STUDI PENGARUH PENGGUNAAN BERBAGAI JENIS FILLER TERHADAP KARAKTERISTIK LABORATORIUM CAMPURAN AC-BC VERSI SPESIFIKASI UMUM 2010 REVISI III
TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara
Muhammad Reza.A.Maha 11 0404 106 Dosen Pebimbing : Ir.Joni Harianto NIP. 195911101987011002
BIDANG STUDI TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
STUDI PENGARUH PENGGUNAAN BERBAGAI JENIS FILLER TERHADAP KARAKTERISTIK LABORATORIUM CAMPURAN ACBC VERSI SPESIFIKASI UMUM 2010 REVISI III TUGAS AKHIR Disusun untuk melengkapi persyaratan Dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil di Universitas Sumatera Utara Oleh : MUHAMMAD REZA.A.MAHA 11 0404 106 DosenPembimbing
Ir.Joni Harianto NIP. 195911101987011002 Dosen Penguji
Dosen Penguji
Ir. Indra Jaya Pandia , MT
Ir.Zulkarnain.A.Muis.M.Eng,Sc
NIP. 19560618 198601 1 001
NIP. 19560326 198103 1 003
Mengesahkan : Ketua Departemen Teknik Sipil
Prof. Dr. Ing. JohannesTarigan NIP. 19561224 198103 1 002
BIDANG STUDI TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
ABSTRAK
Filler merupakan salah satu bahan yang berfungsi sebagai pengisi rongga-rongga dari suatu campuran beraspal.Macam bahan pengisi yang dapat digunakan ialah: abu batu, kapur padam, portland cement (PC),dll. Persentase yang kecil pada filler terhadap campuran beraspal, bukan berarti tidak mempunyai efek yang besar pada sifat-sifat Marshall.Pengaruh Filler sangat penting karena mampu mengikat rongga-rongga agregat yang kosong.Meletusnya Gunung Sinabung beberapa waktu lalu di daerah Tanah Karo,Sumatera Utara banyak menyisakan material yang tertumpah dari hasil letusannya. Tulisan ini mencoba menelitidua filler ini akan dibandingkan dengan filler yang sering digunakan yaitu semen.Tujuannya untuk melihat pengaruh nilai vim,vfa,vma,flow,stabilitas dengan parameter marshall test. Pada penelitian langkah pertama yang dilakukan adalah pengecekan bahan yaitu aspal dan agregat harus memenuhi persyaratan.Kemudian dicari Kadar Aspal Optimum dimana didapatkan sebesar 5.85%. kemudian dengan KAO tersebut digunakan variasi abu vulkanik Gunung Sinabung 1%, 2%, 3%, 4%.,5% dan 6%Dari data Marshall Test yang didapatkan, yang memenuhi seluruh persyaratan yang spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 Revisi III adalah ketigafillerdengan kadar abu filler sebesar 6%yaitu diperoleh nilai rata-rata stabilitasnya sebesar 926 kg, flow sebesar 3,56, , VIM sebesar 4,26% dan VIM PRD 2.33%, VMA sebesar 15.08%, dan VFB nya sebesar 73,88 % dan Indeks Kekuatan Sisa sebesar 94.93%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kandungan ketigafiller 6% yang memenuhi seluruh persyaratan spesifikasi umum divisi VI revisi III dan dijadikan bahan alternatif menggantikan semen. Kata kunci :filler, abu vulkanik gunung sinabung,semen,abu kapur sipoholon, lapisan ACBC, campuran panas (hot mix), spesifikasi Bina Marga 2010 Revisi III.
v
KATA PENGANTAR Njuah-Njuah (Salam Sejahtera) dengan segala kerendahan hati, saya panjatkan Puji dan Syukur kepada Allah SWT, dan Utusan Allah Nabi Muhammad SAW, karena hanya dengan berkat dan karunia - Nya saya dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. Adapun Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam menempuh ujian sarjana pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Judul Tugas Akhir ini adalah : “Studi Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Filler Terhadap Karakteristik Laboratorium Campuran AC-BC Versi Spesifikasi Umum 2010 Revisi III ”. Dalam penulisan dan pembuatan Tugas Akhir ini, tidak lepas dari bantuan berbagai pihak sewaktu saya kuliah. Maka pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada : 1. Bapak Ir. Joni Harianto, sebagai dosen pembimbing dan dosen mata kuliah dalam penulisan Tugas Akhir dan Kuliah beliau berikan kepada saya 2. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc, sebagai Kordinator Bidang Studi Transportasi dosen penguji dan Beliau yang telah memberi referensi untuk saya dalam hal pembuatan karya ilmiah untuk kegiatan lomba FKMTSI (Forum Komunikasi Teknik Sipil SeIndonesia) di Makassar tahun 2014 ,sehingga pembuatan karya ilmiah saya berjalan dengan baik 3. Bapak Ir.Indra Jaya Pandia ,MT sebagai dosen penguji dan dosen matakuliah bidang transportasi yang telah memberi kuliah dan saran untuk tugas akhir saya 4. Bapak Prof. Dr. Ing Johannes Tarigan sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik USU. 5. Bapak Ir. Syahrizal, MT, sebagai Sekretaris Jurusan Sipil Fakultas Teknik USU. 6. Ibu Ika Puji Hastuty ,ST.MT sebagai Dosen Pebimbing Akademis 7. Bapak Torang Sitorus ,Bapak Makmur Ginting,Bapak Agung Handana,Bapak Besman Surbakti ,Ibu Rahmi Karolina,Ibu Nursyamsi, Bapak/Ibu Dosen Sumatera Utara. untuk i
Asisten Lab. IUT,Beton,Mektan,Jalan Raya,Hidro,Bhs.Pemograman. Atas Ilmu yang diberikan kepada saya 8. Bapak-bapak staff Jurusan Edy Saputra ,Zulkarnain ,Bachral Kamin Nasution,Zulkifli Sihombing, Ibu-ibu staff Lince Sipahutar,Dina Ritonga, Dewi Purba telah mebimbing saya dalam proses administrasi kuliah dan tugas akhir 9. Bapak Sanjaya,Msc sebagai Direktur AMP Rapi Arjasa dan Abang Ahmaddin,ST (Kep.Lab) dan seluruh staff dan satpam di AMP Rapi Arjasa yang telah menerima saya untuk melakukan riset sampai dengan tuntas di Laboratorium Rapi Arjasa 10. Asisten Laboratorium Ilmu Ukur Tanah Ari.C.Pinem (Ma Nangin) telah memberikan kesempatan kepada saya untuk melatih kepemimpinan saya dengan memperhatikan saya mengajar, membawakan praktikum,dan meng-asistensikan modul site plan kepada praktikan gelombang III 11. Kawan-kawan Sipil 2011 : Firdani 146 Aceh ,Perwira Kutacane (Reno Sulbakti dan Musdiandika) ,Lae Batam (Mury Simanjuntak ) Rekan Tanoh Pakpak Dairi (A.Rajagukguk) Rekan Jakarta (Alvin Situmorang ) Rekan Riau Cabup Kuansing 2030an (Her Afriyandi),Artis Porsea (Mikel Napitupulu),Rekan Tapsel-Madina (Kobol Hutasuhut,Rizky.Batubara,Rizky
Hasibuan,Yusuf
Lubis,Adriansah
Siregar,Imam
Maarif Siregar ,Habibi Dalimunthe, Eky Radityo), Rekan dkt rumah (Porkas Lubis,Fadil Nasution,Satria Siregar,Yahya Rangkuti,Philip Napitupulu) Rekan Gym ( Rahmat Telaumbanua,Teuku Rahmad),Rekan Nias (Tatano Dachi),Rekan NAD Aceh (Reza.K,Rachmat
Hidayat,Rico,Subar,Fiza,Tommy)
,Rekan
Padang
(
Adel
Maulana,Rachmat Hidayat,Surya Lubis ) ,Rekan Labuhan Batu (Mudek Rambe ,Max Panjaitan,Wahyu Siregar)Atlet Badminton ( Hanafi Sipahutar) ,Ketua Club Toyota Yaris Se-Sumut (Kevin Sirait) dan kawan-kawanku yg tidak bisa saya sebutkan satusatu.
ii
12. Rekan Sipil Wanita 2011 yang semangatnya Ribak Sude : Immaniar Sinaga ,Mien Sinaga ,Stephany Surbakti,Ade Harumi,Shinta Harmadhana,Wilda Nasution,Wenny Harahap,Mimah Hasan,Manna
Daulay,Meita Haloho,Sylvia
Tarigan,Siti Winata
,Tere
Harahap,Rizka Nasution
,Lini
Lazuardi,Elvan Marsela,Oza
Lubis,Irene.L.Raja, Dwi Damayanti,Intan Novia,Monica Putri,Faraditha. 13. Sahabat yang mengerti pribadi saya Rekan Kumpul Simas (Candra Hutagaol ,Defrin Situmorang,Ovan Aritonang,Prince.MP.Sormin, Daniel Tanggang,Maestoso Colia (Ma Biring),Manimpan.L.Raja,Advent Pasaribu ,Jeriko Sihotang,Enrich Manalu), Terutama Lae Candra dan Sormin yg pantang takut ketika saya menghadapi masalah besar. 14. Kawan-Kawan saya yang telah ikut terlibat dalam pengambilan Abu Kapur di Sipoholon Kab.Tapanuli Utara,Sumatera Utara (Ambon Sitorus,Triboy L.Gaol,Surya Lubis,Peter Samosir,Andrew Kumis Purba (Ma Karo)) dan Adik angkatan 2013 Ivan Situmeang dan Orang Tua Ivan yang telah memberi izin masuk untuk pengambilan bahan abu kapur 15. Abang-Abang 2008(Saur Purba,Sutan Rambe,Danny Siagian,Aran Simarmata, Rivay Sinaga,Bram Simatupang,Robi Sembiring,Teuku Cut.A.Fadil, Aris Munandar, Ivan Hutauruk,Rahmad Lubis ,Andry L Gaol,David Silalahi ,Frengky Silaban,Asrilchan Sihotang,Boy Ginting,Moy Tambunan dan tidak bisa disebutkan satu-satu) terutama Abang Putra Amanta Hasibuan yang menasihati saya ketika berdiskusi tentang prediksi masa depan kuliah saya sampai larut malam. Dan Abang-abang dan Adik-adik dari angkatan 2009-2014 yang tidak bisa saya sebutkan satu-satu, Terutama Mahasiswa Sipil dari Suku Pakpak seperti Hendra Boang Manalu dan Eri N Bintang dll ,Raihlah IPK yang lebih baik dari saya dan majulah sebagai Putra daerah terbaik dari Kab.Tanoh Pakpak (Dairi) dan Kab. Pakpak Bharat untuk Negara Indonesia dan Pertahankan Bhinneka Tunggal Ika
iii
16. Ketua FKMTSI Wil.Sumatera Utara periode 2014-sekarang Achmat Gumit Syarif yang memberi kesempatan kepada saya untuk Unjuk ilmu saya di hadapan mahasiswa/i di seluruh Indonesia dalam membuat Karya Ilmiah tema “Infrastruktur yang Ramah Lingkungan”dalam Lomba FKMTSI (Forum Komunikasi Mahasiswa Teknik Sipil SeIndonesia) yang diadakan di Makassar ,Sulawesi Selatan tahun 2014. Pada kesempatan ini saya menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi – tingginya kepada Orang terpenting dalam kehidupan saya : Bapak
: Ir.Muh.Insal.U.Maha,Msc
Ibu
: Dra.Siti Susilawati br.Solin
Adik
: Liza Rachmawati br.Maha
Kakek
: Ir.H.M.Maha , Drs.H.L.Solin
Nenek
: Hj.S.br.Bintang , Hj.Nurhayati Siregar
Paman
: Indra Maha,ST,MT , Zul A.Solin,A.md,M.si ( Motivator TA )
Beliau-beliau telah banyak memberikan semangat, doa, dan emosi (amarah) tinggi ,serta kesabaran selama ini menunggu sampai akhirnya sekarang saya dapat menyelesaikan studi penelitian tugas akhir bidang transportasi ini. ,Lias Ate (Terima Kasih) telah hadir disaat saya akan melakukan Pengerjaan Skripsi. Saya menyadari banyak kekurangan pada tulisan ini dan masih jauh dari kesempurnaan. Saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, saya berharap kiranya tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan juga bagi para pembacanya. Medan,
September 2015 Penulis,
Reza.A.Maha 11 0404 106
iv
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR
i
ABSTRAK
v
DAFTAR ISI
vi
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
x
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Umum
1
1.2. Latar Belakang
1
1.3. Tujuan
2
1.4. Batasan Masalah
3
1.5. Sistematika Penulisan
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum
5
2.2. Kriteria dan Fungsi Lapisan Pada Perkerasan Lentur
26
2.3. Bahan Campuran Aspal Panas
29
2.3.1. Agregat
29
2.3.2. Aspal
35
2.4. Marshall Test
36
2.4.1. Berat Isi Benda Uji Padat
39
2.4.2. Pengujian Stabilitas dan Flow
39
vi
2.4.3. Pengujian Volumetrik 2.5. Analisa Campuran Beraspal 2.6.1. Rumusan Perhitungan dan Parameternya 2.6. Evaluasi Hasil Uji Marshall
40 43 43 49
2.6.1. Stabilitas
49
2.6.2. Kelelehan
49
2.6.3. VMA
50
2.6.4. VIM
50
2.6.5. VFA
51
2.6.6. Pengaruh Pemadatan
52
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Persiapan Penelitian
53
3.2. Bagan Alir
55
3.3. Pelaksanaan
58
3.3.1. Spesifikasi Bahan Baku Penelitian
58
3.3.2. Perancangan Campuran dengan Metode Marshall
58
3.3.3. Analisis dan Pembahasan
59
3.4. Kesimpulan dan Saran
60
BAB IV ANALISIS DATA 4.1. Pengujian Material
61
4.1.1. Hasil dan Analisis Pengujian Aspal
61
4.1.2. Hasil dan Analisis Pengujian Agregat
64
4.2. Perumusan Campuran Benda Uji Marshall
74
4.3. Pembuatan Benda Uji Marshall
80
vii
4.4. Hasil Pengetesan Benda Uji Marshall Filler Abu Vulkanik,Semen,dan Kapur
80
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
88
5.2. Saran
89
DAFTAR PUSTAKA
xi
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Ketentuan Sifat Campuran Laston (AC)
20
Tabel 2.2 Perbedaan Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku
25
Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal
30
Tabel 2.4 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal
31
Tabel 2.5 Gradasi Bahan Pengisi
32
Tabel 2.6 Kandungan dalam Semen Portland dan Vulkanik Sinabung
33
Tabel 2.7 Kandungan dalam Abu Kapur.........................................................................33 Tabel 2.8 Amplop Gradasi Aggregat Gabungan Untuk Campuran Aspal.................34 Tabel 2.9 Persyaratan Aspal Minyak................................................................................35 Tabel 2.10 Ketentuan Sifat Campuran Laston.................................................................36 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Aspal Keras Penetrasi 60/70
61
Tabel 4.2 Perhitungan Berat Jenis Agregat
66
Tabel 4.3 Gradasi Agregat Gabungan Cold-Bin AC-WC
75
Tabel 4.4 Data Marshall dalam Mencari KAO
76
Tabel 4.5 Data Marshall test KAO
79
Tabel 4.7 VIM PRD masing-masing Filler.....................................................................82 Tabel 4.8 Data Marshall Penggunaan masing-masing Filler dan IKS............................84
ix
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Lentur
23
Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Kaku
24
Gambar 2.4 Lapisan Perkerasan Komposit
25
Gambar 2.5 Hubungan Volume dan Rongga Density Benda Uji Campur Panas Padat
40
Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian
55
Gambar 4.1 Grafik Analisa Saringan
70
Gambar 4.2 Grafik Gradasi Ideal AC-BC
75
Gambar 4.3 Gambar Hasil Marshall Test
78
Gambar 4.4 Grafik Nilai Stabilitas Variasi Tiga Jenis Filler
81
Gambar 4.5 Grafik Nilai Flow Variasi Tiga Jenis Filler
81
Gambar 4.6 Grafik Nilai VIM Variasi Tiga Jenis Filler
82
Gambar 4.7 Grafik Nilai VMA Variasi Tiga Jenis Filler
83
Gambar 4.8 Grafik Nilai VFB Variasi Tiga Jenis Filler
83
Gambar 4.9 Gambar Hasill Marshall Test Variasi Tiga Jenis Filler
87
x
