i
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Pengasih atas semua rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “ANALISA
KUALITAS ASPAL BETON DI PRODUKSI DENGAN MENGGUNAKAN ABU BATU DAN ABU BATU KAPUR PADA CAMPURAN HRS-WC” Penelitian ini dibuat untuk memenuhi salah satu Tri Darma Perguruan Tinggi. Peneliti menyadari bahwa dengan segala keterbatasannya, laporan ini masih kurang dari sempurna, maka dengan kerendahan hati, penulis menerima kritik dan saran untuk menyempurnakan laporan penelitian ini. Dalam proses penelitian ini, banyak pihak yang telah turut menyumbangkan pikiran, motivasi, material, hingga penelitian ini terselesaikan. Untuk itu penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada: 1. Rektor Universitas HKBP Nommensen, Dr. Ir. Sabam Malau 2. Ketua Lembaga Penelitian UHN, Prof. Dr. Monang Sitorus, Msi 3. Dekan Fakultas Teknik UHN 4. Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UHN 5. Kepala Laboratorium Bahan Program Studi Teknik Sipil UHN 6. Serta pihak lainnya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhir kata penulis mengharapkan semoga laporan penelitian ini bermanfaat bagi saya dan yang membacanya.
Medan, 04 Agustus 2015 Peneliti,
Ir. Remon Simatupang, MSc.
ii
ABSTRAK
Semakin padatnya kendaraan berat yang bergerak di
sarana lalu lintas
menyebabkan lapisan permukaan perkerasan jalan cepat mengalami proses peretakan. Peristiwa ini dapat menyebabkan pengelupasan butir pada permukaan jalan raya, bila dibiarkan, lubang dan kerusakan dapat mengganggu kelancaran pemakai jalan. Untuk mengatasi kerusakan lapisan permukaan perkerasan aspal dilakukan penelitian dengan menggunakan abu batu kapur sebagai pengganti filler. Penelitian ini, menggunakan abu batu kapur sebagai pengganti filler pada campuran aspal hotmix . Performa suatu campuran tergantung pada jenis dan kualitas bahan yang digunakan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengeahui sifat aspal Hotmix pada penggunaan abu batu kapur sebagai pengganti filler yaitu dikhususkan pada sifat stabilitas dan karakteristik aspal Hotmix. Metode penelitian yang digunakan adalah metode pengujian Marshall test, dimana percobaan dilakukan dengan menggunakan Abu batu kapur yang bervariasi (6%, 6,5%, 7%, 7,5%, 8% sebagai pengganti filler.) Dari hasil penelitian ini, nilai stabilitas Marshal pada kadar aspal 7%, tanpa abu batu kapur nilai stabilitas 1210 kg, dan memakai abu batu kapur nilai stabilitas 1265 kg.
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR…………………………………………………………….i ABSTRAK………………………………………………………………………..ii DAFTAR ISI …………………………………………………………………...iii BAB 1.PENDAHULUAN 1.1.Latar belakang………………………………………………….....…………...1 1.2.Maksud danTujuan Penelitian….……………………………….....…………..2 1.3.Manfaat Penelitian…...…...…………………………………………………...2 1.4.Permasalahan.............…………………………………………………………2 1.5.Ruang Lingkup Penelitian.................................................................................2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1.
Lapisan permukaan………….…………………………………………….4
2.2.
Agregat …………………………………………………………………...4
2.3.
Aspal/Bitumen…………………………………………………………….8
2.4.
Aspal Beton....................……………………………………………….....8
2.5.
Metode Desain Campuran...........................................................................9
2.6.
Karakteristik dan Perilaku Campuran…………………………………....11
2.7.
Persyaratan Aspal Beton Bina Marga……………………………………12
2.8.
Parameter Pengujian Marshall…………………………………………...12
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1.
Metode Penelitian………………………………………………………...15
3.2.
Metode Pengumpulan Data………………………………………………15
3.3.
Metode pencampuran…………………………………………………….18
3.4.
Metode Uji Marshall ………………………………………………….....20
iv
BAB IV. ANALISA DAN PEMABAHASAN DATA 4.1.
Penyajian Data…………………………………………………………...25
4.2.
PengujianMarshall………………………………………………………..30
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan.....................................................................................................41 5.2. Saran...............................................................................................................41 DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................42 LAMPIRAN.........................................................................................................43
v
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Perkerasan jalan adalah suatu konstruksi yang dibangun diatas tanah dasar dengan maksud untuk menahan beban lalu lintas kendaraan serta tahan terhadap perubahan cuaca yang terjadi. Konstruksi ini terdiri dari beberapa lapisan-lapisan yang mempunyai fungsi menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan yang ada dibawahnya hingga ke lapisan tanah dasar. Suatu perkerasan lentur dapat dilihat baik apabila dapat menghasilkan dimensi konstruksi yang kecil dengan biaya yang murah dan mempunyai masa pemakaian yang cukup lama. Pada semua jenis perkerasan dimana agregat dalam campuran memegang peranan penting untuk menghasilkan nilai stabilitas yang tinggi. Oleh karena pentingnya peranan agregat dalam campuran, maka gradasi gabungan (combined grading) dari agregat kasar, halus, maupun filler harus ditentukan sedemikian rupa untuk mendapatkan performa campuran yang baik, kuat, stabil, ekonomis, dan tahan lama. Agregat merupakan komponen utama dari struktur perkerasan jalan, yaitu 90-95% agregat berdasarkan persentase berat, atau 75-85% agregat berdasarkan persentase volume. Dengan demikian kualitas perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain. Peningkatan kualitas dari perkerasan jalan raya dengan penggunaan berbagai jenis bahan alam sebagai bahan tambah maupun bahan pengganti yang mampu memberikan kontribusi kekuatan pada perkerasan jalan. Untuk peningkatan kualitas tersebut, tentu saja dibutuhkan material perkerasan yang memenuhi spesifikasi. Dalam hal penyediaan bahan material yang memenuhi persyaratan inilah yang sering timbul masalah dimana bahan tersebut semakin lama semakin berkurang jumlahnya dan semakin dibutuhkannya biaya yang cukup besar dalam pengadaan bahan material tersebut. Sehingga mulai muncul banyak pemikiran untuk pengadaan material alternatif sebagai pengganti dari material yang telah lazim digunakan.
1
Karna kesulitan tersebut, peneliti mencoba menggunakan bahan pengisi (filler) dengan menggunakan abu batu kapur pada campuran aspal beton. Filler dalam campuran diperlukan untuk mengisi rongga - rongga diantara partikel agregat sehingga dapat meningkatkan kerapatan campuran.
1.2. Maksud Penelitian Maksud dari penelitian ini untuk menganalisa nilai perbandingan karakteristik abu batu dan abu batu kapur sebagai filler dari uji marshall pada campuran aspal beton sebagai bahan pengisi campuran aspal beton, dan mengevaluasi penggunaan abu batu kapur dan variasi pengganti abu batu sebagai filler terhadap nilai karakteristik campuran aspal beton.
1.3. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian untuk mengetahui kualitas aspal beton tersebut dan mengetahui perbandingan abu batu dan abu batu kapur sebagai pengganti filler untuk perkerasan aspal beton HRS-WC dan untuk menambah literatur.
1.4. Permasalahan Permasalahan dalam perkerasan jalan, yang sering dialami adalah nilai perbandingan karakteristik abu batu dan abu batu kapur sebagai filler, antara lain : 1. Masalah persen lolos agregat. 2. Jenis agregat. 3. Masalah persentase aspal yang di gunakan dalam campuran. 4. Jenis aspal. 5. Berat jenis agregat. 6. Suhu temperature.
1.5. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian adalah : • Penelitian hanya tentang pengaruh
batu kapur sebagai pengganti filler pada
perencanaan campuran aspal.
2
• Dalam penelitian ini, material yang dipakai sebagai agregatnya adalah agregat kasar, agregat sedang, agregat halus, aspal yang dipakai adalah aspal keras (AC pen 60/70) merek Exxon mobil. Dalam penelitian ini juga dibatasi dengan penggunaan tiga jenis agregat yang berasal dari AMP PT. ADHI KARYA di desa Patumbak pasar V Medan dan memenuhi persyaratan untuk dipakai dalam suatu campuran perkerasan aspal panas, yaiu agregat kasar berupa batu pecah (ukuran maksimum ¾”), agregat sedang (medium aggregate), agregat halus (fine aggregate), serta agregat halus berasal dari pasir alam (natural sand) sungai patumbak.Dan batu kapur yang di pakai adalah batu kapur gunung yang lolos 100% saringan nomor 200 (0,075 mm)
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Lapis Permukaan Lapis permukaan merupakan komponen yang memiliki fungsi yang sangat penting pada suatu konstruksi jalan raya. Fungsi dari lapis permukaan adalah ; 1. Memikul/ membagi beban lalu lintas. 2. Mencegah masuknya air dan udara ke dalam konstruksi perkerasan. 3. Memberi lapisan skid resistence (tahanan gelincir) Dengan adanya ketiga fungsi tersebut maka suatu konstruksi jalan raya akan dapat dilalui lalu lintas dengan aman dan nyaman serta kekuatan konstruksi dapat dipertahankan. Untuk mendapatkan fungsi tersebut maka campuran yang digunakan sebagai lapisan permukaan harus memiliki sifat-sifat karakteristik yang sesuai dengan Stabilitas (kekuatan), Durabilitas (keawetan), Fleksibilitas (kelenturan), Skid resistence (ketahanan gelincir).
2.2. Agregat Agregat merupakan bahan dengan bagian terbesar dalam campuran perkerasan. Fungsi agregat dalam campuran adalah sebagai bahan utama yang menahan beban lalu lintas. Agregat didefenisikan sebagai bahan yang keras dan kaku terdiri dari berbagai jenis butiran dan pecahan diantaranya adalah pasir, kerikil, batu pecah dan terak dapur tinggi. Agregat yang biasanya digunakan untuk perkerasan jalan, jika ditinjau dari asalnya dapat dikelompokkan dalam 2 bagian yaitu agregat alam dan agregat buatan. Keadaan butiran agregat akan sangat menentukan dalam perencanaan pembuatan perkerasan aspal beton. Agregat yang mempunyai gradasi seragam tidak digunakan untuk bahan perkerasan, karena pada gradasi seragam akan menimbulkan ruang kosong atau pori yang relatif besar serta sudut kotak antar butir yang satu dengan yang lain lebih kecil.
4
Agregat yang baik untuk perkerasan adalah agregat yang heterogen dimana susunan butir bervariasi, sehingga ruang kosong yang terjadi lebih kecil. Material tersebut terdiri atas: (Silvia Sukirman,1992,hal 192) a. CA (Coarse Agregate) yaitu agregat yang tertahan pada saringan No.8. b. FA (Fine Agregate) yaitu agregat yang lolos saringan No.8 dan tertahan pada saringan No.200. c. Bahan pengisi (Filler) yaitu yang lolos saringan No.200. - Fraksi Agregat Fraksi agregat adalah susunan ukuran butiran dari ukuran terbesar sampai ukuran terkecil yang dipergunakan. Ukuran butiran ini dikelompokkan dalam ukuran tertentu yang disebut fraksi. Gradasi agregat merupakan salah satu faktor penting dalam perencanaan campuran agar campuran mempunyai sifat-sifat yang sesuai dengan spesifikasi. a.
Agregat Kasar Untuk keperluan praktis, agregat dikelompokkan dalam fraksi
berdasarkan ukuran saringan yang dapat dilalui oleh agregat. Fraksi agregat kasar didefinisikan sebagai agregat yang tertahan saringan No.8 (ASTM). Fungsi agregat kasar dalam campuran perkerasan adalah sebagai bagian yang menambah stabilitas campuran. Proporsi agregat kasar yang digunakan dalam campuran juga mempengaruhi stabilitas campuran tersebut. Agregat kasar untuk bahan jalan harus mempunyai ketahanan terhadap abrasi, khususnya jika digunakan untuk lapis permukaan. Untuk menguji ketahanan terhadap abrasi, dilakukan pengujian dengan menggunakan alat L.A. Abration Test. Untuk lapis permukaan, disyaratkan agregat mempunyai nilai abrasi <40%. b.
Agregat Halus Agregat halus didefenisikan sebagai agregat yang lolos saringan No.8
(ASTM) dan tertahan saringan No.100 (ASTM). Agregat halus dapat berupa batu
5
pecah, kerikil dan slag. Dalam campuran, agregat halus diharapkan mengisi rongga sisa antara agregat kasar sehingga meningkatkan kestabilan campuran. c.
Filler Filler adalah mineral debu yang berukuran mikro dan mampu melewati
`saringan No. 200 (ASTM). Mineral filler dapat diperoleh dari fraksi agregat kasar dan fraksi agregat halus, tetapi umumnya lebih banyak digunakan semen dan batu kapur. Penambahan filler dalam campuran aspal beton mempunyai dua pengaruh ; yaitu mengurangi rongga dalam campuran dan meningkatkan stabilitas Secara umum, penambahan filler dalam campuran aspal beton dapat `meningkatkan stabilitas, tetapi penambahan filler dalam jumlah banyak, akan menghasilkan campuran yang getas, sebaliknya campuran dengan kadar filler rendah menghasilkan campuran yang lunak pada cuaca panas. - Gradasi Salah satu faktor yang menentukan pada campuran aspal untuk perkerasan jalan adalah gradasi, karena dapat mempengaruhi stabilitas, durabilitas, fleksibilitas dan skid resistence dari campuran. Ada tiga macam tipe gradasi agregat yaitu : (Silvia Sukirman, hal 45) 1. Gradasi Rapat (Dense Graded/Well Graded/Continous Graded) 2. Gradasi Celah/ Senjang (Gap Graded/ Skip Graded) 3. Gradasi Terbuka/ Seragam (Open Graded/ Uniform Graded). 1.Gradasi Rapat (Dense Graded) Gradasi rapat merupakan campuran yang memiliki komposisi agregat kasar dan agregat halus dalam porsi yang berimbang (Lihat Grafik 2.1). Umumnya digunakan untuk campuran AC (Asphalt Concrete) dan ATB (Asphalt Treated Base)
.
6
Grafik 2.1. Grafik gradasi rapat 2.Gradasi Celah/ Senjang (Gap Graded) Gradasi celah merupakan merupakan campuran dengan persentase agregat yang lewat saringan 3/8” dan tertahan saringan No.8 hampir hampir tidak ada dan setelah didapatkan akan memiliki nilai VMA (rongga udara yang ada diantara mineral agregat di dalam campuran beraspal panas) lebih kurang 24% (Lihat Grafik 2.2.). 2.2. Gradasi ini sering digunakan untuk HRS (Hot ( Rolled Sheet). ). Karena memiliki rongga r udara pada campuran padat yang relatif besar, sehingga bleeding dapat dicegah dan
% lolos saringan
lebih fleksibel.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,01
0,1
1 diameter saringan (mm)
batas atas
10
batas bawah
Grafik 2.2. Grafik gradasi senjang 3.Gradasi Terbuka (Open Graded)
7
Adalah agregat dengan ukuran hampir sama/sejenis . Gradasi seragam disebut juga gradasi terbuka. Agregat dengan gradasi seragam akan menghasilkan lapisan perkerasan dengan sifat permeabilitas tinggi, stabilitas kurang, berat volume kecil. Open graded dipakai untuk lapisan aus (Wearing coarse), lapisan penguat. 2.3. Aspal / Bitumen ( DPU, 2009 ) Aspal atau Bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan yang bersifat viskoelastis inilah yang membuat aspal dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya selama proses produksi dan masa pelayanannya. Umumnya aspal dihasilkan dari penyulingan minyak bumi, sehingga disebut aspal keras. Selain itu aspal juga terdapat di alam secara alamiah, aspal ini disebut aspal alam. Aspal modifikasi saat ini juga telah dikenal luas, aspal ini dibuat dengan menambahkan bahan tambah. Aspal buton merupakan bahan lama maka kadar bitumen yang dikandungnya sangat bervariasi dari yang rendah sampai tinggi. Berdasarkan kadar bitumen yang dikandungnya asbuton dapat dibedakan atas B1O, B13, B20, B25, dan B30. Asbuton B1O adalah asbuton dengan kadar bitumen rata-rata 10%. - Aspal modifikasi Aspal modifikasi dibuat dengan mencampur aspal keras dengan suatu bahan tambah. Polymer adalah jenis bahan tambah yang banyak digunakan saat ini, sehingga aspal modifikasi sering disebut juga sebagai aspal polymer. Antara lain berdasarkan sifatnya, ada dua jenis bahan polymer yang biasanya digunakan untuk tujuan ini, yaitu polymer elastomer dan polymer plastomer (Modul Pengendalian mutu dan pekerjaan aspal). 2.4. Aspal Beton Aspal beton campuran panas merupakan salah satu jenis dari lapis perkerasan konsruksi perkerasan lentur. Jenis perkerasan ini merupakan campuran merata antara agregat dan aspal sebagai bahan pengikat pada suhu tertentu. Untuk mengeringkan agregat dan mendapatkan tingkat kecairan yang cukup dari aspal 8
sehingga diperoleh kemudahan untuk mencampurnya, maka kedua material harus dipanaskan dulu sebelum dicampur. Karena dicampur dalam keadaan panas maka seringkali disebut sebagai “Hotmix”. Pekerjaan pencampuran dilakukan di pabrik pencampur, kemudian dibawa ke lokasi dan di hampar dengan mempergunakan alat penghampar (paving machine) sehingga diperoleh lapisan lepas yang seragam dan merata untuk selanjutnya dipadatkan dengan mesin pemadat dan akhirnya diperoleh lapisan padat aspal beton. (Jenis dan Fungsi Lapisan Perkerasan (silvia Sukirman, 1992, hal 9) 2.5. Metode Desain Campuran Metode yang digunakan untuk mendesain campuran aspal, ada bermacam-macam, tetapi metode yang banyak digunakan adalah ; Metoda Marshall , Metoda Hubbard – field , Metoda Hveem dan Metoda Triaxial. Walaupun metoda ini berbeda satu sama lain, tetapi ke empat metoda ini mempunyai tujuan yang sama : • Menjamin campuran cukup kuat untuk menahan beban lalu lintas tanpa berdeformasi. • Untuk memperlihatkan campuran cukup aspal untuk menjamin keawetannya. • Untuk memperlihatkan campuran padat mempunyai cukup rongga untuk menjamin aspal tidak keluar kepermukaan selama masa layannya. Diantara metoda ini, metode marshall paling banyak digunakan secara luas. Metode ini deiperkenalkan oleh BRUCE MARSHALL seorang insinyur yang bekerja pada Missipi State Highway Department. Uji stabilitas dengan metode Marshall, menggunakan benda uji campuran agregat dengan gradasi sesuai spesifikasi dan aspal keras dengan tingkat penetrasi tertentu. Untuk satu benda uji diperlukan ± 1200 gram agregat yang dipanaskan pada suhu tertentu dan dicampur aspal panas pada suhu yang menghasilkan kekentalan viskositas aspal 170 ± 120 centistokes kinematik.
9
Benda uji yang telah didinginkan pada suhu ruang selama ± 24 jam, dikeluarkan dari cetakan dan dilakukan pengukuran/ perhitungan untuk mendapatkan besar-besaran benda uji seperti : • bulk spesific gravity of compacted mixture (ASTM D118 / ASTM D 2726) • maximum spesific gravity of mixture (ASTM D 2041) • vold in mineral aggregate (VMA) • vold in mixture (VIM) Tabel 2.2.Kriteria Desain Aspal Beton untuk Jalan Raya (Asphalt Institute) Traffic Category Light
Medium
Heavy
2 x 35
2 x 50
2 x 75
3.3
5.3
8
Marshall Flow (mm)
2.0 – 4.5
2.0 – 4.0
2.0 – 3.5
Void Content (%)
3.0 – 5.0
3.0 – 4.0
3.0 – 4.0
Mix Criteria Number of Compaction Blows Minimum Marshall Stability (kN)
Void in Mixed Aggregate
Max. size of aggregate
(%)
Min.
Void
in
Mixed
Aggregate 25
13
19
14
12.5
15
9.5
16
4.75
18
2.36
21
1.18
23.5
Sumber : Asphalt Institute
Bentuk uji dengan kadar aspal yang berbeda-beda diuji stabilitasnya untuk mendapatkan nilai stabilitas dan flow. Untuk mendapatkan kadar aspal optimum, dibuat 7 grafik terhadap kadar aspal yaitu : stabilitas, flow, VIM, VMA, air void, Marshall quotient dan kepadatan. Nilai kadar aspal optimum diperoleh dari harga
10
rata-rata kadar aspal pada nilai maksimum grafik stabilitas, kepadatan, VIM, VMA, Marshall quotient, dan flow. 2.6. Karakteristik dan Perilaku Campuran Campuran perkerasan yang diproduksi di laboratorium, diuji dan dianalisis untuk diketahui karakteristik campuran tersebut apakah memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan. Karakteristik campuran perkerasan akan mempengaruhi perilaku campuran tersebut. Karakteristik campuran perkerasan antara lain : rongga dalam campuran (VIM), rongga antar partikel agregat (VMA), kepadatan dan kadar aspal. A. Rongga dalam Campuran (VIM) Besarnya kandungan rongga dihitung berdasarkan berat jenis bulk campuran dan berat jenis maksimum campuran (dianggap tidak ada rongga). Rongga dalam campuran dinyatakan sebagai persentase kepadatan yang merupakan fungsi dari kepadatan dan kadar aspal. Campuran yang baik, mempunyai persentase rongga antar 3% - 5%, ini dimaksudkan untuk memberikan keleluasaan campuran mendapatkan pemadatan tambahan akibat beban lalu lintas tanpa terjadi flushing. Persentase rongga yang terlalu besar, menyebabkan perkerasan mudah ditembus air dan udara sehingga mempercepat oksidasi dan pengerasan aspal yang berakibat menurunkan keawetan perkerasan. B. Kepadatan (Density) Kepadatan campuran berpengaruh pada keutuhan susunan campuran. Kepadatan campuran di lapangan didasarkan pada kepadatan campuran yang dibuat di laboratorium. C. Rongga antar Mineral Agregat (VMA) Besarnya nilai VMA dinyatakan sebagai persentase dari volume total. VMA menyatakan ruang yang tersedia untuk menampung aspal efektif dan
11
rongga yang diperlukan dalam campuran. Semakin besar nilai VMA, memungkinkan penyelimutan aspal efektif menjadi lebih besar. D. Kadar Aspal Kadar aspal dalam campuran perkerasan, dipengaruhi oleh gradasi agregat dan daya serap agregat. Campuran yang menggunakan agregat dengan gradasi senjang, umumnya memerlukan jumlah aspal yang lebih banyak dibandingkan dengan campuran bergradasi menerus. Secara teknis, kadar aspal dalam campuran perkerasan ada 2 macam, yaitu kadar aspal total dan kadar aspal efektif. 2.7. Persyaratan Aspal Beton Bina Marga Aspal Beton yang digunakan di Indonesia, persyaratannya ditentukan oleh Bina Marga. 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 (DEPARTEMEN P.U. DIRJEN BINA MARGA, 2010).Agregat bergradasi menerus dimaksudkan sebagai campuran fraksi agregat kasar, agregat halus dan mineral filler. 2.8. Parameter pengujian Marshall Sifat-sifat campuran aspal panas dapat dianalisa dari beberapa pengujian marshall yang diperoleh dari perhitungan specific gravity, pengujian stabilitas dan flow campuran.(DPU, 2009) 1. Kepadatan (Marshall Density) Parameter ini pertama sekali dibutuhkan untuk control pemadatan, dimana kepadatan dari sampel material/agregat padat tersebut mencapai 95% dari kepadatan kering maksimum. 2. Berat Jenis Bulk Agregat (Bulk specific Gravity Agrégate) 3. Berat Jenis Efektif Agregat (Effective Spesific Gravity Agregate)
12
Pada umumnya specific gravity pada campuran perkerasan adalah maksimum. Menurut ukuran yang digunakan ASTM D 2041, berat jenis efektif agregat termasuk seluruh rongga dalam agregat kecuali daya serap aspal. 4. Stabilitas Marshall (Marshall Stability) Stabilitas adalah kemampuan suatu campuran aspal untuk menerima beban sampai terjadi kesalahan plastis yang dinyatakan dalam kilogram atau pound. Nilai Stabilitas diperoleh dari pembacaan langsung pada alat marshall sewaktu mengadakan Marshall Test nilai yang terbaca tersebut kemudian dikoreksi dengan faktor koreksi alat Marshall yang dipakai. 5. Kelelahan (Flow) Merupakan suatu perubahan bentuk plastis suatu campuran aspal yang terjadi akibat beban runtuh yang dinyatakan dalam mm atau 0.01”. Nilai Flow yang diperoleh dari pembacaan langsung dari alat Marshall Test sewaktu mengadakan pengujian Marshall. 6. Rongga dalam Campuran (Voids in Mixture/VIM) Adalah parameter yang menunjukkan volume rongga yang berisi udara didalam campuran aspal yang dinyatakan dalam % volume. 7. Void Mineral Agregat (VMA) Yaitu rongga udara yang berada antara agregat pada campuran perkerasan padat termasuk ruang yang terisi aspal. VMA menggambarkan nilai yang tersedia untuk memuat volume efektif aspal dan volume rongga yang dibutuhkan untuk mengisi aspal yang keluar akibat beban lalu lintas. 8. Void Villed With Bitumen (VFB) VFB (rongga udara yang berisi aspal) yaitu perbandingan antara volume aspal dalam campuran dan volume pori pada agregat yang dinyatakan
13
dalam persen. Umumnya lapisan permukaan persentase VFB harus mencapai antara 75% - 82%. 9. Nilai perbandingan Marshall (Marshall Quotient) Marshall Quotient merupakan nilai pendekatan yang hampir menunjukkan nilai kekuatan suatu campuran beraspal dalam menerima beban. Nilai Marshall Quotient diperoleh dari perbandingan antara nilai stabilitas yang telah dikoreksi terhadap nilai kelelehan (flow) dan dinyatakan dalam satuan Kg/mm atau KN/mm. 10. Indeks Kekuatan Sisa (IKS) Indeks kekuatan sisa dianalisis dari data hasil pengujian terhadap sifat fisis benda uji (stabilitas dan flow) dibagi dalam dua kelompok. Kelompok pertama di uji stabilitasnya setelah perendaman dalam air suhu ruang 60ºC selama Ti dan kelompok kedua diuji stabilitasnya selama perendaman selam T2. Dari nilai stabilitas Marshall yang diperoleh dari kedua perendaman diatas maka akan dapat ditentukan indeks kekuatan sisa (IKS) .
14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksprimen. Semua penelitian dilakukan di laboratorium dan dengan beberapa percobaan-percobaan. Prosedur penelitian ini dilakukan terhadap agregat dan aspal dilakukan dengan beberapa pengujian yang dapat mewakili material tersebut dalam pencampuran. 3.2. Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data dilakukan dengan cara pengambilan agregat (material) dari stone crusher AMP PT. Adhi Karya Patumbak yang berasal dari sungai Sibiru-biru Patumbak. Agregat diambil sebanyak yang diperlukan dalam penelitian. Kemudian dilakukan dengan pengambilan data dari hasil pengujian terhadap kadar aspal yang berbeda dan agregat sesuai dengan spesifikasi gradasi yang berbeda. A. Aspal AC 60/70 Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah AC 60/70 yang sudah memenuhi spesifikasi penetrasi 60/70 dan layak digunakan pada perencanaan jalan raya, dimana aspal diambil dari PT.Adhi Karya dan aspal tersebut telah mengikuti prosedur yang ditentukan oleh AASHTO. B. Pengujian agregat / material Sumber agregat Sumber agregat yang diambil pada penelitian yaitu dari sungai sibirubiru yang telah diproduksi melalui stone crusher AMP PT.Adhi Karya
15
Patumbak. Jenis material yang diambil adalah agregat kasar (CA), agregat sedang (MA), agregat halus (FA). Analisa Saringan dan Prosedur pelaksanaan analisa saringan Tahapan-tahapan proses pelaksanaan adalah sebagai berikut : 1. Penyediaan alat, alat yang digunakan dalam pelaksanaan analisa saringan adalah Shieve shaker, timbangan dengan ketelitian 0,1 gr dan 0,01 gr, Pan, plastic, 1 set saringan dan Brush kawat. 2. Pembuatan benda uji, agregat yang telah disiapkan diberi tanda agar tidak terjadi kekeliruan 3. Prosedur percobaan antara lain adalah : a. Sampel ditimbang sesuai berat yang telah ditentukan. b. Sampel dimasukkan kesusunan saringan yang telah tersusun rapi untuk gradasi II mengunakan No. urutan : ½, 3/8, #8, #30, #200, Pan. c. Susunanan saringan tersebut dimasukkan kedalam mesin sieve Shaker. d. Sievi shaker dikunci rapat, lalu diadakan penggoncangan dengan kecepatan konstan selama 15 menit. e. Setelah 15 menit, matikan alat dan timbang sampel yang tertahan untuk setiap nomor saringan. f. Percobaan dilakukan untuk menentukan garadasi agregat persen CA, MA, FA.
Berat Jenis Agregat dan Prosedur Pelaksanaannya Tujuan pelaksanaan berat jenis adalah untuk mengetahui berat jenis agregat pada kondisi semu, kering, SSD (Saturated Surface dry) serta absorbsinya, adapun tahapan persiapan yang akan dilaksanakan dalam proses penelitaian berat jenis ini: 1. Peralatan yang digunakan adalah ; timbangan, picnometer, botol berisi air suling, hot plate, bak perendam, batang perojok, skrap, pan dan cetakan kerucut. 2. Pembuatan benda uji.
16
3. Agregat direndam didalam air selama 24 jam (CA, tertahan saringan No.8 dan FA lolos saringan No.8 tertahan saringan No.200). 4. Prosedur percobaannya adalah ; 1. Prosedur percobaan Agregat Kasar adalah ; a. Agregat direndam selama 24 jam, air dikeluarkan perlahan-lahan dan agregat dikeluarkan dari perendaman. Agregat dilap permukaannya untuk memperoleh kondisi SSD. b. Agregat dimasukkan kedalam keranjang kawat, lalu ditimbang dengan menggunakan timbangan otomatis. c. Agregat dikeluarkan dari keranjang kawat lalu dimasukkan dalam oven selama 24 jam dengan suhu 110±5º C. d. Keranjang yang dalam keadaan kosong ditimbang dalam air dengan timbangan otomatis. e. Agregat yang telah dioven selama 24 jam ditimbang dan dicatat beratnya. f. Percobaan dilakukan untuk CA masing-masing 1000 gr.
2. Prosedur percobaan agregat halus adalah ; Persiapan kondisi SSD : a. Agregat direndam selama 24 jam b. Air bahan perendam dibuang perlahan-lahan agar agregat tidak ikut terbuang. c. Agregat dikeringkan dengan menggunakan Hot Plate sampai SSD. d. Agregat dimasukkan kedalam kerucut sebanyak 1/3 penuh lalu dirojok sebanyak 5 kali dengan tinggi jatuh ± 5 cm. e. Di isi lagi agregat 2/3 penuh lalu dirojok sebanyak 8 kali. f. Di isi sampai penuh lalu dirojok 12 kali. g. Permukaan cetakan diratakan. h. Cetakan diangakat vertical. i. Bila masih menyerupai kerucut maka agregat masih dianggap dalam kondisi basah.
17
j. Kemudian agregat dikeringkan kembali dengan alat pengering. k. Agregat kemudian dimasukkan kembali sebanyak 1/3, 2/3, dan 3/3 bagian penuh lalu cetakan kembali diangkat vertikal sampai kondisi SSD. Pengujian : a. Timbangan agregat kondisi SSD sebanyak 250 gr. b. Masukkan dalam oven dengan suhu (110±5ºC) selama 24 jam. c. Timbangan agregat 250 gram lagi dan dimasukkan kedalam picnometer. d. Air suling diisi kedalam picnometer hingga batas yang ditentukan. e. Picnometer kemudian diguncang hingga pori-pori udara keluar. f. Picnometer yang berisi agregat dan air suling ditimbang dan catat beratnya. g. Agregat dan air suling dalam picnometer dibuang. h. Kemudian picnometer isi kembali dengan air suling hingga batas yang ditentukan, lalu ditimbang dan dicatat beratnya. i. Agregat yang telah dioven selama 24 jam ditimbang dan dicatat beratnya. 3.3. Metode Pencampuran Dalam pekerjaan pencampuran ada 2 (dua) cara yang digunakan dalam pencampurannya yaitu : Pencampuran jenis takaran (weight batching plant) Pencampur dengan pemasok menerus (continious feed plant) Metode pencampuran yang digunakan dalam penelitian ini adalah pencampuran jenis takaran (weight batching plant). Rumusan campuran kerja harus ditentukan yang akan menjadi dasar dalam membuat benda uji. Dalam rumusan campuran tersebut meliputi : Spesifikasi agregat yang akan digunakan Harga kadar aspal yang diuji dalam campuran Suhu pencampuran dan suhu pemadatan.
18
A. Campuran Aspal Beton Perencanaan campuran Aspal Beton yang akan digunakan adalah berdasarkan metode Marshall, dengan metode ini kita dapat menentukan jumlah pemakaian aspal yang tepat sehingga dapat menghasilkan komposisi campuran yang baik antara agregat dan aspal sesuai dengan persyaratan teknis perkerasan jalan yang ditentukan. Data yang diperlukan untuk membuat campuran aspal beton adalah ; Jenis agregat Gradasi agregat Jenis aspal keras Jenis bahan pengisi (filler)
B. Pemilihan Spesifikasi Campuran Dalam mendisain campuran Aspal beton, spesifikasi campuran agregat yang didapat adalah
Gradasi Agregat Gabungan Spesipikasi ini sesuai
dengan dengan Gradasi Agregat gabungan WC ( Wearing Course) pada Lataston(HRS) Tabel : Gradasi agregat gabungan untuk campuran aspal Ukuran
% Berat Yang Lolos Terhadap Total Agregat Dalam Campuran
ayakan
Lataston (HRS)
(mm) Gradasi senjang
Gradasi semi senjang
WC
Base
WC
Base
37,5
-
-
-
-
25
-
-
-
-
19
100
100
100
100
19
12,5
90-100
90-100
87-100
90-100
9,5
75-85
65-90
55-88
55-70
4,75
-
-
-
-
2,36
50-72
35-55
50-62
32-44
1,18
-
-
-
-
0,600
35-60
15-35
20-45
15-35
0,300
-
-
15-35
5-35
0,150
-
-
-
-
0,075
6-10
2-9
6-10
4-8
3.4. Metode uji Marshall A. Untuk Kadar Aspal Optimum dengan pengujian Marshall Test Sampel yang akan diuji merupakan campuran dari kombinasi agregat kasar (CA), agregat sedang (MA), agregat halus (FA), Filler dari sumber agregat CA, MA, FA dan Aspal AC 60/70. Perbandingan agregat yang dipakai akan didapat dari percobaan analisa saringan. Aspal yang digunakan adalah aspal AC 60/70 dengan beberapa persentase yakni mulai dari 6%; 6,5%; 7%; 7,5%; 8%. a. Pengadaan Bahan Bahan-bahan yang sudah disiapkan diambil dari Stone cruisher AMP PT.Adhi karya Patumbak. Adapun bahan-bahan yang diambil adalah agregat kasar (CA), sedang (MA), dan Halus (FA) dan aspal type AC 60/70. b. Peralatan yang digunakan,
20
Peralatan yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah sebagai berikut; 1. Goni plastic sebagai tampat agregat. 2. Kaleng roti (isi 5 kg) sebagai tempat aspal. 3. Pan
besar dengan dasar yang rata sebagai tempat sampel yang telah
selesai dibuat. 4. Timbangan dengan kapasitas 10 kg dengan nilai akurasi 0,1 gr. 5. Saringan 1 set ( ½, 3/8, #8, #30, #200, Pan) serta mesin pengguncang berfungsi untuk menganalisa dan memisahkan setiap fraksi agregat yang dipakai dan disesuaikan dengan spesifikasi yang ditentukan. 6. Kantong plastik kapasitas 2 kg sebagai tempat agregat yang telah ditimbang sebanyak 1200 gr. 7. Spidol untuk memberi kode pada plastik yang telah diisi agregat. 8. Kompor gas untuk memanaskan agregat dan aspal. 9. Pan plastik kapasitas 2 kg untuk memudahkan penimbangan agregat. 10. Kuali 2 buah sebagai tempat memanaskan agregat dan aspal. 11. Sendok dari baja sebagai pengaduk campuran aspal. 12. Thermometer dengan suhu 0º - 280ºC untuk mengukur suhu. 13. Spatula untuk merojok campuran sebelum dipadatkan. 14. Gunting untuk membuat kertas saring yang berfungsi sebagai alas diatas dan dibawah sampel yang dipadatkan. 15. Hot Plate untuk memanaskan cetakan. 16. Kuas untuk membersihkan dan memberi oli pada cetakan sebelum digunakan. 17. Kain lap sebagai lap tangan. 18. Cetakan berbentuk silinder dengan diameter 10 cm, tinggi (h) 7,5 cm yang dilengkapi dengan plat atas dan leher sambung. 19. Penumbuk berbentuk silinder dengan berat 4,563 kg, permukaan rata dengan tinggi jatuh 45,7 cm. 20. Landasan pemadat terdiri dari balok 20 x 20 x 45 cm, dan penutup baja dalam ukuran (30,5 x 30,5 x 2,50) cm serta dilengkapi dengan alat pemegang cetakan.
21
21. Scrap untuk membersihkan sendok dari campuran aspal yang melekat sewaktu pencampuran aspal dan agregat. 22. Ekstruder jack untuk mengeluarkan benda uji yang sudah dipadatkan dari cetakan. B. Benda uji a.
Persiapan Benda Uji Keringkan agregat sampai beratnya tetap pada suhu (105 ± 5)0C. Pisahkan agregat dengan cara penyaringan kering ke dalam fraksi-fraksi yang dikehendaki. Jumlah benda uji yang dibuat ada dua jenis campuran berdasarkan agregat penyusunnya. Untuk tiap jenis dibuat tiga buah benda uji dengan kadar aspal yang sama, sedangkan kadar aspal yang ditinjau muali dari 5% - 7 %. Sehingga banyaknya benda uji yang dibuat adalah 30 buah benda uji.
b.
Penentuan suhu pemadatan dan pencampuran Pada penelitian ini suhu pencampuran adalah 160ºC dan suhu pemadatan adalah 135ºC. Untuk mendapatkan suhu tersebut, agregat dipanaskan sampai suhu 175ºC dan aspal juga dipanaskan sampai suhu 160ºC.
c.
Persiapan Campuran Untuk tiap benda uji diperlukan agrerat sebanyak ± 1200 gr sehingga menghasilkan tinggi benda uji kira-kira 6,25 cm ± 0,25 cm (2,5” ± 0,05”). Panaskan panci pencampuran beserta agregat kira-kira 1500C di atas suhu pencampuran untuk aspal panas dan ter dan aduk sampai merata, untuk aspal dingin pemanasan sampai 1400C di atas suhu campuran. Tuangkan aspal sebanyak yang dibutuhkan ke dalam agregat yang sudah dipanaskan tersebut. Kemudian aduklah dengan cepat pada suhu 3.b sampai agregat terlapis merata. Untuk sampel dengan penambahan Zat Adiktif Wetfix terlebih dahulu zat dicampurkan merata pada aspal cair sebelum dicampur ke agregat.
22
d.
Pemadatan Benda Uji Bersihkan perlengkapan cetakan benda uji serta bagian muka penumbuk dengan seksama dan panaskan sampai suhu 93,3 – 148,90C. Letakkan selembar kertas saringan atau kertas penghisap yang sudah digunting menurut ukuran cetakan ke dalam dasar cetakan kemudian masukkanlah dengan spatula yang dipanaskan atau aduklah dengan sendok semen 15 kali keliling pinggirannya dan 10 kali dibagian dalamnya. Lepaskan lehernya dan ratakanlah permukaan campuran dengan mempergunakan sendok semen menjadi bentuk yang sedikit cembung. Waktu akan dipadatkan suhu campuran harus dalam batas-batas suhu pemadatan seperti yang disyaratkan. Letakkanlah cetakan di atas landasan pemadat, dalam pemegang cetakan. Lakukanlah pemadatan dengan alat penumbuk sebanyak 75 kali sesuai kebutuhan dengan tinggi jatuh 45 cm (18”). Selama pemadatan tahanlah agar sumbu palu pemadat selalu tegak lurus pada alas cetakan. Lepaskan keping alas dan lehernya balikan alat cetakan berisi benda uji dan pasanglah kembali perlengkapannya. Terhadap permukaan benda uji yang sudah dibalik ini tumbuklah dengan jumlah tumbukan yang sama. Sesudah pemadatan lepaskan keping alas dan pasanglah alat pengeluar benda uji pada permukaan ujung ini. Dengan hati-hati keluarkan dan letakkan benda uji di atas permukaan rata yang halus, biarkan selama kira-kira 24 jam pada suhu ruang.
C. Cara Melaksanakan a. Bersihkan benda uji dari kotoran yang menempel. b. Berilah tanda pengenal pada masing-masing benda uji. c. Ukur tinggi benda uji dengan ketelitian 0,1. d. Timbang benda uji. e. Rendam dalam air kira-kira 24 jam pada suhu ruang.
23
f. Timbang dalam air untuk mendapatkan isi. g. Timbang benda uji dalam kondisi kering permukaan jenuh. h. Rendamlah benda uji aspal panas atau benda uji ke dalam bak perendam ( Water Bath) selama 24 jam dengan suhu tetap (60 ± 1)0C. Sebelum melakukan pengujian bersihkan batang penuntun (guide rod) dan permukaan dalam dari kepala penekan (test head). Lumasi batang penuntun sehingga kepala penekan yang atas dapat meluncur bebas, bila dikehendaki kepala penekan direndam bersama-sama benda uji pada suhu antara 21 – 380C. Keluarkan benda uji dari bak perendam dan biarkan ± 30 menit sampai suhu sampel menurun, dan letakkan ke dalam segmen bawah kepala penekan. Pasang segmen atas di atas benda uji, letakkan keseluruhannya dalam mesin penguji. Pasang arloji kelelehan (flow meter) pada kedudukan di atas salah satu batang penuntun dan atur kedudukannya jarum penunjuk pada angka nol, sementara selubung tangkai arloji (sleeve) dipegang teguh terhadap segmen atas kepala penekan (breaking head). Tekan selubung tangkai arloji kelelehan tersebut pada segmen atas dari kepala penekan selama pembebanan berlangsung. i. Sebelum pembebanan diberikan, kepala penekan beserta benda ujinya dinaikkan alas mesin penguji. Atur kedudukan jarum arloji tekan pada angka nol. Berikan pembebanan pada benda uji dengan kecepatan tetap sebesar 50 mm per menit sampai pembebanan maksimum tercapai, atau pembebanan menurut seperti yang ditunjukkan oleh jarum arloji tekan dan catat pembebanan maksimum yang dicapai. Lepaskan selubung tangkai arloji (sleeve) pada saat pembebanan mencapai maksimum dan catat nilai kelelahan yang ditunjukkan oleh jarum arloji kelelahan. Waktu yang diperlukan dan saat diangkatnya benda uji dari rendaman air sampai tercapainya beban maksimum tidak boleh melebihi 30 menit.
24
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN DATA 4.1.Penyajian Data Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini disajikan dalam bentuk tabel maupun grafik. Hasil pemeriksaan agregat maupun aspal akan disajikan dalam bentuk tabel serta di plot dalam bentuk grafik serta juga menggunakan parameterparameter yang mengacu pada standar perencanaan Bina Marga. Penyajian data meliputi hasil pemerikasaan agregat, aspal dan pemeriksaan campuran. Seluruh hasil pemeriksaan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran. A. Hasil Pemeriksaan Analisa Saringan Agregat Untuk mengetahui Proporsi tiap saringan pada gradasi, langkah yang dilakukan adalah penelitian analisa saringan, hasil pemeriksaan analisa saringan dapat kita lihat pada Table 4.1; Tabel 4.2 ; Tabel 4.3 dan Grafik 4.1, 4.2, dan 4.3. Tabel 4.1 Analisa saringan Agregat Kasar (CA)
Nomor saringan
Ukuran
Berat tertahan
% Tertahan
% Lolos
No. ¾
19,1
-
No. ½
12,5
2.760,00
27,60 %
72,40 %
No. ¼
9,5
2.870,00
28,70 %
43,70 %
No. 8
2,3
1.612,00
16,12 %
27,58 %
No. 30
0,6
1.316,00
13,16 %
14,42 %
0,075
823,00
8,23 %
6,19 %
619,00
6,19 %
10.000,00
100,00 %
No. 200 PAN
25
100,00 %
Keterangan
Grafik 4.1 Analisa Saringan CA 100,00% 90,00% % Lolos 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 0,01
0,1
1
10
Tabel 4.2 Analisa saringan Agregat Sedang (MA)
Nomor saringan
Ukuran
Berat tertahan
% Tertahan
% Lolos
No. ¾
19,1
-
No. ½
12,5
118,00
1,18 %
98,82 %
No. ¼
9,5
1.170,00
11,70 %
87,12 %
No. 8
2,3
3.378,00
33,78 %
53,34 %
No. 30
0,6
2.320,00
23,20 %
30,14 %
0,075
2.129,00
21,29 %
8,85 %
885,00
8,85 %
10.000,00
100,00 %
No. 200 PAN
26
100,00 %
Keterangan
Grafik 4.2 Analisa Saringan MA 100,00 % 90,00 %
% Lolos
80,00 % 70,00 % 60,00 % 50,00 % 40,00 % 30,00 % 20,00 % 10,00 % 0,00 %
0,01
0,1
1
10
Tabel 4.3 Analisa saringan Agregat Halus (FA)
Nomor saringan
Ukuran
Berat tertahan
% Tertahan
% Lolos
No. 3/4
19,1
-
100,00 %
No. 1/2
12,5
-
100,00 %
No. 1/4
9,5
140,00
1,40 %
98,60 %
No. 8
2,3
1.345,00
13,45 %
85,15 %
No. 30
0,6
2.349,00
23,49 %
61,66 %
0,075
4.940,00
49,40 %
12,26 %
1.226,00
12,26 %
10.000,00
100,00 %
No. 200 PAN
27
Keterangan
Grafik 4.3 Analisa Saringan FA 100,00 % 90,00 %
% Lolos
80,00 % 70,00 % 60,00 % 50,00 % 40,00 % 30,00 % 20,00 % 10,00 % 0,00 %
0,01
0,1
1
10
B. Kombinasi Agregat Dengan diperolehnya data dari analisa saringan di atas maka dicoba untuk mengkombinasikan agregat yang ada supaya memenuhi speck yang ditentukan oleh standart BinaMarga. (Lihat pada table 4.4) Tabel 4.4(Proporsi campuran agregat)
NO SARINGAN
UKURAN
BERAT (gr)
¾
19.1
½
12.5
2878
¼
9.5
8
PORSI %TERTAHAN %LOLOS SPECK
SETIAP SARINGAN
100%
100
9.59%
90.41%
90-100
115.12
4180
13.93%
76.47%
75-85
167.2
2.3
6335
21.12%
55.36%
50-72
253.4
30
0.6
5985
19.95%
35.41%
35-60
235.4
200
0.075
7901
26.34%
9.07%
6-10
316.04
PAN
2721
9.07%
108.84
TOTAL
30000
100%
1200
Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium ADHI KARYA Medan
28
Persen Lolos (%)
GRAFIK 4.4 KOMBINASI AGREGAT GRADASI 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,01
spec yang didapat
Batas Atas
Batas Bawah
0,1
1
10
Ukuran Saringan (mm)
C. Analisa Perhitungan Berat Agregat, Aspal dan Batu Kapur Berat campuran yang akan dibuat adalah berat agregat + berat aspal, berat agregat adalah 1200 gr, sedangkan berat aspal adalah berat agregat dikali % aspal. Contoh perhitungan berat aspal dapat dilihat pada perhitungan dibawah ini : •
Perhitungan Aspal Hotmix Tanpa Penggunaan Kapur Berat agregat
: 1128 gr
% Aspal
:6%
% Agregat
: 100 % - 6 % = 94 %
Berat total campuran = =
%TotalMix x Berat Agregat %TotalMix − % Aspal 100% x 1128 100% − 6%
= 1200 gr Berat Aspal
= 1200gr – 1128gr =
72 gr
29
•
Untuk sampel yang memakai Batu Kapur : Berat agregat
: 1128 gr
% Aspal
:6%
% Agregat
: 100 % - 6 % = 94 %
Berat total campuran = =
%TotalMix x Berat Agregat %TotalMix − % Aspal 100% x 1128 100% − 6%
= 1200 gr Berat Aspal
= 1200gr – 1128gr =
72 gr
4.2. Pengujian Marshall Pengujian marshall dilakukan untuk mengetahui stabilitas, flow, air void, bulk density dan VBF dengan berpedoman kepada persyaratan dalam peraturan jalan raya. a. Analisa Data Dalam melakukan analisa data, dilakukan evaluasi hasil uji marshall dengan persyaratan Bina Marga untuk aspal beton campuran panas (Hotmix) Analisa dilakukan terhadap bahan penyusun campuran dan hasil uji marshall.
A. Analisa Terhadap Bahan Penyusun Campuran Aspal Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal keras Pen 60/70. Setelah dilakukan pengujian didapat data yang memenuhi kriteria persaratan dari Bina Marga (Tabel 4.5)
30
Tabel 4.5. Karakteristik Aspal Jenis Penimbangan
Berat material I
II
Berat picnometer (A), gr
30,6
30,60
Berat picnometer + air (B), gr
50,8
51,7
Berat picnometer + aspal (C), gr
49,5
48,9
Berat picnometer + aspal + air (D), gr
51,4
52,2
Berat jenis aspal (C-A)-((B-A)-(D-C)), gr/cc
1,033
1,028
Berat jenis aspal (C-A)-((B-A)-(D-C)), gr/cc
1,030
Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium AMP PT.ADHI KARYA
Agregat Data dari hasil pengujian agregat merupakan angka yang menunjukkan karakteristik dari agregat penyusun campuran. Karekteristik dari agregat yang ditinjau adalah
a. Berat Jenis Agregat yang digunakan terdiri dari CA, MA, FA, sehingga didapat dua variasi harga berat jenis dari agregat (Tabel 6).
Tabel 4.6. Karakteristik Agregat Pemeriksaan
Agregat Kasar (CA)
Agregat Halus (FA)
Bj bulk
2.567
2.561
Bj Kering permukaan
2.593
2.594
Bj Semu
2.635
2.648
Absorsi (%)
1.004
1.276
Sumber : Hasil P.engujian Laboratorium ADHI KARYA
31
Sifat dari berat jenis agregat ini berpengaruh dalam volume dan kekuatan campuran. Secara teoritis, jika suatu agregat penyusun campuran memiliki berat jenis yang lebih besar, maka stabilitas campuran dalam uji Marshall akan lebih tinggi.
b. Absorbsi Harga penyerapan menunjukkan persentase dari berat air yang dapat diserap pori terhadap berat agregat kering. Penyerapan agregat terhadap air tidak identik dengan penyerapan agregat terhadap aspal, tetapi tingkat kemampuan penyerapan agregat terhadap air dapat dijadikan indicator dalam mengidentifikasi kemampuan penyerapan agregat terhadap aspal. Semakin besar persentase penyerapan agregat terhadap air, maka menunjukkan penyerapan agregat terhadap aspal makin besar juga.
32
TABEL 4.7 MARSHALL TES ABU BATU
Aggregate (%)
A.C mixes (%)
Berat (gram) Kering
Jenuh
Volume Dalam Air
Cc
Berat Jenis ( grm/cc)
VMA
VIM
VFA
Bacaan
Aktual
(%)
(%)
(%)
arloji
Kalibrasi
Correlation
stability
Kg
Kg
mm
Kg/mm
Teoritis
Stability
Kelelehan
Marshall Quotient
No./Sta
a
b
c
D
E
f=d-e
g=c/f
h
I
j
k
l
m
n=m*scr
o
p=n/o
1
94.00
6.00
1195.5
1199.7
668.6
531.1
2.251
2.389
17.05
5.78
66.13
350
962.5
2.95
313
2
94.00
6.00
1200.7
1205.3
672.6
532.7
2.254
2.389
16.94
5.65
66.65
360
990.0
2.60
381
3
94.00
6.00
1198.2
1202.6
670.5
532.1
2.252
2.389
17.02
5.73
66.30
340
935.0
924 990 898
2.95
304
2.252
2.389
17.01
5.72
66.36
1
93.50
6.50
1200.4
1204.6
673.2
531.4
2.259
2.374
17.20
4.84
71.84
425
1168.8
2
93.50
6.50
1201.8
1205.8
674.5
531.3
2.262
2.374
17.09
4.72
72.40
400
1100.0
3
93.50
6.50
1199.3
1203.4
673.4
530.0
2.263
2.374
17.06
4.68
72.59
435
1196.3
2.261
2.374
17.12
4.75
72.28
1
93.00
7.00
1202.5
1206.8
676.6
530.2
2.268
2.360
17.32
3.90
77.49
460
1265.0
2
93.00
7.00
1204.1
1208.5
678.3
530.2
2.271
2.360
17.21
3.77
78.08
425
1168.8
3
93.00
7.00
1201.8
1205.9
675.8
530.1
2.267
2.360
17.35
3.94
77.29
435
1196.3
2.269
2.360
17.29
3.87
77.62
1
92.50
7.50
1198.5
1202.8
675.1
527.7
2.271
2.345
17.39
3.16
81.86
440
1210.0
2
92.50
7.50
1199.1
1203.6
676.3
527.3
2.274
2.345
17.28
3.03
82.48
450
1237.5
3
92.50
7.50
1203.4
1207.8
678.1
529.7
2.272
2.345
17.36
3.11
82.07
425
1168.8
2.272
2.345
17.35
3.10
82.14
1
92.0
8.00
1189.8
1194.2
669.1
525.1
2.266
2.330
18.02
2.75
84.76
400
1100.0
2
92.0
8.00
1194.5
1200.0
673.3
526.7
2.268
2.330
17.95
2.66
85.17
395
1086.3
3
92.0
8.00
1193.7
1197.7
672.3
525.4
2.272
2.330
17.80
2.49
86.02
425
1168.8
2.269
2.330
17.92
2.63
85.32
Rata - rata
Rata - rata
Rata - rata
Rata - rata
Rata - rata
33
Rata - rata
Rata - rata
Rata - rata
Rata - rata
Rata - rata
937
2.83
331
1169 1100 1196
3.35
349
3.45
319
3.20
374
1155
3.33
347
1265 1169 1196
3.50
361
3.75
312
3.50
342
1210
3.58
338
1210 1238 1169
3.65
332
3.90
317
3.80
308
1205
3.78
319
1100 1086 1169
3.85
286
3.90
279
3.70
316
1118
3.82
293
TABEL 4.8 MARSHALL TES ABU BATU KAPUR Aggregate
A.C mixes
(%)
(%)
Berat (gram) Kering
Jenuh
Volume Dalam Air
Cc
Berat Jenis ( grm/cc)
VMA
VIM
VFA
Bacaan
Aktual
(%)
(%)
(%)
arloji
Kalibrasi
Correlation
stability
Kg
Kg
mm
Kg/mm
Teoritis
Stability
Kelelehan
Marshall Quotient
No./Sta
A
b
c
D
e
f=d-e
g=c/f
h
I
j
K
l
m
n=m*scr
o
p=n/o
1
94.00
6.00
1199.5
1203.7
671.8
531.9
2.255
2.389
16.91
5.61
66.82
360
990.0
2.95
322
2
94.00
6.00
1201.4
1206.0
673.9
532.1
2.258
2.389
16.80
5.48
67.35
365
1003.8
2.80
358
3
94.00
6.00
1189.8
1194.2
666.8
527.4
2.256
2.389
16.87
5.57
67.00
355
976.3
950 1004 937
2.90
323
2.256
2.389
16.86
5.55
67.06
1
93.50
6.50
1202.1
1206.3
675.3
531.0
2.264
2.374
17.02
4.63
72.77
440
1210.0
2
93.50
6.50
1197.4
1201.4
673.2
528.2
2.267
2.374
16.91
4.51
73.35
425
1168.8
3
93.50
6.50
1200.6
1204.7
673.7
531.0
2.261
2.374
17.13
4.76
72.21
455
1251.3
2.264
2.374
17.02
4.63
72.78
Rata – rata
Rata – rata
Rata - rata
Rata - rata
1
93.00
7.00
1197.5
1201.8
674.5
527.3
2.271
2.360
17.21
3.77
78.08
470
1292.5
2
93.00
7.00
1189.9
1194.3
669.9
524.4
2.269
2.360
17.28
3.86
77.69
445
1223.8
3
93.00
7.00
1199.7
1203.8
676.0
527.8
2.273
2.360
17.13
3.69
78.49
465
1278.8
2.271
2.360
17.21
3.77
78.09
Rata – rata
Rata - rata
1
92.50
7.50
1202.4
1206.7
678.4
528.3
2.276
2.345
17.47
2.94
83.16
450
1237.5
2
92.50
7.50
1205.8
1210.3
680.0
530.3
2.274
2.345
17.54
3.03
82.74
470
1292.5
3
92.50
7.50
1211.6
1216.0
683.0
533.0
2.273
2.345
17.58
3.07
82.54
440
1210.0
2.274
2.345
17.53
3.01
82.81
Rata – rata
Rata - rata
1
92.0
8.00
1199.7
1204.1
674.2
529.9
2.264
2.330
18.35
2.83
84.56
420
1155.0
2
92.0
8.00
1201.8
1207.3
675.8
531.5
2.261
2.330
18.46
2.96
83.96
415
1141.3
3
92.0
8.00
1200.1
1204.1
672.8
531.3
2.259
2.330
18.53
3.05
83.56
435
1196.3
2.261
2.330
18.45
2.95
84.03
Rata – rata
34
Rata - rata
964
2.88
334
1210 1169 1251
3.25
372
3.50
334
3.30
379
1210
3.35
361
1293 1224 1279
3.55
364
3.73
328
3.62
353
1265
3.63
348
1238 1293 1210
3.85
321
3.75
345
3.90
310
1247
3.83
325
1155 1141 1196
3.85
300
3.85
296
3.90
307
1164
3.87
301
`
Stability (Kg)
2,290 2,280 2,270 2,260 2,250 2,240 2,230 6,50 7,00 7,50 % Asphalt by total Mix
8,00
5,50
8,50
9 8 7 6 5 4 3 2 1 5,50
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
8,50
20,0 19,0 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 5,50
6,00
6,50 7,00 % Asphalt by Total mix
7,50
8,00
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
8,50
8,50
90 80 70 60 50 40
Flow ( mm )
VMA ( % )
6,00
1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600
VFB (%)
Air Voids (%)
5,50
5,50
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
5,50
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
7 6 5 4 3 2 1
8,50
8,50
8
600 MQ
500 M.Quotient ( Kg/mm )
Bulk Density (gr/cc)
KURVA 4.1 MARSHALL ABU BATU
7
400
Flow
6
300
VMA
5
200
VFB
100
VIM
5,50
6,00
6,50
7,00
7,50
8,00
4 3 2
8,50
Stability
% Asphalt by Total Mix
1 0 5,5
Remark 1
Bulk Density
2.265
Gr/cc
2
Stability
1189
Kg
3
VIM
4.40
%
4
VFB
74.00
%
5
VMA
17.20
%
6
Flow
3.40
mm
7
M, Q
345
Kg/mm
8
Asphalt
6.70
%
35
6
6,5
7
7,5
8
8,5
Stability (Kg)
2,290 2,280 2,270 2,260 2,250 2,240 2,230 6,00
8,00
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 5,50
8,50
9 8 7 6 5 4 3 2 1 5,50
8,50
20,0 19,0 18,0 17,0 16,0 15,0 14,0 13,0 12,0 5,50
6,00
6,50 7,00 % Asphalt by Total mix
7,50
8,00
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
8,50
90 80 70 60 50 40
Flow ( mm )
VMA ( % )
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by total Mix
VFB (%)
Air Voids (%)
5,50
M.Quotient ( Kg/mm )
Bulk Density (gr/cc)
KURVA 4.2 MARSHALL ABU BATU KAPUR
5,50
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
8,50
5,50
6,00
6,50 7,00 7,50 % Asphalt by Total Mix
8,00
8,50
7 6 5 4 3 2 1
8,50
8
600 500 400 300 200 100
MQ Flow
VMA VFB VIM
5,50
6,00
6,50
7,00
7,50
8,00
6 5 4 3 2
8,50 Stability
% Asphalt by Total Mix
7
1 0 5,5
Remark 1
Bulk Density
2.270
Gr/cc
2
Stability
1245
Kg
3
VIM
4.05
%
4
VFB
76.00
%
5
VMA
17.05
%
6
Flow
3.50
mm
7
M, Q
355
Kg/mm
8
Asphalt
6.80
%
36
6
6,5
7
7,5
8
8,5
B. Analisa Uji Marshall Dari hasil pengujian aspal beton (hotmix) dengan meode marshall test, analisa dapat dilakukan terhadap sifat-sifat teknis yang merupakan karakteristik dari campuran. Meliputi stabilitas, kelelehan (flow), VIM, VMA, Bulk Density dan Marshall Quotient. Hasil parameter yang diperoleh seperti kita lihat pada Table 4.9 dan Table 4.10. Tabel 4.9. Hasil parameter yang diperoleh dengan abu batu. Parameter
Kadar Aspal (%)
Spec Bina
6
6.5
7
7.5
8
Marga
Stabilitas (kg)
937
1155
1210
1205
1118
Min 800
flow
2.83
3.33
3.58
3.78
3.82
Min 3
masrshaal quotient
331
347
338
319
293
Min 250
17.01
17.12
17.29
17.35
17.92
Min 18
5.72
4.75
3.87
3.10
2.63
VFB
66.36
72.28
77.62
82.14
85.32
Min 68
Bulk Density(gr/cm³)
2.25
2.26
2.26
2.27
2.26
2-3
VMA
VIM
Min 4 Max 6
Tabel 4.10. Hasil parameter yang diperoleh abu batu kapur, parameter
Kadar Aspal (%)
Spec Bina
6
6.5
7
7.5
8
Marga
Stabilitas (kg)
964
1210
1265
1247
1164
Min 800
flow
2.88
3.35
3.63
3.83
3.87
Min 3
masrshaal quotient
334
361
348
325
301
Min 250
VMA
16.86
17.02
17.21
17.53
18.45
Min 18
VIM
5.55
4.63
3.77
3.01
2.95
4-6
VFB
67.06
72.78
78.09
82.81
84.03
Min 68
2.25
2.26
2.27
2.27
2.26
2-3
Bulk Density(gr/cm³)
37
A. Stabilitas Dari hasil pengujian setiap benda uji, ternyata dengan menggunakan filler abu batu kapur akan meningkatkan nilai stabilitas suatu campuran sampai nilai maksimum pada satu angka tertentu dan bila penambahan kadar aspal berlanjut akan menurunkan nilai stabilitas campuran tersebut. Nilai stabilitas yang tertinggi dicapai oleh campuran dengan menggunakan filler abu batu kapur dibandingkan tanpa pemakaian abu batu kapur. Kenaikan stabilitas dari setiap campuran dapat dilihat dari tabel berikut: Table
4.11.
kenaikann
stabilitas
hotmix + batu kapur kadar aspal Stabilitas tanpa Batu (%)
kapur (kg)
Stabilias dengan persen kenaikan (%) Batu kapur
6.0
937
964
2.88
6.5
1155
1210
4.76
7.0
1210
1265
4.54
7.5
1205
1247
3.48
8.0
1118
1164
4.11
Hasil penelitian menunjukkan harga stabilitas dari semua jenis tipe campuran memenuhi persyaratan nilai stabilitas, yaitu minimal 800 kg untuk lalu lintas berat. Kenaikan stabilitas pada campuran dengan
penggantian filler abu
batu menjadi abu batu kapur karena daya ikatan yang diberikan oleh abu batu kapur lebih tinggi daripada ikatan campuran tanpa abu batu kapur. B. Kelelehan (Flow) Hasil pengujian marshall pada kadar aspal optimum, nilai flow dari masing-masing tipe campuran masih dapat ditoleransi. Flow yang di ijinkan min 3mm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nilai flow dari campuran tanpa abu batu kapur lebih rendah dari pada nilai flow campuran abu batu kapur. Nilai flow maks dari campuran tanpa abu batu kapur adalah 3.82% pada kadar aspal 8%. 38
Nilai flow mask dari campuran abu batu kapur adalah 3.87 % pada kadar aspal 8%. Nilai flow min dari campuran tanpa abu batu kapur adalah 2.83% kadar aspal 6% Nilai flow min dari campuran abu batu kapur adalah 2.88 pada kadar aspal 6% Dari hasil pengujian, semakin tinggi kadar aspal maka nilai flow semakin tinggi,dan penggantian filler menggunakan abu batu kapur menghasillkan nilai flow yg lebih tinggi dari campuran yang menggunakan filler abu batu.
C. VIM (Void In Mixture) VIM merupakan volume total udara yang berada diantara partikel agregat yang terselimuti aspal dalam suatu campuran yang telah dipadatkan. Penambahan kadar aspal pada tiap jenis campuran memiliki kecenderungan mengurangi harga dari VIM. Dari hasil pengujian didapat hasil campuran aspal hotmix biasa memiliki harga VIM lebih besar yaitu dibandingkan dengan campuran dengan penggantian filler dengan abu batu kapur. Nilai maks untuk hotmix biasa 5.27% pada kadar aspal 6%. Nilai min 2.63% pada kadar aspal 8%. Nilai maks untuk hotmix dengan filler abu batu kapur 5.55% pada kadar aspal 6%. Nilai min 2.95% pada kadar aspal 8%. Nilai VIM (rongga antar campuran) hotmix biasa lebih besar daripada hotmix dengan filler abu batu kapur, karena ikatan antar campuran pada hotmix dengan filler abu batu kapur lebih besar.
D. VMA (Void In Mineral Agregat) Pada umumnya nilai VMA merupakan rongga antar partikel agregat pada campuran padat termasuk rongga udara kadar aspal efektif, dinyatakan dalam persen volume total. Nilai VMA tertinggi terdapat pada hotmix yang menggunakan filler abu batu kapur. Pada campuran hotmix biasa nilai maks VMA 17.92% dan min 17.01%. sedangkan pada campuran dengan menggunakan filler abu batu kapur nilai maks VMA 18.45% dan min 16.86%.
39
E.Berat Isi (Density) Meningkatkan berat isi campuran sejalan dengan meningkatkan kadar aspal. Akan tetapi setelah mencapai titik maksimum penambahan kadar aspal justru akan mengurangi nilai berat isi. Nilai maks density untuk hotmix biasa 2.27 gr/cm³ pada kadar aspal 7.5% dan min 2.25 gr/cm³pada kadar aspal 6%. Nilai maks density yang menggunakan abu batu kapur 2.27 gr/cm³ pada kadar aspal 7.5% dan min 2.25 gr/cm³ pada kadar aspal 6%.
F.Marshall Quotient Berdasarkan nilai yang diberikan oleh marshall test, maka nilai MQ yang diberikan untuk lalu lintas berat min 250kg. Nilai maks MQ untuk campuran hotmix biasa 347kg pada kadar aspal 6.5% dan min 293 pada kadar aspal 8% Nilai MQ dengan menggunakan abu batu kapur 361kg pada kadar aspal 6.5% dan min 301 kg pada kadar aspal 8%. Semakin tinggi kadar aspal pada campuran hotmix maka semakin rendah MQ pada campuran yang menggunakan filler abu batu kapur dan hotmix biasa. Tetapi kedua aspal bentonit dan hotmix biasa memenuhi kriteria dari spek bina marga.
40
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. KESIMPULAN 1. Rancangan campuran beraspal dengan penetrasi aspal 60/70 dan pemakaian abu batu kapur sebagai pengganti filler dapat meningkatkan nilai stabilitas ± 4.76 % dari stabilitas hotmix yang menggunakan filler abu batu karena ikatan agregat yang semakin bertambah. 2. Nilai flow campuran dengan abu batu kapur sebagai pengganti filler lebih tinggi daripada campuran dengan menggunakan filler abu batu. 3. Hasil uji menunjukkan bahwa model campuran dengan menggunakan abu batu kapur sebagai pengganti filler sesuai dengan yang diharapkan yaitu, daya lekat lebih kuat sehingga tidak membiarkan air meresap ke perkerasan dan membuat nilai stabilitas bertambah. 5.2. SARAN Melihat dari hasil penelitian menunjukkan bahwa, menggunakan abu batu kapur sebagai pengganti filler, baik digunakan untuk campuran, karena dapat menimbulkan daya lekat dan kestabilan pada campuran.
41
LAMPIRAN
TERMOMETER
ASPAL DAN TERMOMETER
MENGECEK SUHU CAMPURAN UNTUK DI CETAK
42
ALAT CETAK SAMPEL (COMPEK)
ALAT UNTUK MENGELUARKAN SAMPEL (JECK)
SAMPEL
43
WATER BACK DAN TERMOMETER
MARSHALL TES
44
