil evaluasi terhadap besarnya persentase VIM. Prosentase yang terlalu tinggi dari yang disyaratkan yaitu batas minimum 3.0% dan batas maksimum 5.0% akan menimbulkan kekurangan rongga udara di dalam campuran sehingga mengakibatkan kadar aspal yang berlebihan di luarperencanaan. Persyaratan spesifikasi telah dipenuhi sebagian dari kadar aspal yang direncanakan dan memiliki rentang yang terkecil dibandingkan sifatsifat Marshal yang lain. Ada hubungan yang saling berkaitan antara VFB, VMA dan VIM dimana bila dua di antaranya diketahui maka dapat mengevaluasi yang lain. Kriteria VFB membantu perencanaan campuran dengan memberikan VMA yang dapat diterima. Pengaruh utama kriteria VFB yang dengan persyaratan batas minimum 65% terhadap campuran adalah dapat membatasi VMA maksimum dan kadar aspal maksimum. Selain itu VMA juga dapat membatasi kadar rongga udara campuran yang diijinkan memenuhi kriteria VMA minimum. Dari seluruh hasil uji Marshall yang telah di laksanakan telah memenuhi seluruh persyaratan spesifikasi. Kadar aspal optimum yang didapatkan dari kelima jenis campuran dengan masing-masing crumb rubber yang hampir sama pada proses evaluasinya. Kemudian untuk memudahkan proses pengujian Marshall berikutnya, maka nilai kadar aspal optimum yang didapat dibulatkan menjadi satu angka di belakang koma agar masing-masing campuran dengan masing-masing komposisi crumb rubber mempunyai kadar aspal optimum yang sama. Selain itu pembulatan tersebut dilakukan untuk memudahkan dalam penyesuaian dari prosentase terhadap campuran menjadi berat dalam satuan IV-78
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
gram. Sedangkan alat penimbang aspal yang akan digunakan dalam proses pencampuran mempunyai angka ketelitian 0,1 gram. Berikut ini pada Gambar 4.10. adalah Diagram Pemilihan Kadar Aspal Optimum pada AC-WC dengan masing-masing jenis variasi crumb rubber pada 2x75 tumbukan
Gambar 4.10. Penentuan kadar aspal optimum 0% crumb rubber
Gambar 4.11. Penentuan kadar aspal optimum 10% crumb rubber
IV-79
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.12. Penentuan kadar aspal optimum 20% crumb rubber
Gambar 4.13. Penentuan kadar aspal optimum 30% crumb rubber
IV-80
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.14. Penentuan kadar aspal optimum 40% crumb rubber Hasil pengujian Marshall untuk campuran tanpa crumb rubber diperoleh bahwa kadar aspal yang memenuhi semua kriteria perencanaan adalah 5,20%.Nilai stabilitas minimum sebesar 1000 kg terpenuhi oleh semua kadar aspal. Nilai stabilitas maksimum terjadi pada kadar aspal 5 % sebesar 1.089 kg, menurun lagi pada kadar aspal 5,5 % sebesar 1.069 kg dan pada kadar aspal 6,0% sebesar 1.032 kg. Kelelahan plastis (flow) terpenuhi dari kadar aspal 4,0% sampai dengan kadar aspal 6,0%. Nilai kelelahan pada kadar aspal di atas 6,0% lebih dari 4 mm sehingga tidak memenuhi persyaratan yang diijinkan oleh Bina Marga yaitu 2-4 mm. Nilai VIM terpenuhi pada kadar aspal 4,0% sampai dengan 6,0% sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan oleh Bina Marga (3-5%). Nilai VIM cenderung menurun dengan bertambahnya kadar aspal. Apabila nilai VIM di atas 5% maka campuran kemungkinan besar akan rapuh, keretakan dini, ravelling dan stripping. Apabila nilai VIM di bawah 3% dapat dikatakan sangat kritis terhadap deformasi permanen.
IV-81
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Nilai VMA untuk campuran tanpa crumb rubber cenderung turun dengan semakin besarnya kadar aspal tetapi masih di atas batas syarat minimum yang ditetapkan oleh Bina Marga (minimum 15%). Nilai VMA yaitu persentase rongga dalam agregat, nilai ini dibatasi oleh ukuran nominal agregat yang digunakan, untuk campuran beton aspal No. IV, ukuran nominal agregat yang digunakan adalah sebesar 1/2”. Marshall Quotient adalah perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan. Marshall quotient yang diijinkan oleh Bina Marga antara 200-350 kg/mm. Marshall quotient terpenuhi pada kadar aspal 4,00% sampai dengan 6,00%. Berdasarkan pengujian Marshall untuk campuran dengan 10% crumb rubber, 20% crumb rubber, 30% crumb rubber, 40% crumb rubber diperoleh bahwa kadar aspal memenuhi semua kriteria perencanaan sesuai parameter Marshall yaitu 4,0% - 6,0%. Dengan penambahan kadar aspal, maka stabilitas yang diperoleh cenderung semakin menurun seiring dengan penambahan kadar aspal berikutnya. Nilai stabilitas maksimum untuk campuran 10% crumb rubber yaitu 1145 kg, 20% crumb rubber yaitu 1270 kg, 30% crumb rubber yaitu 1206 kg, 40% crumb rubber yaitu 1282 kg dan 50% crumb rubberyaitu 1157 kg. nilai stabilitas tersebut masih melewati batas minimum stabilitas yang ditetapkan oleh Bina Marga yaitu 550 kg. Nilai kelelahan terpenuhi pada kadaraspal 4,0% sampai 7,0%. Nilainya semakin besar seiring dengan bertambahnya kadar aspal tetapi masih memenuhi kriteria yang disyaratkan oleh Bina Marga yaitu antara 2-4 mm. Nilai rongga dalam campuran (VIM) untuk campuran dengan 10% crumb rubber yaitu 5,20% sampai 5,70%; 20% crumb rubber yaitu 5,25% sampai 5,75%; 30% crumb rubber yaitu 5,25% sampai 5,75%; 40% crumb rubber yaitu 5,30% IV-82
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
sampai 5,80%; yaitu sesuai dengan standar Bina Marga sebesar 3-5%. Nilai VMA cenderung turun dengan semakin bertambahnya kadar aspal tetapi masih di atas batas syarat minimum yang ditetapkan oleh Bina Marga yaitu minimum 15%. Nilai Marshall quotient terpenuhi pada kadar aspal 4,00% sampai dengan 6,00%. Marshall quotient cenderung turun seiring dengan penambahan kadar aspal. Dari analisis tersebut di atas, maka diperoleh bahwa kadar aspal optimum untuk masing-masing campuran seperti pada Tabel 4.10. Tabel 4.11Kadar Aspal Optimum untuk masing-masing Campuran
No. 1. 2. 3. 4. 5.
Jenis campuran AC-WC 0 % Crumb rubber 10 % Crumb rubber 20 % Crumb rubber 30 % Crumb rubber 40 % Crumb rubber
Kadar aspal optimum 5.20 % 5.34 % 5.41 % 5.43 % 5.44 %
4.5 HASIL ANALISA MARSHALL DALAM KONDISI KADAR ASPAL OPTIMUM DAN RETAIN MARSHALL DENGAN 2 X 75 TUMBUKAN Setelah kadar aspal optimum dari masing-masing campuran diperoleh, maka dilakukan pengujian Marshall Immersion yang terbagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok pertama direndam selama 30 menit pada suhu 60ºC dan kelompok kedua direndam selama 24 jam pada suhu 60°C kemudian dilakukan pengujian Marshall. Dengan membandingkan stabilitas perendaman selama 24 jam (S2) dengan stabilitas perendaman selama 30 menit (S1), maka diperoleh nilai IV-83
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Indeks Kekuatan Sisa (IKS) atau Retained Strengh Index (RSI) untuk masing-masing campuran. Hasil dari pengujian perendaman Marshall ini dapat dilihat pada Tabel 4.11, sedangkan hubungan antara setiap jenis tipe campuran dengan indeks perendaman pada Gambar 4.14. Tabel 4.12. Hasil Pengujian Marshall Immersion
No.
1. 2. 3. 4. 5.
Tipe campuran
0 % Crumb rubber 10 % Crumb rubber 20 % Crumb rubber 30 % Crumb rubber 40 % Crumb rubber
Kadar Stabilitas Stabilitas Indeks standar rendaman aspal perendaman (24 jam, optimum (30 menit, > 75 0 0 60 C) 60 C) (%) (%) (kg) (kg) 5.20 %
1012
971
95,9
5.34 %
1172
1109
94,6
5.41 %
1241
1178
94,9
5.43 %
1187
1137
95,8
5.44 %
1182
1100
93,1
Ketahanan campuran 0% crumb rubber sebesar 95,9% lebih besar dibandingkan campuran dengan menggunakan 10 % crumb rubber yaitu 94,6 %; 20 % crumb rubber yaitu 95,8 %; 30 % crumb rubber yaitu 94,9 %; 40 % crumb rubber yaitu 93,1 %, masih lebih besar dari yang disyaratkan oleh Bina Marga yaitu 75%.
IV-84
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.15. Hubungan antara % crumb rubber pada Campuran Aspal dengan Indeks Perendaman
Indeks perendaman untuk campuran tanpa serbuk ban bekas lebih besar 95,9% bila dibandingkan dengan campuran yang menggunakan 10 % crumb
rubberyaitu 94,6 %; 20 % crumb rubberyaitu 95,8 %; 30 % crumb rubberyaitu 94,9 %; 40 % crumb rubberyaitu 93,1 %; 4.5.1 Rekapitulasi Perbandingan Sifat Marshall Dengan Menggunakan Aspal Pen 60/70 Terhadap Variasi % Penambahan Crumb Rubber Tabel 4.13. Tabel sifat-sifat marshall menggunakan Aspal Pen 60/70 dengan Aspal Pen 60/70 + variasi % Crumb Rubber % Crumb K adar Kepadata rubber aspal (%) n, gr/cc
VMA, %
VFB, %
Marshall VIM 2x75, Stabilitas, Kelelehan, VIM PRD, Quotient, % kg mm % kg/mm
0%
5,20
2,145
21,51
80,18
4,26
1012,6
3,37
302,18
2,52
10%
5,34
2,252
17,68
76,88
4,09
1172,0
3,37
348,50
2,34
20%
5,41
2,254
17,70
75,81
4,28
1241,0
3,43
361,70
2,62
30%
5,43
2,252
17,76
74,57
4,52
1186,7
3,47
342,30
2,77
40%
5,44
2,255
17,65
74,40
4,52
1182,0
3,60
328,40
2,92
IV-85
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan rekapitulasi Marshall, untuk campuran penambahan 10 % crumb rubber, 20% crumb rubber, 30 % crumb rubber, 40 % crumb rubber, diperoleh bahwanilai kepadatan (density) tertinggi terdapat dalam kadarcrumb rubber 40%.Begitu pula semakin banyak penambahan crumb rubber stabilitas marshall menjadi lebih menurun, stabilitas tertinggi terdapat pada 20 % crumb rubber, dikarenakan crumb rubber bersifat butirandan
tidak
mengisi
pori-pori
pada
campuran
marshall,
mengakibatkan adanya rongga dalam campuran yang semakin besar, namun semakin besar
persen (%) crumb rubber yang ditambahkan
semakin besar nilai kelelehan (flow).
4.6 HASIL ANALISA PENGUJIAN STABILITAS DINAMIS Daripengujian marshall didapatkan kadar aspal maksimum dan kepadatan maksimum untuk masing masing campuran yang digunakan sebagai accuan untuk pembuatan benda uji pengujian Stabilitas Dinamis dengan alat Whell tracking. Pengujian whell tracking dilakukan pada suhu perendaman 60˚C dan suhu temperatur udara 60˚C, sebanyak 1260 lintasan dengan tekana permukaan sebesar 6,4 ± 0,15 kg/cm² atau setara dengan beban sumbu tunggal roda ganda 8,16 ton. Hasil pengujian wheel tracking tetang grafik hubungan deformasi dan jumlah lintasan terdapat dalam gambar dibawah
IV-86
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.16. Hubungan deformasi dan jumlah lintasan pada penambahan 0 % Crumb rubber
0 % Crumb Rubber 4
Deformasi (mm)
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Jumlah Lintasan
Gambar 4.17. Hubungan deformasi dan jumlah lintasan pada penambahan 10 % Crumb rubber 3.5
Deformasi (mm)
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Jumlah Lintasan
IV-87
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.18. Hubungan deformasi dan jumlah lintasan pada penambahan 20 % Crumb rubber 3.5
Deformasi (mm)
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Jumlah Lintasan
Gambar 4.19. Hubungan deformasi dan jumlah lintasan pada penambahan 30 % Crumb rubber 4
Deformasi (mm)
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Jumlah Lintasan
IV-88
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.20. Hubungan deformasi dan jumlah lintasan pada penambahan 40 % Crumb rubber 4.5
Deformasi (mm)
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Jumlah Lintasan
Rekapan hasil pengujian Stabilitas Dinamis dan Kecepatan Deformasi dengan alat wheel tracking terdapat pada tabel 4.13 dibawah ini. Tabel 4.14. Tabel Hasil Pengujian Stabilitas Dinamis Aspal Pen 60/70 dan Aspal Pen 60/70 + variasi % Crumb Rubber
Kecepatan % Crumb
Kadar Aspal
Rubber
(%)
Stabilitas Dinamis Deformasi (Lintasan/mm) (mm/menit)
0%
5,2
0,0267
1575,00
10 %
5,34
0,0123
3405,41
20 %
5,41
0,0087
4846,15
30 %
5,43
0,0103
4064,52
40 %
5,44
0,0117
3600,00 IV-89
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil pengujian Stabilitas dinamis dengan alat wheell tracking pada suhu pengujian 60˚ C yang dilakukan pada sampel campuran beraspal AC-WC ,untuk campuran penambahan 10 % crumb rubber, 20% crumb rubber, 30 % crumb rubber, 40 % crumb rubber, diperoleh bahwa nilai Stabilitas Dinamis tertinggi terdapat dalam kadar crumb rubber 20%,sedangkan untuk penambahan crumb rubber 30 % dan 40 % mengalami penurunan nilai Stabilitas Dinamis di karenakan adanya rongga pada campuran (VIM). Sedangkan untuk penambahan 10 % crumb rubber nilai
kecepatan
deformasinya
paling
besar
(0,0267mm/menit)
dibandingkan dengan penambahan 20 % crumb rubber , 30 % cumb rubber, 40 % crumb rubber. 4.7 REKAPAN HASIL PENELITIAN PENGARUH PENAMBAHAN CRUMB
RUBBER
TERHADAP
KINERJA
CAMPURAN
BERASPAL Dari hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap campuran beraspal yang menggunakan aspal Pen 60/70 dengan penambahan crumb rubber didapatkan beberapa hasil karakteristik kinerja campuran beraspal dengan penambahan crumb rubber. Hasil tersebut dirangkum dalam tabel 4.15 dibawah ini
IV-90
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.15 Rekapan karakteristik kinerja campuran beraspal dengan penambahan crumb rubber Stabilitas
Marshall % Crumb
Stabilitas
IKS Dinamis
Quetion Rubber
(kg)
(%) (lintasan/mm)
(Kg/mm)
0%
1012,6
302,18
95,9
1575,0
10 %
1172,0
348,50
94,6
3405,41
20 %
1241,0
361,70
94,9
4846,15
30 %
1186,7
342,30
95,8
4064,52
40 %
1182,0
328,40
93,1
3600,0
IV-91