KAJIAN KARAKTERISTIK LABORATORIUM ASPAL PORUS DENGAN MENGGUNAKAN CRUMB RUBBER SEBAGAI BAHAN TAMBAHAN ( KAJIAN EKSPERIMENTAL ) TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh Colloqium Doqtum/ Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
SHINTA HARMADHANA 11 0404 112 Dosen Pembimbing
Ir.ZULKARNAIN A. MUIS, M.Eng.Sc NIP. 19560326 198103 1 003
BIDANG STUDI TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2016
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “Kajian Karakteristik Laboratorium Aspal Porus Dengan Menggunakan Crumb Rubber Sebagai Bahan Tambahan ”. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting, yaitu : 1.
Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.
Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Ir. Indra Jaya Pandia, MT, dan Bapak Ir. Joni Harianto, selaku Dosen Pembanding, yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.
Universitas Sumatera Utara
5.
Ayahanda H. Suhartono, SE dan Ibunda Hj. Nerfiana tercinta yang telah banyak berkorban, memberikan motivasi hidup, semangat, nasehat dan kesabaran menunggu anak nya menyelesaikan study nya, beserta saudari-saudari tersayang: Dr Vivi Puspita, Fadiah Idzni, dan Fildza Syazwana yang selalu mendoakan dan mendukung penulis.
6.
Bapak Pimpinan PT. Rapi Arjasa, yang telah membantu penulis dalam hal penyediaan Laboratorium, dan memberikan Ilmu tentang penelitian.
7.
Kepala Laboratorium Rapi Arjasa Ahmaddin, ST yang telah membantu menyelesaikan pembuatan benda Uji sampai selesai dan rekan-rekan yang berada di Lab Rapi Arjasa, serta Adik-adik Laboratorium Lab Beton dan Lab Jr yang telah membantu meneliti benda uji sampai selesai.
8.
Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
9.
Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis.
10. Sahabat-sahabat aku yang tersayang yang telah membantu penulis menyelesaikan tugas akhir, yang selalu setia mendengar celotehan-celotehan yang nggak penting aku Selvia Winata, Manna Haloho, Risky Ayu Sijabat, Dwi Damayanti, Nurhamima Daulay, Nurul Hasana Alwi, Reza Kurniawan dan Yandi (yang maksa dimasukian namanya) 11. Terimakasih untuk teman yang udah setia menemani dan membantu dari Awal sampai akhir penelitian Reza A maha. Achmad Syarif dan Nanda Fernando yang udah mau membantu Ngompack beberapa hari, dan Zultaufiq Helmi Maksum yang sudah membantu nguji di Lab Beton.
Universitas Sumatera Utara
12. Buat yang tersayang Selvia Winata yang udah setia menemani berhujan-hujanan untuk menyelesaikan Proposal dan Manna Haloho yang selalu mendengari celotehan aku. 13. Bang Alfriady Zuliansyah yang sudah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir, yang memberi masukan dan saran kepada penulis. 14. Terimakasih untuk Musik-musik yang selalu menemani sampai larut malam , dan Film Action yang selalu memberikan semangat dadakan untuk melanjutkan penulis segera menyelesaikan tugas akhir. 15. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Medan,
Januari 2016 Penulis,
Shinta Harmadhana 11 0404 112
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Aspal porus adalah salah satu tipe perkerasan yang dikembangkan di Amertika, Eropa dan Australia. Gradasi yang digunakan aspal porus memiliki persentase agregat kasar tidak kurang 85% dari volume campuran. Adanya rongga/pori tersebut menyebabkan campuran memiliki nilai VIM yang lebih tinggi tetapi menghasilkan stabilitas yang lebih rendah. Guna menigkatkan stabilitas pada aspal porus maka diberikan bahan tambahan Crumb Rubber sehingga dapat meningkatkan daya rekat pada agregat. Tujuan penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai campuran aspal konvensioanal pen 60/70 dan pengaruh tambahan Crumb Rubber berupa ban karet bekas yang dicampurkan dengan aspal konvensional pen 60/70. Hal ini akan ditinjau dari nilai Marshall. Adapun metode penelitian yang digunakan yaitu dengan menggunakan standart gradasi aspal porus spesifikasi Australian Asphalt Pavement Association (AAPA). Nilai karakteristik campuran aspal porus yang ditinjau yaitu, stability, flow, cantabro loss, dan asphalt flow down, dengan menggunakan variasi kadar aspal 4,5%;4,75%;5%;5.25%;5,5% dan juga digunakan variasi kadar Crumb Rubber 3,5%;4,5%;5,5% dan 6,5%. Penggunaan aspal konvensional penetrasi 60/70 tidak mampu memenuhi seluruh persyaratan yang ditetapkan Australian Asphalt Pavement Association (AAPA). Nilai stabilitas maksimum sebesar 327 kg dicapai pada penggunaan kadar aspal 5.5% (tidak memenuhi standar nilai stabilitas minimum yaitu 500 kg). Kadar Aspal Optimum (KAO) didapat sebesar 5.1%. Peningkatan nilai stabilitas berdasarkan penambahan Crumb Rubber sebanyak 3.5%, 4.5%, 5.5%, dan 6.5%, masing-masing adalah 486 kg, 496 kg, 645 kg, dan 533 kg. Penggunaan Crumb Rubber dapat meningkatkan nilai stabilitas sehingga memenuhi persyaratan yang ada. Proporsi penambahan Crumb Rubber pada nilai 5.5% menghasilkan efek yang paling baik.
Kata kunci : Aspal Porus, Crumb Rubber, Stabilitas, Cantabro Loss, Asphalt Flow Down,
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................................................. ABSTRAK ................................................................................................................ DAFTAR ISI............................................................................................................. DAFTAR TABEL .................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ DAFTAR NOTASI................................................................................................... BAB I.
PENDAHULUAN ....................................................................................... I.1. Umum .................................................................................................. I.2. Latar Belakang .................................................................................... I.3. Perumusan Batasan Masalah ............................................................... I.4. Tujuan Penelitian ................................................................................. I.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... I.6. Batasan masalah .................................................................................. I.7. Literatur Review .................................................................................. I.8. Sistematis Penulisan ..........................................................................
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.................................................................. ........... II.1. Umum............................................................................................ ...... II.2. Dasar Teori....................................................................................... ... II.2.1. Struktur Perkerasan Jalan......................................................... II.2.2. Aspal Porus............................................................................... II.2.3. Crumb Rubber ......................................................................... II.2.4. Crumb Rubber Asphlat ............................................................
Universitas Sumatera Utara
II.2.5. Bahan Penyusun Lapisan Aspal Porus .................................... II.2.5.1. Bahan pengikat ........................................................... II.2.5.2. Aspal Modifikasi ........................................................ II.2.5.1.1 Aspal Polymer Elastomer .................................... II.2.5.1.1 Aspal Polymer Plastomer .................................... II.2.5.3. Agregat.............. ......................................................... II.2.5.3.1 Agregat Kasar................. ..................................... II.2.5.3.2 Agregat Halus................. ..................................... II.2.5.3.3 Gradasi Agregat Campuran Aspal porus ............. II.2.5.3.3.1. Gradasi senjang ........................................... II.2.5.3.3.2. Gradasi Rapat... ........................................... II.2.5.3.3.3. Gradasi seragam........................................... II.2.5.4. Bahan Tambahan..... ................................................... II.2.5.5. Metode Pencampuran ................................................. II.2.5.6. Karakteristik Campuran Aspal Porus.......................... II.2.5.6.1. Kepadatan..................... ...................................... II.2.5.6.2. Stabilitas Marshall..................... ......................... II.2.5.6.3. Kelelehan..................... ....................................... II.2.5.6.4. Kekakuan Marshall..................... ........................ II.2.5.6.5. Skid Resistance..................... .............................. II.2.5.6.6. Rongga Terisi Aspal (VFA atau VFB)......................... II.2.5.6.7. Rongga Antar Agregat (VMA)...................................
Universitas Sumatera Utara
II.2.5.6.8. Rongga Udara dalam Campuran(VIM)..................... II.2.5.6.9. Cantabro Loss..................... .................................. II.2.5.6.10. Asphalt Flow Down........... ................................... II.3. Penelitian Terdahulu........................................................................... BAB III. METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. III.1. Program Kerja..................................................................................... III.2. Uraian Tahapan Penelitian ................................................................ III.2.1. Persiapan Alat dan Bahan...................................................... III.2.2. Pembuatan Crumb Rubber .................................................... III.2.3. Pengujian Bahan .................................................................... III.2.4. Pemilihan Gradasi Campuran Aspal Porus ........................... III.2.5. Pengujian Campuran Aspal Porus ......................................... III.2.6. Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)............................. BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN....................................... IV.1. Hasil Penelitian.................................................................................. IV.1.1. Hasil Pemeriksaan Sifat-Sifat Fisik Agregat ......................... IV.1.2. Hasil Pemeriksaan Sifat-Sifat Fisik Aspal ............................ IV.1.3. Hasil Analisis Saringan Agregat ........................................... IV.1.4. Hasil Pengujian Marshall ...................................................... IV.1.5. Hasil Pengujian Cantabro Loss,dan Asphalt Flow Down ..... IV.2. Penentuan Kadar Aspal Optimum ..................................................... IV.3. Analisis Data Pengujian Karakteristik Marshall ...............................
Universitas Sumatera Utara
IV.3.1. Analisis Volumetrik Campuran ............................................. IV.3.2. Analisis Nilai Empiris Marshall ............................................ IV.3.3. Analisis Nilai Cantabro Loss, dan Asphalt Flow Down ....... IV.4. Perbandingan Hasil Penelitian .......................................................... BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ V.1. Kesimpulan ........................................................................................ V.2. Saran .................................................................................................. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel II.1
Ketentuan Campuran Aspal Porus.......................................................... .
Tabel II.2
Persyaratan Aspal Penetrasi 60/70 .........................................................
Tabel II.3
Persyaratan polimer/modifikasi .............................................................
Tabel II.4
Persyaratan Gradasi dan Sifat Teknis Agregat Kasar ............................
Tabel II.5
Persyaratan Gradasi dan Sifat Teknik Agregat Halus............................
Tabel II.6
Persyaratan Gradasi Agregat campuran Aspal Porus ............................
Tabel IV.1 Hasil Pengujian Sifat-Sifat Fisik Agregat............................................... Tabel IV.2 Hasil Pengujian Sifat-Sifat Fisik Aspal Pen. 60/70 dan Crumb Rubber Asphalt ................................................................................................... Tabel IV.3 Hasil Pengujian Marshall Menggunakan Aspal Pen. 60/70................... Tabel IV.4 Hasil Pengujian Marshall Menggunakan Crumb Rubber Asphalt ......... Tabel IV.5 Hasil Pengujian Cantabro Loss,dan Asphalt Flow Down Menggunakan Aspal Pen. 60/70 ............................................................ Tabel IV.6 Hasil Pengujian Cantabro Loss,dan Asphalt Flow Down Menggunakan Crumb Rubber ................................................................
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
Perbedaan Antara Gradasi Rapat dan Gradasi Terbuka.................... .
Gambar II.2
Komposisi Susunan Perkerasan Lentur ...........................................
Gambar III.1 Diagram Alir Program Kerja ........................................................... Gambar III.2 Grafik Penentuan KAO Campuran Aspal Porus .............................. Gambar IV.1
Gradasi Agregat Campuran Aspal Porus .........................................
Gambar IV.2
Grafik Hubungan Density dengan Penambahan Crumb Rubber .....
Gambar IV.3
Grafik Hubungan VIM dengan Penambahan Crumb Rubber ..........
Gambar IV.4
Grafik Hubungan VMA dengan Penambahan Crumb Rubber...........
Gambar IV.5
Grafik Hubungan VFB dengan Penambahan Crumb Rubber ..........
Gambar IV.6
Grafik Hubungan Stability dengan Penambahan Crumb Rubber ....
Gambar IV.7
Grafik Hubungan Flow dengan Penambahan Crumb Rubber .........
Gambar IV.8
Grafik Hubungan MQ dengan Penambahan Crumb Rubber ...........
Gambar IV.9
Grafik Hubungan Cantabro Loss dengan Penambahan Crumb Rubber ..................................................................................
Gambar IV.10 Grafik Hubungan AFD dengan Penambahan Crumb Rubber ..........
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN DAN NOTASI
AAPA
=
Australian Asphalt Pavement Association
AFD
=
Asphalt Flow Down
AMP
=
Asphalt Mixing Plant
BS
=
British Standart
CA
=
Coarse Aggregate
CL
=
Cantabro Loss
EVA
=
Ethylene Vinyl Acetate
FA
=
Fine Aggregate
FT-USU
=
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
KAmax
=
Kadar Aspal Maximum
KAmin
=
Kadar Aspal Minimum
KAO
=
Kadar Aspal Optimum
MA
=
Medium Aggregate
MQ
=
Marshall Quotient
NS
=
Natural Sand
OACmax
=
Optimum Asphalt Content Maximum
OACmin
=
Optimum Asphalt Content Minimum
RTFOT
=
Rolling Thin Film Oven Test
SBR
=
Styrene Butadine Rubber
SBS
=
Styrene Butadine Styrene
SIS
=
Styrene Isoprene Styrene
SNI
=
Standar National Indonesia
Universitas Sumatera Utara
SSD
=
Saturated Surface Dry
VFA
=
Void Filled with Asphalt
VFB
=
Void Filled with Bitument
VIM
=
Void In Mixture
VMA
=
Void In Mineral Aggregate
Universitas Sumatera Utara
