KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG MERAPI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG MERAPI

The Marshall Characteristics of Asphalt Concrete (AC) Mix with Merapi Volcanic Ash Filler

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

Disusun Oleh : VEBBY PERMATASARI SUBONO I 0107023

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user 2011 i


digilib.uns.ac.id

LEMBAR PERSETUJUAN

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG MERAPI The Marshall Characteristics of Asphalt Concrete (AC) Mix with Merapi Volcanic Ash Filler

Disusun oleh :

VEBBY PERMATASARI SUBONO I 0107023

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Agus Sumarsono, MT Ir. Djoko Sarwono, MT commit to user N I P. 19570814 198601 1 001 N I P . 19600415 199201 1 001

ii


digilib.uns.ac.id

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG MERAPI The Marshall Characteristics of Asphalt Concrete (AC) Mix with Merapi Volcanic Ash Filler SKRIPSI

Disusun oleh:

VEBBY PERMATASARI SUBONO I 0107023 Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas sebelas Maret pada Hari Kamis, Tanggal 14 April 2011. 1.

Ir. Agus Sumarsono, MT. NIP. 19570814 198601 1 001

( ...………………………....)

2. Ir.Djoko Sarwono, MT. NIP. 19600415 199201 1 001

(……………………………)

3. Ir. Ary Setyawan Msc,PhD. NIP. 19661204 199512 1 001

(……………………………)

4. Slamet Jauhari Legowo, ST,MT. NIP. 19670413 199702 1 001

(……………………………)

Mengetahui, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Disahkan Ketua Jurusan Teknik sipil Fakultas Teknik UNS

commit to user

iii

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 19860


digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN “ Hidup harus memiliki target, karena targetlah yang akan memicu kita dalam kesuksesan ” ( Penulis ) “ Tidak ada harga atas waktu, tapi waktu sangat berharga. Memiliki waktu tidak menjadikan kita kaya, tapi menggunakannya dengan baik adalah sumber dari semua kekayaan. ” ( Mario Teguh )

Terima Kasih Ya Allah.....Atas kelancaran dan kenikmatan yang telah Engkau berikan kepadaku, sehingga karyaku ini bisa selesai ,,,,,, Kupersembahkan Karyaku Kepada:

Mama & Papaku tercinta Terima kasih atas do’a, kesabaran dan pengorbanannya untukku Leo Aryo B, Calya Chesta A.G, M Robby N.S, dan M. Wibbie W.S Terimakasih untuk semuanya kalian adalah semangat terbesarku commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Vebby Permatasari Subono. 2010. Karakteristik Marshall Campuran Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu Vulkanik Gunung Merapi. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Letusan Gunung merapi 5 November 2010 menghasilkan banyak abu vulkanik yang berdampak negatif bagi kesehatan ataupun lingkungan. Sehingga perlu dilakukan penelitian agar abu vulkanik dapat digunakan dalam lapis perkerasan jalan terutama pada perkerasan Asphalt Concrete, Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh penggantian filler abu vulkanik terhadap nilai karakteristik marshall dan apakah memenuhi persyaratan Revisi SNI No.1737-1989-F. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dilakukan yang di laboratorium dengan variasi kadar aspal 4,5%, 5%, 5,5%, 6%, dan 6,5% serta kadar abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75% dan 100% pada setiap variasi kadar aspal. Sampel yang digunakan berjumlah masing-masing 3 buah. Pengujian menggunakan alat uji Marshall Test. Pengujian yang digunakan untuk mendapatkan hubungan nilai karakteristik Marshall dengan variasi abu vulkanik yaitu analisis varian dan regresi. Hasil dari keseluruhan perhitungan anova bahwa penggantian abu vulkanik pada kadar aspal optimum 5,5% tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas, densitas, VIM dan Marshall Quotient secara nyata. Berbeda dengan hasil anova terhadap nilai flow, dimana menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. Hasil dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, penggantian filler abu vulkanik sebesar 100% dan 75% dengan kadar aspal optimum 5,45% dan 5,50% merupakan campuran AC yang nilai stabilitas dan densitasnya memenuhi spesifikasi Revisi SNI No. 1737-1989-F, namun pada nilai VIM, flow serta MQ-nya tidak memenuhi.

Kata kunci: asphalt concrete, filler, abu vulkanik, karakteristik Marshall commit to user

v


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Vebby Permatasari Subono, 2011. The Marshall Characteristics of Asphalt Concrete (AC) Mix with Merapi Volcanic Ash Filler. Thesis, Civil Engineering Department of Surakarta Sebelas Maret University. Merapi volcanic explosion on November 2010 provided volcanic ash affecting adversely the health or environment. There should be a research conducted to find out whether or not it can be used in the road hardening layer particularly in Asphalt Concrete (AC) hardening. The objective of research the effect of filler substitution of volcanic dust on the Marshall Characteristic value and whether or not it qualifies the requirement of revised SNI No.1737-1989-F This research was laboratory experimental in nature with asphalt level variation of 4.5%; 5%; 5.5%; 6%; 6.5% and volcanic ash filler level of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% in each asphalt level variation. There were 3 samples used. The examination was done using Marshall test instrument. The testing methods used for obtaining the relationship between the Marshall characteristic value and the volcanic ash variation were variance and regression analyses. Result from the overall ANOVA calculation that the replacement of volcanic ash at optimum asphalt content of 5,5 % does not cause change in the value of stability, density, VIM, and Marshall Quotient significantly. In contrast to the results of anova on the value of flow, which causes changes in the flow significantly. Result of marshall character in KAO condition, the exchange of volcanic ash are 100% and 75% with contents of asphalt optimum 5,45% and 5,50% are AC mixture wich is have stability value and density are fulfill the specification, but at VIM value, flow and Marshall Quotient are uncomplimentary.

Keywords: asphalt concrete, filler, volcanic dust, Marshall characteristic. commit to user

vi


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR ‫ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ‬ Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Karakteristik Marshall Campuran Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu Vulkanik Gunung Merapi”, yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh karakteristik abu vulkanik Merapi sebagai filler dan karakteristik uji Marshall dengan memgunakan abu vulkanik Merapi sebagai filler. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak penulis sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.

Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

2.

Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

3.

Ir. Agus Sumarsono, MT, selaku dosen pembimbing I.

4.

Ir. Djoko Sarwono, MT, selaku Dosen Pembimbing II dan Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5.

Ir. Bambang Santoso, MT dan Senot Sangadji, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademis

6.

Segenap Dosen Penguji Skripsi.

7.

Muh. Sigit Budi Laksana, ST, selaku staff Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8.

Keluarga besar Subono, Keluarga besar Imam Supi’i dan Keluarga besar Iswadi, Terimakasih atas bantuan, semangat dan kekompakannya. commit to user

vii


9.

digilib.uns.ac.id

Sahabatku tercinta Citra, Thia, Mayang, Endah terima kasih kalian selalu ada dalam suka dukaku.

10. Ami Jalu, Chitra, Benk2, Ardyan, Hero, Agung, Abd. Rozaq, Doni, Zaqi M, Ucup, dan teman-temanku semua yang ikut membantu dalam proses skripsi ini. Terimakasih atas persahabatan dan solidaritasnya. 11. Teman-teman Kost Galinta terima kasih atas support dan semangatnya. 12. Keluarga Besar Teknik Sipil 2007 terimakasih atas pertemanan dan kerjasamanya selama ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.

‫ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ‬

Surakarta,

April 2011

Penulis

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv ABSTRAK ...............................................................................................................v ABSTRACT ........................................................................................................... vi KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xvi DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xix BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah ...........................................................................................3 1.3. Batasan Masalah .............................................................................................3 1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................3 1.5. Hipotesis .........................................................................................................4 1.6. Manfaat Penelitian ..........................................................................................4 1.6.1. Manfaat Teoritis....................................................................................4 1.6.2. Manfaat Praktis .....................................................................................4 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka.............................................................................................5 2.2. Dasar Teori.. ...................................................................................................8 2.2.1. Struktur Perkerasan Jalan .....................................................................8 2.2.1.1. Lapis Permukaan (Surface Course) .........................................9 2.2.1.2. Lapis Pondasicommit Atas (Base Course).........................................10 to user

ix


digilib.uns.ac.id

2.2.1.3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) ...............................10 2.2.1.4. Tanah Dasar (Subgrade) ........................................................11 2.2.2. Pembebanan pada Perkerasan Jalan....................................................11 2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Aspal Beton (Asphalt Concrete) ...................13 2.2.3.1. Agregat ...................................................................................15 2.2.3.2. Filler Abu Vulkanik................................................................20 2.2.3.2. Aspal .......................................................................................25 2.2.4. Karakteristik Campuran ......................................................................27 2.3. Pengujian Campuran Asphalt Concrete.. ......................................................29 2.3.1. Pengujian Volumetrik..........................................................................29 2.3.2. Pengujian Marshall ……….. ..............................................................32 2.3.2.1. Stabilitas .................................................................................32 2.3.2.2. Flow ........................................................................................32 2.3.2.3. Marshall Quotient ...................................................................33 2. 4. Analisis Varian (Anova).......................... .....................................................33 2. 5. Kerangka Pemikiran.......................... ...........................................................36 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian .........................................................................................37 3.2. Waktu Penelitian...........................................................................................37 3.3. Jenis Data…………… ..................................................................................38 3.4

Peralatan …….……………………………………………………………. .38

3.5

Bahan

…….……………………………………………………………. .40

3.6. Benda Uji ......................................................................................................41 3.7. Prosedur Pelaksanaan ...................................................................................42 3.7.1. Pembuatan Benda Uji .........................................................................42 3.7.2. Volumetrik Test...................................................................................43 3.7.3. Marshall Test ......................................................................................44 3.8. Tahap Penelitian....... ....................................................................................45 BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan….. .......................................................................47 4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat ...............................................................47 4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal .................................................................. 50 commit to user

x


digilib.uns.ac.id

4.1.3. Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik ...........................................51 4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall................ .................................53 4.3. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum….. ..............................................56 4.3.1. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Stabilitas .............................................................56 4.3.2. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Flow ...................................................................59 4.3.3. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Densitas ..............................................................61 4.3.4. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap VIM ....................................................................63 4.3.5. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Marshall Quotient ..............................................65 4.4. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall ….. .................................................67 4.4.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Asphatl Concrete (AC)…………… ..................................................67 4.4.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Asphalt Concrete (AC) ....................................................................................75 4.4.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Asphalt Concrete (AC) ....................................................................................80 4.4.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai VIM pada Asphalt Concrete (AC) ....................................................................................85 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan.......….. ......................................................................................92 5.2. Saran................….. .......................................................................................92 DAFTAR PUSTAKA....….. ..................................................................................93 LAMPIRAN

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1.

Persyaratan Laston ...........................................................................14

Tabel 2.2.

Spesifikasi Pemeriksaan Agregat .....................................................19

Tabel 2.3.

Batas-batas Gradasi Menerus Agregat Campuran............................20

Tabel 2.4.

Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........22

Tabel 2.5.

Ilustrasi Perhitungan Anova .............................................................34

Tabel 3.1.

Jadwal Pelaksanaan Penelitian .........................................................37

Tabel 3.2.

Kebutuhan Benda Uji... ....................................................................41

Tabel 4.1.

Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) ...........................................48

Tabel 4.2.

Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) .......................................48

Tabel 4.3.

Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) ...........................................48

Tabel 4.4.

Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) ............................................49

Tabel 4.5.

Gradasi Rencana Campuran AC Spec IV SNI 03-1737-1989 ........49

Tabel 4.6.

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

Tabel 4.7.

Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi ................51

Tabel 4.8.

Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........52

Tabel 4.9.

Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi ...........................52

Tabel 4.10. Berat Jenis Abu Vulkanik Gunung Merapi ......................................53 Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Uji Marshall Pengganti Filler dengan Abu Vulkanik ...........................................................................................55 Tabel 4.12. Hasil uji Marshall AC pada Kadar Aspal Optimum dengan pengganti filler abu vulkanik ............................................................................ 58 Tabel 4.13. Data Nilai Stabilitas .........................................................................67 Tabel 4.14. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 4,5% .................................................................................................68 Tabel 4.15. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 4,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................69 Tabel 4.16. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,0% .................................................................................................70 commit to user

xii


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.17. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................71 Tabel 4.18. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,5% .................................................................................................71 Tabel 4.19. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................72 Tabel 4.20. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,0% .................................................................................................72 Tabel 4.21. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................73 Tabel 4.22. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................73 Tabel 4.23. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................74 Tabel 4.24. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 4,5% .................................................................................................75 Tabel 4.25. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 4,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................75 Tabel 4.26. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,0% .................................................................................................76 Tabel 4.27. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................76 Tabel 4.28. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,5% .................................................................................................77 Tabel 4.29. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................77 Tabel 4.30. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,0% .................................................................................................78 Tabel 4.31. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................78 Tabel 4.32. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% ................................................................................................. 79 commit to user

xiii


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.33. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................79 Tabel 4.34. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 4,5% .................................................................................................80 Tabel 4.35. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 4,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................80 Tabel 4.36. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,0% .................................................................................................81 Tabel 4.37. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................81 Tabel 4.38. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,5% .................................................................................................82 Tabel 4.39. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................82 Tabel 4.40. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,0% .................................................................................................83 Tabel 4.41. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................83 Tabel 4.42. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................84 Tabel 4.43. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................84 Tabel 4.44. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 4,5% .................................................................................................85 Tabel 4.45. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 4,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................85 Tabel 4.46. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,0% .................................................................................................86 Tabel 4.47. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................86 Tabel 4.48. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5,5% ................................................................................................. 87 commit to user

xiv


digilib.uns.ac.id

Tabel 4.49. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 5,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................87 Tabel 4.50. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,0% .................................................................................................88 Tabel 4.51. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................88 Tabel 4.52. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................89 Tabel 4.53. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................89 Tabel 4.54. Rekapitulasi Hasil Anova..................................................................90

commit to user

xv


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1.

Struktur Perkerasan Lentur .............................................................9

Gambar 2.2.

Distribusi Beban Pada Struktur Jalan ............................................12

Gambar 2.3.

Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata .........................................23

Gambar 2.4.

Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik ..............................................24

Gambar 2.5.

Hasil Scan Abu batu dengan Mikroskop Elektron .......................24

Gambar 2.4.

Diagram Alir Kerangka Berpikir ..................................................36

Gambar 3.1.

Alat Uji Marshall ..........................................................................39

Gambar 3.2.

Tahapan Penelitian ........................................................................45

Gambar 4.1.

Agregat yang Digunakan dalam Penelitian ...................................47

Gambar 4.2.

Grafik hubungan Stabilitas dengan Kadar Aspal ................................56

Gambar 4.3.

Grafik hubungan Flow dengan Kadar Aspal.......................................59

Gambar 4.4.

Grafik hubungan Densitas dengan Kadar Aspal .................................61

Gambar 4.5.

Grafik hubungan VIM dengan Kadar Aspal .......................................63

Gambar 4.6.

Grafik hubungan Marshall Quotient dengan Kadar Aspal ...................65

commit to user

xvi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL %

= prosentase/persen



= phi ( 3,14 )

a

= Perlakuan Abu Vulkanik

b

= Perlakuan Aspal

Bc

= kadar aspal

C

= angka koreksi ketebalan

°C

= derajat Celcius

D

= densitas

d

= diameter benda uji

df

= Derajat Kebebasan

C

= angka koreksi ketebalan

cm

= centimeter

F

= flow

Gac

= Berat Jenis Aspal (gr/cm3)

Gsa

= Berat Jenis Apparent (gr/cm3)

Gsb

= Berat Jenis Bulk (gr/cm3)

Gse

= Berat Jenis Rata-rata Agregat (gr/cm3)

gr

= gram

H0

= Hipotesa

h

= tebal benda uji

AC

= Asphalt Concrete

k

= faktor kalibrasi alat

kg

= kilogram

lb

= pounds

MQ

= Marshall Quotient

P

= porositas

Pba

= Penyerapan Aspal (%)

q

= pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

2

r

= koefisien determinasi

r

= koefisien korelasi

commit to user

xvii


digilib.uns.ac.id

S

= stabilitas

𝑆𝐵2

= Kuadrat Mean Antar Perlakuan

2 𝑆𝑊

= Kuadrat Mean di dalam Perlakuan

VB

= Variasi antar Perlakuan

Vtotal =Variasi Total VW

= Variasi di dalam Perlakuan

𝑋

= mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok

𝑋𝑗

= mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.

commit to user

xviii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Spesifikasi Bahan dan Campuran dan Data Sekunder Penelitian Lampiran B Data Primer Penelitian Lampiran C Dokumentasi Penelitian Lampiran D Kelengkapan Administrasi

commit to user

xix


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah Perkembangan dan pertumbuhan penduduk sangat pesat di Indonesia . Seiring dengan hal tersebut mengakibatkan peningkatan mobilitas penduduk. Sehingga muncul banyak kendaraan-kendaraan berat yang melintas di jalan raya. Salah satu prasarana transportasi adalah jalan yang merupakan kebutuhan pokok dalam kegiatan masyarakat. Dengan melihat peningkatan mobilitas penduduk yang sangat tinggi maka diperlukan peningkatan baik kuantitas maupun kualitas jalan yang memenuhi kebutuhan masyarakat.

Aspal beton sebagai bahan untuk konstruksi jalan sudah lama dikenal dan digunakan secara luas dalam pembuatan jalan. Hal ini disebabkan aspal beton mempunyai

beberapa

kelebihan

dibanding

dengan

bahan-bahan

lain,

kemampuannya dalam mendukung beban berat kendaraan yang tinggi dan dapat dibuat dari bahan-bahan lokal yang tersedia dan mempunyai ketahanan yang baik terhadap cuaca. Aspal beton atau asphaltic concrete adalah campuran dari agregat bergradasi menerus dengan bahan bitumen. Kekuatan utama aspal beton ada pada keadaan butir agregat yang saling mengunci dan sedikit filler sebagai mortar.

Pada tanggal 5 November 2010 terjadi letusan eksplosif Gunung Merapi, yang mengeluarkan material vulkanik yang berukuran abu ke seluruh penjuru lereng Merapi mulai dari wilayah Kabupaten Magelang, Sleman, Klaten, dan Boyolali. Karakteristik abu vulkanik ini, relative berbeda dengan debu tanah kering yang biasa dijumpai pada musim kemarau. Abu vulkanik terbentuk dari pembekuan magma yang dierupsikan secara eksplosif. Sebagian butiran dari abu ini mempunyai bentuk runcing, dan karena kandungan silikanya yang besar, abu ini mempunyai sifat absorbsi yang tinggi. commit to user

1

2 digilib.uns.ac.id


Abu vulkanik hasil piroklastik jatuhan dan juga awan panas ini menyebabkan banyak kerusakan, baik kerusakan tanaman, maupun infrastruktur, serta menyebabkan gangguan kesehatan mulai pernafasan dan penglihatan. Sehingga perlu di pikirkan untuk cara memanfaatkan abu vulkanik ini sebagai bahan yang bermanfaat dan berguna. Penelitian tentang pemanfaatan abu vulkanik ini belum begitu digalakkan apalagi dalam bidang jalan raya.

Menurut Juffrez dalam blog-nya yang berjudul bahan lapis keras, abu vulkanik dapat digunakan sebagai alternative bahan tambah dalam perkerasan jalan raya yang dapat meningkatkan stabilitas campuran perkerasan.

Hal tersebut mendorong penulis untuk memanfaatkan abu vulkanik sebagai pengganti filler dalam perkerasan Asphalt Concrete. Sehingga dengan pemanfaatan abu vulkanik sebagai filler ini diharapkan menghasilkan perpaduan yang baik antara agregat kasar, agregat halus, aspal dan filler yang nantinya akan diperoleh lapisan permukaan yang lentur dan dapat mendukung beban lalu lintas dengan baik dan nyaman tanpa mengalami deformasi atau kerusakan yang berarti dalam jangka waktu tertentu. Abu vulkanik yang dipakai dari Desa Musuk Kabupaten Boyolali yang memiliki kandungan silika dan alumina yang cukup banyak sehingga abu vulkanik ini juga diharapkan dapat meningkatkan kekakuan pada bahan ikat perkerasan serta dapat sebagai alternative pengganti semen sehingga lebih ekonomis.

commit to user

3 digilib.uns.ac.id


1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimana pengaruh nilai uji marshall campuran aspal beton dengan atau tanpa menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi? 2. Apakah campuran perkerasan AC dengan menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi persyaratan karakteristik marshall revisi SNI031737-1989?

1.3. Batasan Masalah Batasan masalah dari skripsi ini adalah : 1. Perubahan kimiawi yang terjadi tidak ditinjau. 2. Tinjauan terhadap karakteristik campuran terbatas pada pengamatan terhadap hasil pengujian Marshall. 3. Abu vulkanik memenuhi syarat sebagai filler berdasarkan ASTM C 618-78 4. Gradasi agregat berdasarkan standart revisi SNI 03-1737-1989 5. Persyaratan stabilitas, flow, porositas dan densitas berdasarkan revisi SNI 031737-1989

1.4. Tujuan Penelitian Berdasarkan landasan teori diatas maka tujuan dari penelitian sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui dan menganalisis pengaruh pemanfaatan abu vulkanik Gunung Merapi terhadap nilai uji marshall campuran AC (asphalt concrete)

2. Untuk mencari dan membandingkan hasil karakteristik marshall perkerasan AC (asphalt concrete) dengan menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi terhadap syarat revisi SNI 03-1737-1989 commit to user

4 digilib.uns.ac.id


1.5. Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini adalah penggantian filler abu vulkanik Gunung Merapi dapat meningkatkan stabilitas pada perkerasan Asphalt Concrete (AC).

1.6. Manfaat Penelitian 1.6.1. Teoritis a. Menambah pengetahuan sejauh mana filler abu vulkanik Gunung Merapi dapat digunakan sebagai perkerasan AC b. Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya kontruksi lapisan perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall. 1.6.2. Praktis a. Menambah alternatif pilihan penggunaan bahan perkerasan yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan. b. Mengatasi masalah pemanfaatan abu vulkanik Gunung Merapi terhadap lingkungan. c. Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan penggunaan filler abu vulkanik pada asphalt concrete. Sehingga dapat dijadikan pertimbangan dalam pemilihan jenis perkerasan.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka Lapis Aspal Beton (Laston) adalah suatu lapisan pada konstruksi jalan raya, yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu. (SNI 03-17371989)

Hasil pemadatan yang dilakukan pada campuran aspal yang menggunakan bahan tambahan belerang menghasilkan nilai stabilitas sisa yang lebih tinggi yaitu sebesar 85 % dibandingkan dengan nilai stabilitas sisa pada campuran yang tanpa menggunakan bahan tambahan belerang yaitu sebesar 84,5 %, nilai dari stabilitas sisa tersebut didapat dari perendaman selama 30 menit dibagi dengan perendaman 24 jam dari hasil tersebut menurut DPU, Bina Marga tahun 1987 tentang peraturan laston disyaratkan indeks perendaman tersebut minimal harus mempunyai nilai IP sebesar 75% . Sehingga dari hasil pengamatan di lab dapat disimpulkan bahwa penggunaan bahan tambahan belerang pada aspal sebagai bahan pengikat pada campuran aspal beton dapat menghasilkan nilai IP sedikit lebih tinggi. (Dwinanta Utama, Ir, MSc, DIC.2006.Pengaruh Penggunaan Belerang Pada Aspal beton Panas Lapis Perkerasan Lentur. Universitas Brawijaya Malang)

commit to user

5

6 digilib.uns.ac.id


Hasil pengujian Marshall diperoleh grafik hubungan parameter campuran aspal, dengan kadar aspal optimum 4,8%. Dan dari pengujian Marshall rendaman diketahui stabilitas tersisa setelah perendaman 24 jam pada suhu 60 ºC adalah 93,545%. Dari hasil penelitian yang kami lakukan, didapatkan hasil bahwa semua pemeriksaan telah memenuhi standart spesifikasi dari AASHTO, ASTM, dan SNI sehingga perencanaan aspal beton dengan filler kapur padam ini dapat digunakan untuk lapis perkerasan Asphalt Concrete (AC). (Henny Fennisa dan Moh. Wahyudi, 2010.Perencanaan Campuran Aspal Beton dengan Menggunakan Filler Kapur Padam. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang)

Penelitian ini menganalisis lebih lanjut mengenai karakter campuran beton aspal yang menggunakan filler gabungan antara abu kayu dan abu batu yang pada akhirnya mendapatkan titik optimum dengan rasio 50 % abu kayu dan 50 % abu batu. Dimana kompospisi tersebut adalah batas maksimal rasio jumlah abu kayu dalam filler yang menghasilkan campuran aspal beton memenuhi persyaratan the asphalt institute. Campuran tersebut juga memiliki kuat tarik secara tak langsung yang signifikan dengan campuran berfiller abu batu biasa.Selain itu angka retained stabilitynya lebih tinggi dari campuran abu batu biasa yang berarti memiliki keawetan lebih baik. (Lucas,Benny Hardyanto. 2002. Pengaruh Abu Serbuk Kayu sebagai Filer dalam Campuran Beton Aspal, Universitas Katolik Parahyangan,Fakultas teknik program studi teknik sipil, Bandung)

Kekakuan yang semakin berkurang pada benda uji seiring dengan lama masa perendaman. Kelenturan masih berusaha dipertahankan oleh campuran dengan kadar filler 100% abu batu yang diikuti 50% abu batu – 50% semen Portland dan diikuti pada 100% semen portland. Kondisi tersebut dialami pada campuran dengan dua macam tumbukan yang telah dilakukan. ( Putrowijoyo, Rian. 2006. Kajian

Laboratorium Sifat Marshall dan Durabilitas Asphalt Concrete – Wearing Course (AC-WC) dengan Membandingkan Penggunaan antara Semen Portland dan Abu Batu sebagai Filler, Universitas Dpionegoro, Program Magister Taknik Sipil, Semarang) commit to user

7 digilib.uns.ac.id


Abu terbang dibagi menjadi 4 kelompok berdasarkan tes yang dilakukan kemudian digunakan sebagai filler dalam campuran aspal beton. Abu batu, filler konvensional di India, juga digunakan untuk membandingkan hasil. Reologi sifat filler bitumen (F/B) mastic ditentukan dari uji titik lembek, uji viskositas, dan uji geser. Kekuatan dan daya tahan tes seperti stabilitas marshall, sisa pada stabilitas, rasio kekuatan tarik, dan uji creep statis dilakukan pada beton aspal bercampur dengan lima jenis pengisi dan hasilnya dianalisis dan dibandingkan. Hasil Penelitian menunjukkan bahwa semua empat kelompok abu terbang yang cocok untuk digunakan pada aspal keras bercampur dengan abu terbang dalam kelompok untuk memiliki kinerja terbaik. Isi filler optimum 7% dan sifat beton aspal campuran fly ash lebih baik daripada campuran konvensional. (Vishal Sharma, Satish Chandra, Rajan Choundhary. 2010. Karakteristik Fly Ash Campuran Aspal Beton.India)

Empat berbeda proporsi agregat pengganti digunakan khusus pada 0%, 10%, 20%, 30% dari berat total agregat kering. Campuran kadar abu vulkanik 0% digunakan sebagai campuran referensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik dari semua campuran agregat abu vulkanik, sampai dengan 20 %, yang dalam batas batas spesifikasi marshall design. Selain itu, ditemukan bahwa penggunaan agregat abu vulkanik meningkatkan sifat resistensi creep HMA (Hot Mix Asphalt). HMA dengan pengganti abu vulkanik 10% agregat memberikan hasil optimal dalam jangka perlawanan pengelupasan, ketahanan mulur, dan modulus resilient. (Jamil A. Naji and Ibrahim M. Asi. 2008. Evaluasi Kinerja Campuran Aspal Beton yang Mengandung Abu Vulkanik Granular. Yaman)

commit to user


8 digilib.uns.ac.id

2.2. Dasar Teori 2.2.1. Struktur Perkerasan Jalan Perkerasan jalan adalah campuran agregat dan bahan ikat (binder) yang diletakkan di atas tanah dasar dengan pemadatan untuk melayani beban lalu lintas.Tujuan utama pembuatan struktur perkerasan jalan adalah untuk mengurangi tegangan atau tekanan akibat beban roda sehingga mencapai tingkat nilai yang dapat diterima oleh tanah yang menyokong beban tersebut. Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi tiga jenis konstruksi perkerasan, yaitu: 1) Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Disebut “lentur” karena konstruksi ini mengijinkan terjadinya deformasi vertikal akibat beban lalu lintas. Fungsi dari lapisan ini adalah memikul dan mendistribusikan beban lalu lintas dari permukaan sampai ke tanah dasar. Salah satu jenis perkerasan lentur adalah Hot Rolled Asphalt (HRA), Porous Asphalt (PA) serta Asphalt Concrete (AC). 2) 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 di atas tanah dasar dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. 3) 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). commit to user

9 digilib.uns.ac.id


Pada umumnya jenis perkerasan yang dipakai di Indonesia adalah perkerasan lentur. Susunan struktur jalan (perkerasan lentur) di Indonesia pada umumnya mengacu kepada standar USA, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Lapis permukaan (surface course)

Lapis aus Lapis antara

Lapis pondasi atas (base course) Lapis pondasi bawah (subbase course) Tanah dasar (sub grade)

Gambar 2.1. Struktur Perkerasan Lentur 2.2.1.1. 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). a.

Lapis Aus (Wearing Course) 1) Sebagai lapisan aus, yaitu lapisan yang semakin lama semakin tipis karena langsung bersentuhan dengan roda-roda kendaraan lalu lintas, dan dapat diganti lagi dengan yang baru. 2) Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat (anti selip).

b.

Lapis Antara (Binder Course) 1) Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap ke lapisan di bawahnya dan melemahkan lapisan-lapisan tersebut. 2) Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk mengurangi tegangan pada lapisan bawah struktur jalan. 3) Menyediakan permukaan jalan yang baik dan rata sehingga nyaman dilalui. commit to user

10 digilib.uns.ac.id


2.2.1.2. Lapis Pondasi Atas (Base Course) Lapis pondasi atas adalah bagian dari lapisan perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dan lapis pondasi bawah atau dengan tanah tanah dasar apabila tidak menggunakkan lapis pondasi bawah. Karena terletak tepat di bawah permukaan perkerasan, maka lapisan ini menerima pembebanan yang berat dan paling menderita. Secara umum lapis pondasi atas (base course) mempunyai fungsi sebagai berikut : 1.

Bantalan atau lapis pendukung terhadap lapis permukaan.

2.

Pemikul beban vertikal dan horizontal.

3.

Meneruskan beban ke lapisan di bawahnya.

4.

Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah.

2.2.1.3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) Lapis pondasi bawah adalah bagian lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar. Lapisan ini berfungsi sebagai berikut : 1.

Menyebarkan beban roda ke tanah dasar, sehingga lapisan ini harus cukup kuat (CBR 20% dan Plastisitas Indeks (PI) > 10%).

2.

Efisiensi penggunaan material. Material pondasi bawah relatif lebih murah dibandingkan dengan material lapisan perkerasan di atasnya.

3.

Mengurangi tebal lapisan di atasnya yang lebih mahal.

4.

Lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul di pondasi.

5.

Lapisan pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancar. Hal ini sehubungan dengan kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca atau lemahnya daya dukung tanah dasar menahan roda – roda alat berat.

6.

Lapisan untuk mencegah partikel – partikel halus dari tanah dasar naik ke lapis pondasi atas.

commit to user



2.2.1.4. Tanah Dasar (Subgrade) Tanah dasar (Sub Grade) adalah lapisan tanah setebal 50 – 100 cm yang di atasnya akan diletakkan lapisan pondasi bawah. Sebelum lapisan – lapisan lain diletakkan, tanah dasar dipadatkan terlebih dahulu sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap perubahan volume, sehingga dapat dikatakan bahwa kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat – sifat daya dukung tanah dasar. Pemadatan yang baik akan diperoleh jika dilakukan pada kondisi kadar air optimum dan diusahakan kadar air tersebut konstan selama umur rencana. Tanah dasar dapat berupa tanah asli yang dipadatkan (jika tanah aslinya baik), tanah yang didatangkan dari tempat lain dan dipadatkan, atau tanah yang distabilisasi dengan kapur atau bahan lainnya. Adapun fungsi tanah dasar adalah sebagai tempat peletak pondasi dan pemberi daya dukung terhadap lapisan di atasnya.

Ditinjau dari muka tanah asli, maka lapisan tanah dasar (subgrade) dapat dibedakan atas lapisan tanah dasar (tanah galian), lapisan tanah dasar (tanah timbunan), lapisan tanah dasar (tanah asli).

2.2.2. Pembebanan pada Perkerasan Jalan Kendaraan pada posisi berhenti di atas struktur yang diperkeras akan menimbulkan beban langsung pada arah vertikal (tegangan statis) yang terkonsentrasi pada bidang kontak yang kecil antara roda dan perkerasan. Ketika kendaraan bergerak, timbul tambahan tegangan dinamis pada arah horisontal akibat akselerasi pergerakan kendaraan serta pada arah vertikal akibat pergerakan kendaraan ke atas dan ke bawah karena perkerasan yang tidak rata. Intensitas tegangan statis dan dinamis terbesar terjadi di permukaan perkerasan dan commit to user terdistribusi dengan bentuk piramida dalam arah vertikal pada seluruh ketebalan



struktur perkerasan. Peningkatan distribusi tegangan tersebut mengakibatkan beban atau tegangan yang terdistribusi semakin ke bawah semakin kecil sampai permukaan lapis tanah dasar. Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan–lapisan yang diletakkan di atas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan–lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan di bawahnya. Beban kendaraan dilimpahkan ke perkerasan jalan melalui melalui bidang kontak roda berupa beban terbagi rata Po. Beban tersebut diterima oleh lapisan permukaan dan disebar ke tanah dasar menjadi P1 yang lebih kecil dari daya dukung tanah dasar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Beban lalu lintas Wearing course Gaya tarik

Deformasi Gaya tarik Beban lalu lintas tersebar pada perkerasan

Base course

Sub base course Tanah dasar

Reaksi perlawanaan pada tanah dasar (Subgradae) Sumber: Wignall (2003)

Gambar 2.2. Distribusi Beban Pada Struktur Jalan Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, lapisan perkerasan jalan akan mengalami dua pembebanan yaitu beban tekan dan beban tarik. Beban tarik sering menyebabkan adanya retak, diawali dengan adanya retak awal (crack initation) pada bagian bawah lapisan perkerasan yang kemudian akan menjalar ke permukaan. Namun, retak awal juga dapat terjadi pada bagian atas lalu menyebar ke bawah permukaan.

commit to user



Kerusakan pada konstruksi perkerasan jalan salah satunya disebabkan oleh peningkatan beban dan repetisi beban. Sebagian besar jalan di Indonesia menggunakan Asphalt Concrete (AC). Asphalt Concrete yang bergradasi menerus mempunyai ketahanan yang baik terhadap deformasi permanen, tetapi kurang tahan terhadap retak akibat kelelahan yang sering disebabkan oleh beban berulang (repetisi beban). Pengulangan beban akan menyebabkan retak pada lapisan beraspal. Cuaca menyebabkan lapisan beraspal menjadi rapuh, sehingga makin rentan terhadap retak dan pelepasan (disintegrasi). Apabila retak mulai meluas dan tidak segera diperbaiki maka retak akan terus meluas dengan cepat dan terjadi gompal (spalling) dan akhirnya akan terjadi lubang. Retak yang disebabkan oleh pengulangan beban menyebabkan adanya gaya tarik yang dialami asphalt concrete. Berbeda dengan beban tekan yang secara empiris dapat diperoleh dengan pengujian Marshall secara langsung, besarnya beban tarik tidak dapat dilakukan pengujian secara langsung dengan Marshall karena terdapat ring/cincin penahan. 2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Aspal Beton (Asphalt Concrete) Aspal beton (Asphalt Concrete) merupakan salah satu jenis perkerasan lentur yang umum digunakan di Indonesia. Aspal beton merupakan suatu lapisan pada konstruksi jalan raya yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus (well graded), dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu. Pembuatan lapis aspal beton dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapisan permukaan atau lapis antara pada perkerasan jalan raya yang mampu memberikan sumbangan daya dukung terukur yang dapat melindungi konstruksi di bawahnya. Pembuatan Lapis Aspal Beton (LASTON) dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapisan permukaan atau lapis antara (binder) pada perkerasan jalan yang mampu memberikan sumbangan daya dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapisan kedap air yang dapat melindungi konstruksi dibawahnya (Bina Marga, 1987) commit to user



Aspal beton merupakan campuran merata antara agregat dan aspal sebagai bahan pengikat. Pekerjaan pencampuran dilakukan dipabrik pencampur, kemudian dibawa ke lokasi dan dihampar dengan mempergunakan alat penghampar sehingga diperoleh lapisan lepas yang seragam dan merata untuk selanjutnya dipadatkan dengan mesin pemadat dan akhirnya diperoleh lapisan padat Aspal Beton (Silvia Sukirman, 1992). Apabila dilakukan cara Marshall (PC.0201-76 MPBJ) campuran harus memenuhi persyaratan sebagai berikut: Tabel 2.1 Persyaratan Laston Sifat Campuran Stabilitas (Kg) Kelelehan/ Flow (mm) Marshall Quotient Rongga Dalam Campuran/VIM (%) Rongga Dalam Agregat/VMA (%) Rongga Terisi Aspal/VFB (%) Jumlah Tumbukan Sumber : SNI 03-1737-1989

Lalu Lintas Berat Min 800 2 200 3 15 63

Maks 4 350 5 -

2 x 75

Lalu Lintas Sedang Min 650 2 200 3 15 63 2 x 50

Maks 4.5 350 5 -

Lalu Lintas Ringan Min 460 2 200 3 15 63 2 x 35

Tabel Marshall test pada campuran AC ini juga dapat dilihat pada lampiran A.4

commit to user

Maks 5 30 5 -



2.2.3.1. 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).

Dari beberapa pendapat di atas, maka dapat diartikan bahwa agregat sebagai suatu kumpulan butiran batuan yang berukuran tertentu yang diperoleh dari hasil alam langsung maupun dari pemecahan batu besar ataupun agregat yang disengaja dibuat untuk tujuan tertentu. Seringkali agregat diartikan pula sebagai suatu bahan yang bersifat keras dan kaku yang digunakan sebagai bahan pengisi campuran. Agregat dapat berupa berbagai jenis butiran atau pecahan batuan, termasuk di dalamnya antara lain : pasir, kerikil, agregat pecah, abu/debu agregat dan lain-lain.

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. commit to user



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. 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.

Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu lintas karena dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung memikul beban di atasnya dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya.

Agregat yang akan dipakai pada perkerasan harus memperhatikan sifat - sifat agregat yaitu :

1.

Gradasi dan ukuran

Gradasi adalah ukuran butiran dalam agregat. Gradasi agregat dapat dibedakan atas: a.

Gradasi seragam/terbuka (uniform graded) adalah gradasi dengan ukuran yang hampir sama atau mengandung agregat halus yang sedikit jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi rongga antar agregat.

b.

Gradasi rapat/baik (dense graded) adalah campuran agregat kasar dan halus dalam porsi yang seimbang.

commit to user



c.

Gradasi buruk/senjang (poorly graded) adalah campuran agregat dengan proporsi satu fraksi tertentu hanya relatif sedikit atau bahkan hilang sama sekali.

2.

Kebersihan

Agregat yang mengandung substansi asing perusak harus dihilangkan sebelum digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh - tumbuhan, partikel halus dan gumpalan lumpur. Hal ini disebabkan substansi asing dapat mengurangi daya lekat aspal terhadap batuan sehingga mempengaruhi perkerasan. 3.

Kekuatan dan Kekerasan Kekuatan agregat adalah ketahanan agregat untuk tidak hancur atau pecah oleh pengaruh mekanis atau kimiawi. Agregat yang digunakan untuk lapisan perkerasan haruslah mempunyai daya tahan terhadap degradasi (pemecahan) yang mungkin timbul selama proses pencampuran, pemadatan, repetisi beban lalu lintas dan disitegrasi (penghancuran) yang terjadsi selama masa pelayanan jalan tersebut. Kekuatan dan keausan agregat diperiksa dengan menggunakan percobaan Abrasi Los Angeles, berdasarkan PB-0206-76, AASHTO T96-7 (1982) (Sukirman, 1999).

4.

Bentuk permukaan

Bentuk permukaan agregat mempengaruhi stabilitas dari lapisan perkerasan yang dibentuk oleh agregat tersebut. Partikel berbentuk kubus merupakan bentuk agregat hasil dari mesin pemecah batu (stone crusher) yang mempunyai bidang kontak lebih luas (berbentuk bidang rata sehingga memberikan interlock/saling mengunci yang lebih besar) sehingga agregat bentuk kubus ini paling baik digunakan sebagai bahan konstruksi perkerasan jalan dibandingkan agregat berbentuk bulat (Sukirman, 1999).

commit to user


5.


Tekstur permukaan Tekstur permukaan yang kasar dan kesat akan memberikan gaya gesek yang lebih besar sehingga dapat menahan gaya - gaya pemisah yang bekerja pada batuan. Selain itu tekstur kasar juga memberikan gaya kohesi (ikatan antar partikel berbeda) yang lebih baik antara aspal dan batuan. Batuan yang halus lebih mudah terselimuti aspal namun, tidak bisa menahan kelekatan aspal dengan baik. Bila tekstur permukaan semakin kasar umumnya stabilitas dan durabilitas campuran semakin tinggi (Krebs dan Walker, 1971).

6.

Porositas Porositas berpengaruh besar terhadap nilai ekonomis suatu campuran lapis perkerasan. Semakin besar porositas batuan maka aspal yang digunakan semakin banyak. Hal ini disebabkan kemampuan absorbsi dari batuan terhadap aspal juga semakin tinggi (Krebs dan Walker, 1971).

7.

Kelekatan terhadap aspal Daya lekatan dengan aspal dipengaruhi juga oleh sifat agregat terhadap air. Granit dan batuan yang mengandung silika merupakan agregat bersifat hydrophilic yaitu agregat yang cenderung menyerap air. Agregat demikian tidak baik untuk digunakan sebagai bahan campuran dengan aspal, karena mudah terjadi stripping yaitu lepasnya lapis aspal dari agregat akibat pengaruh air (Sukirman, 1999). Berdasarkan proses pengolahannya agregat yang digunakan pada perkerasan lentur dapat dibedakan menjadi tiga jenis: a. Agregat alam (Natural Aggregate) Agregat alam terbentuk karena proses erosi dan degradasi. Bentuk partikel dari agregat alam ditentukan dari proses pembentukannya. Aliran air sungai membentuk partikel bulat dengan permukaan yang licin. Degradasi agregat di bukit - bukit membentuk partikel - partikel yang bersudut dengan permukaan yang kasar. Berdasarkan tempat asalnya agregat alam dapat dibedakan atas pitrun yaitu agregat yang diambil dari tempat terbuka di alam dan bakrun commit to user yaitu agregat yang berasal dari sungai/endapan sungai.



b. Agregat dengan proses pengolahan (Manufactured Aggregate) Manufactured Aggregate adalah 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. c. Agregat buatan Agregat ini dibuat dengan alasan khusus, yaitu agar mempunyai daya tahan tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstruksi jalan. Agregat yang digunakan dalam campuran aspal harus memenuhi persyaratan sebagaimana disajikan pada Tabel 2.2. Tabel 2.2. Spesifikasi Pemeriksaan Agregat No.

Jenis pemeriksaan

Syarat

1.

Keausan (%)

max. 40

2.

Penyerapan (%)

max. 3

3.

Berat jenis Bulk (gr/cc)

min. 2,5

4.

Berat jenis SSD (gr/cc)

min. 2,5

Sumber : Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya ( AASHTO T96-7 ) Suatu campuran untuk konstruksi perkerasan jalan mempunyai spesifikasi gradasi tertentu untuk menghasilkan stabilitas, keamanan dan kenyamanan yang tinggi. Spesifikasi gradasi tersebut menunjukkan prosentase agregat yang lolos pada setiap saringan terhadap berat total agregat. Spesifikasi gradasi yang digunakan adalah berdasar SNI, seperti yang disajikan pada Tabel dan dapat dilihat juga pada lampiran A.2

commit to user



Tabel 2.3 Batas-batas Gradasi Menerus Agregat Campuran

Sumber: Pustran-Balitbang PU, Revisi SNI 03-1737-1989

Catatan : No. Campuran : I, III, IV, VI, VII, VIII, IX, X dan XI digunakan untuk lapis permukaan. No. Campuran : II, digunakan untuk lapis permukaan, perata (leveling) dan lapis antara (binder). No. Campuran : V, digunakan untuk lapis permukaan dan lapis antara (binder).

2.2.3.2. Filler Abu Vulkanik Siswosoebrotho (1996) menyatakan bahwa mineral filler adalah suatu mineral agregat dari fraksi halus yang sebagian besar (+ 85 %) lolos saringan nomor 200 (0,075 mm). Berdasarkan spesifikasi British Standard 594 (1985), filler adalah material yang sebagian besar lebih kecil dari 0,075 mm (saringan no. 200). Pada prakteknya filler berfungsi untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Menurut Hatherly (1967), dengan meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas commit user(rongga udara) dalam campuran. campuran tetapi menurunkan kadar air to void



Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi. Terlalu tinggi kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas (brittle), dan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu rendah kadar filler akan menyebabkan campuran terlalu lunak pada saat cuaca panas. Pada konstruksi perkerasan filler berfungsi sebagai pengisi ruang kosong (voids) di antara agregat kasar sehingga rongga udara menjadi lebih kecil dan kerapatan massanya lebih kasar. Dengan bubuk isian yang berbutir halus maka luas permukaan akan bertambah, sehingga luas bidang kontak yang dihasilkan juga akan bertambah luasnya, yang mengakibatkan tahanan terhadap gaya geser menjadi lebih besar sehingga stabilitas geseran akan bertambah. Menurut Bina Marga tahun 1987 macam dari filler adalah abu batu, abu batu kapur (limestone dust), abu terbang (fly ash), semen portland, kapur padam dan bahan non plastis lainnya. Penelitian ini menggunakan filler berupa abu batu dari stone crusher. Abu vulkanik merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat dipergunakan sebagai bahan tambah untuk perkerasan jalan. Abu vulkanik merupakan bahan yang dihasilkan akibat adanya letusan gunung berapi yang didapat dalam jumlah cukup banyak dan dapat meningkatkan stabilitas campuran perkerasan. (juffrez jufres, 4 oktober 2010) Persyaratan filler sebagai berikut: 1.

Aggregate yang lolos saringan no. 100

2.

lebih dari 75% lolos saringan no. 200

3.

Bersifat non plastis

4.

Spesific Grafity lebih dari sama dengan 2,75 gr/cm3

commit to user



Idealnya kandungan Oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78 harganya dibatasi seperti yang tercantum dibawah ini : Tabel 2.4 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 NO Komposisi bahan

Jumlah (%)

1

SiO2 + AL2O3 + Fe2O3

minimal 70

2

MgO

maksimal 5

3

SO3

maksimal 4

4

H2O

maksimal 3

Vulkanik yang dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi umumnya dicirikan oleh kandungan mineral liat allophan yang tinggi. Allophan adalah Aluminosilikat amorf yang dengan bahan organik dapat membentuk ikatan kompleks. Sifat-sifat tanah allophan adalah sebagai berikut: a.

Profil tanahnya dalam.

b.

Lapisan atas maupun permukaannya gembur serta berwarna hitam.

c.

Lapisan subsoil berwarna kecoklatan dan terasa licin bila digosok diantara jari-jari.

d.

Bulk densitynya sangat rendah (< 0, 85).

e.

Daya tahan terhadap air tinggi.

f.

Perkembangan struktur tanah baik.

g.

Daya lekat maupun plastisitasnya tidak ada bila lembab.

h.

Sukar dibasahi kembali bila sudah kering serta dapat mengapung di atas permukaan air.

Mineralogi tanah yang berasal dari gunung Merapi dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu:

commit to user



a.

Mineral skeletal yang berasal dari mineral primer (mineral pasir dan debu) serta agregat mikro kristalin.

b.

Fragment yang semuanya berasal dari bahan induk, mineral liat dan liat amorf.

(Sumber:http://m-amin.com/2010/11/19/abu-vulkanik-gunung-merapiberpotensi-sebagai-material-keramik/) Abu vulkanik terdiri dari batuan, mineral, dan gelas vulkanik fragmen yang lebih kecil dari 2mm (0,1 inch) dengan diameter yang sedikit lebih besar dari ukuran sebuah kepala peniti. Abu vulkanik tidak seperti bulu lembut, abu yang dihasilkan dari pembakaran kayu, daun atau kertas. Sulit larut dalam air, dan abu vulkanik dapat menjadi partikel yang sangat kecil kurang dari 0,025 mm (1/1000 inch) dengan diameter yang umum. (Sumber: Science For A Changing)

(Sumber: Science For A Changing Word) Gambar 2.3. Abu Vulkanik Di Lihat Dari Kasat Mata Secara geologis , abu vulkanik adalah material batuan vulkanik yang berasal dari magma panas dan cair yang membeku secara cepat . Batuan beku sejatinya kumpulan mineral yang membeku dan mengkristal dari magma cair. Karena membeku cepat maka magma ini tidak sempat mengkristal dengan baik. Karena tidak mengkristal dalam geologi material bekuannya disebut gelas.

commit to user



Mikroskop abu vulkanik ini memiliki bentuk yang runcing-runcing seperti dibawah ini.

(Sumber: Blue Fame, Media Elektronik) Gambar 2.4. Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik

Sumber : Strength, Deformation, Permeability and Workability of Hot Rolled Asphalt (1984)

Gambar 2.5. Hasil Scan Abu batu dengan Mikroskop Elektron commit to user



Filler abu batu diperoleh dari hasil pemecahan (crushing) agregat kasar. Secara fisik, bentuk butiran dari abu batu lebih terlihat bulat daripada bentuk mikroskopis abu vulkanik. 2.2.3.3 Aspal Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam konsistensinya di mana unsur pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi secara alam atau yang dihasilkan dengan penyulingan minyak (Petroleum). Aspal Petrolium dan aspal liquid adalah material yang sangat penting.

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)

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 ersebut, namun aspal ditemukan sebagai bahan alam (misal : asbuton), dimana sering juga disebut mineral (Shell Bitumen, 1990).

Selain sebagai bahan pengikat, aspal juga menjadi bahan pengisi pada rongga rongga dalam campuran. Dalam campuran Lapis Aspal Beton (LASTON) yang banyak memakai agregat kasar, penggunaaan kadar aspal menjadi sangat tinggi karena aspal di sini berfungsi untuk mengisi rongga - rongga antar agregat dalam campuran. Kadar aspal yang tinggi menyebabkan campuran Aspal Beton (LASTON) memerlukan kadar aspal yang tinggi pula. Untuk mengantisipasi kadar aspal yang tinggi digunakan aspal dengan mutu baik, dengan tujuan memperbaiki kondisi campuran.

commit to user



Menurut Sartono dalam Widianto (2004), kadar aspal dalam campuran akan berpengaruh banyak terhadap karakteristik perkerasan. Kadar aspal yang rendah akan menghasilkan suatu perkerasan yang rapuh, yang akan menyebabkan raveling akibat beban lalu lintas, sebaliknya kadar aspal yang terlalu tinggi akan menghasilkan suatu perkerasan yang tidak stabil. Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal padat atau keras dengan penetrasi 60/70 dan mempunyai nilai karakteristik yang telah memenuhi persyaratan yang ditetapkan Bina Marga berdasarkan Petunjuk Lapis Tipis Aspal Beton (Flexible) Laston.

Aspal yang akan digunakan sebagai campuran perkerasan jalan harus memiliki syarat - syarat sebagai berikut: a.

Daya tahan (Durability) Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal untuk mempertahankan sifat asalnya akibat pengaruh cuaca selama masa umur pelayanan.

b.

Kepekaan terhadap temperatur Aspal adalah material yang bersifat termoplastis, sehingga akan menjadi keras atau lebih kental jika tempertur berkurang dan akan melunak atau mencair jika temperatur bertambah. Sifat ini diperlukan agar aspal memiliki ketahanan terhadap perubahan temperatur, misalnya aspal tidak banyak berubah akibat perubahan cuaca, sehingga kondisi permukaan jalan dapat memenuhi kebutuhan lalu lintas serta tahan lama. Dengan diketahui kepekan aspal terhadap temperatur maka dapat ditentukan pada temperatur berapa sebaiknya aspal dipadatkan sehingga menghasilkan hasil yang baik.

commit to user



c.

Kekerasan aspal Sifat kekakuan atau kekerasan aspal sangat penting, karena aspal yang mengikat agregat akan menerima beban yang cukup besar dan berulang ulang. Pada proses pencampuran aspal dengan agregat dan penyemprotan aspal ke permukaan agregat terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas atau viskositas bertambah tinggi. Peristiwa perapuhan terus terjadi setelah masa pelaksanaan selesai. Selama masa pelayanan, aspal mengalami oksidasi dan polimerasi yang besarnya dipengaruhi oleh aspal yang menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan aspal, semakin besar tingkat kerapuhan aspal yang terjadi dan demikian juga sebaliknya.

d.

Daya ikatan (Adhesi dan Kohesi) Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara agregat dan aspal. Kohesi adalah ikatan di dalam molekul aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah terjadi pengikatan.

2.2.4. Karakteristik Campuran Menurut Silvia Sukirman (2003), terdapat tujuh karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh beton aspal adalah stabilitas, keawetan, kelenturan atau fleksibilitas, ketahanan terhadap kelelahan (fatique resistance), kekesatan permukaan atau ketahanan geser, kedap air dan kemudahan pelaksanaan (workability). Di bawah ini adalah karakteristik yang akan diinginkan dalam penelitian: 1. Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalulintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur dan bleeding. Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan dan beban lalu lintas yang dilayani. Jalan yang melayani volume lalu lintas tinggi dan mayoritas kendaraan berat membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas tinggi.

commit to user



Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabilitas beton aspal adalah : 

Gesekan internal yang dapat berasal dari kekasaran permukaan butir-butir agregat, luas bidang kontak antar butir atau bentuk butir, gradasi agregat, kepadatan campuran dan tebal film aspal.



Kohesi yang merupakan gaya ikat aspal yang berasal dari daya lekatnya, sehingga mampu memelihara tekanan kontak antar butir agregat.

2. Keawetan atau durabilitas adalah kemampuan beton aspal menerima repetisi beban lalulintas seperti berat kendaraan dan gesekan antara roda kendaraan dan permukaan jalan, serta menahan keausan akibat penaruh cuaca dan iklim, seperti udara, air, atau perubahan temperatur. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai durabilitas adalah:  Tebalnya film atau selimut aspal  Banyaknya pori dalam campuran  Kepadatan dan kedap airnya campuran. 3. Kelenturan atau fleksibilitas adalah kemampuan beton aspal untuk menyesuaikan diri akibat penurunan (konsolidasi/settlement) dan pergerakan dari pondasi atau tanah dasar, tanpa terjadi retak. Penurunan terjadi akibat dari repetisi beban lalu lintas ataupun akibat beban sendiri tanah timbunan yang dibuat di atas tanah asli. 4. Kekesatan/tahanan geser adalah kemampuan permukaan beton aspal terutama pada kondisi basah, memberikan gaya esek pada roda kendaraan sehingga kendaraan tidak tergelincir ataupun slip. Faktor-faktor untuk mendapatkan kekesatan jalan sama dengan untuk mendapatkan stabilitas yang tinggi, yaitu:  Kekasaran permukaan dari butir-butir agregat  Luas bidang kontak antar butir atau bentuk butir  Gradasi agregat  Kepadatan campuran  Tebal film aspal.

commit to user



5.

Kedap air adalah kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara lapisan beton aspal. Air dan udara dapat mengakibatkan percepatan proses penuaan aspal dan pengelupasan selimut aspal dari permukaan agregat. Faktor-faktor yang mempengaruhi yaitu:  Kecilnya presentasi porositas  Gradasi agregat  Kepadatan campuran

2.3.

Pengujian Campuran Asphalt Concrete

2.3.1. Pengujian Volumetrik Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas, specific gravity campuran dan porositas dari masing–masing benda uji. Pengujian meliputi pengukuran tinggi, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal. Sebelum dilakukan pengujian Marshall, benda uji dilakukan pengujian Volumetrik untuk masing-masing benda uji.

Spesific gravity campuran menunjukkan berat jenis campuran diperoleh dengan rumus : Gsb =

100 ……………………….......(Rumus 2.1) %WA %WB %WC %Wn    ..... GbA GbB GbC Gbn

Keterangan : Gsb

= Berat Jenis Bulk campuran

WA,WB,WC...Wn

= Berat agregat masing masing saringan

(gr/cm3) (%)

GbA, GbB, GbC,…Gbn = Berat jenis bulk tiap agregat tertahan saringan (gr/cm3) commit to user



Gsa =

100 ……………………….......(Rumus 2.2) %WA %WB %WC %Wn    ..... GaA GaB GaC Gan

Keterangan : (gr/cm3)

Gsa

= Berat Jenis Apparent campuran

WA,WB,WC...Wn

= Berat agregat masing masing saringan

GaA, GaB, GaC,…Gan

= Berat jenis apparent tiap agregat tertahan (gr/cm3)

saringan

Gse =

𝐺𝑠𝑏 +𝐺𝑠𝑎 2

(%)

...................................................................................(Rumus 2.3)

Keterangan: Gse = Berat jenis rata-rata agregat

(gr/cm3)

Gsa = Berat jenis apparent campuran

(gr/cm3)

Gsb = Berat jenis bulk campuran

(gr/cm3)

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus:

𝑃𝑏𝑎 = 100 ×

𝐺𝑠𝑎 −𝐺𝑠𝑏 𝐺𝑠𝑎 ×𝐺𝑠𝑏

× 𝐺𝑎𝑐........................................................(Rumus 2.4)

Keterangan: Pba = Penyerapan Aspal

(%)

Gsa = Berat jenis apparent campuran

(gr/cm3)

Gsb = Berat jenis bulk campuran

(gr/cm3)

Gac = Berat jenis Aspal

(gr/cm3)

Volume Bulk dihitung menggunakan rumus: Vb = Ws – Ww……………………………………………(Rumus 2.5) commit to user



Keterangan: Vb = Volume Bulk (cc) Ws = Berat benda Uji SSD (gram) Ww = Berat benda uji di air (gram)

Densitas dihitung menggunakan rumus:

𝐷=

𝑊𝑑𝑟𝑦 𝑉𝑏

…………………………………...………………..(Rumus 2.6)

Keterangan: D = Densitas (gr/cc) Wdry = Berat benda uji kering (gram) Vb = Volume Bulk (cc)

Nilai density maks.teoritis dihitung dengan menggunakan rumus: D maks teoritis = 𝑎 𝐺𝑎𝑐

100

(100 −𝑎 )...........................................................(Rumus 2.7) 𝐺𝑠𝑒

+

Keterangan: D maks teoritis = Density maks teoritis (gr/cc) a = Kadar Aspal (%) Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cc) Gse = BJ efektif rata-rata agregat (gr/cc)

Dari nilai densitas dan specific gravity campuran dapat dihitung besarnya porositas dengan Rumus 2.6. 100D   VIM = 100  Dmaksteoritis  

…..……...............................................(Rumus

2.8) commit to user



Keterangan : VIM

= Porositas benda uji

(%)

D

= Densitas benda uji

(gr/cc)

Dmaks teoristis = nilai densitas maks teoritis

(gr/cc)

2.3.2. Pengujian Marshall Pengujian Marshall adalah pengujian terhadap benda uji untuk menentukan nilai kadar aspal optimum dan karakteristik campuran dengan cara mengetahui nilai flow, stabilitas, dan Marshall Quotient. 2.3.2.1. Stabilitas (Stability) Nilai stabilitas terkoreksi dihitung dengan rumus: S = q × C × k × 0,454…......................……………………...........(Rumus 2.9) dengan : S

= nilai stabilitas terkoreksi (kg)

q

= pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

k

= faktor kalibrasi alat

C

= angka koreksi ketebalan (dapat dilihat pada lampiran A.5)

0,454 = konversi beban dari lb ke kg 2.3.2.2. Flow Flow dari pengujian Marshall adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum sehingga sampel sampai batas runtuh dinyatakam dalam satuan mm atau 0,01”.

commit to user



2.3.2.3. Marshall Quotient Merupakan perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan plastis (flow) dan dinyatakan dalam kg/mm. Marshall Quotient besarnya merupakan indikator dari kelenturan yang potensial terhadap keretakan. Nilai Marshall Quotient dihitung dengan rumus berikut : MQ =

S F

……………....................………………………………….......(Rumus

2.10) dengan : MQ

= Marshall Quotient (kg/mm)

S

= nilai stabilitas terkoreksi (kg)

F

= nilai flow (mm)

2.4.Analisis Varian (Anova) Anova satu arah digunakan ketika variabel dependen-nya dipengaruhi satu faktor, hasil-hasil pengukuran (pengamatan) diperoleh untuk sejumlah a kelompok sampel yang bebas (tidak saling bergantungan), dimana banyaknya pengukuran yang dilakukan pada masing-masing kelompok adalah b. Dengan demikian, dalam bahasa teknis dapat dikatakan bahwa diterapkan a perlakuan (treatment),di mana masing-masing perlakuan memiliki b pengulangan atau b replikasi.

Skema Data Hasil-hasil yang diperoleh dari sebuah eksperimen satu faktor dapat disajikan di dalam sebuah tabel yang memiliki a baris dan b kolom,seperti diilustrasikan oleh tabel 2.5. Disini, Xjk menotasikan hasil pengukuran yang ada di baris ke-j dan kolom ke-k, di mana j= 1,2,….,a dan k = 1,2,….b.

commit to user



Tabeel 2.5 Ilustrasi Perhitungan Anova Perlakuan 1

X11, X12,….., X1b

X1 rata2

Perlakuan 2

X21, X22,…...,X2b

X2 rata2

…

…..

…..

…

…..

…..

…

…..

…..

Perlakuan a

Xa1, Xa2,…,..Xab

Xa rata2

Prosedur Pengujian Perhitungan statistik F harus diketahui nilai dari masing masing sumber variasi terlebih dahulu dengan rumus-rumus sebagai berikut : Menotasikan mean dari semua pengukuran yang ada di baris ke-j sebagai 𝑋𝑗 1

𝑏 𝑘−1 𝑋𝑗𝑘 ………………...........................................................(Rumus

𝑋𝑗 = 𝑏

2.11)

J= 1,2,………….a

Keterangan = 𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.

Menghitung mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok 1

𝑎 𝑗 =1

𝑋 = 𝑎𝑏

𝑏 𝑘=1 𝑋𝑗𝑘 ……………………………………………….(Rumus

2.12)

Menghitung variasi total Vtotal =

𝑗 ,𝑘 (𝑋𝑗𝑘

− 𝑋)2 ……………………………………………...(Rumus 2.13)

Menghitung variasi antar perlakuan 𝑉𝐵 =

𝑗 ,𝑘 (𝑋𝑗

− 𝑋 )2 = 𝑏

𝑗 (𝑋𝑗

− 𝑋)2 …………………………….....(Rumus 2.14)

Menghitung variasi di dalam perlakuan

𝑉𝑊=(𝑋𝑗𝑘 −𝑋𝑗 )2 …………………………………………………….....(Rumus 2.15) Menghitung derajat kebebasan commit to user



df antar perlakuan = a-1………………………………………...……(Rumus 2.16) df di dalam perlakuan = a(b-1)……………………………………….(Rumus 2.17) df total= ab-1…………………………………………………………(Rumus 2.18)

Menghitung kuadrat mean antar perlakuan dan dalam perlakuan

𝑆𝐵2 = 2 𝑆𝑊 =

𝑉𝐵 𝑎−1

…………………………………………………………...(Rumus 2.19)

𝑉𝑊 𝑎(𝑏−1)

………………………………………………………..(Rumus 2.20)

Mencari Fhitung

𝐹=

𝑆𝐵2 2 𝑆𝑊

………………………………………………………………(Rumus 2.21)

Ftabel= dicari di tabel dengan angka korelasi 0,05 sesuai dengan derajat kebebasan antar perlakuan dan derajat kebebasan dalam perlakuan

H0 = hipotesa Jika Fhitung ≥ F tabel maka H0 ditolak artinya perlakuan menyebabkan perubahan nilai secara nyata. Jika Fhitung ≤ F tabel maka H0 ditolak artinya perlakuan tidak menyebabkan perubahan nilai secara nyata.

commit to user



2.5. Kerangka pikir Secara garis besar, kerangka pikir dari penelitian ini adalah sebagai berikut : Latar Belakang Masalah Ketertarikan pemanfaatan abu vulkanik gunung sebagai filler dalam campuran AC akibat adanya letusan Gunung Merapi pada tanggal 26 Oktober 2010 Modifikasi Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh nilai uji marshall campuran aspal beton dengan atau tanpa menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi? 2. Apakah campuran perkerasan AC dengan menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi persyaratan karakteristik marshall revisi SNI03-1737-1989?

1.

Tujuan Penelitian Menganalisis dan mengetahui karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat atau tidak sebagai filler

2. Untuk mencari dan membandingkan hasil karakteristik marshall perkerasan AC (asphalt concrete) dengan menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi terhadap syarat revisi SNI 03-1737-1989

Penelitian Laboratorium 1. Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji 2. Marshall test

Analisa Data Hasil Pengujian

Analisis Varian Analisis varian hasil pengujian Marshall test.

Kesimpulan

Gambar 2.6. Diagram Alir Kerangka Berpikir

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode desain empiris secara eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan untuk mendapatkan data. Data tersebut diolah untuk mendapatkan suatu hasil perbandingan dengan syarat-syarat yang ada. Penyelidikan eksperimen dapat dilaksanakan didalam ataupun diluar laboratorium. Dalam penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan menggunakan variasi bahan pengisi (filler) dengan kadar abu vulkanik Gunung Merapi 0 %, 25 %, 50%, 75%, 100%, terhadap berat total agregat. Hasil pengujian ini adalah nilai Marshall.

3.2. Waktu Penelitian Penelitian dan uji coba dimulai tanggal 28 Januari 2011 sampai tanggal 15 April 2011. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dengan jadwal pelaksanaan penelitian pada tabel 3.1 :

Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian Bulan Minggu Persiapan Alat dan Bahan Pemeriksaan Bahan Pembuatan Benda Uji Pengujian Benda Uji Analisa Data

Jan ‘11 1 2 3

4

Feb ‘11 1 2 3

commit to user

37

4

Maret’11 1 2 3 4

Apr’11 1 2 3

4



3.3. Jenis Data Jenis data dalam penelitian ini terdiri dari: 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 atau pengujian secara langsung. Data primer dalam penelitian ini adalah data unsur kimia dan berat jenis yang terkandung dalam abu vulkanik yang diperoleh dari laboratortium kimia analitik UGM Yogyakarta, pengujian gradasi abu vulkanik dan hasil uji marshall.

2. Data Sekunder Data sekunder yaitu data yang diambil dari hasil penelitian sebelumnya atau yang dilaksanakan yang masih berhubungan dengan penelitian tersebut. Data sekunder dalam penelitian ini adalah data pemeriksaan agregat yang diperoleh dari PT. Pancadarma Puspawira dan data hasil pemeriksaan karakteristik aspal dari Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret. Data sekunder tersebut dapat dilihat pada lampiran A.6 sampai A.10

3.4. Peralatan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Alat pemeriksaan agregat, terdiri dari : a. Satu set mesin uji Los Angeles yang berada di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik UNS. b. Satu set alat uji saringan ( sieve ) standar ASTM. c. Satu set mesin getar untuk saringan ( sieve shacker ). 2. Oven dan pengatur suhu. 3. Timbangan.

commit to user



4. Termometer. 5. Alat pembuat briket campuran aspal hangat terdiri dari : a. Satu set cetakan ( mold ) berbentuk silinder dengan diameter 101,45 mm,tinggi 80 mm lengkap dengan plat atas dan leher sambung. b. Alat penumbuk (compactor) yang mempunyai permukaan tumbuk rata berbentuk silinder, dengan berat 4,536 kg (10 lbs), tinggi jatuh bebas 45,7 cm (18”). c. Satu set alat pengangkat briket ( dongkrak hidrolis ). 6. Satu set water bath 7. Satu set alat Marshall, terdiri dari : a. Kepala penekan yang berbentuk lengkung (Breaking Head). b. Cincin penguji berkapasitas 2500 kg dengan arloji tekan. c. Arloji penunjuk kelelahan .

Gambar 3.1 Alat Uji Marshall

commit to user



8. Alat Penunjang Panci, kompor, sendok, spatula, sarung tangan, kunci pas, obeng, roll kabel, wajan.

3.5. Bahan Bahan – bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.

Agregat

Agregat yang digunakan berasal dari PT. Pancadarma Puspawira. Hasil pemeriksaan agregat merupakan data sekunder yang diperoleh dari PT. Pancadarma Puspawira seperti yang disajikan pada tabel 4.1. sampai dengan tabel 4.4.

2. Aspal Aspal penetrasi 60 / 70 produksi PERTAMINA yang diperoleh dari Lab. Jalan Raya Fak. Teknik Sipil UNS.

3. Filler Filler adalah suatu mineral agregat dari fraksi halus yang sebagian besar (+ 85 %) lolos saringan nomor 200 (0,075 mm). Penelitian ini menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi yang berasal dari Desa Musuk, Kabupaten Boyolali.

commit to user



3.6. Benda Uji Penelitian ini menggunakan benda uji sebanyak 75 buah benda uji. Adapun kebutuhan benda uji tersebut seperti disajikan pada tabel 3.2.

Tabel 3.2. Kebutuhan Benda Uji Komposisi Kadar Aspal Kadar Filler (Abu Vulkanik) 4,5% 0% 25% 50% 75% 100% 5% 0% 25% 50% 75% 100% 5,5% 0% 25% 50% 75% 100% 6% 0% 25% 50% 75% 100% 6,5% 0% 25% 50% 75% 100% Jumlah Total Benda Uji

commit to user

Jumlah Benda Uji 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 75 buah



3.7. Prosedur Pelaksanaan

3.7.1 Pembuatan Benda Uji Sebelum pembuatan benda uji diadakan pembuatan rancang campur (mix design). Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat, penentuan aspal dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal, dan filler. Gradasi yang digunakan sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) dengan menggunakan gradasi rencana campuran spec IV. Prosedur pembuatan benda uji dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu: 1.

Tahap I Merupakan tahap persiapan untuk mempersiapkan bahan dan alat yang akan digunakan. Menentukan prosentase masing - masing butiran untuk mempermudah pencampuran dan melakukan penimbangan secara kumulatif untuk mendapatkan proporsi campuran yang lebih tepat.

2.

Tahap II Menentukan berat aspal penetrasi 60/70, berat filler dan berat agregat yang akan dicampur berdasarkan variasi kadar aspal. Prosentase ditentukan berdasarkan berat total campuran, yaitu 1100 gram. Berat filler ditentukan dengan mengganti abu batu dengan prosentase 25%, 50%, 75%, dan 100% terhadap berat lolos saringan no.200. dengan asumsi 100% abu batu, 25% abu vulkanik dan 75% abu batu, 50% abu vulkanik 50% abu batu, 75% abu vulkanik 25% abu batu, dan 100% abu vulkanik.

3.

Tahap III Aspal Penetrasi 60/70 dituang ke dalam wajan yang berisi agregat yang diletakkan di atas timbangan sesuai dengan prosentase bitumen content berdasarkan berat total agregat.

4.

Tahap IV Setelah aspal dituangkan ke dalam agregat, campuran ini diaduk sampai rata dan kemudian didiamkan hingga mencapai suhu pemadatan. Selanjutnya campuran dimasukkan ke dalam mould yang telah disiapkan dengan melapisi bagian bawah dan atas mouldcommit denganto kertas user pada alat penumbuk.



5.

Tahap V Campuran dipadatkan dengan alat pemadat sebanyak 75 kali tumbukan untuk masing - masing sisinya. Selanjutnya benda uji didinginkan pada suhu ruang selama ± 2 jam, barulah dikeluarkan dari mould dengan bantuan dongkrak hidraulis.

6.

Tahap VI Setelah benda uji dikeluarkan dari mould, kemudian dilakukan pengujian volumetrik test dan pengujian dengan alat uji Marshall.

3.7.2

Volumetrik Test

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui VIM dari masing – masing benda uji. Adapun tahap pengujiannya adalah sebagai berikut : 1. Tahap I Benda uji yang telah diberi kode diukur ketinggiannya pada empat sisi yang berbeda – beda dengan menggunakan bantuan jangka sorong. Setelah

diukur

ketinggiannya,

benda

uji

tersebut

ditimbang

untuk

mendapatkan berat benda uji. 2. Tahap II Dari hasil pengukuran tinggi, berat, serta diameter benda uji. Dapat dihitung volume bulk dan densitas dengan rumus 2.5 dan 2.6. 3. Tahap III Pada tahap ketiga ini dihitung berat jenis ( Specific Gravity ) masing – masing benda uji dengan menggunakan rumus 2.2, 2.2, 2.3. 4. Tahap IV Tahap keempat perhitungan penyerapan aspal dengan campuran dengan menggunakan rumus 2.4 5. Tahap V Dari perhitungan berat jenis didapatkan nilaii density maks teoritis dan VIM dengan menggunakan rumus 2.7 dan 2.8

commit to user



3.7.3 Marshall Test Langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Benda uji direndam selama kurang lebih 24 jam. 2. Benda uji direndam dalam water bath ( bak perendam ) selama 30 menit dengan suhu 60 C. 3. Benda uji dikeluarkan kemudian diletakkan pada alat uji Marshall untuk dilakukan pengujian. 4. Dari hasil pengujian ini didapat nilai stabilitas dan kelelahan ( flow ). 5. Perhitungan nilai stabilitas dan marshall quotient di dapatkan dengan rumus 2.9 dan 2.10

commit to user



3.8. Tahap Penelitian Mulai

Data sekunder - Pemeriksaan Aspal - Pemeriksaan Agregat

Persiapan alat dan bahan

Pengujian filler (abu vulkanik)

Tidak

Analisis Saringan

Syarat gradasi,berat jenisFiller

Gradasi AC spec IV Ya

Ya

Tidak

Menentukan berat aspal penetrasi 60/70, berat filler dan berat agregat yang akan dicampur berdasarkan variasi kadar aspal. Prosentase ditentukan berdasarkan berat total campuran, yaitu 1100 gram. Berat filler ditentukan dengan mengganti abu batu dengan prosentase 0%,25%, 50%, 75%, dan 100% abu vulkanik terhadap berat lolos saringan no.200. dengan asumsi 100% abu batu, 25% abu vulkanik dan 75% abu batu, 50% abu vulkanik 50% abu batu, 75% abu vulkanik 25% abu batu, dan 100% abu vulkanik. . A

commit to user



A

  



Pembuatan Benda Uji: Memanaskan aspal Penetrasi 60/70 A Menuang fresh aggregate dalam wajan dan memanaskan sampai suhu pencampuran Menuangkan aspal yang telah dipanaskan ke dalam wajan berisi campuran fresh aggregate di atas timbangan, lalu diaduk sampai homogen dan diangin-anginkan hingga suhunya turun mencapai suhu pemadatan di bawah suhu hotmix Menumbuk benda uji masing-masing 75 kali pada kedua sisi (atas dan bawah) benda uji secara bergantian, mengeluarkan benda uji dari mould dengan menggunakan dongkrak hidraulis Perhitungan Volumetrik Pengujian Marshall Test Data primer Hasil pengujian Marshall

Analisis Data dan Pembahasan Kesimpulan Selesai Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pemeriksaan Bahan

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat

Kualitas agregat dapat diketahui dengan dua macam pemeriksaan, yaitu dengan cara visual dan cara percobaan sehingga diperoleh data laboratorium. Pemeriksaan visual berupa pemeriksaan terhadap bentuk butiran dan tekstur permukaan agregat kasar. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan memiliki tekstur permukaan yang kasar (rough) dan mempunyai bentuk yang bervariasi seperti dapat dilihat pada Gambar 4.1.

CA

MA

FA

NS

Gambar 4.1. Agregat yang Digunakan dalam Penelitian commit to user

47



Pemeriksaan agregat di laboratorium merupakan pemeriksaan terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles, berat jenis semu agregat kasar dan berat jenis semu agregat halus. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan telah memenuhi syarat yang ditentukan. Hasil pemeriksaan agregat seperti yang disajikan pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) No.

Jenis pemeriksaan

Hasil

Syarat

1.

Penyerapan (%)

2,659 %

max. 3%

2.

Berat jenis Bulk

2,550 gr/cc

min. 2,5 gr/cc

3.

Berat jenis SSD

2,618 gr/cc

min. 2,5 gr/cc

4.

Berat jenis Apparent

2,736 gr/cc

-

Sumber : PT. Pancadarma Puspawira

Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) No. Jenis pemeriksaan Hasil

Syarat

1.

Penyerapan (%)

2,680 %

max. 3%

2.

Berat jenis Bulk

2,627 gr/cc

min. 2,5 gr/cc

3.

Berat jenis SSD

2,697 gr/cc

min. 2,5 gr/cc

4.


2,826 gr/cc

-


Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) No. Jenis pemeriksaan Hasil

Syarat

1.

Penyerapan (%)

2,093 %

max. 3%

2.

Berat jenis Bulk

2,665 gr/cc

min. 2,5 gr/cc

3.

Berat jenis SSD

2,720gr/cc

min. 2,5 gr/cc

4.


2,881 gr/cc

-


commit to user



Tabel 4.4. Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) No. Jenis pemeriksaan Hasil

Syarat

1.

Penyerapan (%)

2,104 %

max. 3

2.

Berat jenis Bulk

2,579 gr/cc

min. 2,5

3.

Berat jenis SSD

2,633 gr/cc

min. 2,5

4.


2,784 gr/cc

-


Sebelum pembuatan benda uji, dilakukan pembuatan rancang campur (mix design). Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat, penentuan aspal dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal, abu vulkanik dan filler. Gradasi yang digunakan adalah Revisi Standar Nasional Indonesia (SNI) 031737-1989. Hasil analisis saringan CA,MA,FA dan NS dapat dilihat pada lampiran B.1 – B.4. Untuk gradasi rencana campuran dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini : Tabel 4.5. Gradasi Rencana Campuran AC Spec IV SNI 03-1737-1989

Ukuran Saringan

Spesifikasi* (% Lolos) 100 80 – 100 70 – 90 50 – 70 35 – 50 18 – 29 13 – 23 8-16 4-10

Hasil Analisis Saringan** (% Lolos) 100,00 84,23 71,77 52,75 44,23 27,50 17,72 8,10 4,30

3/4" 1/2" 3/8" #4 #8 # 30 # 50 # 100 # 200 PAN 0 Sumber: -Pustran-Balitbang PU, Revisi SNI 03-1737-1989* - Hasil Analisis Saringan di Laboratorium, 2011

commit to user



4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal

Data hasil pemeriksaan aspal penetrasi 60/70 merupakan data hasil pengujian laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, aspal mempunyai karakteristik yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton sesuai dengan Revisi SNI 03-1737-1989. Hasil pemeriksaan aspal seperti disajkan pada tabel 4.6. Tabel 4.6. Hasil Pemeriksaan Aspal

No.

Syarat*

Jenis Pemeriksaan

Hasil**

Min.

Maks.

1.

Penetrasi, 10gr, 25 ºC, 5 detik

60

79

70,1

2.

Titik Lembek

48

58

48,33 ºC

3.

Titik Nyala

200 ºC

-

350 ºC

4.

Titik Bakar

200 ºC

-

370 ºC

5.

Daktilitas, 25 ºC, 5 cm/menit

100 cm

-

>150 cm

6.

Spesific Grafity

1 gr/cc

-

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya * - Fatiha Nurul, 2010 **

commit to user

1,03 gr/cc



4.1.3 Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Data hasil pemeriksaan filler abu vulkanik merupakan data hasil laboratorium. Hasil pengujian abu vulkanik telah memenuhi syarat sebagai filler. Hasil pemeriksaan dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 4.7 Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi Berat Komulatif Tertahan Tertahan % Lolos Berat (gram) (gram) % 100 15.3 15.3 5.1 94.9 I 200 34.1 49.4 16.47 83.53 PAN 250.6 300 100 0 Jumlah 300 100 14.9 14.9 4.97 95.03 II 200 35.4 50.3 16.77 83.23 PAN 249.7 300 100 0 Jumlah 300 100 14.6 14.6 4.87 95.13 III 200 34.6 49.2 16.4 83.6 PAN 250.8 300 100 0 Jumlah 300 Sumber: Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik, UNS Surakarta, 2011 Pemeriksaan ke-

No Saringan

Pemeriksaan gradasi abu vulkanik pada saringan no.100 tidak memenuhi syarat, namun pada saringan no 200 dan PAN memenuhi syarat sehingga jika akan menggunakan sebagai filler harus di saring terlebih dahulu dan abu vulkanik yang dipakai yang lolos saringan no.200.

Idealnya kandungan Oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78 harganya dibatasi seperti yang tercantum dibawah ini :

commit to user



Tabel 4.8 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 NO Komposisi bahan

Jumlah (%)

1

SiO2 + AL2O3 + Fe2O3

minimal 70

2

MgO

maksimal 5

3

SO3

maksimal 4

4

H2O

maksimal 3

Abu Vulkanik gunung merapi di desa Musuk Boyolali memiliki komposisi kimia sebagai berikut: Tabel 4.9 Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi Nama Unsur

Sampel 1 (%)

Sampel 2 (%)

Sampel 3 (%)

SiO2

62,5648

61,5534

63,5763

Al2O3

18,0583

18,2901

18,1692

Fe2O3

8,3421

8.4429

8,6444

CaO

1,5872

1,5982

1,6091

MgO

0,4342

0,4241

0,4308

Na2O

2,8309

2,8612

2,8006

K2O

1,8762

1,8332

1,9193

MnO

0,1644

0,1662

0,1680

TiO2

0,4739

0,4874

0,4739

P2O5

0,0606

0,0606

0,0693

H2O

0,2749

-

-

LOI

0.3909

-

-

Sumber: Laboratorium Kimia Analitik UGM, Yogyakarta

Secara rincinya dapat diliihat pada lampiran pada halaman B-1. Hasil dari pemeriksaan kandungan kimia pada abu vulkanik terlihat bahwa unsur-unsur yang terkandung memenuhi syarat ASTM C 618-78.

commit to user



Tabel 4.10 Berat Jenis Abu Vulkanik Gunung Merapi Nilai (gr/cm3)

Syarat (gr/cm3)

3,0120

≥ 2,75

Berat Jenis (kg/L)

Sumber: Laboratorium Kimia Analitik UGM, Yogyakarta

Melihat hasil dari pemeriksaan berat jenis diatas, berat jenis abu vulkanik memenuhi syarat sebagai filler yaitu 3,0120 gr/cm3 ≥ 2,75 gr/cm3. Untuk syarat non plastis abu vulkanik memenuhi syarat pengujiannya dapat dilihat pada lampiran dokumentasi hal C-8 dimana abu vulkanik tidak bisa dipilin dalam pencampurannya dengan air, karena abu vulkanik memiliki kandungan kimia paling banyak yaitu silica atau biasa disebut kaca dan berbentuk butiran.

4.2.

Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall

Sebelum melakukan pengujian dengan alat Marshall , terlebih dahulu dilakukan volumetrik test. Pemeriksaan ini dilakukan untuk mendapatkan tinggi benda uji, berat kering, berat berat benda uji dalam air serta berat SSD lalu di lakukan proses perhitungan, sebagai contoh perhitungan pada kadar aspal 5,5% dan abu vulkanik 0%. Berat benda uji di udara ( Wdry )

= 1090 gram

Berat benda uji SSD ( Ws )

= 1099,4 gram

Berat benda uji dalam air ( Ww )

= 625,9 gram

Volume Bulk dihitung dengan rumus 2.5 Vb = 1099,4-625,9 = 473,5 Perhitungan densitas dengan Rumus 2.6 Densitas =

1090 = 2,302 gr/cc 473,5

Perhitungan Spesific Gravity dengan menggunakan rumus 2.1 ; 2.2 ; dan 2.3

commit to user



Gsa =

100 0 15,77 12,46 19,02 8,52 16,73 9,78 9,62 3,80 3,22 1,071 + + + + + + 2,881 + 2,881 + 3,784 + 3,784 + 3,012 2,735 2,735 2,735 2,735 2,825 2,825

= 2,79 gr/cc Gsb =

100 0 15,77 12,46 19,02 8,52 16,73 9,78 9,62 3,80 3,22 1,071 + + + + + + + + + + 2,550 2,550 2,550 2,550 2,627 2,627 2,665 2,665 3,579 3,579 3,012

= 2,60 gr/cc Gse

=

2,79+2,60 2

= 2,69 gr/cc

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus 2.4 Pba

= 100 ×

2,79 − 2,60 × 1,03 = 2,76% 2,79 × 2,60

Density maks teoritis dihitung dengan rumus 2.7 Dmaks teoritis =

100 = 2,51gr/cc 4,5 100 − 4,5 + 1,03 2,69

VIM dihitung dengan rumus 2.8 VIM = 100 −

100 × 2,302 = 8,251% 2,512

Stabilitas dihitung dengan rumus 2.9 S=38 x 0,94 x 30,272 x 0,454 = 498,180 kg Marshall Quotient dihitung dengan rumus 2.10 MQ = 498,180/4,6 = 106,344 kg/mm

commit to user



Hasil perhitungan selanjutnya ditampilkan pada lampiran B.11 – B.15. Rekapitulasi hasil perhitungan marshall dapat dilihat pada tabel 4.11 Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Uji Marshall Pengganti Filler dengan Abu Vulkanik Kadar Abu Vulkanik

0%

25%

50%

75%

100%

Data Marshall

4,5

5

Kadar Aspal 5,5

6

6,5

Densitas (gr/cc) VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm)

2,265 9,732 480,969 4,733 101,679 2,289 8,880 485,974 4,367

2,274 8,690 508,287 5,233 96,935 2,250 9,744 764,933 4,867

2,254 8,795 794,587 6,300 126,414 2,276 8,021 631,609 5,333

2,311 5,796 489,386 5,400 90,755 2,315 5,745 601,188 5,433

2,318 4,832 424,363 6,300 67,359 2,325 4,653 473,594 5,200

MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) VIM (%) Stabilitas(kg)

112,113 2,301 8,494 477,092 3,200 148,888 2,324 7,648 626,179

155,214 2,248 9,914 862,928 4,567 189,307 2,251 9,878 688,618

118,916 2,291 7,514 663,159 5,733 116,055 2,280 8,051 870,970

110,728 2,303 6,315 592,747 6,267 94,677 2,276 7,538 761,202

93,036 2,335 4,328 509,882 3,500 149,444 2,375 2,790 586,048

Flow(mm) MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) MQ(kg/mm)

4,067 154,047 2,331 7,480 588,451 3,367 175,190

4,100 168,174 2,261 9,587 997,408 3,833 264,249

4,300 200,607 2,336 5,865 973,127 5,267 185,939

4,467 171,915 2,309 6,262 739,857 5,400 138,131

5,100 114,886 2,344 4,132 637,835 3,733 171,962

commit to user



4.3.

Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum

Hasil pengujian marshall meliputi nilai stabilitas, flow, porositas, densitas dan marshall quotient. Rekapitulasi hasil dari nilai tersebut dapat dilihat di tabel 4.11 Dari data-data nilai masing-masing di tampilkan juga dengan grafik hubungan antara kadar aspal dengan densitas, porositas, stabilitas, flow dan Marshall Quotient pada gradasi Asphalt Concrete revisi SNI . Untuk grafik stabilitas pada Gambar 4.2 untuk grafik flow pada Gambar 4.3, untuk grafik densitas pada Gambar 4.4, untuk grafik VIM pada Gambar 4.5 4.3.1 Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Stabilitas 1200

y = -351,7x2 + 3836,x - 9501 R² = 0,775 y = -219,2x2 + 2410x - 5807 R² = 0,819

1000

Spec SNI 1989

Stabilitas (Kg)

800

600 y = -230,8x2 + 2498,x - 6022, R² = 0,539

400

y = -202,9x2 + 2194,x - 5237, R² = 0,696 y = -221,7x2 + 2413x - 5912, R² = 0,525

200

0 4.5

5

5.5

6

Kadar Aspal (%) Abu Vulkanik 0% Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 25% Abu Vulkanik 100%

Abu Vulkanik 50%

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Stabilitas dengan Kadar Aspal

commit to user

6.5



Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban yang bekerja tanpa perubahan bentuk. Nilai stabilitas juga menunjukkan besarnya kemampuan perkerasan untuk menahan deformasi akibat beban lalu lintas yang bekerja. Dari nilai stabilitas yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan penambahan masing-masing kadar abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikkan nilai stabilitasnya namun stabilitas akan turun jika sudah mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus menurun seiring penambahan kadar aspal hal ini dikarenakan campuran yang mengandung kadar aspal yang berlebih akan mengalami bleeding sehingga kemampuan perkerasan jalan dalam menerima beban lalu lintas akan turun. Dari grafik hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas didapatkan persamaan kuadrat : y = -221,7x2 + 2413x - 5912 y’ = 0 0 = - 443,4X + 2413 443,4 X = 2413 X = 5,44 % Jadi kadar aspal optimum adalah 5,44 % dari berat total campuran.

Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa kadar aspal optimum sebesar 5,44 % Contoh perhitungan nilai Marshall properties pada kadar aspal optimum sebagai berikut : y = -221,7 X2 + 2413 X - 5912 Stabilitas = -221,7 (5,44)2 + 2413 (5,44) - 5912 = 653,82 kg

Untuk nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat dilihat tabel 4.54.

commit to user



Tabel 4.12. Hasil uji Marshall AC pada Kadar Aspal Optimum dengan pengganti filler abu vulkanik Kadar Campuran

KAO (%)

Stabilitas ( Kg )

Flow ( mm )

VIM (%)

Densitas ( gr/ cm³)

Marshall Quotient ( kg/mm )

Abu Vulkanik 0% Abu Vulkanik 25% Abu Vulkanik 50% Abu Vulkanik 75% Abu Vulkanik 100%

5,44 5,41 5,41 5,50 5,45 Min maks

653,82 694,04 737,10 817,20 958,84 800 -

5,55 4,99 4,61 4,40 4,30 2 4

7,72 7,64 7,52 7,19 6,75 3 5

2,28 2,28 2,29 2,30 2,31 2 3

112,35 132,63 158,31 191,11 199,52 200 350

Spesifikasi

Untuk kadar aspal optimum pada campuran aspal dan penambahan abu vulkanik serta nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat dilihat Tabel 4.8. Sehingga diperoleh kadar aspal optimum untuk campuran tanpa penambahan abu vulkanik terletak pada 5,44 %, untuk kadar abu vulkanik 25% dan 50% terletak pada 5,41 %, untuk kadar abu vulkanik 75% terletak pada 5,50%, untuk kadar abu vulkanik 100% terletak pada 5,45 %.

Hubungan antara stabilitas dengan kadar aspal, serta analisa Optimum Bitumen Content terhadap kadar campuran aspal dengan pengganti abu vulkanik dimana semakin banyak abu vulkanik yang digunakan, maka semakin naik nilai stabilitas. Ini dapat diketahui pada kadar aspal optimum untuk campuran AC tanpa penggantian abu vulkanik mempunyai nilai stabilitas yang rendah, sedangkan untuk campuran AC dengan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai stabilitas yang semakin tinggi. Dari spesifikasi Revisi SNI 03-1737-1989 bahwa batas nilai stabilitas ≥ 800 kg, maka dari itu untuk campuran AC yang menggunakan abu vulkanik 75% dan 100% mempunyai nilai lebih dari spesifikasi, ini terlihat pada Gambar 4.2. Hal ini dikarenakan ada kandungan abu vulkanik dalam campuran yang mengakibatkan aspal memiliki nilai stabilitas yang tinggi dan membuat campuran semakin padat. Selain itu, karena AC perilaku campurannya ditentukan oleh perilaku agregat yang saling mengunci, Sehingga pada penambahan filler abu vulkanik ini campuran memiliki gaya adhesi yang besar yaitu agregat saling mengikat dan mengisi. commit to user



4.3.2 Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Flow

7.00

y = 0,66x + 1,963 R² = 0,571

6.50

y = 0,446x + 2,583 R² = 0,665

6.00

y = 0,46x + 2,123 R² = 0,073

Flow (mm)

5.50 5.00 4.50 4.00 y = 0,486x + 1,73 R² = 0,839

Spec SNI 1989 2- 4 mm

3.50

y = 0,46x + 1,79 R² = 0,148

3.00 4.5

5

5.5

6

6.5

Kadar Aspal (%) Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 75%

Abu vulkanik 100%

Abu Vulkanik 50%

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Flow dengan Kadar Aspal

Nilai flow menyatakan besarnya deformasi yang terjadi pada suatu lapis keras akibat beban lalu lintas. Suatu campuran dengan nilai flow tinggi akan cenderung lembek, sehingga mudah berubah bentuk jika menerima beban. Sebaliknya jika nilai flow rendah maka campuran menjadi kaku dan mudah retak jika menerima beban yang melampaui daya dukungnya. Nilai flow dipengaruhi beberapa faktor, yaitu kadar aspal, penetrasi aspal, suhu, gradasi dan jumlah pemadatan. Dari nilai flow yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar abu vulkanik di atas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikkan nilai kelelehannya, besarnya kenaikan commitbesarnya to user kadar aspal yang ditambahkan, jadi nilai kelelehan itu sendiri seiring dengan semakin besar kadar aspal maka semakin besar nilai kelelehanya. mengakibatkan nilai



flow semakin tinggi. Untuk campuran AC pada kadar aspal optimum penggantian abu vulkanik 0% mempunyai nilai flow yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran AC dengan penggantian abu vulkanik sebesar 25%, 50%, 75% dan 100% mempunyai nilai flow yang semakin rendah. Hal ini dikarenakan dengan penggantian abu vulkanik menyebabkan campuran cenderung keras, dan bersifat kaku. Penggantian abu vulkanik dalam campuran AC ini memiliki sifat yang kaku sehingga memungkinkan terjadinya retak. Namun pada kadar aspal optimum dengan kadar abu vulkanik masing-masing hasil tidak memenuhi syarat Revisi SNI 03-1737-1989

commit to user



4.3.3 Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Densitas

2.4 y = 0,015x + 2,233 R² = 0,124

Spec SNI 1989 (2-3 gr/cc)

2.38

y = 0,025x + 2,163 R² = 0,163

Densitas (gr/cc)

2.36

y = 0,024x + 2,159 R² = 0,391

2.34 2.32 2.3 2.28

y = 0,027x + 2,139 R² = 0,519

2.26

y = 0,028x + 2,126 R² = 0,637

2.24 4.5

5

5.5 Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 100%

6

6.5

Abu Vulkanik 50%

Gambar 4.4. Grafik hubungan Densitas dengan Kadar Aspal

Nilai kepadatan (densitas) menunjukkan besarnya derajad kepadatan suatu campuran yang telah dipadatkan. Campuran dengan nilai densitas yang tinggi akan mampu menahan beban yang lebih besar jika dibandingkan dengan campuran dengan nilai densitasnya lebih kecil. Dari nilai densitas yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan penggantian abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai kepadatannya , besarnya kenaikan nilai kepadatan itu sendiri seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar aspal maka semakin besar nilai kepadatannya.

Penggunaan perbedaan kadar penggantian abu vulkanik memberikan pengaruh terhadap commit to user nilai densitas yaitu nilai densitas semakin naik seiring bertambahnya kadar penggantian abu vulkanik. Untuk campuran AC pada kadar aspal optimum dengan penggantian



kadar abu vulkanik 0% mempunyai nilai densitas yang paling rendah, sedangkan untuk campuran AC dengan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai densitas yang semakin tinggi. Hal ini dikarenakan penggantian abu vulkanik mengisi rongga-rongga antar batuan . Akibatnya ikatan menjadi rapat dan menyebabkan campuran merata dan rongga yang terjadi dalam campuran semakin kecil, sehingga campuran AC dengan menggunakan penggantian abu vulkanik memiliki tingkat kepadatan yang baik.

Hasil densitas dari kadar aspal optimum dengan masing-masing penggantian kadar abu vulkanik memenuhi syarat Revisi SNI 03-1737-1989 yaitu 2,8 ; 2,8 ; 2,9 ; 2,30 ; 2,31 gr/cm3 yang masuk pada batas spesifikasi 2 sampai 3 gr/cm3.

commit to user



4.3.4 Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap VIM 12

y = -2,538x + 21,53 R² = 0,891 y = -2,490x + 21,10 R² = 0,845

10

y = -2,386x + 20,43 R² = 0,786

8

VIM (%)

y = -2,411x + 20,44 R² = 0,525 y = -2,004x + 17,68 R² = 0,611

6

SNI

4

2

0 4.5

5

5.5

6

6.5

Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 100%

Abu Vulkanik 50%

Gambar 4.5. Grafik hubungan VIM dengan Kadar Aspal

VIM adalah prosentase pori atau rongga udara yang terdapat dalam suatu campuran. Nilai VIM juga menunjukkan banyaknya rongga yang terdapat dalam campuran. Dari nilai VIM yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar penggantian abu vulkanik diatas menunjukkan bahwa dengan penambahan kadar abu vulkanik akan menurunkan nilai VIM, penurunan nilai VIM itu sendiri akan turun seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar aspal maka semakin kecil nilai VIM-nya.

Penggunaan kadar abu vulkanik yang berbeda dalam campuran sangat berpengaruh terhadap nilai VIM dari suatu campuran itu sendiri. Semakin tinggi kadar abu vulkanik semakin rendah nilai VIM-nya. Untuk campuran AC menggunakan kadar abu vulkanik commit to user 0% mempunyai nilai VIM yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran AC yang menggunakan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai VIM semakin rendah. Namun nilai VIM untuk semua campuran dengan kadar abu



vulkanik tidak memenuhi syarat Revisi SNI 03-1737-1989 minimal 3% dan maksimal 5% meskipun dalam penggantian kadar abu vulkanik mengalami penurunan nilai VIM. Disamping itu juga dalam penggunaan kadar abu vulkanik yang tinggi mengakibatkan perkerasan menjadi kaku sehingga menyebabkan adanya retakan-retakan sehingga banyak rongga yang terjadi dalam campuran tersebut yang kemungkinan disebabkan oleh agregat kasar yang saling interconnected dan pecah karena proses pemadatan yang tidak sempurna. Sehingga campuran akan kurang kedap terhadap udara dan air. Adanya pori-pori ataupun celah pada perkerasan AC memungkinkan air masuk ke dalam perkerasan. Akibatnya ikatan menjadi renggang dan menimbulkan pori-pori yang diakibatkan VIM berpengaruh terhadap durabilitas campuran. VIM yang lebih kecil akan menurunkan resiko terjadinya disintegrasi dari campuran, sehingga durabilitasnya menjadi tinggi. Tetapi pori yang kecil akan memberikan kelenturan yang kurang baik

Nilai VIM pada penggantian abu vulkanik tidak memenuhi spesifikasi SNI karena pada analisis saringan dimana prosentase lolos saringan 100 dan 200 masih jauh mendekati nilai median spesifikasi sehingga perlu penambahan agregat pada nomer saringan tersebut agar nilai VIM dapat diminimalkan.

commit to user



4.3.5 Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Marshall Quotient 300

Spec SNI 1989 200- 350 Kg/mm

250 Marshall Quotient (Kg/mm)

y = -22,84x2 + 224,7x - 346,6 R² = 0,253 y = -58,12x2 + 624,4x - 1485, R² = 0,898 y = -13,52x2 + 131,8x - 159 R² = 0,421

200

150

100 y = -26,70x2 + 277,2x - 585,6 R² = 0,623 2 y = -29,26x + 307x - 691,8 R² = 0,725

50

0 4.5

5

5.5

6

6.5

Kadar Aspal (%) abu vulkanik 0%

abu vulkanik 25%

abu vulkanik75%

abu vulkanik 100%

abu vulkanik 50%

Gambar 4.6. Grafik hubungan Marshall Quotient dengan Kadar Aspal

Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil bagi dari stabilitas dengan kelelahan yang digunakan sebagai pendekatan terhadap tingkat kekakuan atau fleksibilitas campuran. Nilai Marshall Quotient yang tinggi menunjukkan kekakuan dari perkerasan dan berakibat mudah timbul retak - retak (cracking). Sebaliknya jika nilai Marshall Quotient yang rendah menunjukkan campuran terlalu plastis/fleksibel yang akan berakibat perkerasan mudah mengalami deformasi pada waktu menerima beban lalu – lintas. Dari nilai MQ yang didapat dari berbagai variasi penggantian abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikkan nilai MQ nya namun MQ akan turun jika sudah mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus commit to user menurun seiring penambahan kadar aspal.



Penggantian abu vulkanik pada campuran AC menyebabkan Marshall Quotientnya semakin tinggi. Untuk campuran AC pada kadar aspal optimum menggunakan penggantian abu vulkanik 0% mempunyai nilai MQ yang paling rendah, sedangkan untuk campuran AC yang menggunakan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai MQ yang semakin tinggi . Hal ini dikarenakan penggantian abu vulkanik pada perkerasan AC membuat campuran menjadi kaku. Sehingga penggantian abu vulkanik sebagai bahan pengisi pada campuran AC mudah retak. Spesifikasi MQ menurut Revisi SNI adalah minimal 200 dan maksimal 350 kg/mm. Dari Gambar 4.6 nilai MQ untuk campuran dengan masing-masing kadar penggantian abu vulkanik pada kadar aspal optimum tidak memenuhi persyaratan.

commit to user



4.4.

Pembahasan Hasil Pengujian Marshall Test

4.4.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Asphalt Concrete (AC) Data-data nilai stabilitas yang telah diperoleh dari pengujian marshall test disusun ke dalam tabel seperti berikut, kemudian dilakukan analisis varian (ANOVA) : Tabel 4.13. Data nilai stabilitas Kadar Abu Vulkanik %

Kadar Aspal

4.5%

5%

5.5%

6%

6.5%

P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3

0% 489,180 507,031 446,697 445,583 500,972 578,306 842,729 610,558 930,473 454,921 515,841 497,396 414,773 428,138 430,177

25% 500,509 483,799 473,612 758,393 552,087 984,318 566,548 860,305 467,974 565,274 598,752 639,539 454,921 414,916 550,946

50% 528,315 469,838 433,122 589,151 992,026 1007,609 679,175 511,994 798,308 551,683 617,296 609,261 679,175 511,994 798,308

75% 598,367 666,534 613,635 691,865 657,725 716,263 1160,224 811,962 640,723 1090,769 620,525 572,311 1160,224 811,962 640,723

100% 602,932 598,963 563,459 779,412 1111,006 1101,806 1097,733 683,767 1137,883 797,416 739,362 682,793 1097,733 683,767 1137,883

Pada dasarnya, ANOVA untuk menguji kesamaan rata-rata dengan hipotesis sebagai berikut : H0 : Hipotesis nol menyatakan bahwa semua mean perlakuan nilainya sama. Apabila H0 benar, maka semua populasi untuk perlakuan akan dianggap memiliki distribusi normal yang sama (mean dan varians populasi-populasi tersebut sama).

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

Tabel 4.14 Perhitungan Variasi antar dan dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 4,5% Kadar Abu Vulkanik %

Kadar Aspal

4.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

489,180

500,509

528,315

598,367

602,932

P2

507,031

483,799

469,838

666,534

598,963

P3

446,697

473,612

433,122

613,635

563,459

480,969

485,974

477,092

626,179

588,451

Xn rata2 Xrata2

531,733

Vtotal

69784,50064

VB

59380,49972

VW

10404,00092

Contoh Perhitungan: X1 rata2 = X2 rata2 = X3 rata2 = X4 rata2 = X5 rata2 =

489,180+507,031+446,697 3 500,509+483,799+473,697 3 528,315+469,838+433,122 3 598,367+666,534+613,635 3 602,932+598,963+563,459 3

= 480,969 = 485,974 = 477,092 = 626,179 = 588,451

X rata2 = 498,180+507,031+446,697+500,509+483,799+473,612+528,315+469,838+ 433,122+598,367+666,534+613,635+602,932+598,963+563,459 = 15

= 531,733

commit to user



Vtotal= (489,180-531,733)2 + (507,031-531,733)2 + (446,697-531,733)2 + (500,509-531,733)2 + (483,799-531,733)2 + (473,612-531,733)2 + (528,315-531,733)2 + (469,838-531,733)2 + (433,122-531,733)2 + (598,367-531,733)2 + (666,534-531,733)2 + (613,635-531,733)2 + (602,932-531,733)2 + (598,963-531,733)2 + (563,459-531,733)2 = 69784,50064 VB = 3x (480,969-531,733)2 + (485,974-531,733)2 + (477,092-531,733)2 + (626,179531,733)2 + (588,451-531,733)2

VW = 69784,50064 - 59380,49972 = 10404,00092

Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 4.15 Hasil analisis varian kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik Variasi

Df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

14,269

3,478

tolak

Antar Perlakuan (VB)

59380,500

4

14845,125

Di dalam Perlakuan (VW)

10404,001

10

1040,400

Total (V)

69784,501

14

Contoh Perhitungan: df antar perlakuan = 5-1 = 4 df dalam perlakuan = 5(3-1) = 10 df total = 5x3-1 = 14 Kuadrat mean antar perlakuan = 59380,500/4 = 14845,125 Kuadrat mean dalam perlakuan = 10404,001/10 =1040,400

commit to user



F hitung = 14845,125/1040,400 = 14,269

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.15 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 14,269 ≥ 3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 4,5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata.

Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

Tabel 4.16 Perhitungan Variasi antar dan dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5% Kadar Abu Vulkanik %

Kadar Aspal

5%

Xn rata2

0%

25%

50%

75%

100%

P1

445,583

758,393

589,151

691,865

779,412

P2

500,972

552,087

992,026

657,725

1111,006

P3

578,306

984,318

1007,609

716,263

1101,806

508,287

764,933

862,928

688,618

997,408

Xrata2

764,435

Vtotal

693983,8232

VB

406012,7901

VW

287971,0331

commit to user




Tabel 4.17 Hasil analisis varian kadar aspal 5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik Variasi

Df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

3,525

3,478

tolak


406012,790

4

101503,198


287971,033

10

28797,103

Total (V)

693983,823

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.17 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 3,525 ≥ 3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata.



Kadar Aspal

5.5%

Xn rata2

0%

25%

50%

75%

100%

P1

842,729

566,548

679,175

1160,224

1097,733

P2

610,558

860,305

511,994

811,962

683,767

P3

930,473

467,974

798,308

640,723

1137,883

794,587

631,609

663,159

870,970

973,127

Xrata2

786,690

Vtotal

689599,7062

VB

243702,6842

VW

445897,022

commit to user





df

Kuadrat mean


243702,684

4

60925,671


445897,022

10

44589,702

Total (V)

689599,706

14

F hitung

F Tabel

H0

1,366

3,478

terima

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.19 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,366 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata.

Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 6% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

6%

Xn rata2

0%

25%

50%

75%

100%

P1

454,921

565,274

551,683

1090,769

797,416

P2

515,841

598,752

617,296

620,525

739,362

P3

497,396

639,539

609,261

572,311

682,793

489,386

601,188

592,747

761,202

739,857

Xrata2

636,876

Vtotal

331042,957

VB

153109,0187

VW

177933,9383

commit to user





df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

2,151

3,478

terima


153109,019

4

38277,255


177933,938

10

17793,394

Total (V)

331042,957

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.21 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 2,151 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6 % tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata.



Kadar Aspal

6.5%

Xn rata2

0%

25%

50%

75%

100%

P1

414,773

454,921

679,175

1160,224

1097,733

P2

428,138

414,916

511,994

811,962

683,767

P3

430,177

550,946

798,308

640,723

1137,883

424,363

473,594

663,159

870,970

973,127

Xrata2

681,043

Vtotal

1009727,038

VB

691875,3419

VW

317851,6963

commit to user





df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

5,442

3,478

tolak


691875,342

4

172968,835


317851,696

10

31785,170

Total (V)

1009727,038

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.23 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 5,442 ≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata.

commit to user



4.4.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Asphalt Concrete (AC)

Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masingmasing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

4.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

4,6

4,9

3,4

3,8

3,2

P2

4,8

3,9

3,1

4,3

3,4

P3

4,8

4,3

3,1

4,1

3,5

4,733

4,367

3,200

4,067

3,367

Xn rata2 Xrata2

3,947

Vtotal

5,877

VB

5,111

VW

0,767



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

16,665

3,478

tolak


5,111

4

1,278


0,767

10

0,077

Total (V)

5,877

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.25 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 16,665 ≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 4,5 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 5% dengan perlakuan masingmasing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

5,1

5,1

4,6

4,3

4,2

P2

5,2

4,1

4,4

3,8

3,8

P3

5,4

5,4

4,7

4,2

3,5

5,233

4,867

4,567

4,100

3,833

Xn rata2 Xrata2

4,520

Vtotal

5,244

VB

3,837

VW

1,407



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

6,820

3,478

tolak


3,837

4

0,959


1,407

10

0,141

Total (V)

5,244

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.27 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 6,820 ≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.


commit to user




Kadar Aspal

5.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

6,3

5,5

6

4,6

5,8

P2

6,4

5,2

5,7

4,2

5,2

P3

6,2

5,3

5,5

4,1

4,8

6,300

5,333

5,733

4,300

5,267

Xn rata2 Xrata2

5,387

Vtotal

7,297

VB

6,457

VW

0,84



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

19,218

3,478

tolak


6,457

4

1,614


0,840

10

0,084

Total (V)

7,297

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.29 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 19,218 ≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5,5 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6% dengan perlakuan masingmasing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

commit to user




Kadar Aspal

6%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

5,4

5,2

6,4

4,3

5,9

P2

5,2

5,7

6,2

4,6

4,7

P3

5,6

5,4

6,2

4,5

5,6

5,400

5,433

6,267

4,467

5,400

Xn rata2 Xrata2

5,393

Vtotal

5,929

VB

4,869

VW

1,06



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

11,484

3,478

tolak


4,869

4

1,217


1,060

10

0,106

Total (V)

5,929

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.31 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 11,484 ≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.

commit to user





Kadar Aspal

6.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

6,2

5,6

3

4,3

3,8

P2

6,4

5,5

4,3

4,6

4

P3

6,3

4,5

3,2

4,5

3,4

6,300

5,200

3,500

4,467

3,733

Xn rata2 Xrata2

4,640

Vtotal

17,636

VB

15,663

VW

1,973


Tabel 4.33 Hasil analisis varian kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V)

15,663 1,973 17,636

df 4 10 14

Kuadrat mean 3,916 0,197

F hitung 19,843

F Tabel 3,478

H0 tolak

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.33 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 19,843 ≥ 3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.

commit to user



4.4.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai VIM pada Asphalt Concrete (AC) Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

4.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

8,251

8,833

11,687

7,792

6,511

P2

10,395

5,272

9,686

7,331

8,505

P3

10,551

12,536

4,109

7,820

7,424

9,732

8,880

8,494

7,648

7,480

Xn rata2 Xrata2

8,447

Vtotal

72,93718136

VB

10,24682634

VW

62,69035502



df 10,247 62,690 72,937

4 10 14


F hitung 0,409

F Tabel

H0

3,478

terima

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.35 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,409 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 4,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara nyata. commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

Tabel 4.36 Perhitungan Variasi antar dan dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5% Kadar Aspal

5%

Kadar Abu Vulkanik % 0%

25%

50%

75%

100%

P1

10,918

10,803

10,287

10,176

8,519

P2

8,412

9,811

9,599

10,359

9,083

P3

6,740

8,617

9,854

9,099

11,160

8,690

9,744

9,914

9,878

9,587

Xn rata2 Xrata2

9,563

Vtotal

19,32864633

VB

3,052930295

VW

16,27571604



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

0,469

3,478

terima


3,053

4

0,763


16,276

10

1,628

Total (V)

19,329

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.37 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,469 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara nyata.

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 5,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

5.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

8,684

6,098

8,110

10,302

7,763

P2

8,030

6,743

7,015

9,368

6,243

P3

9,670

11,221

7,417

4,482

3,589

8,795

8,021

7,514

8,051

5,865

Xn rata2 Xrata2

7,649

Vtotal

60,45121594

VB

14,43691696

VW

46,01429898



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

0,784

3,478

terima


14,437

4

3,609


46,014

10

4,601

Total (V)

60,451

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.39 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,784 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara nyata.

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 6% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


6%


25%

50%

75%

100%

P1

6,621

5,015

7,216

9,147

7,763

P2

4,765

6,504

5,347

7,038

6,243

P3

6,003

5,716

6,383

6,428

3,589

5,796

5,745

6,315

7,538

5,865

Xn rata2 Xrata2

6,252

Vtotal

24,45881345

VB

6,812696547

VW

17,6461169



Df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

0,965

3,478

terima


6,813

4

1,703


17,646

10

1,765

Total (V)

24,459

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.41 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,965 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara nyata.

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

6.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

4,053

4,807

3,856

2,701

4,107

P2

4,119

4,756

4,242

2,537

4,221

P3

6,325

4,397

4,887

3,131

4,069

4,832

4,653

4,328

2,790

4,132

Xn rata2 Xrata2

4,147

Vtotal

11,988

VB

7,802

VW

4,187



Df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

4,659

3,478

tolak


7,802

4

1,950


4,186

10

0,419

Total (V)

11,988

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.43 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 4,659 ≥ 3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai VIM secara nyata.

commit to user



4.4.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Asphalt Concrete (AC) Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

4.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

2,302

2,290

2,220

2,321

2,356

P2

2,248

2,379

2,271

2,332

2,305

P3

2,244

2,197

2,411

2,320

2,332

2,265

2,289

2,301

2,324

2,331

Xn rata2 Xrata2

2,302

Vtotal

0,048

VB

0,009

VW

0,040



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

0,551

3,478

terima


0,009

4

0,002


0,040

10

0,004

Total (V)

0,048

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.45 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,551 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 4,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara nyata. commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


5%


25%

50%

75%

100%

P1

2,218

2,224

2,239

2,244

2,288

P2

2,281

2,248

2,256

2,239

2,273

P3

2,322

2,278

2,250

2,271

2,222

2,274

2,250

2,248

2,251

2,261

Xn rata2 Xrata2

2,257

Vtotal

0,012

VB

0,001

VW

0,010



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

0,343

3,478

terima


0,001

4

0,000


0,010

10

0,001

Total (V)

0,012

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.47 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,343 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara nyata.

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 5,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

5.5%

P1

0% 2,257

25% 2,323

50% 2,276

75% 2,224

100% 2,289

P2 P3

2,273 2,233

2,308 2,197

2,303 2,293

2,247 2,368

2,327 2,393

2,254

2,276

2,291 2,287

2,280

2,336

Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB

0,039 0,011

VW

0,028



Df 0,011 0,028 0,039

4 10 14


F hitung 0,978

F Tabel

H0

3,478

terima

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.49 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 5,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,978 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara nyata.

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 6% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


6%


25%

50%

75%

100%

P1

2,291

2,333

2,281

2,236

2,279

P2

2,337

2,296

2,327

2,288

2,305

P3

2,306

2,316

2,302

2,303

2,343

2,311

2,315

2,303

2,276

2,309

Xn rata2 Xrata2

2,303

Vtotal

0,010

VB

0,003

VW

0,007



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

1,030

3,478

terima


0,003

4

0,001


0,007

10

0,001

Total (V)

0,010

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.51 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,030 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara nyata.

commit to user



Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:


Kadar Aspal

6.5%

0%

25%

50%

75%

100%

P1

2,337

2,321

2,347

2,236

2,377

P2

2,335

2,322

2,337

2,288

2,342

P3

2,282

2,331

2,321

2,303

2,346

2,318

2,325

2,335

2,276

2,355

Xn rata2 Xrata2

2,322

Vtotal

0,016

VB

0,010

VW

0,006



df

Kuadrat mean

F hitung

F Tabel

H0

4,639

3,478

tolak


0,010

4

0,003


0,006

10

0,001

Total (V)

0,016

14

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.53 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 4,639 ≥ 3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai densitas secara nyata.

commit to user



Hasil keseluruhan perhitungan anova dapat dilihat pada tabel rekapitulasi sebagai berikut:

Tabel 4.54 Rekapitulasi Hasil Anova Karakteristik Marshall

Kadar Aspal

F Hitung

F Tabel

Hipotesa

Stabilitas

4,5%

14,269

3,478

tolak

5,0%

3,525

3,478

tolak

5,5%

1,366

3,478

terima

6,0%

2,151

3,478

terima

6,5%

5,442

3,478

tolak

4,5%

16,665

3,478

tolak

5,0%

6,82

3,478

tolak

5,5%

19,218

3,478

tolak

6,0%

11,484

3,478

tolak

6,5%

19,843

3,478

tolak

4,5%

0,409

3,478

terima

5,0%

0,469

3,478

terima

5,5%

0,784

3,478

terima

6,0%

0,965

3,478

terima

6,5%

4,659

3,478

tolak

4,5%

0,551

3,478

terima

5,0%

0,343

3,478

terima

5,5%

0,978

3,478

terima

6,0%

1,03

3,478

terima

6,5%

4,639

3,478

tolak

Flow

VIM

Densitas

Hasil keseluruhan anova diatas dapat dilihat dan disimpulkan bahwa untuk perlakuan penggantian abu vulkanik pada kadar aspal optimum 5,5 % dimana nilai stabilitas densitas, VIM dan marshall quotientnya meiliki nilai F hitung kurang dari F tabel maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal optimum 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai commit to user stabilitas, densitas, VIM dan Marshall Quotient secara nyata. Berbeda halnya dengan hasil dari penggantian abu vulkanik terhadap nilai flow pada kadar aspal optimum 5,5%



dimana F hitung lebiih besar dari F tabel maka H0 ditolak yang artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran kadar aspal optimum menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan

Dari hasil penelitian penggantian filler menggunakan abu vulkanik Merapi maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil dari keseluruhan perhitungan anova bahwa penggantian abu vulkanik pada kadar aspal optimum 5,5% tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas, densitas, VIM dan Marshall Quotient secara nyata. Berbeda dengan hasil anova terhadap nilai flow, dimana menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. 2. Hasil dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, kadar filler abu vulkanik sebesar 100% dan 75% dengan kadar aspal optimum 5,45% dan 5,50% merupakan campuran AC (Asphalt Concrete) yang nilai stabilitas dan densitasnya memenuhi spesifikasi Revisi SNI No. 1737-1989-F, namun pada nilai VIM, flow serta Marshall Quotient-nya (MQ) tidak memenuhi spesifikasi.

5.2. 1.

Saran Penggunaan abu vulkanik seharusnya di saring terlebih dahulu, dan abu vulkanik yang dipakai yang lolos saringan no.200.

2.

Kontrol pemadatan seharusnya lebih diperhatikan karena agregat dapat pecah dan terjadi agregat saling interconnected karena pemadatan yang kurang sempurna.

3.

Penggunaan timbangan agregat seharusnya di cek terlebih dahulu tingkat validnya. Karena akan sangat berpengaruh pada proses pembuatan dan pengujian benda uji.

4.

Penambahan agregat pada nomer saringan 100 dan 200 agar nilai VIM dapat diminimalkan.

commit to user

92

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG MERAPI

Recommend Documents