The Marshall Properties and Indirect Tensile Strength on Porous Asphalt Mixture with Crumb Rubber as Fine Aggregate Subtitution SKRIPSI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PERENCANAAN CAMPURAN ASPAL PORUS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL DAN KUAT TARIK TIDAK LANGSUNG DENGAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS

The Marshall Properties and Indirect Tensile Strength on Porous Asphalt Mixture with Crumb Rubber as Fine Aggregate Subtitution

SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Oleh :

ALFIAN NOOR RIDHO NIM I 0107154

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

commit to user


digilib.uns.ac.id ABSTRAK

Alfian Noor Ridho, 2012. PERENCANAAN CAMPURAN ASPAL PORUS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL DAN KUAT TARIK TIDAK LANGSUNG DENGAN SERBUK BAN BEKAS SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT HALUS Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Serbuk ban bekas merupakan salah satu bahan buangan dan bekas pakai yang dapat dengan mudah dicari dan ditemukan di setiap daerah di Indonesia dan jumlahnya juga relatif cukup tinggi. Penggunaan ban bekas ini sebagai pengganti agregat halus diharapkan dalam penelitian ini dapat menciptakan suatu perkerasan dengan kelenturan plastis yang tinggi. Perkerasan yang lentur tentunya lebih memberikan kenyamanan berkendara dibandingkan dengan perkerasan yang kaku dan pemanfaatan serbuk ban bekas dapat mengurangi limbah ban tersebut serta mengurangi pemakaian bahan baku alam sehingga mengurangi kerusakan alam. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan Marshall Properties dan nilai kekuatan tarik dengan Indirect Tensile Strength Test Campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. Penelitian ini menggunakan metode perbandingan volume dengan benda uji yang terbuat dari campuran aspal porus yang telah dikombinasikan dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus tertahan pada saringan No.200 dengan gradasi British Standar 1988 dengan aspal penetrasi 60/70 menggunakan filler abu batu. Kadar aspal yang digunakan adalah 4%, 4,5%, 5%,5,5%, 6%, dan 6,5%. Pengujian menggunakan alat uji marshall dan alat uji kuat tarik tidak langsung. Untuk pengujian marshall akan didapatkan nilai stabilitas, flow dan marshall quotient. Sedangkan pengujian kuat tarik akan didapatkan nilai kekuatan tarik. Dari grafik kadar aspal dan stabilitas akan didapatkan kadar aspal optimum pada campuran aspal porus dengan penggunaan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. Hasil analisis menunjukkan bahwa campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus pada saat kadar aspal optimum sebesar 5,808 % dibandingkan dengan agregat normal meningkatkan nilai flow sebesar 33,29% dari 3,79 mm menjadi 5,667 mm, dan menurunkan nilai stabilitas sebesar 81,87 % dari 441,76 kg menjadi 80,075 kg, densitas sebesar 11,06 % dari 1,79 gr/cm³ menjadi 1,592 gr/cm³, porositas sebesar 61,82% dari 31,6% menjadi 11,06 %, Marshall Quetient sebesar 88,22 % dari 116,83 kg/mm menjadi 13,751 kg/mm. Pada pengujian ITS nilai kuat tarik tidak langsung mengalami penurunan sebesar 94,881% dari 556,41 KPa menjadi 28,483 KPa.

Kata kunci : Serbuk Ban Bekas, Aspal Porus, Agregat Halus.

commit to user


digilib.uns.ac.id ABSTRACT

Alfian Noor Ridho, 2012. THE MARSHALL PROPERTIES AND INDIRECT TENSILE STRENGTH ON POROUS ASPHALT MIXTURE INCORPORATING CRUMB RUBBER AS FINE AGGREGATE SUBSTITUTION. Thesis. Civil Engineering Department of Surakarta Sebelas maret University. Crumb rubber is one of disposal thing and rubbish which can be looked for easily and to be found in every region in Indonesia which relatively numerous. The using of tyre rubbish as fine aggregate hopefully in research can create a pavement with high plastic. Fleksible pavement certainly more give safety riding than a rigid pavement and useful of crumb rubber can decrease tyre rubbish and then decreasing to use nature materials until reduce nature defect. The aim of the study is to know the change of Marshall Properties, the value of indirect tensile strength with indirect tensile strength test, the mixture of Porous Asphalt incorporating crumb rubber as fine aggregate substitution. This research uses comparison of volume method using experiment object with made from the mixture of Porous Asphalt which is combined to crumb rubber as fine aggregate substitution No.200 with British Standart gradation with asphalt penetration 60/70 use fly ash. Asphalt standart used 4,5% ,5%, 5,5% 6%, and 6,5%. The testing uses Marshall testing tools and Indirect Tensile Strength tools. For Marshall test will be gotten stability value, flow, and Marshall Quotient. Meanwhile Indirect Tensile Strength will be goten value of Indirect Tensile Strength. From graphic of asphalt standard and stability will be gotten optimum standard asphalt for porous sphalt mixture with crumb rubber as fine aggregate substitution The analysis result is the mixture of Porous Asphalt with tyre as fine aggregate in optimum asphalt in 5,8% compared with research Suwarno,2006 increasing flow value become 33,29% from 3,79 mm become 5,667 mm, and decreasing stability value become 81,87% from 441,76 kg become 80,075 kg, density value become 11,06% from 1,79 gr/cm³ became 1,592 gr/cm³, porosity value become 61,82% from 31,6% become 11,06%, Marshall Quotient value become 88,22% from 116,83 kg/mm become 13,751 kg/mm. In ITS testing indirect tensile strength value decrease become 94,881 % from 556,41% KPa become 28,483 KPa.

Keywords : Crumb Rubber, Porous Asphalt, Fine Aggregate

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Hal. HALAMAN JUDUL............................................................................... .................i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii MOTO DAN PERSEMBAHAN ........................................................................... iv ABSTRAK ............................................................................................................. vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii DAFTAR ISI ............................................................................................................x DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR .............................................................................................xv DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xviii BAB

1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar belakang ............................................................................................1

1.2.

Rumusan masalah ......................................................................................3

1.3.

Batasan masalah .........................................................................................4

1.4.

Tujuan dan manfaat penelitian ...................................................................5

1.4.1.

Tujuan penelitian .......................................................................................5

1.4.2

Manfaat penelitian .....................................................................................5

BAB

2

LANDASAN TEORI

2.1.

Tinjauan pustaka ........................................................................................6

2.2.

Dasar teori ..................................................................................................8

2.2.1.

Pembebanan lalu lintas . ............................................................................8

2.2.2

Sistem Perkerasan ........................... ........................................................10

2.2.2.1. Sistem Perkerasan Lentur (Flexible Pavement)................... ....................10 2.2.2.2. Sistem Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)..............................................12 2.2.2.3. Sistem Perkerasan Komposit (Composite Pavement).............. ................13 2.2.3

Karakteristik Campuran ........................... ...............................................13

2.2.4

Uji Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength Test) ...........16

2.3

Aspal Porus ........................... ..................................................................19 commit to user


2.3.1

digilib.uns.ac.id

Hal. Bahan Penyusun Aspal Porus..................... .............................................20

2.3.1.1 Aspal..................... ..................................................................................20 2.3.1.2 Agregat..................... ...............................................................................22 2.3.1.3. Bahan Pengisi (Filler)............. .................................................................26 2.3.2.

Serbuk Ban Bekas....................... .............................................................28

2.4.

Pengujian Campuran Aspal Porus.......................... .................................29

2.4.1

Pemeriksaan Volumentric Test……………… ...........................................29

2.4.1.1. Densitas……………… ..............................................................................30 2.4.1.2. Specific Grafity Campuran……………… .................................................30 2.4.1.3. Porositas………………..............................................................................31 2.4.2.

Marshall test ……...………………………………………...…..…………………………..31

2.4.2.1. Stabilitas….. ……...………………………………………...…..…………….……………..31 2.4.2.2. Flow.…...……………………………….………..…………...…..…………………………....32 2.4.2.3. Marshall quotient……...………………...………………...…..…………………………..32 2.5

Analisis Data Hasil Penelitian………. ....................................................33

2.5.1

Analisis Regresi………. ..........................................................................33

2.5.2

Analisis Korelasi………. .........................................................................34

2.5.

Kerangka pikir…. ....................................................................................36

BAB

3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1.

Metodologi penelitian ................................................................................37

3.2.

Tempat dan Waktu Penelitian....................................................................37

3.3.

Teknik pengumpulan data .........................................................................37

3.4.

Bahan Penelitian....... .................................................................................38

3.5.

Peralatan Penelitian …………… ..............................................................39

3.5.1

Alat Pemeriksaan Bahan ............................................................................39

3.5.2

Alat Pembuat Benda Uji……….. ..............................................................39

3.5.3. Alat Uji Marshall….. .................................................................................40 3.5.4. Alat Uji Kuat Tarik Tidak Langsung…………….. ...................................41 3.6

Pembuatan Benda Uji dan Pengujian …………. ......................................42 commit to user

Hal.


digilib.uns.ac.id

3.6.1

Perencanaan Rancang Campur (Job Mix Design) …………….. ..............42

3.6.2

Pembuatan Benda Uji …………………. ..................................................43

3.6.3

Pengujian..................... .............................................................................45

3.6.3.1 Volumentric Test…………………. ...........................................................45 3.6.3.2 Marshall Test…………………. ................................................................46 3.6.3.3 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength Test) ……….46 3.6.4

Analisa Data…………………. .................................................................47

3.7

Pelaksanaan Penelitian…………………. .................................................47

3.8

Diagram Alir…………………. .................................................................48

BAB

4

4.1.

Hasil Pemeriksaan Bahan ..........................................................................49

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Aspal ...........................................................................49 4.1.2. Hasil Pemeriksaan Agregat .......................................................................50 4.1.3. Hasil Pemeriksaan Filler ............................................................................52 4.1.4

Data Perencanaan Gradasi .........................................................................52

4.1.5

Data Kadar Aspal Optimum Rencana (KAO) ...........................................53

4.2.

Hasil Perencanaan Campuran ....................................................................53

4.3.

Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall ..............................................60

4.4

Penentuan Nilai Kadar Aspal Optimum ....................................................67

4.5

Karakteristik Campuran Saat Kadar Aspal Optimum ...............................69

4.5.1

Hasil Penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) ...................................69

4.6.

Pembahasan Hasil Penelitian .....................................................................73

4.6.1. Pembahasan Hasil Penelitian Marshall Test ..............................................73 4.6.1.1 Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas pada Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus ............................................73 4.6.1.2 Hubungan Kadar Aspal dengan Flow pada Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus ............................................74 4.6.1.3 Hubungan Kadar Aspal dengan Densitas pada Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus ............................................75 commit to user

Hal.


digilib.uns.ac.id

4.6.1.4. Hubungan Kadar Aspal dengan Porositas pada Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus ...............................77 4.6.1.5. Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient pada Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus ...................78 4.6.2

Pembahasan Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS)........................80

4.6.3

Rekapitulasi Hasil Penelitian .....................................................................82

BAB

5

5.1.

Kesimpulan

.......................................................................................83

5.2.

Saran

.......................................................................................84

DAFTAR PUSTAKA

..................................................................................... xix

LAMPIRAN

...................................................................................... xii

KESIMPULAN DAN SARAN

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Hal. Persyaratan AC 60/70, Spesifikasi Bina Marga ...............................21

Tabel 2.2.

Persyaratan Pemeriksaan Agregat Kasar ..........................................24

Tabel 2.3.

Persyaratan Pemeriksaan Agregat Halus ..........................................24

Tabel 2.4.

Gradasi Bahan Pengisi .....................................................................27

Tabel 3.1.

Gradasi Agregat Aspal Porus ...........................................................42

Tabel 3.2.

Jumlah Sample yang Direncanakan. ...............................................44

Tabel 4.1.

Hasil Pemeriksaan Aspal Keras .......................................................50

Tabel 4.2.

Hasil Pemeriksaan Course Aggregate (CA).....................................50

Tabel 4.3.

Spesifikasi Pemeriksaan Crumb Rubber (Serbuk Ban Bekas) .........51

Tabel 4.4.

Perencanaan Gradasi Campuran Lapis Aspal Porus ........................52

Tabel 4.5.

Perhitungan Agregat dengan Tebal Rerata Sampel = 6 cm .............55

Tabel 4.6.

Perhitungan Agregat dengan Tebal Rerata Sampel = 6,5 cm ..........56

Tabel 4.7.

Perhitungan Agregat dengan Tebal Rerata Sampel = 6,255 cm ......57

Tabel 4.8..

Rekapitulasi hasil perhitungan kebutuhan agregat dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus............................................ 59

Tabel 4.9.

Hasil Uji Volumetrik dan Hasil Marshall Gradasi Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus .........62

Tabel 4.10. Rekapitulasi Perhitungan Marshall untuk Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus..................................63 Tabel 4.11. Rekapitulasi Nilai Karakteristik Marshall untuk Benda Uji dengan Kadar Aspal Optimum.................................................................... 68 Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung ..............69 Tabel 4.13. Hasil Pengujian Benda Uji dengan ITS............................................70 Tabel 4.14. Rekapitulasi Hasil Penelitian Marshall Test ....................................82 Tabel 4.15. Rekapitulasi Hasil Penelitian Indirect Tensile Strength Test ...........82

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Hal. Distribusi Beban Roda pada Struktur perekerasan ..........................9

Gambar 2.2.

Mekanisme Terjadinya Kuat Tarik Terhadap Lapis Permukaan ..17

Gambar 2.3.

Diagram Skematik Pembebanan ITS ............................................18

Gambar 2.4.

Perbedaan Aspal Konvensional dan Aspal Porus .........................19

Gambar 2.5.

Bentuk Permukaan dari Abu Batu .................................................28

Gambar 2.6.

Diagram Kerangka Pikir Penelitian ..............................................36

Gambar 3.1.

Alat Uji Marshall...........................................................................40

Gambar 3.2.

Alat Uji Indirect Tensile Strength .................................................41

Gambar 3.3.

Rencana Gradasi yang Digunakan untuk Penelitian .....................43

Gambar 3.4.

Diagram Alir Tahap Penelitian. ....................................................48

Gambar 4.1.

Agregat kasar ................................................................................51

Gambar 4.2.

Serbuk Ban Bekas .........................................................................51

Gambar 4.3.

Grafik hubungan kadar aspal dengan Stabilitas ............................64

Gambar 4.4

Grafik hubungan kadar aspal dengan porositas.............................64

Gambar 4.5

Grafik hubungan kadar aspal dengan Densitas .............................65

Gambar 4.6

Grafik hubungan kadar aspal dengan flow ....................................65

Gambar 4.7.

Grafik hubungan kadar aspal dengan marshall quotient...............66

Gambar 4.8

Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan ITS ......................72

Gambar 4.9

Grafik Hubungan Perbandingan Nilai Stabilitas ...........................73

Gambar 4.10

Grafik Hubungan Perbandingan Nilai flow ...................................73

Gambar 4.11

Grafik Hubungan Perbandingan Nilai Densitas ............................76

Gambar 4.12

Grafik Hubungan Perbandingan Nilai Porositas ...........................77

Gambar 4.13

Grafik Hubungan Perbandingan Nilai Marshall Quotient ............79

Gambar 4.14

Grafik Hubungan Perbandingan Nilai ITS ....................................80

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL A

= luas permukaan

BSI = British Standart International cm

= centimeter

d

= diameter benda uji

D

= densitas

f

= flow

gr

= gram

h

= tebal benda uji

ITS = Indirect Tensile Strength k

= faktor kalibrasi alat

kg

= kilogram

L

= Tebal sampel

MQ = Marshall Quotient mm = milimeter P

= porositas

P

= beban terkoreksi

q

= Pembacaan stabilitas alat

S

= Stabilitas

SG

= Spesific Grafity tiap componen campuran

SGmix = Spesific Grafity campuran SNI = Standar Nasional Indonesia T

= tebal rata-rata benda uji

VIM = Void In Mix Wagr = persen berat agregat Wb = persen berat aspal WC = Wearing Course Wdry = Berat di udara Wf

= persen berat filler

Ws

= Berat SSD

Ww = Berat di dalam air

commit to user


°C

= Derajat Celcius

%

= persentase



= phi ( 3,14 )

digilib.uns.ac.id

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A

: Data Kebutuhan Agregat Tiap Mould Pada Campuran Aspal Porus dengan Agregat Pengganti

Lampiran B

: Data Hasil Pengujian Marshall dan ITS

Lampiran C

: Data Pemeriksaan Bahan

Lampiran D

: Dokumentasi Penelitian

Lampiran E

: Surat-surat skripsi

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.

Latar Belakang

Jalan raya sebagai prasarana transportasi darat yang memegang peranan penting

dalam

kehidupan

manusia.

Dengan

semakin

pesatnya

pertumbuhan ekonomi yang diiringi meningkatnya jumlah penduduk berdampak pada mobilitas manusia dan barang, maka dibutuhkan adanya lapis perkerasan jalan yang memadai untuk meningkatkan nilai kekuatan,tingkat kenyamanan, dan tingkat keselamatan agar dapat berfungsi dengan baik.

Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Berdasarkan pengikatnya konstruksi perkerasan jalan dapat dibedakan menjadi perkerasan lentur (Flexible Pavement), perkerasan kaku (Rigid Pavement), dan perkerasan komposit ( Composite Pavement). Konstruksi lapis perkerasan jalan berfungsi untuk menerima beban lalu lintas tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada konstruksi perkerasan jalan itu sendiri.

Jenis perkerasan yang digunakan di Indonesia pada umumnya adalah jenis perkerasan lentur, karena dilihat dari segi kenyamanan perkerasan lentur lebih nyaman daripada perkerasan kaku, akan tetapi jika dilihat dari segi konstruksinya perkerasan lentur mempunyai daya dukung terhadap beban yang lebih rendah, sehingga akan lebih mudah rusak.

Jenis lapis perkerasan lentur ada beberapa macam, salah satunya adalah aspal porus. Aspal porus merupakan campuran beton aspal dengan kadar rongga udara yang tinggi di dalam campuran. Digunakan sebagai lapis permukaan jalan sehinggacommit memungkinkan to user air menembus perkerasan jalan

1


2 digilib.uns.ac.id

melalui rongga di dalam campuran, dan dapat meningkatkan keselamatan lalu lintas terutama pada musim hujan.

Campuran aspal porus merupakan generasi baru dalam perkerasan lentur, yang membolehkan air meresap ke dalam lapisan atas (wearing course) secara vertikal dan horizontal. Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang dihamparkan diatas lapisan aspal yang kedap air. Lapisan aspal porus ini secara efektif dapat memberikan tingkat keselamatan yang lebih, terutama di waktu hujan agar tidak terjadi aquaplaning sehingga menghasilkan kekesatan permukaan yang lebih kasar, dan dapat mengurangi kebisingan (noise reduction). Oleh karena itu, pada saat ini banyak dilakukan penelitian penggunaan material alternatif untuk menggantikan material alam yang terbatas tersebut dengan bahanbahan yang bisa dimanfaatkan, salah satu contohnya adalah penggunaan serbuk ban bekas.

Limbah Ban (ban bekas) merupakan salah satu bahan buangan dan bekas pakai yang dapat dengan mudah dicari dan ditemukan di setiap daerah di Indonesia dan jumlahnya juga relatif cukup tinggi. Beberapa jenis ban seperti jenis ban radial walaupun pembuatannya dicampur dengan karet sintetis, tetapi jumlah karet alam yang digunakan tetap besar, yaitu dua kali lipat komponen karet alam untuk pembuatan ban non radial. Jenis jenis ban yang besar kurang baik bila dibuat dari bahan karet sintetis yang banyak. Karet alam pada dasarnya mempunyai sifat fisik lembut, fleksibel, dan elastis. Disamping itu juga mempunyai, plastisitas yang baik, daya elastis yang sempurna daya tahan dan daya lengket yang baik.

Penggunaan ban bekas sebagai bahan tambah (additive) aspal telah diteliti oleh US Department of Transportation Federal Highway Administration di Amerika sejak tahun 1986. Hasilnya penggunaan ban hasil parutan ban bekas mampu mereduksi kerusakan pada perkerasan lentur yang diakibatkan oleh faktor commit cuaca todan user lalu lintas (AASHTO, 1982).

3 digilib.uns.ac.id


Penggunaan parutan ban bekas sangat cocok digunakan pada daerah beriklim panas (Kennedy, 2000).

Dalam pelaksanaan penelitian ini berdasarkan perbandingan volume, hal ini dilakukan untuk mempermudah dalam pelaksanaan pembuatan campuran, serta agar campuran dapat masuk ke dalam mould, karena dengan volume dari ban yang besar, tetapi memiliki berat yang kecil.

Diharapkan dengan penggunaan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus dalam penelitian ini, kebutuhan akan agregat halus dalam perencanaan perkerasan lentur dapat terpenuhi dengan mengganti agregat halus dengan serbuk ban bekas dan juga diharapkan dapat memiliki sifat elastisitas dan daya tahan yang tinggi terhadap keretakan. Disamping itu apabila dilihat dari segi teknis, pemanfaatan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus dapat menciptakan suatu perkerasan dengan kelenturan plastis yang tinggi. Perkerasan yang lentur tentunya lebih memberikan kenyamanan berkendara dibandingkan perkerasan yang kaku.

1.2.

Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang di atas, maka diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut: Bagaimanakah perubahan nilai Marshall Properties dan nilai kuat tarik dengan Indirect Tensile Srength Test pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus?

commit to user

4 digilib.uns.ac.id


1.3.

Batasan Masalah

Agar penelitian ini tidak terlalu luas tinjauannya dan tidak menyimpang dari rumusan masalah di atas, maka perlu adanya pembatasan masalah yang ditinjau. Batasan-batasan masalah yang diambil dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1.

Aspal yang digunakan adalah aspal penetrasi 60/70.

2.

Gradasi yang digunakan adalah BS 1988

3.

Filler yang digunakan adalah Abu Batu.

4.

Rancangan campuran aspal porus dengan kadar aspal antara -1%,0,5%, Pb, +0,5%, +1% terhadap % berat total campuran, interval = 0,5%.

5.

Bubuk isian (filler) adalah abu batu berasal dari PT. Panca Dharma

6.

Abu batu yang dipakai adalah abu yang memenuhi syarat dalam spesifikasi filler dari Departemen Pekerjaan Umum tahun 1992

7.

100% dari kadar filler menggunakan abu batu

8.

Serbuk ban bekas sebagai pengganti

agregat halus tertahan di

saringan no 200. 9.

Metode pencampuran dilakukan dengan pengadukan dan pemanasan secara manual.

10. Reaksi kimia yang menyertai proses pencampuran diabaikan 11. Penelitian ini bersifat eksperimental di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta

commit to user

5 digilib.uns.ac.id


1.4.

Tujuan Dan Manfaat Penelitian

1.4.1. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah :

Untuk mengetahui perubahan nilai Marshall Properties dan nilai kuat tarik dengan Indirect Tensile Srength Test pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus.

1.4.2. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : 1.

Manfaat teoritis : Untuk mengembangkan ilmu pengetahuan dalam bidang teknik sipil khususnya konstruksi jalan raya yaitu karakteristik yang dimiliki aspal porus setelah agregat halus diganti dengan serbuk ban bekas.

2.

Manfaat praktis : - Mengembangkan perencanaan perkerasan lentur yang mempunyai tingkat skid resistance yang tinggi dan memberikan kenyamanan. - Memberi suatu alternatif pemanfaatan ban bekas agar lebih bermanfaat, khususnya untuk perkerasan jalan. - Memberikan alternatif

bahan pengganti agregat halus pada

perkerasan aspal porus.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Perkerasan jalan merupakan lapisan konstruksi yang diletakkan diatas tanah dasar (subgrade) yang telah mengalami pemadatan dan mempunyai fungsi untuk mendukung beban lalu lintas yang kemudian menyebar ke badan jalan supaya tanah dasar tidak menerima beban yang lebih besar dari daya dukung tanah yang diijinkan. Tujuan dari pembuatan lapis perkerasan jalan adalah agar dicapai suatu kekuatan tertentu sehingga mampu mendukung beban lalu lintas dan dapat menyalurkan serta menyebarkan beban roda – roda kendaraan yang diterima ke tanah dasar (Silvia Sukirman, 1992).

Aspal porus adalah aspal yang dicampur dengan agregat tertentu yang setelah dipadatkan mempunyai 20 % pori-pori udara. Aspal porus umumnya memiliki nilai stabilitas Marshall yang lebih rendah dari beton aspal yang menggunakan gradasi rapat, stabilitas Marshall akan meningkat bila gradasi terbuka yang digunakan lebih banyak fraksi halus (Cabrera & Hamzah, 1996).

Lapisan aspal porus merupakan campuran aspal generasi baru dalam perkerasan lentur yang memperbolehkan air meresap kedalam lapisan atas (surface course) secara vertikal dan horizontal. Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open grade) yang dihamparkan diatas lapisan beton aspal yang kedap air (impermeable base course). (Hardiman, 2004)

Aspal porus adalah campuran beton aspal dengan kadar pasir yang rendah untuk mendapatkan kadar rongga udara yang tinggi. Aspal porus dipergunakan untuk lapisan permukaan commit to userjalan dan selalu dihampar di atas

6


7 digilib.uns.ac.id

lapisan kedap air. Efektif untuk meningkatkan keselamatan lalu-lintas pada musim hujan, mengurangi percikan air dan mempunyai kekesatan permukaan yang baik pada kecepatan tinggi. (I Wayan Diana, 2000).

Lapisan aspal porus (porous asphalt) adalah hasil perkembangan teknologi dibidang perkerasan jalan. Aspal porus mempunyai angka pori yang tinggi, sehingga mempunyai proporsi agregat kasar yang lebih tinggi dari kandungan agregat halus, serta filler yang relatif lebih rendah. Hasil komposisi hubungan antara rongga yang tejadi pada saat hujan membiarkan permukaan perkerasan menyerap air seperti spons, mencegah genangan air dipermukaan jalan, dan membawa air keluar seperti sebuah rangkaian pipa kecil pada sistem drainase. (Takahashi S. et all 2004)

Hasil penelitian menunjukkan perubahan semakin besar kadar ban karet pada campuran laston mengakibatkan stabilitas menurun dengan stabilitas yang masih memenuhi syarat pada batas kadar ban karet maksimum sebesar 1,5%. Pada kadar aspal 5,5% diperoleh nilai stabilitas sebesar 554,075 kg dengan nilai flow sebesar 7,85 mm. Selain terjadi kecenderungan peningkatan nilai flow yang seiring dengan bertambahnya kadar ban karet pada campuran juga terdapat kecenderungan pergerakan nilai flow maksimum dari kadar aspal yang tinggi ke kadar aspal yang rendah. Nilai VITM (void in the mix) meningkat seiring dengan bertambahnya kadar ban karet pada campuran. Berat jenis juga turun seiring dengan bertambahnya kadar ban karet pada campuran (Ari Funasiin, S1 – Civil Engineering UNS, 2004)

Hasil pengujian campuran aspal porus berdasarkan perbandingan volume dengan kadar aspal 8%,9%,10%,11%,12% dengan campuran ban bekas sebesar 20% memiliki nilai stabilitas berturut-turut 397.762kg, 350.601kg, 437.284kg, 410.658kg, 351.124kg. Campuran ban bekas sebesar 40% memiliki nilai stabilitas berturut-turut 308.094kg, 360.698kg, 333.037kg, commit to user

8 digilib.uns.ac.id


314.883kg, 285.229kg. Campuran ban bekas sebesar 60% memiliki nilai stabilitas berturut-turut 230.461kg, 333.360kg, 326.376kg, 311.854kg, 274.115kg. Campuran ban bekas sebesar 80% memiliki nilai stabilitas berturut-turut 262.438kg, 316.576kg, 356.208kg, 294.761kg, 238.324kg. Campuran ban bekas sebesar 100% memiliki nilai stabilitas berturut-turut 249.316kg, 266.672kg, 287.384kg, 277.759kg, 245.155kg. (Fajar Ariyanto, S1 – Civil Engineering UNS, 2008)

Pada penelitian kuat tarik pada

HRS – WC (Hot Rolled Sheet Wearing

Course) dengan serbuk ban sebagai pengganti agregat halus mendapatkan hasil penurunan ITS (Indirect Tensile Strength Test) sebesar 9,63 % dan 37,71 % dibandingkan dengan pada HRS – WC (Hot Rolled Sheet Wearing Course) tanpa serbuk karet sebagai agregat halus. (Sri Widodo, S1 – Civil Engineering UNS, 2009) Hasil dari penelitian kuat tarik tidak langsung dengan serbuk ban karet sebagai pengganti sebagian agregat medium pada campuran aspal beton mendapatkan hasil bahwa nilai ITS (Indirect Tensile Strength Test) mengalami penurunan sebesar 21,1419% dibandingkan dengan campuran aspal beton tanpa serbuk ban karet. Berdasarkan karakteristik Marshall yang dihasilkan, campuran dengan agregat pengganti dapat digunakan sebagai perkerasan untuk lalu lintas sedang atau menengah. (Nugroho, 2009).

2.2. Dasar Teori 2.2.1. Pembebanan Lalu Lintas Konsep dasar dari perkerasan lentur adalah menyalurkan beban lalu lintas dari perkerasan tersebut sampai pada tanah dasar. Pembebanan pada perkerasan lentur tidak hanya beban akibat lalu lintas kendaraan, disamping itu pembebanan langsung arah vertikal dari kendaraan yang berhenti atau parkir pada bahu jalan. Getaran akibat mesin kendaraan juga commit to user mempengaruhi umur dari pekerasan lentur. Distribusi dari beban lalu lintas

9 digilib.uns.ac.id


pada perkerasan lentur adalah semakin ke bawah tegangan yang berasal dari beban kendaraan semakin kecil atau berbentuk piramida. Untuk lebih jelasnya mengenai pembebanan dapat dilihat pada Gambar 2.1 Beban

Deformas i Wearing course Gaya tarik

Gaya tarik

Sub base course Base course Tanah dasar

Gambar 2.1. Distribusi Beban Roda pada Struktur perekerasan Sumber: Wignall (2003) Kerusakan perkerasan dapat disebabkan sebagai faktor, mulai kerusakan pada pelaksanaan pengaspalan sampai penggunaan jalan yang tidak sesuai dengan fungsi dan kelasnya. Pelaksanaan yang tidak sesuai menyebabkan kestabilan, kuat tarik, kuat tekan campuran aspal tidak memenuhi spesifikasi perencanaan. Kerusakan yang biasanya terjadi pada perkerasan lentur dikelompokkan menjadi 6 (enam) yaitu retak, distorsi, cacat permukaan, pengausan, kegemukan dan penurunan pada bekas penanaman utilitas (Bina Marga). Kerusakan pada perkerasan konstruksi jalan dapat disebabkan oleh:  Lalu lintas yang dapat berupa peningkatan beban dan repetisi beban.  Air yang dapat berasal dari air hujan, sistem drainase jalan yang tidak baik naiknya air yang bersifat kapilaritas.  Material konstruksi perkerasan. Dalam hal ini dapat disebabkan oleh sifat material itu sendiri atau dapat pula disebabkan oleh sistem pengolahan yang tidak baik. commit to user


10 digilib.uns.ac.id

 Iklim. Indonesia beriklim tropis, dimana suhu udara dan curah hujan umumnya tinggi, yang dapat merupakan salah satu penyebab kerusakan.  Kondisi tanah dasar yang tidak stabil. Kemungkinan disebabkan oleh sistem pelaksaan yang kurang baik atau dapat juga disebabkan oleh sifat tanah dasar yang memang jelek.  Proses pemadatan diatas lapisan dasar yang kurang baik.

2.2.2. Sistem Perkerasan Sistem perkerasan yang umum digunakan di Indonesia adalah sistem perkerasan lentur (flexible pavement), sistem perkerasan kaku (rigid pavement) dan sistem perkerasan komposit. Pemilihan penggunaan sistem perkerasan berdasaran lokasi pembangunan.

2.2.2.1. Sistem Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) Merupakan sistem perkerasan jalan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat campuran. Jenis perkerasan lentur yang biasa digunakan adalah Lapisan Aspal Beton (Asphalt Concrete),HRA (Hot Rolled Asphalt) dan Aspal Porus. Ketiga jenis perkerasan ini dibedakan berdasarkan gradasi agregat yang digunakan. Secara umum sistem perkerasan lentur terdiri dari empat lapis. Tiap lapisan mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Fungsi dari tiap lapisan tersebut adalah: 1. Tanah Dasar (Sub Grade) Tanah dasar (sub grade) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah galian atau permukaan tanah yang setelah dipadatkan dan merupakan permukaan tanah dasar untuk perletakan bagian-bagian commit to user perkerasan lainnya, yang berfungsi:



a. Memberi daya dukung terhadap lapisan diatasnya. b. Sebagai tempat perletakan pondasi jalan.

2. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) Lapis pondasi bawah adalah bagian perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar dan lapis pondasi,biasanya terdiri atas lapisan dari material berbutir (granular material) yang dipadatkan, distabilisasi maupun tidak, yang berfungsi: a. Lapis pencegah masuknya tanah dasar ke lapis pondasi. b. Lapis pertama pada pembuatan perkerasan. c. Mengurangi tebal lapisan diatasnya yang lebih mahal. d. Melindungi lapis tanah dasar langsung setelah terkena udara.

3. Lapis Pondasi Atas (Base Course) Lapis pondasi atas adalah bagian dari perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dan lapis pondasi bawah atau dengan tanah dasar apabila tidak menggunakan lapis pondasi bawah, yang berfungsi: a. Lapis pendukung bagi lapis permukaan. b. Pemikul beban horisontal dan vertikal. c. Lapis perkerasan bagi pondasi bawah.

Bahan-bahan yang digunakan untuk lapis pondasi harus cukup kuat dan awet sehingga dapat menahan beban-beban roda. Sebelum menentukan suatu bahan untuk digunakan sebagai bahan pondasi, hendaknya dilakukan penyelidikan dan pertimbangan sebaik-baiknya sehubungan dengan persyaratan teknik.

commit to user



4. Lapis Permukaan (Surface Course) Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, yang terdiri dari lapis aus (wearing course) dan lapis antara (binder course), yang berfungsi: a. Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk mengurangi tegangan pada lapisan bawah lapisan perkerasan jalan. b. Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat (anti selip). c. Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air, sehingga melindungi struktur perkerasan jalan dari perubahan cuaca. d. Penahan gaya geser roda kendaraan. e. Sebagai lapisan aus, yaitu lapis yang dapat aus yang selanjutnya dapat diganti lagi dengan yang baru.

Bahan untuk lapis permukaan umumnya sama dengan bahan untuk lapis pondasi dengan persyaratan yang lebih tinggi. Penggunaan bahan aspal diperlukan agar lapisan dapat bersifat kedap air, disamping itu bahan aspal sendiri memberikan bantuan tegangan tarik, yang berarti mempertinggi daya dukung lapisan terhadap beban roda. Pemilihan bahan untuk lapis permukaan perlu mempertimbangkan kegunaan, umur rencana serta pentahapan konstruksi agar dicapai manfaat sebesar-besarnya dari biaya yang dikeluarkan.

2.2.2.2. Sistem Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)

Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan semen (portland cement) sebagai bahan pengikat. Disebut “kaku” karena pelat beton tidak terdefleksi akibat beban lalu lintas dan didesain untuk umur 40 tahun sebelum dilaksanakan rekonstruksi besarbesaran. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton dengan atau tanpa tulangan yang diletakkan diatas tanah dasar dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. commit to user



2.2.2.3. Sistem Perkerasan Komposit (Composite Pavement)

Konstruksi perkerasan komposit (composite pavement), yaitu perkerasan yang mengkombinasikan antara aspal dan semen (PC) sebagai bahan pengikatnya. Penyusunan lapisan komposit terdiri dari dua jenis. Salah satu jenis perkerasan komposit adalah merupakan penggabungan secara berlapis antara perkerasan lentur (menggunakan aspal sebagai bahan pengikat) dan perkerasan kaku (menggunakan semen (PC) sebagai bahan pengikat).

2.2.3. Karakteristik Campuran

Untuk memperoleh suatu lapis perkerasan yang baik, maka harus memenuhi karakteristik tertentu. Sehingga didapat lapisan yang kuat menahan beban serta aman dan nyaman ketika dilalui kendaraan. Karakteristik perkerasan adalah sebagai berikut: 1. Stabilitas Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang (deformasi permanen), alur ataupun bleeding (keluarnya aspal ke permukaan). Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar agregat, penguncian butir partikel dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Sehingga stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan mengusahakan penggunaan : a. Agregat dengan gradasi yang rapat (dense graded). b. Agregat dengan permukaan kasar. c. Agregat berbentuk kubus. d. Aspal dengan penetrasi rendah. e. Aspal dalam jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir.

2. Kelelahan (Flow) Flow adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai commit kondisitokestabilan maksimum sehingga sampel user



hancur, dinyatakan dalam satuan milimeter (mm). Pengukuran flow bersamaan dengan pengukuran nilai stabilitas Marshall. Nilai flow mengindikasikan campuran bersifat elastis dan lebih mampu mengikuti deformasi akibat beban. Nilai flow dipengaruhi oleh kadar aspal dan viskositas aspal, gradasi, suhu, dan jumlah pemadatan.

3. Durabilitas (keawetan/daya tahan) Kemampuan lapis perkerasan dalam mempertahankan diri dari kerusakan yang terjadi selama umur rencana. Kerusakan dapat terjadi karena pengaruh lalu lintas serta pengaruh buruk dari lingkungan dan iklim (cuaca, air, dan temperatur). Faktor yang mempengaruhi durabilitas adalah : -

Film aspal atau selimut aspal, lapis aspal yang berdurabilitas tinggi dapat dihasilkan oleh film aspal yang tinggi, tetapi memungkinkan terjadi bleeding yang bertambah tinggi.

-

Void In Mix (VIM) kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk kedalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh.

-

Void in Material (VMA) besar, sehingga film aspal dapat 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.

4. Tahanan Geser (Skid Resistance) Tahanan geser adalah kemampuan lapis permukaan pada lapis perkerasan untuk memperkecil terjadinya selip pada kendaraan baik di waktu basah maupun 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 tahanan geser adalah : -

Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding.

-

Penggunaan agregat dengan permukaan commit to user kasar.



-

Penggunaan agregat yang cukup.

-

Penggunaan agregat berbentuk kubus.

5. Porositas Porositas adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran perkerasan. Berfungsi untuk mengalirkan air permukaan secara sempurna khusus untuk aspal porus sedangkan untuk jenis perkerasan yang lain diharuskan kedap air.

6. Fleksibilitas (kelenturan) Fleksibilitas adalah kemampuan lapis perkerasan untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume. Untuk mendapatkan fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan:  Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang besar.  Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrasi yang tinggi).  Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil.

7. Fatigue Resistance (Ketahanan kelelehan) Ketahanan kelelelahan adalah ketahanan dari lapis beton dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelelahan yang berupa alur (rutting) dan retak. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan terhadap kelelelahan adalah: 

VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan kelelelahan yang lebih cepat.



VMA dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan menjadi fleksibel.

commit to user



8. Workability (kemudahan pengerjaan) Kemudahan pengerjaan adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar dan dipadatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diharapkan. Workability dipengaruhi oleh: -

Gradasi agregat. Agregat bergradasi baik lebih mudah dilaksanakan daripada agregat yang bergradasi lain.

-

Temperatur campuran yang ikut mempengaruhi kekerasan bahan pengikat yang bersifat termoplastis.

-

Kandungan bahan pengisi (filler) yang tinggi yang menyebabkan pelaksanaaan lebih sulit.

2.2.4 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength Test)

Kuat tarik adalah kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan beban yang berupa tarikan yang terjadi pada arah horisontal.

Kuat tarik

terkadang digunakan untuk mengevaluasi kemungkinan terjadi retakan pada lapis perkerasan. Nilai kuat tarik dipengaruhi oleh sifat bahan-bahan penyusun perkerasan termasuk aspal yang digunakan, dimana sifat aspal yang visco-elastis sangat dipengaruhi oleh perubahan suhu, yaitu pada suhu rendah aspal menjadi keras namun mudah patah (getas) sedangkan pada suhu tinggi aspal menjadi lebih lunak atau lebih cair dan sangat rawan terhadap penurunan (deformasi). Waktu pembebanan (loading time) juga menjadi salah satu faktor penyebab kerusakan lapis perkerasan terutama pada waktu perkerasan berada pada kondisi suhu tinggi dimana pada kondisi tersebut nilai kuat tarik relatif kecil. Untuk menghindari waktu pembebanan yang lama perlu adanya pembatasan kecepatan minimum kendaraan pada waktu melintasi lapis perkerasan.

Indirect Tensile Strength Test adalah metode pengujian gaya tarik secara tidak langsung untuk mengetahui karakter tensile dari campuran perkerasan. Tensile test diperlukan untuk mengetahui nilai gaya tarik dari aspal porus. Sifat uji ini adalah commitkegagalan to user gaya tarik yang berguna untuk



memperkirakan potensial retakan. Campuran penyusun lapisan perkerasan yang baik dapat menahan beban maksimum, sehingga dapat mencegah terjadinya retakan.

Kenyataannya dilapangan, saat suatu perkerasan jalan menerima beban dari arus lalu lintas yang melintas diatasnya material lapisan permukaan bagian atas mendapatkan gaya tekan, sedangkan material bagian bawah mendapatkan gaya tarik. Untuk itu perlu diketahui juga kemampuan material tersebut menerima gaya tarik yaitu dengan menggunakan alat ITS (Indirect Tensile Strength).

Gambar

2.2. Mekanisme

terjadinya kuat tarik terhadap lapis

permukaan.

Sumber: http://www.sanggapramana.wordpress.com

Gaya tarik tidak langsung menggunakan benda uji yang berbentuk silindris yang mengalami pembebanan tekan dengan dua pelat penekan yang menciptakan tegangan tarik yang tegak lurus sepanjang diameter benda uji sehingga menyebabkan pecahnya benda uji. Pengujian gaya tarik tidak commit to user langsung secara normal dilaksanakan menggunakan alat Marshall test



yang telah dimodifikasi dengan pelat berbentuk cekung dengan lebar 12,5 mm pada bagian penekan Marshall. Pengukuran kekuatan tarik dihentikan apabila jarum pengukur pembebanan telah berbalik arah atau berlawanan dengan arah jarum jam.

Gambar 2.3. Diagram skematik pembebanan Indirect Tensile Strength Sumber: http://www.fhwa.dof.gov

Perhitungan gaya tarik tidak langsung menggunakan Rumus 2.1

ITS 

2xP xdxh

...................................................................................(Rumus 2.1)

Dimana : ITS

= Kuat tarik tidak langsung (KPa)

P

= Beban maksimum

(N)

h

= Tebal benda uji

(m)

d

= Diameter benda uji

(m)

2.3. Aspal Porus Aspal porus adalah campuran beraspal yang didesain mempunyai porositas commit to user lebih tinggi dibandingkan jenis perkerasan yang lain, sifat porus diperoleh



karena campuran aspal porus menggunakan proporsi agregat halus lebih sedikit dibandingkan campuran jenis yang lain. Kandungan rongga/pori dalam jumlah yang besar, diharapkan menghasilkan kondisi permukaan agak kasar, sehingga akan mempunyai tingkat kekesatan yang tinggi. Selain itu pori yang tinggi diharapkan dapat berfungsi sebagai saluran drainase di dalam campuran.

Gambar 2.4 Perbedaan aspal konvensional (bawah) dan aspal porus (atas) pada saat basah Sumber: http://www.alanizpaving.com

Aspal porus sangat terkait dengan perilaku dan sifat-sifat campuran beraspal yang menggunakan gradasi agregat dengan jumlah fraksi kasar diatas 85% terhadap berat total campuran, sehingga struktur yang dihasilkan lebih terbuka dan berongga. Rongga yang dikandung diharapkan dapat meningkatkan kemampuan mengalirkan air baik secara arah vertikal maupun horizontal. Sifat agregat yang memberikan pengaruh commit to user



penting pada campuran porus aspal antara lain gradasi/pembagian ukuran agregat.

2.3.1. Bahan Penyusun Aspal Porus

Pada dasarnya bahan bahan penyusun perkerasan jalan sama, yaitu bahan pengikat (binder), agregat dan bahan pengisi (filler). Agar lebih jelas berikut ini akan disajikan uraian tentang bahan-bahan tersebut.

2.3.1.1. Aspal

Aspal dibuat dari minyak mentah (crude oil) dan secara umum berasal dari sisa organisme laut dan sisa tumbuhan laut dari masa lampau yang tertimbun oleh dan pecahan batu batuan. setelah berjuta juta tahun material 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 atau terproses menjadi minyak mentah senyawa dasar hydrocarbon. Aspal biasanya berasal dari destilasi minyak mentah tersebut, namun aspal ditemukan sebagai bahan alam (misal : asbuton), dimana sering juga disebut mineral. (Stephen Brown.1990). Sedangkan material aspal tersebut berwarna coklat tua hingga hitam dan bersifat melekat, berbentuk padat atau semi padat yang didapat dari alam dengan penyulingan minyak. (Krebs, RD & Walker, RD.,1971) Sifat yang harus dimiliki aspal adalah:

Pada penelitian ini digunakan aspal AC penetrasi 60/70, persyaratan AC 60/70 ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut.

commit to user



Tabel 2.1 Persyaratan AC 60/70, Spesifikasi Bina Marga Syarat Cara No Jenis Pemeriksaan Pemeriksaan Min Maks

Satuan

1

Penetrasi (25°C, 5 detik)

PA. 031-76

60

79

0,1 mm

2

Titik Lembek

PA. 031-76

48

58

°C

3

Titik Nyala

PA. 031-76

200

-

°C

4

Kelarutan CCL4

PA. 031-76

99

-

% berat

5

Daktilitas (25°C, 5 cm/menit)

PA. 031-76

100

-

cm

6

Berat Jenis

PA.031-76

1

-

-

Sumber: Bina Marga,1987

Sifat-sifat dominan aspal yang mempengaruhi perilaku lapis perkerasan adalah: 1. Sifat termoplastis dan kepekaan temperatur Aspal merupakan material termoplastis (lebih keras jika temperatur berkurang dan akan lunak jika temperatur bertambah), yang konsistensinya berubah bergantung temperaturnya. Kepekaan terhadap temperatur penting untuk diketahui. Aspal yang memiliki kepekaan temperatur terlalu tinggi tidaklah diharapkan, mengingat viskositasnya pada suhu 140°C-160°C dapat sangat rendah, sehingga menyebabkan kesulitan dalam pencampuran dan pemadatan. 2. Sifat durability Sifat durability aspal didasarkan pada daya tahan terhadap perubahan sifat apabila mengalami proses pelaksanaan konstruksi, pengaruh cuaca, dan akibat beban lalu lintas. Sifat utama durability adalah daya tahan aspal terhadap proses pengerasan. 3. Adhesi dan kohesi Adhesi merupakan kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara agregat dengan aspal. Kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap memepertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi peningkatan (Sukirman,1999). commit to user



2.3.1.2. Agregat

Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lainnya berupa hasil alam atau buatan (Departemen Pekerjaan Umum – Direktorat Jendral Bina Marga. 1998).

Agregat adalah partikel mineral yang berbentuk butiran-butiran yang merupakan salah satu penggunaan dalam kombinasi dengan berbagai macam tipe mulai dari sebagai bahan material di semen untuk membentuk beton, lapis pondasi jalan, material pengisi, dan lain-lain (Harold N. Atkins, PE. 1997). Sedangan secara umum agregat didefinisikan sebagai formasi kulit bumi yang keras dan padat (Silvia Sukirman, 2003).

Beberapa tipikal ketentuan penggunaan dalam penggambaran agregat menurut Harold N. Atkins, (1997) adalah sebagai berikut : 1). Fine Aggregate (sand size/ukuran pasir) : Sebagian besar partikel agregat berukuran antara 4,75mm (no.4 sieve test) dan 75μm (no.200 sieve test). 2). Coarse Aggregate (gravel size/ukuran kerikil) : Sebagian besar agregat berukuran lebih besar dari 4,75mm (no.4 sieve test). 3). Pit run : agregat yang berasal dari pasir atau gravel pit (biji kerikil) yang terjadi tanpa melewati suatu proses atau secara alami. 4). Crushed gravel : pit gravel (kerikil dengan pasir atau batu bulat) yang mana telah didapatkan dari salah satu alat pemecah untuk menghancurkan banyak partikel batu yang berbentuk bulat untuk menjadikan ukuran yang lebih kecil atau untuk memproduk lapisan kasar (rougher surfaces). 5). Crushed rock : agregat dari pemecahan batuan. Semua bentuk partikel tersebut bersiku-siku/tajam (angular), tidak ada bulatan dalam material tersebut. commit to user



6). Screenings : kepingan-kepingan dan debu atau bubuk yang merupakan produksi dalam pemecahan dari batuan (bedrock) untuk agregat. 7). Concrete sand : pasir yang (biasanya) telah dibersihkan untuk menghilangkan debu dan kotoran. 8). Fines : endapan lumpur (silt), lempung (clay) atau partikel debu lebih kecil dari 75μm (no.200 sieve test), biasanya terdapat kotoran atau benda asing yang tidak diperlukan dalam agregat.

Agregat sangat penting sebagai bahan pembentuk aspal porus karena mendukung secara langsung beban roda yang bekerja melalui interlock antar agregat yang diikat dengan aspal.

Berdasarkan asalnya, agregat dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Agregat Alam (Natural Aggregate) Agregat yang dapat diambil langsung di alam tanpa proses pengolahan dan dapat langsung dipakai sebagai bahan perkerasan jalan. Agregat alam yang banyak digunakan sebagai bahan penyusun perkerasan adalah kerikil dan pasir. 2. Agregat dengan Pengolahan (Manufactured Aggregate) Agregat yang barasal dari mesin pemecah batu. Pengolahan ini bertujuan untuk memperbaiki gradasi agar sesuai dengan ukuran yang diperlukan, mempunyai bentuk yang bersudut, dan mempunyai tekstur yang kasar. 3. Agregat Buatan (Syntetic Aggregate) Agregat ini dibuat dengan alasan khusus, yaitu agar mempunyai daya tahan tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstruksi jalan.

Sifat dan kualitas agregat menenetukan kemampuan atau kekuatan suatu konstruksi. Sifat tersebut ditinjau dari hal-hal sebagai berikut: 1.

Ukuran butiran agregat

Berdasarkan ukuran butiran, agregat commit to dapat user dibedakan menjadi:



a. agregat kasar, yaitu jumlah butiran tertahan saringan No.4 ( > 4,76 mm) menurut ASTM atau > 2 mm menurut AASHTO, b. agregat halus, yaitu jumlah butiran yang lolos saringan No.4 ( < 4,76 mm) menururt ASTM atau < 2mm dan > 0,074 mm menururt AASHTO, c. abu batu/mineral filler, agregat halus yang umumnya lolos saringan No. 200 (0,074 mm). Agregat yang dipakai harus memenuhi persyaratan seperti tercantum pada Tabel 3.2 dan Tabel 3.3 berikut. Tabel 2.2 Persyaratan Pemeriksaan Agregat Kasar No Jenis Pemeriksaan

Syarat

1

Keausan dengan mesin Los Angeles

≤ 40 %

2

Kelekatan terhadap aspal

≥ 95 %

3

Peresapan agregat terhadap air

≤ 3,0 %

4

Berat jenis agregat kasar

≥ 2,5


Tabel 2.3 Persyaratan Pemeriksaan Agregat Halus No Jenis Pemeriksaan

Syarat

1

Nilai Sand Equivalent

≥ 50 %

2

Peresapan agregat terhadap air

≤ 3,0 %

3

Berat jenis agregat halus

≥ 2,5

Sumber: Bina Marga,1987 2.

Gradasi agregat Gradasi agregat terdiri dari beberapa jenis yaitu: a. Agregat bergradasi kasar Agregat bergradasi kasar adalah agregat yang mempunyai susunan ukuran menerus dari ukuran kasar sampai ukuran halus, tapi dominan berukuran kasar. commit to user



b. Agregat bergradasi halus Agregat bergradasi halus adalah agregat yang mempunyai susunan ukuran menerus dari ukuran kasar sampai ukuran halus, tapi dominan berukuran halus. c. Gradasi seragam Agregat bergradasi seragam adalah gradasi dengan ukuran yang hampir sama/sejenis atau mengandung agregat halus yang sedikit jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi rongga antar agregat. Agergat dengan gradasi seragam akan menghasilkan lapisan perkerasan dengan sifat permeabilitas tinggi, stabilitas kurang dan berat volume kecil. d. Gradasi terbuka Agregat bergradasi terbuka adalah agregat yang distribusi ukuran butiran sedemikian rupa sehingga pori-pori tidak terisi dengan baik. e. Gradasi senjang Gradasi senjang merupakan campuran agregat yang tidak memenuhi kategori gradasi seragam dan gradasi terbuka. Agregat bergradasi senjang umumnya digunakan untuk lapisan perkerasan lentur yang merupakan campuran agregat dengan satu fraksi hilang dan satu fraksi sedikit sekali. Agregat dengan gradasi senjang akan melapisi perkerasan dengan mutunya terletak antara gradasi seragam dan gradasi terbuka (Sukirman,1999). 3.

Kebersihan Kebersihan terhadap permukaan agregat harus diperhatikan karena sangat

mempengaruhi

batuan/agregat

harus

kualitas bersih

dari

dari

campuran,

lempung,

untuk

karena

itu

lempung

membungkus partikel-partikel agregat sehingga ikatan antara agregat dan aspal berkurang serta adanya lempung mengakibatkan luas daerah yang harus dieslimuti aspal bertambah. 4.

Kekuatan dan kekerasan Agregat yang digunakan untuk lapis perkerasan haruslah mempunyai commit to user kekuatan dan kekerasan yang disyaratkan karena dapat mempengaruhi



selama proses pencampuran, pemadatan, repetisi beban lalulintas disintegrasi (penghancuran) yang terjadi selama masa pelayanan jalan tersebut. 5.

Bentuk (shape) Agregat yang berbentuk kubus dan tajam merupakan bentuk agregat yang baik untuk digunakan sebagai bahan konstruksi, karena mempunyai kemampuan untuk saling mengunci oleh batuan dengan baik. Dengan demikian kestabilan yang diperoleh lebih besar dan lebih tahan terhadap deformasi yang timbul.

6.

Tekstur permukaan (surface tekstur) Permukaan yang kasar akan cenderung menambah kekuatan campuran perkerasan tetapi rongga yang terjadi juga lebih besar apabila dipadatkan sehingga untuk memudahkan pekerjaan perlu penambahan aspal dan berpengaruh terhadap workability dan kekuatan lapis keras.

7.

Porositas Porositas berpengaruh terhadap kekuatan, kekerasan dan jumlah pemakaian aspal dalam campuran. Semakin besar porositas batuan semakin kecil kekuatan dan kekerasannya serta semakin banyak aspal yang akan diserap (Sukirman,1999).

2.3.1.3. Bahan Pengisi (Filler)

Filler (bahan pengisi) yang ditambahkan harus kering dan bebas dari gumpalan-gumpalan dan bila diuji dengan pengayakan sesuai SK SNI M02-1994-03 harus mengandung bahan yang lolos ayakan No.200 (0,074 mm) tidak kurang dari 75% terhadap beratnya (Bina Marga,2006). Manfaat penggunaan filler terhadap campuran perkerasan aspal adalah sebagai berikut: 1.

Sebagai bahan pengisi rongga (void), filler sebagai bagian dari agregat, filler akan mengisi rongga-rongga antar butir agregat.

2.

Meningkatkan daya ikat (kohesi) aspal. commit to user



3.

Memperbaiki stabilitas campuran.

4.

Memperkecil penurunan/kelelehan plastis (flow), bila bercampur dengan

aspal

filler

akan

membentuk

berkonsistensi

tinggi

sehingga

bahan

mengikat

pengikat

butiran

lebih

yang kuat

dibandiingkan tidak menggunakan filler. Pemberian filler pada campuran aspal lapis keras akan memberikan kadar pori yang kecil karena partikel filler akan mengisi rongga-rongga pada campuran aspal. Butir pengisi bersama dengan aspal akan membentuk gel yang akan bekerja untuk mengikat agregat halus dengan mengubah nilai stabilitasnya (Bina Marga,1987).

Gradasi filler yang dipergunakan sebagai bahan pengisi dapat dilihat pada Tabel 2.4 dibawah ini. Tabel 2.4 Gradasi Bahan Pengisi Ukuran Saringan

%Berat yang lolos

No. 30 (0,590 mm)

100

No. 50 (0,279 mm)

95 – 100

No.200 (0,074 mm)

65 – 100


Fungsi bahan pengisi adalah untuk meningkatkan kekentalan bahan bitumen dan untuk mengurangi sifat rentan terhadap temperatur. Keuntungan lain dengan adanya bahan pengisi adalah karena banyak terserap dalam bahan bitumen maka akan menaikkan volumenya (M.D.Okta Saputra,2010).

Pada penelitian ini filler yang digunakan adalah abu batu. Abu batu merupakan hasil samping dari mesin pemecah batu dalam proses pemecahan batu menjadi batu pecah dapat dijadikan bahan pengganti agregat halus. Namun abu batu mempunyai banyak kelemahan seperti penyerapan air yang lebih besar dari pasir alam (Surya Kho.2010). to batu userdapat dilihat pada gambar 2.5 Untuk memperjelas bentukcommit dari abu



Gambar 2.5. Bentuk Permukaan dari Abu Batu

2.3.2. Serbuk Ban Bekas

Ban bekas merupakan salah satu bahan buangan dan bekas pakai yang dapat dengan mudah dicari dan ditemukan di setiap daerah di Indonesia dan jumlahnya juga relatif cukup tinggi. Serbuk ban bekas adalah limbah vulkanisir ban dalam bentuk parutan dan serutan yang dibersihkan dan disaring terlebih dahulu. Beberapa pemanfaatan ban bekas adalah : 1. Dimanfaatkan lagi dengan cara vulkanisir atau diperbaharui. 2. Untuk membantu pembakaran kapur disaat musim hujan karena kesulitan kayu bakar misalnya di daerah Klaten. 3. Dipakai sebagai bahan baku kerajinan seperti meja, kursi, alat pembuat kompos, pot bunga, tempat sampah, sandal, tempat wudhu dan sebagainya, misalnya di daerah Solo. Sedangkan limbah vulkanisir ban biasanya diolah kembali sebagai bahan campuran dalam produksi ban baru.

Adapun kandungan yang terdapat pada limbah vulkanisir menurut hasil puslitbang adalah sebagai berikut : 1. Kadar Karbon Total

= 32,19%

2. Kadar Silikat

= 1,64 %

3. Kadar Sulphur

= 2,13%

4. Kadar Karet

commit to user = 64,04%



Karet merupakan bagian terbesar penyusun dari limbah vulkanisir ini. Adapun sifat-sifat dari karet adalah sebagai berikut : 1. Memiliki daya elastik. 2. Memiliki sifat plastisitas. 3. Mempunyai daya aus yang tinggi. 4. Tidak mudah panas. 5. Memilik daya tahan yang tinggi terhadap keretakan.

Adapun sifat-sifat yang dimiliki oleh karet bekas (reclaimed rubber) adalah sebagai berikut : 1. Memiliki daya lekat yang baik, tetapi kurang tahan terhadap gesekan. 2. Proses pencampuran lebih mudah dan cepat. 3. Memiliki daya tahan yang lebih besar terhadap bensin dan minyak pelumas.

Penggunaan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus pada campuran aspal porus diharapkan dapat meningkatkan sifat-sifat campuran perkerasan khususnya kenyamanan bagi para pengguna jalan. Selain itu juga diharapkan dapat mengurangi getaran yang timbul pada permukaan perkerasan karena pengaruh beban yang melewatinya.

2.4. Pengujian Campuran Aspal Porus 2.4.1. Pemeriksaan Volumetric Test

2.4.1.1. Densitas

Densitas menunjukkan kepadatan pada campuran perkerasan. Gradasi agregat, kadar aspal dan pemadatan akan mempengaruhi tingkat kepadatan perkerasan lentur. Semakin tinggi kepadatan aspal porus, maka nilai stabilitasnya semakin tinggi. commit to user Besarnya densitas diperoleh dari rumus berikut:



D

Wdry …...….…............................……………...…….Rumus 2.2 (Ws  Ww)

Dimana: D

= Densitas/berat isi

Wdry = Berat kering/berat di udara

(gr)

Ws

= Berat SSD

(gr)

Ww

= Berat di dalam air

(gr)

(Manual Pekerjaan Aspal, DPU 1987)

Data yang dibutuhkan untuk mencari besarnya kepadatan dan Spesific Gravity Campuran diperoleh dari pengujian volumetric benda uji. Pengujian ini meliputi pengukuran tebal, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal.

2.4.1.2. Spesific Grafity Campuran

Spesific gravity campuran menunjukkan berat jenis pada campuran (SGmix) diperoleh dengan rumus sebagai berikut :

Sgmix =

100 ...................…….…..Rumus 2.3 %Wak %Wah %Wf %Wb    SGak SGah SGf SGb

Dimana: SGmix = Spesific grafity (berat jenis) campuran

(gr/cm3)

%Wx = % berat tiap komponen SG

= Spesific gravity tiap komponen

(gr/cm3)

(ak = agregat kasar, ah = agregat halus, f = filler, b = bitumen)

commit to user



2.4.1.3. Porositas

Porositas adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran perkerasan, baik yang dapat mengalirkan air maupun yang tidak dapat mengalirkan air. Dari specific gravity campuran dan densitas dapat dihitung besarnya porositas dengan rumus sebagai berikut: D   P= 1   100 ..........................……………......................Rumus 2.4  SGmix 

Dimana: P

= Porositas benda uji

(%)

D

= Densitas benda uji yang dipadatkan

(gr/cm3)

SGmix = Spesific gravity campuran

(gr/cm3)

2.4.2. Marshall Test

Uji Marshall dilakukan untuk menentukan stabilitas, flow, dan Marshall Quotient. Selanjutnya hasil tersebut digunakan untuk menentukan kadar aspal optimum.

2.4.2.1. Stabilitas

Angka-angka stabilitas benda uji didapat dari pembacaan alat tekan Marshall. Angka stabilitas ini masih dikoreksi lagi dengan kalibrasi alat dan ketebalan benda uji. Nilai stabilitas yang dipakai dihitung dengan rumus sebagai berikut : S = q × k × H × 0,454............................……………………….Rumus 2.5 commit to user



Dimana: S

= Stabilitas

(kg)

q

= Pembacaan stabilitas alat

(lb)

k

= Faktor kalibrasi alat

H

= Koreksi tebal benda uji

0,454 = Konversi satuan dari lb ke kg

2.4.2.2. Flow

Angka flow dibaca dari pembacaan arloji yang menyatakan deformasi benda uji dalam satuan panjang (mm).

2.4.2.3. Marshall Quotient

Marshall Quotient merupakan hasil bagi dari stabilitas dan flow, yang besarnya merupakan indikator dari kelenturan yang potensial terhadap keretakan. Nilai Marshall Quotient dihitung dengan rumus sebagai berikut :

S ........................................…………………………….Rumus 2.6 f

MQ = Dimana: MQ

= Marshall Quotient (kg/mm)

S

= Stabilitas

(kg)

f

= Nilai flow

(mm)

commit to user



2.5. Analisis Data Hasil Penelitian 2.5.1. Analisis Regresi

Banyak analisis statistik bertujuan untuk mengetahui apakah ada hubungan antara dua atau lebih variabel. Bila hubungan demikian dapat dinyatakan dalam bentuk rumus matematik, maka kita akan dapat menggunakannya untuk keperluan peramalan. Seberapa jauh peramalan tersebut dapat dipercaya bergantung pada keeratan hubungan antara variabel-variabel dalam rumus tersebut (Walpole, 1995).

Analisis regresi digunakan untuk mengetahui pola relasi atau hubungan antara variabel terikat dengan variabel bebasnya dengan tingkat kesalahan yang kecil. Hubungan yang didapat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik yang menyatakan hubungan fungsional antara variabel-variabel. Dalam analisis regresi terdapat dua jenis variabel, yaitu : 1. Variabel bebas, yaitu variabel yang keberadaannya tidak dipengaruhi oleh variabel lain. 2. Variabel tak bebas/terikat, yaitu variabel yang keberadaannya dipengaruhi oleh variabel bebas.

Dengan analisis regresi kita dapat memprediksi perilaku dari variabel terikat dengan menggunakan data variabel bebas. Hubungan linear adalah hubungan jika satu variabel mengalami kenaikan atau penurunan, maka variabel yang lain juga mengalami hal yang sama. Jika hubungan antara variabel adalah positif, maka setiap kenaikan variabel bebas akan membuat kenaikan juga pada variabel terikat. Selanjutnya jika variabel bebas mengalami penurunan, maka variabel terikat juga mengalami penurunan. Jika sifat hubungan adalah negatif, maka setiap kenaikan dari variabel bebas, maka variabel terikat akan mengalami penurunan (Sudjana, 1996). commit to user



Persamaan garis regresi mempunyai berbagai bentuk baik linear maupun non linear. Dalam persamaan itu dipilih bentuk persamaan yang memiliki penyimpangan kuadrat terkecil. Beberapa jenis persamaan regresi seperti berikut : 1. Persamaan linear y = a + b x ……………………………… (2.7) 2. Persamaan parabola kuadratik (polynomial tingkat dua) y = a + bx + cx2 ………………………... (2.8) 3. Persamaan parabola kubik (polynomial tingkat tiga) y = a + bx + cx2 + dx3 ………………….(2.9)

Keterangan : y = Nilai variabel terikat x = Nilai variabel bebas a, b, c, d = koefisien

2.5.2 Analisis Korelasi

Persamaan hubungan antara Marshall dan ITS menggunakan derajat hubungan yang dinyatakan dengan x dan biasa dinamakan koefisien korelasi, perhitungan koefisien korelasi antara X dan Y sebagai ukuran untuk menentukan apakah ada korelasi antara X dan Y dan jika ada apakah kuat atau lemah. Korelasi adalah salah satu teknik statistik yang digunakan untuk mencari hubungan dua variabel atau lebih secara kuantitatif, untuk menggambarkan derajat keeratan linearitas variabel terikat dengan variabel bebas, untuk mengukur seberapa tepat garis regresi menjelaskan variasi variabel terikat. Ada dua pengukuran korelasi, yaitu coefficient of determination (koefisien determinasi) dan coefficient of correlation (koefisien korelasi). commit to user



Batasan nilai koefisien determinasi (r2) digunakan untuk menggambarkan ukuran kesesuaian yaitu melihat seberapa besar proporsi atau prosentase dari keragaman x yang diterangkan oleh model regresi atau mengukur besar sumbangan dari variabel bebas terhadap keragaman variabel tak bebas y. Koefisien determinasi menunjukkan prosentase variasi nilai variabel terikat yang dapat dijelaskan oleh persamaan regresi yang dihasilkan. Nilai ini juga dapat digunakan untuk melihat sampel seberapa jauh model yang terbentuk dapat menerangkan kondisi yang sebenarnya. Koefisien determinasi berganda (r2) diartikan juga sebagai ukuran ketepatan garis regresi yang diperoleh dari hasil pendugaan terhadap hasil penelitian.

Lima variabel dikatakan berkorelasi, jika perubahan pada satu variabel akan mengikuti perubahan pada variabel yang lain secara teratur, dengan arah yang sama atau dapat pula dengan arah yang berlawanan. Koefisien korelasi digunakan untuk menentukan kategori hubungan antara variabel terikat dengan variabel bebas. Indek/bilangan yang digunakan untuk menentukan kategori keeratan hubungan berdasarkan nilai r adalah sebagai berikut: a. 0 ≤ r ≤ 0,2 ............................... korelasi lemah sekali b. 0,2 ≤ r ≤ 0,4 ………………… korelasi lemah c. 0,4 ≤ r ≤ 0,7 ………………….korelasi cukup kuat d. 0,7 ≤ r ≤ 0,9…………………. korelasi kuat e. 0,9 ≤ r ≤ 1…………………… korelasi sangat kuat (Sumber : Statistika, 2009) Pada penelitian ini analisis regresi digunakan untuk mengetahui pola relasi atau hubungan antara variabel terikat dengan variabel bebasnya. Variabel terikat adalah karakteristik Marshal dan kuat tarik tidak langsung, sedangkan variabel bebas adalah kadar aspal.

commit to user



2.5 Kerangka Pikir Mulai

Latar Belakang Masalah : 1. Perlunya lapis permukaan yang dapat mengatasi genangan permukaan. 2. Perlunya memanfaatkan limbah ban agar lebih meningkatkan nilai ekonomisnya Rumusan Masalah : Bagaimanakah perubahan nilai Marshall Properties dan nilai kuat tarik dengan Indirect Tensile Srength Test pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus? Tujuan Penelitian : 1. Mencari nilai kadar aspal optimum dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus campuran Aspal Porus dengan menggunakan metode marshall 2. Untuk mengetahui perubahan nilai Marshall Properties dan nilai kuat tarik dengan Indirect Tensile Srength Test pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus.

1. 2. 3. 4.

Batasan Masalah Aspal yang digunakan adalah aspal penetrasi 60/70. Gradasi yang digunakan adalah BS 1988 Filler yang digunakan adalah Abu Batu. Rancangan campuran aspal porus dengan kadar aspal antara -1%,0,5%, Pb, +0,5%,+1% terhadap % berat total campuran, interval = 0,5%.

Proses Penelitian : 1. Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji 2. Pengujian Marshall test dan kuat tarik tidak langsung, untuk menentukan kadar aspal optimum dengan agregat pengganti. Analisis Data Kesimpulan

Selesai commitkerangka to user pikir penelitian Gambar 2.6. Diagram


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental, yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan untuk mendapatkan data dan kemudian data tersebut diolah dalam mendapatkan suatu hasil perbandingan dengan syarat-syarat yang ada.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta

3.3. Teknik Pengumpulan Data Data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh dari hasil penelitian yang dilakukan di laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan data sekunder diperoleh dari sumber-sumber lain yang merupakan hasil penelitian yang telah dilakukan, dikarenakan keterbatasan alat dan waktu yang tersedia.

1. Data Primer Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk manual yang ada, misalnya dengan mengadakan penelitian/pengujian secara langsung. Data-data yang termasuk kedalam data primer adalah sebagai berikut: a. Nilai kekekalan agregat. commit to user b. Pemeriksaan Job Mix aspal porus.

37



c. Pemeriksaan serbuk ban bekas (crumb rubber). d. Data volumetrik benda uji. e. Data karakteristik Marshall f. Nilai kuat tarik (Indirect Tensile Strength Test)

2. Data Sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh secara tidak langsung (didapat dari penelitian lain) untuk bahan / jenis yang sama. Dalam banyak hal peneliti harus menerima data sekunder ini menurut apa adanya. Data sekunder yang dipakai dalam penelitian ini menggunakan data peneliti lain, yaitu: a. Data spesifikasi pemeriksaan agregat. b. Data spesifikasi pemeriksaan aspal. c. Data spesifikasi pemeriksaan serbuk ban bekas (crumb rubber).

3.4. Bahan Penelitian Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1. Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal penetrasi 60/70 di Laboratorium Jalan Raya. 2. Agregat diperoleh dari hasil pemecahan batu (stone crusher) dari PT. Panca Dharma. 3. Bahan pengisi (filler) yaitu abu batu diperoleh dari hasil pemecahan batu (stone crusher) dari PT. Panca Dharma. 4. Dalam penelitian ini digunakan serbuk ban halus sebagai pengganti agregat halus yang berasal dari ban bekas.

commit to user



3.5. Peralatan Penelitian Penelitian ini menggunakan peralatan yang ada pada Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik UNS. Peralatan yang dipakai pada penelitian ini meliputi alat pemeriksaan bahan, alat pembuat benda uji dan alat pengujian benda uji dengan alat uji Marshall.

3.5.1. Alat Pemeriksaan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam pemeriksaan bahan antara lain : 1. Timbangan dengan ketelitian 100 mg. 2. Piknometer. 3. Cawan. 4. Satu set ayakan.

3.5.2. Alat Pembuat Benda Uji

Peralatan yang digunakan dalam pembuatan benda uji antara lain : 1. Satu set ayakan beserta sieve shaker. 2. Oven dan pengatur suhu. 3. Termometer 4. Dua alat timbang berupa neraca triple beam dengan ketelitian 0,1 gram dan ketelitian 1 gram. 5. Satu set alat pencampuran aspal dengan agregat (sendok, spatula, baskom, kompor). 6. Satu set cetakan ( mold ) berbentuk silinder dengan diameter 101,6 mm, tinggi 76,2 mm lengkap dengan plat atas dan leher sambung. 7. Mesin penumbuk manual yang terdiri atas : a. Penumbuk berbentuk silinder permukaan rata dengan berat 4,536 kg dan tinggi jatuh bebas 457 mm. commit to user



b. Landasan pemadat dari balok kayu berukuran 203,2 x 203,2 x 457,2 mm yang dilapisi dengan pelat besi 304,8 x 304,8 x 25,4 mm. c. Pengunci cetakan benda uji. 8. Dongkrak hidrolis. 9. Peralatan pelengkap lain seperti kompor gas, wajan lengkap dengan pengaduk, kaus tangan, kertas, plastic wadah agregat, kuas, spidol permanen.

3.5.3. Alat Uji Marshall

Alat yang digunakan untuk Uji Marshall terdiri atas waterbath dan satu set Marshall Test, adapun alat Marshall Test terdiri dari : 1. Ujung penekan (breaking head) yang berbentuk lengkung. 2. Cincin penguji (proving ring) berkapasitas 2500-5000 kg dilengkapi dengan arloji tekan. 3. Arloji penunjuk kelelahan (flow).

Gambar 3.1. Alat uji Marshal commit to user



3.5.4 Alat Ujii Kuat Tarik Tidak Langsung

Satu set alat uji Indirect Tensile Strength, terdiri dari: 1

Kepala penekan yang berbentuk balok.

2. Arloji tekan.

Gambar 3.2. Alat uji Indirect Tensile Strength

commit to user



3.6. Pembuatan Benda Uji dan Pengujian 3.6.1. Perencanaan Rancang Campur (Job Mix Design)

Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat sesuai dengan standar yang dipakai yaitu Gradasi Aspal Porus BSI 1988, penentuan kadar aspal dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal, maupun filler. Tabel 3.1. Gradasi Agregat Campuran Aspal Porus

Ukuran Ayakan No,.

BS 10 mm*

BS*

Digunakan

(mm)

(mm)

1/2

14

3/8

Gradasi yang

Batas Atas

Batas Bawah

digunakan

12,7

100

100

100

10

9,5

100

90

95

4

6,3

4,75

55

30

42,5

8

3,35

2,36

28

22

25

200

0,075

0,075

6

3

4,5

*BSI 1988

Karena ada beberapa ukuran saringan dalam gradasi British Standart (BS) tidak ada di Laboratorium Transportasi (Jalan Raya) Fakultas Teknik UNS, maka penggunaan saringan disesuaikan dengan saringan yang ada di Laboratorium, tetapi gradasi yang digunakan masih tepat pada garis tengah gradasi grafik BS. Sempitnya ruang antar batas atas dan batas bawah gradasi British Standart (BS) yang disyaratkan membuat perlunya ketelitian dalam membuat komposisi agregat. Rencana gradasi dapat dilihat pada gambar 3.3

commit to user



3.6.2. Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji dapat dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu : 1. Tahap I Tahap persiapan dimana kita mempersiapkan bahan dan alat yang akan digunakan. 2. Tahap II Tahap pemeriksaan bahan berupa pemeriksaan keausan agregat serta pemeriksaan berat jenis masing-masing agregat halus dan filler. 3. Tahap III Tahap III merupakan tahap Perencanaan Rancang Campuran (Job Mix Design) yang meliputi penggunaan gradasi agregat yang sesuai dengan gradasi yang dipakai dan penentuan kadar aspal -1%,-0,5%, Pb, +0,5%,+1% dengan menggunakan perbandingan volume. 4. Tahap IV Agregat yang telah ditimbang, dituang ke dalam wajan lalu dipanaskan di atas pemanas sampai mencapai suhu  110 C. Aspal dipanaskan sampai mendidih sehingga aspal menjadi cair kemudian dituang kedalam wajan yang berisi agregat yang diletakkan di atas timbangan sesuai dengan berat aspal.

5. Tahap IV Setelah aspal dituangkan ke dalam agregat, campuran ini diaduk sampai rata di atas pemanasan dengan suhu pencampuran mencapai  130 C. Kemudian campuran ini didiamkan hingga mencapai suhu  120 C, lalu campuran ini dimasukkan ke dalam mold yang telah disiapkan dengan melapisi bagian bawah dan atas mold dengan kertas pada alat penumbuk. 6. Tahap V Campuran dipadatkan dengan alat pemadat sebanyak 75 kali untuk masing – masing sisinya. Selanjutnya benda uji didinginkan pada suhu ruang, barulah dikeluarkan to user dari mold dengan bantuan commit dongkrak.



Adapun jumlah benda uji yang dibuat sebagai berikut

Tabel 3.2 Jumlah Sampel yang Direncanakan Kadar

Uji Marshall

Aspal 100% agregat pengganti

Uji Kuat Tarik Tidak Langsung 100% agregat pengganti

-1%

3 benda uji

3 benda uji

-0.5%

3 benda uji

3 benda uji

Pb%

3 benda uji

3 benda uji

+0.5%

3 benda uji

3 benda uji

+1%

3 benda uji

3 benda uji

Dari tabel di atas, maka jumlah benda uji yang dibuat sebanyak 30 benda uji.

commit to user



3.6.3. Pengujian

Tahapan pengujian benda uji melalui, Volumetrik Test selanjutnya dilakukan pengujian Marshall (Marshall Test) dan pengujian Indirect Tensile Strength (ITS)

3.6.3.1. Volumetric Test

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui VIM (Voids in Mix) dari masing-masing benda uji. Adapun tahap pengujiannya adalah sebagai berikut : 1. Tahap I Benda uji yang telah diberi kode diukur diameter dan ketinggiannya pada empat sisi yang berbeda-beda dengan menggunakan jangka sorong. Setelah diukur ketinggiannya, benda uji tersebut ditimbang untuk mendapatkan berat benda uji (berat di udara). 2. Tahap II Benda uji kemudian direndam selama ± 24 jam, dalam suhu ruang kemudian ditimbang dalam keadaan kering permukaan (SSD) dengan cara membungkus benda uji menggunakan plastik yang kemudian dtimbang berat dalam air untuk mendapatkan volume dari aspal porus itu sendiri. 3. Tahap III Dari hasil pengukuran berat di udara, berat dalam air dan berat SSD, dihitung densitas dengan menggunakan Rumus 2.2. 4. Tahap IV Pada tahap ketiga ini dihitung berat jenis (Specific Gravity) dari masingmasing benda uji dengan menggunakan Rumus 2.3. 5. Tahap V Dari hasil densitas dan GSmix dihitung besar VIM dengan menggunakan rumus porositas yaitu Rumus 2.4. commit to user



3.6.3.2. Marshall Test

Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar aspal optimum. Rentang kadar aspal yang dipakai untuk menentukan kadar aspal optimum yaitu -1%,-0,5%, Pb, +0,5%,+1% Langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Benda uji direndam dalam water bath (bak perendam) selama 30 menit dengan suhu 60C. 2. Kepala penekan Marshall dibersihkan dan permukaanya dilapisi dengan oli agar benda uji mudah dilepas. 3. Mengeluarkan benda uji dari waterbath setelah 30 menit dan segera diletakan pada alat uji Marshall yang dilengkapi dengan arloji kelelahan (flow meter) dan arloji pembebanan/stabilitas. 4. Pembebanan dilakukan hingga mencapai maksimum yaitu pada saat arloji pembebanan berhenti dan berbalik arah. Pada saat itu dilakukan pencatatan nilai stabilitas. Pada saat yang bersamaan dilakukan pembacaan dan pencatatan nilai flow. 5. Benda uji dikeluarkan dari alat uji Marshall dan dilakukan pengujian benda uji yang lain dengan mengikuti prosedur diatas.

3.6.3.3 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength Test)

Langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Benda uji diletakkan pada alat uji indirect tensile untuk dilakukan pengujian. 2. Benda uji diletakkan vertikal yaitu agar mengalami pembebanan tekan. 3. Pembebanan tekan pada pelat tekan akan menciptakan tegangan tarik yang tegak lurus sepanjang diameter benda uji. 4. Dilakukan pembacaan dial benda uji hingga mencapai maksimum yaitu pada saat arloji berhenti dan berbalik arah. Kemudian dilakukan perhitungan commit dengan to user menggunakan Rumus 2.12.



3.6.4. Analisa Data

Data dari hasil pengujian Marshall kemudian diproses dengan analisis regresi

dan

korelasi

yang

mana

persamaan

regresi

ini

dapat

menggambarkan perilaku dari hasil pengujian. Regresi merupakan suatu garis yang membentuk suatu fungsi yang menghubungkan antara titik-titik dengan kedekatan semaksimal mungkin. Korelasi merupakan ukuran kecocokan suatu model regresi yang digunakan sebagai data. Besarnya korelasi dilambangkan dengan huruf R, yang mana jika R=0 berarti tidak ada hubungan sama sekali antara dua variabel data yang dianalisis. Sebaliknya jika R= ±1 maka kedua variabel data yang dianalisis terdapat hubungan yang kuat. Setelah analisa regresi dilakukan maka dapat dilakukan pembahasan dan pengambilan kesimpulan nilai karakteristik Marshall dari campuran.

commit to user



3.8. DIAGRAM ALIR Mulai Persiapan alat dan bahan

Data Primer : 1. Pemeriksaan agregat 2. Pemeriksaan serbuk ban bekas 3. Pemeriksaan filler

Data Sekunder: 1. Pemeriksaan aspal 2. Abrasi agregat 3. Peresapan air agregat dari ban 4. Berat jenis serbuk ban bekas

Menimbang agregat dan filler

Pembuatan benda uji campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus Volumeric Test

Marshall Test

Indirect Tensile Strength Test

Kadar Aspal Optimum Analisis Hasil Penelitian Kesimpulan dan Saran

Selesai commit toAlir user Gambar 3.4. Diagram Tahap Penelitian


digilib.uns.ac.id

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret. Penelitian ini menggunakan data primer dan sekunder, data primer dalam penelitian ini meliputi uji pemeriksaan berat jenis serbuk ban bekas, uji volumetrik, uji Marshall dan uji kuat tarik tidak langsung (ITS) pada campuran aspal porus. Data sekunder diperoleh dari referensi yang berlaku. Data sekunder yang diuji pada penelitian ini adalah uji pemeriksaan aspal keras dan uji pemeriksaan agregat kasar. Dalam analisis data ini akan dijelaskan secara lengkap hasil pemeriksaan bahan, hasil pemeriksaan campuran, hasil pengujian benda uji dan pembahasan.

4.1.

Hasil Pemeriksaan Bahan

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Aspal

Pemeriksaan aspal keras dilakukan oleh peneliti terdahulu di Laboratorium Jalan Raya Universitas Sebelas Maret. Aspal keras yang digunakan adalah aspal keras penetrasi 60 / 70. Pemeriksaan aspal keras meliputi pemeriksaan penetrasi, berat jenis, daktilitas, dan titik lembek. Dari pemeriksaan yang dilakukan menunjukkan bahwa aspal keras yang digunakan memenuhi standar aspal keras berdasarkan SNI ( Standar Nasional Indonesia ) yang berlaku. Hasil pemeriksaan aspal keras dapat disajikan pada Tabel 4.1. sebagai berikut: commit to user

49



Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Aspal Keras No Jenis Pemeriksaan

Hasil

Spesifikasi

Keterangan

Minimum

Maksimum

1

Penetrasi (0,1mm)

65,7

60

79

Memenuhi

2

Daktilitas (cm)

>150

100

-

Memenuhi

3

Titik lembek (0C)

48

48

58

Memenuhi

4

Berat jenis aspal (gr/cc)

1,0472 1

-

Memenuhi

Sumber:Chandra Setiawan (2011) Hasil penelitian aspal keras yang dilakukan membuktikan bahwa aspal yang digunakan memenuhi syarat dari SNI yang berlaku.

4.1.2. Hasil Pemeriksaan Agregat

Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PT.Panca Dharma Puspawira. Agregat yang diuji adalah coarse aggregate (CA). Agregat yang berasal dari PT.Panca Dharma Puspawira memiliki bentuk umum yang bersudut (cubical) dan tekstur permukaan yang kasar. Hasil pemeriksaan agregat disajikan pada Tabel 4.2. sebagai berikut:

Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Coarse Aggregate ( CA ) No Jenis Pemeriksaan

Hasil

Spesifikasi

Keterangan

1

Penyerapan (%)

2,659 %

maks.3%

Memenuhi

2

Berat jenis bulk (gr/cc)

2,550 gr/cc

min.2,5 gr/cc

Memenuhi

3

Berat jenis SSD (gr/cc)

2,618 gr/cc

min.2,5 gr/cc

Memenuhi

4

Berat

-

Memenuhi

jenis

apparent

(gr/cc) 5

Berat jenis efektif (gr/cc)

2,736 gr/cc

2,640 gr/cc Min.2,5 gr/cc commit to user Sumber:PT.Panca Dharma Puspawira

Memenuhi



Pada Gambar 4.1 dibawah ini, akan ditampilkan gambar agregat kasar.

Gambar 4.1. Agregat kasar

Untuk pemeriksaan fine aggregate (FA) digunakan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. Pemeriksaan serbuk ban bekas dilakukan untuk mengetahui berat jenis dari serbuk ban bekas itu sendiri. Pemeriksaan berat jenis serbuk ban bekas dilakukan di Laboratorium Jalan Raya. Hasil pemeriksaan serbuk ban bekas disajikan pada Tabel 4.3. sebagai berikut:

Tabel 4.3. Spesifikasi Pemeriksaan Crumb Rubber (serbuk ban bekas) No. Jenis Pemeriksaan

Syarat*

1.

Water absorbtion level

Max 3%

2.

Specific gravity

Min. 2,5 gr/cc

Nilai Berkisar antara 2 - 3,8 % 0,902 gr/cc**

Sumber : *http//www.tfhrc.gov/hnr20/recycle/waste/st2/htm (14 December 2006), **Lampiran C-3 Untuk hasil pemeriksaan berat jenis pada serbuk ban bekas tidak memenuhi syarat dikarenakan berat jenis serbuk ban bekas kurang dari berat jenis air, akan tetapi serbuk ban bekas masih dapat digunakan sebagai pengganti agregat halus karena nilai peresapan terhadap air adalah berkisar antara 2-3,8 gr/cc dan memiliki keausan yang lebih kecil. Pada Gambar 4.2 dibawah ini, akan ditampilkan gambar agregat pengganti (serbuk ban bekas).

commit to user



Gambar 4.2. Serbuk ban bekas 4.1.3. Hasil Pemeriksaan Filler

Pemeriksaan filler dilakukan untuk mengetahui berat jenis dari filler abu batu yang akan dipakai untuk perhitungan volumetric test. Pemeriksaan berat jenis filler dilakukan di Laboratorium Jalan Raya. Hasil Pemeriksaan diperoleh berat jenis sebesar 2,831 gr/cc. (untuk lebih jelasnya dapat dilihat di Lampiran C-2) . 4.1.4. Data Perencanaan Gradasi

Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat sesuai dengan standar yang dipakai yaitu Gradasi Aspal Porus BSI 1988, penentuan kadar aspal dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal, maupun filler. Rencana gradasi yang digunakan disajikan pada Tabel 4.4. sebagai berikut ini:

Tabel 4.4. Perencanaan Gradasi Campuran Lapis Aspal Porus Ukuran Saringan

Batas atas

Batas bawah

Nilai Tengah

(mm)

(%)

(%)

(%)

½”(12,7 mm)

100

100

3/8”(9,52 mm)

100

90

95

No.4(4,75 mm)

55

30

42,5

No.8(2,36 mm)

28

22

25

No.200(0,075 mm)

6

3

4,5

Rencana gradasi campuran pada penelitian diambil nilai tengah. commit to user



4.1.5. Data Kadar Aspal Optimum Rencana (KAO)

Berdasarkan Pedoman Teknik No.028 / T / BM / 1999, kadar aspal optimum rencana

( Pb ) diperoleh persamaan sebagai berikut ini:

Pb = 0,035 ( % CA ) + 0,045 (% FA ) + 0,18 ( % FF ) + konstanta Keterangan : CA = Fraksi agregat kasar, yaitu persen berat material yang tertahan saringan No.8 terhadap berat total campuran. FA = Fraksi agregat halus, yaitu persen berat material yang lolos saringan No.8 dan tertahan saringan No.200 terhadap berat total campuran. FF = Fraksi bahan pengisi, yaitu persen berat material yang tertahan saringan No.200 terhadap berat total campuran. Nilai konstanta kira – kira 0,5 sampai 1,0 untuk Laston dan 2,0 sampai 3,0 untuk Lataston. Untuk jenis campuran lain digunakan nilai 1,0 sampai 2,5.

Perhitungan kadar aspal optimum rencana disajikan sebagai berikut ini: Pb

= 0, 035 ( 100 – 20,5 ) + 0, 045 ( 20,5 – 4,5 ) + 0,18 ( 4,5 ) + 1, 0 = 0, 035 ( 79, 5 ) + 0, 045 ( 16 ) + 0, 18 ( 4,5 ) + 1,0 = 5, 3125 % = 5, 5 %

Kadar aspal yang dipakai dalam penelitian antara 4,5%- 6,5%

4.2.

Hasil Perencanaan Campuran commit to user



Sebelum dilakukan pembuatan benda uji, terlebih dahulu dibuat Job Mix Formula (JMF). Langkah perhitungan untuk menentukan kebutuhan agregat: 1.

Untuk memudahkan penimbangan agregat, maka untuk tiap spec benda uji memakai berat total (agregat + aspal) = 1100 gr

2.

Rumus-rumus perhitungan: - Diameter mold

: D cm

- Tebal

: t cm (merupakan nilai peubah untuk

melakukan interpolasi, sehingga setelah dilakukan perhitungan berat tiap saringan dan aspal akan didapatkan berat total campuran mendekati 1100 gr ). Berat 1100 gram ini dimaksudkan agar campuran dapat masuk kedalam mold semuanya. Hal ini disebabkan volume dari ban yang besar, tetapi memiliki berat yang kecil. Dengan kenaikan berat yang kecil, akan menyebabkan kenaikan volume yang besar. Sehingga memungkinkan campuran aspal tidak dapat masuk semuanya. : (0,25 x π x D2 x t )

- Volume total campuran Keterangan : π = phi (3,14) -

Kadar Aspal

: Ditentukan dulu prosentase terhadap berat. Kemudian dikonversi ke volume.

- Volume aspal

: Kadar Aspal x Vol. Total Campuran

- Prosen Agregat

: 100% - Kadar Aspal

- Volume agregat

: Prosen Agregat x Volume total camp.

- Vol. Agregat Tiap Saringan : Prosen tiap saringan x Vol. Agregat kasar - Setelah Volume Agregat Tiap Saringan didapat, untuk memudahkan pembuatan Job Mix formula maka vol.tiap saringan dan kadar aspal dikonversikan ke dalam nilai berat.

Contoh Perhitungan: Untuk contoh perhitungan ini digunakan kadar aspal 4,5 % dari berat campuran dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. 1. Trial 1

commit to user



Diameter Sampel

= 10,145 cm

Tebal rerata Sampel

= 6 cm

Vol. 1 mold

= 0,25 x π x D2 x T = 0,25x3,14x10,1452x6 = 484,758 cm3

Kadar Aspal

= 4,5 % dari berat campuran 1100 gr

Berat Aspal

= 49,5gr

Volume Aspal

= Berat Aspal / SG aspal = 49,5 / 1,05 = 47,27 cm3

Kadar Aspal

= (Volume Aspal/ Volume Campuran) x100 % = (47,27 / 484,758) x100 % = 9,75 %

Volume Agregat Pengganti = 100 % dari agregat halus Perhitungan tiap saringan ditampilkan dalam tabel berikut:

Tabel 4.5. Perhitungan agregat dengan tebal rerata sampel = 6 cm Nomor Saringan

%

% Tertahan

lolos

Tiap

Volume Agregat Tiap

Komulatif

Saringan

Saringan

Berat Agregat SG

Tiap

Komulatif

Saringan

Saringan

blend

Komulatif

1 1/2" 3/8" #4 #8

2 100,00 95,00 42,50 25,00

3 0,00 5,00 57,50 75,00

4 0,00 5,00 52,50 17,50

cm3 5 0,00 21,87 229,68 76,56

cm3 6 0,00 21,87 251,56 328,12

gr/cm3 7 0,00 2,64 2,64 2,64

gram 8 0,00 57,75 606,36 202,12

gram 9 0,00 57,75 664,11 866,23

# 200

4,50

95,50

20,50

89,69

417,80

0,90

80,99

947,21

PAN

0,00

100,00

4,50 100,00 9,75

19,69 437,49 47,27

437,49

2,83

1002,93

484,76

1,05

55,71 1002,93 49,50

Aspal dalam %Volume

Saringan

Keterangan

10

Serbuk Ban Bekas

1052,43

Terlihat didalam tabel bahwa berat total campuran = 1052,43. Nilai ini belum mendekati 1100 gram, maka harus di coba lagi dengan mengganti nilai tebal rerata sampel = 6,5 cm 2.

Trial 2

Diameter Sampel

commit to user = 10,145 cm



Tebal rerata Sampel

= 6,5 cm

Vol. 1 mold

= 0,25 x π x D2 x T = 0,25x3,14x10,1452x 6,5 = 525,1545 cm3

Kadar Aspal

= 4,5% dari berat campuran 1100 gram

Berat Aspal

= 49,5 gr

Volume Aspal

= Berat Aspal / SG aspal = 49,5 / 1,05 = 47,27cm3

Kadar Aspal

= (Volume Aspal/ Volume Campuran) x100% = (47,27 / 525,1545) x100% = 9,001 %

Volume Agregat Pengganti = 100 % dari agregat halus Perhitungan tiap saringan ditampilkan dalam tabel berikut:

Tabel 4.6. Perhitungan tiap agregat dengan tebal rerata sampel = 6,5 cm

Nomor Saringan

% Tertahan

% lolos

Tiap

Volume Agregat Tiap

Komulatif

Saringan

Saringan

Berat Agregat SG

Tiap

Komulatif

Saringan

Saringan

blend

Komulatif

1 1/2" 3/8" #4 #8

2 100,00 95,00 42,50 25,00

3 0,00 5,00 57,50 75,00

4 0,00 5,00 52,50 17,50

cm3 5 0,00 23,89 250,89 83,63

cm3 6 0,00 23,89 274,78 358,41

gr/cm3 7 0,00 2,64 2,64 2,64

gram 8 0,00 63,20 663,60 227,47

gram 9 0,00 63,20 726,80 954,28

# 200

4,50

95,50

20,50

97,97

456,38

0,90

88,46

1042,74

PAN

0,00

100,00

4,50 100,00 9,75

21,50 477,89 47,27

477,89

2,83

1103,60

525,15

1,05

60,86 1103,60 49,50

Aspal dalam %Volume

Saringan

Keterangan

10

Serbuk Ban Bekas

1153,10

Terlihat didalam tabel bahwa berat total campuran = 1153,10 gram. Nilai ini belum mendekati 1100 gram, maka dilakukan interpolasi dengan batas bawah = 6 cm dan batas atas = 6,5 cm. X1 = 6

f(x1) = 1052,43

X2 = 6,5

f(x2) = 1153,10 commit to user F(x) = 1100

X =…?



Dengan metode interpolasi linier 𝑓 𝑥2 − 𝑓(𝑥1) × (𝑥 − 𝑥1) 𝑥2 − 𝑥1 1153,10 − 1052,43 1100 = 1052,43 + × (𝑥 − 6) 6,5 − 6 𝑓(𝑥) = 𝑓(𝑥1) +

1100 = 1052,43 + 201,34x − 1208,04 1100 = 201,34𝑥 − 155,61 201,34𝑥 = 1255,61 𝑥 = 6,255 cm Dari perhitungan interpolasi, nilai tebal rerata sampel yang mendekati adalah 6,255 cm. 3. Trial 3 Diameter Sampel

= 10,145 cm

Tebal rerata Sampel

= 6,255 cm

Vol. 1 mold

= 0,25 x π x D2x T = 0,25x3,14x10,1452x6,255 = 505,36 cm3

Kadar Aspal

= 4,5 % dari berat campuran 1100 gram

Berat Aspal

= 49,5 gr

Volume Aspal

= Berat Aspal / SG aspal = 49,5 / 1,05 = 47,27 cm3

Kadar Aspal

= (Volume Aspal/ Volume Campuran) x100% = (47,27 / 505,36) x100% =9,35%

Volume Agregat Pengganti = 100 % dari agregat halus

Tabel 4.7. Perhitungan agregat dengan tebal rerata sampel = 6,255 cm Nomor Saringan

1 1/2" 3/8"

%

% Tertahan

lolos blend

2 100,00 95,00

Komulatif

3 0,00 5,00

Tiap Saringan

4 0,00 5,00

Volume Agregat Tiap

Komulatif

Saringan

Saringan

cm3 cm3 5 6 0,00 0,00 commit to user 22,90 22,90

Berat Agregat SG

gr/cm3 7 0,00 2,64

Tiap

Komulatif

Saringan

Saringan

gram 8 0,00 60,51

gram 9 0,00 60,51

Keterangan

10



#4 #8

42,50 25,00

57,50 75,00

52,50 17,50

240,50 80,17

263,40 343,57

2,64 2,64

635,40 211,80

695,91 907,71

# 200

4,50

95,50

20,50

93,91

437,48

0,90

84,52

992,23

PAN

0,00

100,00

4,50 100,00 9,75

20,61 458,09 47,27

458,09

2,83

1050,50

505,36

1,05

58,28 1050,50 49,50

Aspal dalam %Volume

Serbuk Ban Bekas

1100,00

Untuk kadar aspal 4,5%; 5%; 5,5%; 6%; 6,5% dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti

agregat halus dapat dihitung dengan cara yang sama. Untuk

selanjutnya, dapat dilihat pada Lampiran A-1 s/d A-5.

commit to user

59

Tabel 4.8. Rekapitulasi hasil perhitungan kebutuhan agregat dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

Nomor Saringan

1/2" 3/8" #4 #8 # 200 PAN Total Agregat Aspal

4,5% 5% Tiap Kumulatif Tiap Kumulatif Saringan Saringan Saringan Saringan gram gram gram gram 0,00 0,00 0,00 0,00 60,51 60,51 60,20 60,20 635,40 695,91 632,11 692,31 211,80 907,71 210,70 903,02 84,52 992,23 83,96 986,98 58,28 1050,50 58,02 1045,00 1050,50 49,50

1100,00

1045,00 55,00

1100,00

Berat Agregat 5,5% 6% 6,5% Tiap Kumulatif Tiap Kumulatif Tiap Kumulatif Saringan Saringan Saringan Saringan Saringan Saringan gram gram gram gram gram gram 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 59,85 59,85 59,54 59,54 59,23 59,23 628,43 688,28 625,20 684,74 621,94 681,17 209,48 897,76 208,40 893,14 207,31 888,48 83,99 981,76 83,44 976,58 82,82 971,30 57,74 1039,50 57,42 1034,00 57,18 1028,48 1039,50 60,50

1100,00

1034,00 66,00

1100,00

1028,48 71,51

1100,00



4.3.

Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall

Sebelum melakukan pengujian Marshall, terlebih dahulu benda uji dihitung variabel volumetriknya yaitu : a. Densitas

D

Wdry (Ws  Ww)

b. Specific Gravity SG 

100 %Wagk %Wagh %Wf %Wb    SGagk SGagh SGf SGb

c. Porositas

 D  VIM  1   *100%  SGmax  Pemeriksaan ini mendapatkan tinggi dan berat benda uji lalu di lakukan proses perhitungan, sebagai contoh perhitungan pada gradasi aspal porus dengan kadar aspal 4,5 % dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus.

Berat benda uji di udara ( Wdry ) Berat benda uji SSD ( Ws ) Berat benda uji dalam air ( Ww ) Densitas SG=



Wdry (Ws  Ww)

=

= 1092 gram = 1092 gram = 401,09 gram

1092 = 1,581gr/cm3 (1092  401,09)

100 100 = %Wagk %Wagh %Wf %Wb 71,6 19,6 4,3 4,5       SGagk SGagh SGf SGb 2.64 0,902 2.831 1.05

= 1,831 gr/cm3

VIM

D   1,581  * 100 %  = 1  1  1,831 *100% = 13,680 %  SG max   

commit to user



Setelah pengujian volumetrik dilakukan, maka pengujian Marshall dapat dilakukan. Untuk perhitungan stabilitas, dial dari pembacaan alat harus terlebih dahulu dikalibrasi. Untuk penghitungan stabilitas yang terkoreksi digunakan Rumus 2.5. setelah stabilitas terkoreksi didapat, maka Marshall Quatient dapat dicari dengan menggunakan Rumus 2.6. Sebagai contoh perhitungan pada campuran aspal porus dengan kadar aspal 4,5 % dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. Dial stabilitas = 3 lb Q

= Dial x f. Kal x konversi = 3 x 30,272 x 0,4536 = 41,194 kg

q

= Q x koreksi tebal = 41,194 x 1,01 = 41,529kg

Flow = 6,2 mm MQ

= q/flow = 41,529 / 6,2 = 6,698 kg/mm

Untuk hasil perhitungan volumetrik dan pengujian marshall dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus dan variasi kadar aspal 4,5%;5%; 5,5%; 6%;

6,5%

selengkapnya

dapat

dilihat

commit to user

pada

Tabel

4.9.

62

Tabel 4.9. Hasil Uji Volumetrik dan hasil Marshall Gradasi Aspal Porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

Kadar Aspal

Berat Kering

No 4,5.1 4,5.2 4,5.3

(%) a 4,5 4,5 4,5

(gr) b 1092 1094 1091

Berat Dalam Air (gr) c 401,09 405,11 403,12

5.1 5.2 5.3

5 5 5

1095 1096 1088

411,77 413,38 390,82

1095 1096 1088

5,5.1 5,5.2 5,5.3

5,5 5,5 5,5

1093 1089,5 1094,5

412,40 401,01 406,22

1093 1089,5 1094,5

6.1 6.2 6.3

6 6 6

1094,4 1092 1094

405,71 410,99 411,17

1094,4 1092 1094

6,5.1 6,5.2 6,5.3

6,5 6,5 6,5

1085 1094 1094,3

400,35 414,08 406,82

1085 1094 1094,3

Benda Uji

Berat SSD (gr) d 1092 1094 1091

Densitas

Sgmix

(gr/cm3) (gr/cm3) e f 1,581 1,831 1,588 1,831 1,586 1,831 1,585 1,603 1,824 1,606 1,824 1,561 1,824 1,590 1,606 1,817 1,582 1,817 1,590 1,817 1,593 1,589 1,81 1,604 1,81 1,602 1,81 1,598 1,585 1,803 1,609 1,803 1,592 1,803 1,595

Porositas Stabilitas (%) g 13,680 13,268 13,379 13,442 12,134 11,975 14,442 12,850 11,616 12,908 12,483 12,336 12,204 11,408 11,483 11,698 12,104 10,759 11,716 11,526

Dial (lb) h 3 4 3 5 4 6 5 6 6 7 5 5 6 4 5

Kalibrasi Koreksi Koreksi (kg) tebal (kg) i 41,194 54,926 41,194 45,771 68,657 54,926 82,388 68,657 68,657 82,388 82,388 77,811 96,120 68,657 68,657 82,388 82,388 54,926 68,657 68,6569

j 1,01 1,01 1,02 1,03 1,01 0,96 1,04 0,99 0,96 1,02 1,04 1,03 1,03 1,06 1,02

k 41,529 55,715 41,915 46,386 70,845 55,500 79,422 68,589 71,403 81,204 79,273 77,293 97,561 71,317 70,931 79,937 84,654 58,328 69,944 70,975

Flow

MQ

(mm) l 6,2 5,9 6,6 6,233 5,4 5,1 5,2 5 5,6 6,2 5,2 5,667 6,4 6,7 6,3 6,467 6,4 8,3 5,6 6,767

(kg/mm) m 6,698 9,443 6,351 7,497 13,120 10,882 15,274 13,092 12,751 13,097 15,245 13,698 15,244 10,644 13,511 13,133 13,227 7,028 12,490 10,915



Keterangan tabel : a

= Kadar aspal, mulai 4,5 % sampai dengan 6,5 %

b

= Berat benda uji diudara (gr)

c

= Berat benda uji air (gr)

d

= Berat benda uji SSD (gr)

e

= Densitas / kepadatan (gr/cm3) dicari dengan Rumus 2.2

f

= Specific Grafity (gr/cm3) dicari dengan Rumus 2.3

g

= Porositas (%) dicari dengan Rumus 2.4

h

= Dial dari pembacaan alat (lb)

i

= Nilai stabilitas setelah dikalibrasi dicari dengan rumus Q = dial x f. kal x konversi, dimana nilai konversi sebesar 0,454

j

= Koreksi tebal ( pada Lampiran B-3 )

k

= Nilai stabilitas terkoreksi dicari dengan rumus q = Q x koreksi tebal

l

= Flow, dicari dari pembacaan alat (mm)

m

= Marshall Quatient (kg/mm) dicari dengan Rumus 2.6

Tabel 4.10. Rekapitulasi perhitungan marshall untuk aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus Kadar Aspal

Densitas

Porositas

Stabilitas

Flow

MQ

(%)

(gr/cm3)

(%)

(kg)

(mm)

(kg/mm)

4,5

1,585

13,442

46,386

6,233

7,504

5

1,590

12,850

68,589

5

13,103

5,5

1,593

12,336

77,293

5,667

13,698

6

1,598

11,698

79,937

6,467

13,145

6,5

1,594

11,526

70,975

6,767

10,925

commit to user



Dari hasil rekapitulasi untuk masing – masing persentase agregat pengganti dapat dibuat suatu hubungan untuk mendapatkan kadar aspal yang optimum (OBC) seperti yang terlihat pada Gambar 4.3. s/d Gambar 4.7.

85,000 80,000

Stabilitas(kg)

75,000 70,000 65,000 60,000

y = -19,54x2 + 227,0x - 579,2 R² = 0,996

55,000 50,000 45,000 4 Stabilitas

4,5

5

5,5

6

6,5

7

6,5

7

Kadar Aspal (%)

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas

14,000 13,500

Porositas

13,000 12,500 12,000

y = -0,996x + 17,85 R² = 0,976

11,500 11,000 4 Porositas

4,5

5

5,5

6

Kadar Aspal (%)

commit to user Gambar 4.4. Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan Porositas



1,600 1,598

Densitas (gr/cm3)

1,596 1,594 1,592 1,590 y = 0,005x + 1,563 R² = 0,687

1,588 1,586 1,584 4 Densitas

4,5

5

5,5

6

6,5

7

Kadar Aspal (%)

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan Densitas

8,000 7,500

Flow (mm)

7,000 6,500 6,000 5,500 y = 0,506x + 3,24 R² = 0,326

5,000 4,500 4,000 4 Flow Linear (Flow)

4,5

5

5,5

6

6,5

Kadar Aspal (%)

Gambar 4.6. Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan Flow commit to user

7



15,000

Marshall Qoutient (kg/mm)

14,000 13,000 12,000 11,000 10,000

y = -4,584x2 + 51,65x - 131,6 R² = 0,903

9,000 8,000 7,000 4 Marshall Quotient

4,5

5

5,5

6

6,5

7

Kadar Aspal (%)

Gambar 4.7. Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan Marshall Quotient

Dari Gambar 4.3. s/d Gambar 4.7. dapat diketahui bahwa kadar aspal pencampuran yang dimulai dari kadar aspal 4,5 % hingga 6,5 % dengan interval kenaikan 0,5% mengalami suatu titik puncak dimana pada titik tersebut merupakan titik dimana kadar aspal mencapai titik optimum. Nilai titik optimum dapat ditentukan dengan persamaan turunan pertama sama dengan nol (y’ = 0) dari persamaan regresi polinomial hubungan antara kadar aspal dengan stabilitas.

commit to user



4.4.

Penentuan Nilai Kadar Aspal Optimum

Kadar aspal optimum adalah kadar aspal yang akan menghasilkan sifat karakteristik terbaik pada suatu campuran aspal. Kadar aspal optimum ditentukan berdasarkan nilai stabilitas yang terbesar atau lebih tepatnya dengan penurunan/diferensial (y’ = 0) persamaan regresi polinomial dari grafik hubungan kadar aspal dengan stabilitas.

Dari grafik hubungan kadar aspal dengan stabilitas (Gambar 4.3.) didapatkan persamaan kuadrat untuk : y = -19,54 X2 + 227,0 X – 579,2 y’ = 0 0 = -39,08 X + 227 39,08 X = 227 X = 5,808 % Jadi kadar aspal optimum adalah 5,808 % dari berat total campuran. .

commit to user



4.5.

Karakteristik Campuran Saat Kadar Aspal Optimum

Setelah mendapatkan nilai kadar aspal optimum, kemudian dicari nilai karakteristik aspal yang lain dengan cara menganalisis data dari kadar aspal optimum yang telah didapatkan sebelumnya kedalam persamaan regresi untuk tiap-tiap hubungan kadar aspal dengan karakteristik aspal.

Tabel 4.11. Rekapitulasi Nilai Karakteristik Marshall untuk Benda Uji dengan Kadar Aspal Optimum

Jenis Aspal

KAO

Aspal porus dengan 5,808% serbuk sebagai

ban

bekas

pengganti

agregat halus

Karakteristik Campuran

NILAI

Stabilitas (kg)

80,075

Flow(mm)

6,178

Marshall Quotient (kg/mm)

13,751

Densitas (gr/cm3)

1,592

Porositas (%)

12,065

commit to user



4.5.1. Hasil Penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) Untuk memperjelas seberapa besar perubahan yang terjadi akibat adanya penggantian agregat batuan dengan agregat ban pada beberapa karakteristik aspal porus, maka berikut ini disajikan perbandingan hasil penelitian:

Tabel 4.12. Rekapitulasi Hasil Penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung

Kadar Aspal

ITS terkoreksi

(%)

Kg/mm2

4,5

0,0013

13,4344

5

0,0026

26,7981

5,5

0,0013

15,5335

6

0,0033

31,7637

6,5

0,0054

54,5848

KPa

Dari tabel di atas menunjukan bahwa campuran aspal porus dengan penggunaan ban sebagai pengganti agregat halus mengakibatkan penurunan terhadap Stabilitas dan Nilai ITS. Untuk hasil perhitungan volumetrik dan pengujian ITSdengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus dan variasi kadar aspal 4,5%;5%; 5,5%; 6%; 6,5%

selengkapnya

dapat

dilihat

commit to user

pada

Tabel

4.13



Tabel 4.13 Hasil Pengujian Benda Uji dengan ITS

Benda Uji No

Kadar Aspal (%) a

Dial (lb) b

Kalibrasi (kg) c

Koreksi (kg) d

ITS 4,5.1 ITS 4,5.2 ITS 4,5.3

4,5 4,5 4,5

1 1 1

0,4540 0,4540 0,4540

13,7435 13,7435 13,7435

kg/mm2 e 0,0014 0,0014 0,0014

ITS.5.1 ITS.5.2 ITS.5.3

5 5 5

1 3 2

0,4540 1,3620 0,9080

13,7435 41,2305 27,4870

0,0014 0,0041 0,0027

ITS.5,5.1 ITS.5,5.2 ITS.5,5.3

5,5 5,5 5,5

1 1 1

0,4540 0,4540 0,4540

13,7435 13,7435 13,7435

0,0014 0,0014 0,0014

ITS.6.1 ITS.6.2 ITS.6.3

6 6 6

2 3 2

0,9080 1,3620 0,9080

27,4870 41,2305 27,4870

0,0028 0,0042 0,0028

ITS.6,5.1 ITS.6,5.2 ITS.6,5.3

6,5 6,5 6,5

4 4 4

1,8160 1,8160 1,8160

54,9740 54,9740 54,9740

0,0055 0,0056 0,0055

Stabilitas

commit to user

ITS Terkoreksi kPa f 13,4308 13,4148 13,4575 13,4344 13,6089 39,8810 26,9043 26,7981 13,5166 13,6638 13,4201 13,5335 27,2398 40,9750 27,0764 31,7637 54,3047 55,1450 54,3047 54,5848



Keterangan tabel : a

= Kadar aspal, mulai 4,5 % sampai dengan 6,5 %

b

= Dial dari pembacaan alat (lb)

c

= Hasil pembacaan beban Dapat dicari dengan dial x 0,454, dimana 0,454 adalah nilai konversi

d

= Beban terkoreksi Dapat dicari dengan 0,454 x kalibrasi alat

e

= Nilai ITS terkoreksi dalam satuan kg/mm2 Dapat dicari dengan rumus ITS =

f

2P 3,14  (h  d )

= Nilai ITS terkoreksi dalam satuan KPa

commit to user



Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu dilakukan konversi satuan. Berikut disajikan contoh penkonversian satuan: Kode benda uji

= ITS.4,5.1

Hasil pembacaan beban

= 1lb = 1lb × 0,454 = 0,454 kg

Beban terkoreksi

= 0,454 kg × kalibrasi alat

Beban terkoreksi

= 0,454 Kg × 30,272 = 13,7434 kg

ITS =

2P 2  13,7434   0,00137 kg/mm2   h  d 3,14  63,025  101,45

ITS = 0,00137 kg/mm2 × 9,81 m/s2 = 0,01343 MPa = 13,430KPa Kalibrasi alat 30,272

60

50

ITS (KPa)

40 y = 14,40x2 - 140,9x + 360,4 R² = 0,824 30

20

10

0 4 ITS

4,5

5

5,5

6

Kadar Aspal (%)

Gambar 4.8. Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan ITS

commit to user

6,5

7



4.6.

Pembahasan Hasil Penelitian

4.6.1

Pembahasan Hasil Penelitian Marshall Test

4.6.1.1

Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas pada

Aspal Porus

dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

Berdasarkan tabel 4.11 dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum pada kadar aspal 5,808% didapat nilai Stabilitas sebesar 80,075 kg. Dari hasil penelitian aspal porus yang lain, didapat nilai stabilitas pada kondisi optimum dari aspal porus tanpa agregat pengganti (serbuk ban bekas) diketahui sebesar 441,76 kg. (Suwarno, 2006) Perbandingan Stabilitas antara campuran aspal porus dengan agregat pengganti (serbuk ban bekas) dapat dibuat grafik dalam Gambar 4.9 sebagai berikut: 441,76 450 400

Stabilitas campuran aspal porus tanpa agregat pengganti (Suwarno, 2006)

350 300 250 200 150

80,075

Stabilitas campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

100

50 0

Gambar 4.9. Grafik hubungan perbandingan nilai stabilitas

Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban yang bekerja tanpa perubahan bentuk. Dari Gambar 4.9 diatas menunjukkan bahwa dengan mengganti agregat halus dengan serbuk ban bekas pada saringan #200 akan menyebabkan penurunan stabilitas sebesar 81,87 %, hal ini disebabkan karena serbuk ban bekas dengan agregat tidak menyatu sepenuhnya (kurang interlock), commit to user selain itu tingkat kekerasan (hardness) dari limbah ban sebagai pengganti



sebagian agregat halus juga rendah. Disamping itu karena benda uji memiliki tingkat kepadatan yang kecil. Tingkat kepadatan berbanding lurus terhadap stabilitas. Apabila kepadatan kecil, maka stabilitas juga kecil. Pada Gambar 4.3 Nilai r2 pada hubungan antara kadar aspal optimum dengan stabilitas pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus sebesar 0,996 yang artinya 99,6 % nilai stabilitas dapat dijelaskan oleh kadar aspal optimum. Koefisien korelasi (r) mempunyai nilai yang merupakan akar dari koefisien determinasi. Jadi akar dari 0,996 adalah 0,997 sehingga dapat diketahui bahwa hubungan korelasi antara nilai stabilitas dengan kadar aspal optimum adalah sangat kuat.

4.6.1.2

Hubungan Kadar Aspal dengan Flow pada Aspal Porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

Berdasarkan Gambar 4.6 dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum yaitu 5,808 % didapat nilai flow sebesar 6,178 mm. Dari hasil penelitian aspal porus yang lain, didapat nilai flow pada konisi optimum dari aspal porus tanpa adanya agregat pengganti (serbuk ban bekas) adalah sebesar 3,79 mm (Suwarno, 2006) Perbandingan flow antara campuran aspal porus dengan agregat pengganti (serbuk ban bekas) dapat dibuat grafik dalam Gambar 4.10 sebagai berikut:

6,178 7

6 5

3,79

4 3 2 1 0

Gambar 4.10 Grafik perbandingan nilai flow commit to user

Flow campuran aspal porus tanpa agregat pengganti (Suwarno, 2006) Flow campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus



Nilai flow merupakan besarnya perubahan bentuk plastis dari campuran akibat adanya beban sampai batas keruntuhan. Nilai flow menunjukkan tingkat kelenturan atau kekakuan campuran. Dengan adanya penambahan serbuk ban bekas akan mengakibatkan campuran aspal ini menjadi lebih elastis sehingga mampu menahan kelelahan plastis lebih baik dari pada tanpa adanya limbah ban bekas sebagai agregat pengganti. Dapat dilihat bahwa nilai flow dari aspal porus dengan mengganti agregat halus dengan serbuk ban bekas mengalami kenaikan sebesar 38,65 %, dengan adanya serbuk ban bekas akan mengakibatkan campuran aspal porus menjadi lebih elastis sehingga campuran aspal porusmampu menahan kelelehan plastis lebih baik daripada campuran aspal porus tanpa penggunann serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. Pada Gambar 4.6. Nilai r2 pada hubungan antara kadar aspal optimum dengan flow pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus sebesar 0,326 yang artinya 32,6 % nilai flow dapat dijelaskan oleh kadar aspal optimum. Koefisien korelasi (r) mempunyai nilai yang merupakan akar dari koefisien determinasi. Jadi akar dari 0,326 adalah 0,571 sehingga dapat diketahui bahwa hubungan korelasi antara nilai flow dengan kadar aspal optimum adalah cukup kuat.

4.6.1.3

Hubungan kadar aspal dengan Densitas pada aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

Berdasarkan Gambar 4.5 dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus sebesar 5,808 % didapat nilai Densitas sebesar 1,592 gr/cm³. Dari hasil penelitian yang lain dengan aspal porus tanpa serbuk ban bekas sebagaai penganti agregat halus memiliki nilai Densitas sebesar 1,79 gr/cm³ Perbandingan Densitas tersebut dapat dibuat grafik dalam Gambar 4.11 sebagai berikut: commit to user



1,79 1,8 1,75

Densitas campuran aspal porus tanpa agregat pengganti (Suwarno, 2006)

1,7 1,65

1,592

1,6 1,55

Densitas campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

1,5 1,45

Gambar 4.11 Grafik perbandingan nilai Densitas

Terjadinya penurunan tingkat kepadatan dari campuran ini disebabkan karena nilai specific gravity dari potongan ban yang lebih rendah dari nilai specific gravity agregat batu, sehingga dengan berat yang sama agregat ban bekas mempunyai volume yang lebih besar daripada agregat batu. Saat penumbukan, limbah ban bekas yang berbentuk kubus memiliki sifat yang elastis yaitu mampu kembali ke posisi semula Hal ini menyebabkan rongga yang terbentuk pada benda uji dengan ban bekas lebih banyak sehingga tingkat kepadatannya pun lebih rendah.

Dari Gambar 4.11 dapat dilihat bahwa nilai Densitas dari campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus mengalami penurunan sebesar 11,06 %. Hal ini disebabkan karena benda uji memiliki tingkat kepadatan yang kecil. Tingkat kepadatan berbanding lurus dengan stabilitas, apabila kepadatan kecil, maka stabilitas juga kecil, selain itu bentuk dari agregat yang pipih juga berpengaruh terhadap berkurangnya nilai stabilitas. Pada Gambar 4.5. Nilai r2 pada hubungan antara kadar aspal optimum dengan densitas pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti commit to user



agregat halus sebesar 0,687 yang artinya 68,70 % nilai densitas dapat dijelaskan oleh kadar aspal optimum. Koefisien korelasi (r) mempunyai nilai yang merupakan akar dari koefisien determinasi. Jadi akar dari 0,687 adalah 0,828 sehingga dapat diketahui bahwa hubungan korelasi antara nilai densitas dengan kadar aspal optimum adalah kuat.

4.6.1.4

Hubungan kadar aspal dengan porositas

pada

aspal porus

dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus Berdasarkan Gambar 4.4 dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum pada campuran tanpa ban sebesar 5,808 % didapat nilai Porositas sebesar 12,065 %. Dari hasil penelitan aspal porus yang lain didapat nilai stabilitas pada kondisi optimum dari aspal porus tanpa agregat pengganti (serbuk ban bekas) diketahui sebesar 31,6 %. (Suwarno, 2006) Perbandingan Porositas tersebut dapat dibuat grafik dalam Gambar 4.12 sebagai berikut:

31,6 35 30

Porositas campuran aspal porus tanpa agregat pengganti (Suwarno, 2006)

25 20 12,065 15 10

Porositas campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

5 0

Gambar 4.12. Grafik perbandingan nilai Porositas

Porositas adalah prosentase pori atau rongga udara yang terdapat dalam suatu campuran. Hal ini dikarenakan kepadatan dari campuran aspal ini dengan agregat commit to user pengganti (ban bekas) lebih rendah dari pada tanpa limbah ban ini disebabkan



karena penambahan ban menyebabkan benda uji mengalami penggeseran saat melakukan penumbukan, sehingga pori pada campuran menjadi besar. Dengan kata lain bahwa porositas berbanding terbalik dengan densitas. Apabila densitas kecil, maka porositas besar.

Dari Gambar 4.12 dapat dilihat bahwa nilai porositas dari aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus mengalami penurunan sebesar 61,82 %, hal ini dikarenakan karena kepadatan dari campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus lebih rendah dibandingkan dengan campuran aspal porus tanpa serbuk ban bekas. Pada Gambar 4.4. Nilai r2 pada hubungan antara kadar aspal optimum dengan porositas pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus sebesar 0,976 yang artinya 97,60 % nilai porositas dapat dijelaskan oleh kadar aspal optimum. Koefisien korelasi (r) mempunyai nilai yang merupakan akar dari koefisien determinasi. Jadi akar dari 0,976 adalah 0,987 sehingga dapat diketahui bahwa hubungan korelasi antara nilai porositas dengan kadar aspal optimum adalah sangat kuat.

4.6.1.5

Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient pada Aspal Porus dengan Serbuk Ban Bekas Sebagai Pengganti Agregat Halus

Berdasarkan Gambar 4.7 dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum pada campuran tanpa ban sebesar 5,808 % didapat nilai marshall quotient sebesar 13,698 kg/mm. Dari hasil penelitian aspal porus yang lain didapat nilai marshall quotient

sebesar 116,83 kg/mm. (Suwarno, 2006)

Perbandingan marshall

quotient tersebut dapat dibuat grafik dalam Gambar 4.13 sebagai berikut:

commit to user



116,83 120 MQ campuran aspal porus tanpa agregat pengganti (Suwarno, 2006)

100 80 60 40

13,751

MQ campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

20 0

Gambar 4.13. Grafik perbandingan nilai Marshall Quotient

Marshall Quotient merupakan hasil bagi dari stabilitas dan flow, yang besarnya merupakan indikator dari kelenturan yang potensial terhadap keretakan. Dari Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa nilai marshal quotient dari aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus mengalami penurunan sebesar 88,22 %. Dengan adanya penambahan limbah ban bekas akan mengakibatkan penurunan nilai stabilitas campuran dan naiknya flow. Apabila stabilitas turun dan flow naik akan menyebabkan turunnya nilai marshal quotient karena stabilitas dan flow hubungannya berbanding terbalik. Pada Gambar 4.7. Nilai r2 pada hubungan antara kadar aspal optimum dengan Marshall Quotient pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus sebesar 0,903 yang artinya 90,30 % nilai Marshall Quotient dapat dijelaskan oleh kadar aspal optimum. Koefisien korelasi (r) mempunyai nilai yang merupakan akar dari koefisien determinasi. Jadi akar dari 0,903 adalah 0,9502 sehingga dapat diketahui bahwa hubungan korelasi antara nilai Marshall Quotient dengan kadar aspal optimum adalah sangat kuat. commit to user



4.6.2 Pembahasan Hasil Penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS)

Pengujian kuat tarik tidak langsung (indirect tensile strength) merupakan suatu metoda untuk mengetahui nilai gaya tarik dari suatu campuran. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui indikasi akan terjadinya retak dilapangan. Berdasarkan pada hasil penelitian terlihat bahwa pada Gambar 4.8 nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) pada aspal porus mengalami peningkatan sesuai dengan bertambahnya kadar aspal, Peningkatan yang relatif besar terlihat pada titik kadar aspal maksimum yaitu 5,808 %, Peningkatan nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) menandakan bahwa semakin banyak kadar aspal yg digunakan maka mempengaruhi nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) yang besar seiring dengan berkurangnya agregat atau volume serbuk ban bekas yang terkandung dalam campuran aspal.

Dari hasil penelitian yang lain dengan aspal porus tanpa serbuk ban bekas sebagaai penganti agregat halus memiliki Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) nilai sebesar 556,41 KPa. Perbandingan Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) tersebut dapat dibuat grafik dalam Gambar 4.14 sebagai berikut:

556,41 600 Nilai ITS campuran aspal porus tanpa agregat pengganti

500 400 300 200 29,483

Nilai ITS campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus

100

0

Gambar 4.14. Grafik perbandingan nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) commit to user



Berdasarkan Gambar 4.14 dapat terlihat perbandingan nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) terjadi perubahan yang sangat signifikan, aspal porus dengan gradasi BS dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus memiliki nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) sebesar 29,483 KPa, dari hasil tersebut mengalami penurunan nilai Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) sebesar 94,881%.. Pada Gambar 4.8. Nilai r2 pada hubungan antara kadar aspal optimum dengan ITS pada campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus sebesar 0,824 yang artinya 82.40 % nilai ITS dapat dijelaskan oleh kadar aspal optimum. Koefisien korelasi (r) mempunyai nilai yang merupakan akar dari koefisien determinasi. Jadi akar dari 0,824 adalah 0,9077 sehingga dapat diketahui bahwa hubungan korelasi antara nilai ITS dengan kadar aspal optimum adalah sangat kuat.

commit to user



4.6.3. Rekapitulasi Hasil Penelitian

Untuk memperjelas seberapa besar perubahan yang terjadi akibat adanya penggantian agregat halus menjadi serbuk ban bekas pada beberapa karakteristik aspal porus, maka berikut ini disajikan perbandingan hasil penelitian:

Tabel 4.14. Rekapitulasi Hasil Penelitian Marshall Test No

Jenis Pengujian

1

Stabilitas (kg)

2

Flow (mm)

3

Tanpa Agregat

Dengan Serbuk

Perubahan

Pengganti

Ban Bekas

(%)

441,76*

80,075

81,87 (-)

3,79*

6,178

38,65 (+)

116,83*

13,751

88,22 (-)

Marshall Quotient (kg/mm)

4

Densitas (gr/cm3)

1,79*

1,592

11,06 (-)

5

Porositas (%)

31,6*

12,065

61,82 (-)

Sumber: *Suwarno (2006)

Tabel 4.15. Rekapitulasi Hasil Penelitian Indirect Tensile Srength No

1

2

Jenis Aspal Tanpa Agregat Pengganti Serbuk Ban Bekas

Jenis

KAO

Hasil

ITS (KPa)

4,8 %*

556,41*

ITS (KPa)

5,808 %

29,483

Pengujian

Sumber: *Suwarno (2006)

commit to user

Keterangan

Mengalami penurunan sebesar 94,881%


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik UNS, dan analisa data yang sudah dilakukan maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1.

Kesimpulan Karakteristik Marshall 1.1

Campuran aspal porus dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus yang tertahan pada saringan #200 diperoleh nilai KAO sebesar 5,808 %, dari nilai ini maka didapatkan nilai Marshall Properties, yaitu:

1.2



Stabilitas sebesar 80,075 kg



Densitas didapatkan nilai sebesar 1,592 gr/cm



Porositas didapatkan nilai sebesar 12,065 %



Flow didapatkan nilai sebesar 6,178 mm



Marshall Quotient didapatkan nilai sebesar 13,751 kg/mm

3

Berdasarkan perbandingan hasil penelitian dengan aspal porus tanpa agregat pengganti pada kondisi optimum (Suwarno,2006), maka didapatkan perubahan karakteristik Marshall Properties, yaitu: 

Stabilitas mengalami penurunan sebesar 81,87 %



Densitas mengalami penurunan sebesar 11,06 %



Porositas mengalami penurunan sebesar 61,82 %



Flow mengalami kenaikan sebesar 38,65 %



Marshall Quotient mengalami penurunan sebesar 88,22 %

commit to user

83



2.

Kesimpulan Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) 2.1

Pada penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) dengan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus meski terlihat pada kadar aspal 5,808 % sebesar 28,483 KPa namun dengan hasil seperti itu belum mampu untuk menahan gaya tarik yang besar pada perkerasan jalan.

2.2

Pada penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITS) serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus mengalami penurunan sebesar 94,881% yaitu dari agregat normal 556,41 KPa menjadi 28,483 KPa.

5.2. Saran Saran yang dapat dikemukakan sehubungan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Tidak perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terkait dengan penggunaan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus. 2. Penggunaan serbuk ban bekas sebagai pengganti agregat halus pada campuran aspal porus tidak bisa dipergunakan pada lapis perkerasan jalan.

commit to user



ABSTRAK

Nur Satrio, 2011. Kajian Laboratorium Indeks Workabilitas pada Campuran Asphalt Concrete ( AC ) dengan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Campuran asphalt concrete( AC ) umumnya menggunakan filler dari abu batu yang merupakan hasil samping dari mesin pemecah batu. Jumlah produksi dari abu batu tidak sebanding dengan penggunaanya, sehingga perlu adanya alternatif pengganti dari filler abu batu dalam campuran asphalt concrete. Abu vulkanik Merapi yang merupakan bahan yang belum termanfaatkan dapat digunakan dalam pembuatan AC. Kemudahan pengerjaan dilapangan ( workabilitas ) mempengaruhi kinerja campuran asphalt concrete( AC ). Salah satu karakter dari AC yang memiliki workabilitas yang rendah adalah tingginya pori dalam campuran. Indikator dari workabilitas campuran AC adalah dengan Indeks Workabilitas ( WI ). Penelitian ini untuk mengetahui indeks workabilitas AC dengan filler abu vulkanik. Penelitian menggunakan manual compactor Marshall. Pemakaian kadar aspal mulai 5 % - 7 % dengan interval 0, 5 %. Gradasi yang digunakan SNI 03 1737 – 1989 tipe IV. Jumlah benda uji yang digunakan tiga buah untuk tiap variasi. Pengujian yang dilakukan adalah pengukuran penurunan ketinggian tiap interval penumbukan ( 15 tumbukan ) untuk mendapatkan porositas dan WI. Nilai WI dari AC dengan filler abu vulkanik Merapi memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan filler abu batu karena bentuk filler abu vulkanik yang cubical dengan sudut yang sangat banyak. Campuran AC dengan filler abu vulkanik Merapi atau abu batu sama – sama bersifat kurang workable karena nilai Indeks Workabilitas yang diperoleh kurang dari 6 dan memiliki tingkat porositas yang tinggi yaitu diatas 5 %. Kata kunci : abu vulkanik Merapi, Indeks Workabilitas, asphalt concrete. commit to user

The Marshall Properties and Indirect Tensile Strength on Porous Asphalt Mixture with Crumb Rubber as Fine Aggregate Subtitution SKRIPSI

Recommend Documents