KOMPARASI PENGARUH GRADASI AGREGAT BATAS BAWAH DENGAN BERGRADASI BATAS ATAS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL PADA BETON ASPAL CAMPURAN PANAS

KOMPARASI PENGARUH GRADASI AGREGAT BATAS BAWAH DENGAN BERGRADASI BATAS ATAS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL PADA BETON ASPAL CAMPURAN PANAS Kusdiyono Jurusan Sipil Politeknik Negeri Semarang Jln. Prof. Sudarto SH. Tembalang Semarang 50275 [email protected]

Abstract Construction work on the road pavement layers Indonesia during this concern, which is damaged before the age of the plan, although not all of these statements apply generally. As an indication of the factors causing the overload or often referred to as Physical Damage Factor (PDF), time loaded and environmental changes or drainage function is not optimal. This research was conducted to gauge how far the influence of aggregate gradation of the gradation of the lower limit upper limit of the characteristics of Marshall and the results are expected to provide information kebinamargaan field. The results showed that the upper limit gradation of Marshall Stability, flow, density, and Marshall Quotient eligible VFA, but difficult to get a cavity between the mineral aggregate (VMA) > 15% as the upper limit gradation of the mixture "A" only at the level of asphalt between 5.28% - 5.81%, a mixture of "B" between 5.37% - 5.41%, the cavity in the mix (VIM) between 3.5% 5.5% gradient upper limit of the mixture "A" on the levels asphalt between 5.31% - 5.93%, a mixture of "B" between 5.16% - 5.75%, and if it is controlled to a thick blanket of 8.5 μm-8, 5μm upper limit gradation qualified mixture "A "at levels above 7.63% asphalt and mixture" B "between 7.34% to 7.71% on average optimum asphalt content and mixture "B" only at levels above 7.34% asphalt at optimum asphalt content and density of bouncy, Dust Proportion 0,60-1,20 gradient between the upper limit of the mixture "A" and "B "all are not eligible, either at the average optimum asphalt content, asphalt content and density optimum bounce, because the Dust Proportion value > 1.20 which means most items qualify no.200 sieve and recommended better use graded asphalt concrete or a mixture of coarse gradation lower limit "C" and "D" near boundary control points lower. Keywords: asphalt concrete, gradation, Marshall tests PENDAHULUAN Perkerasan jalan di Indonesia beberapa kurun terakhir ini telah mengalami kondisi yang dapat menyebabkan perencanaan jalan untuk 10 tahun, tetapi pada

kenyataannya baru beberapa tahun sudah mengalami kerusakan yang riil. Hal ini disebabkan faktor penyebab kerusakan jalan, yaitu pembebanan yang terjadi dilapangan berlebih (overload) atau 136

physical Damage Factor (PDF) berlebih, banyaknya arus kendaraan yang lewat (time loaded) sebagai akibat pertumbuhan jumlah kendaraan yang cepat dari kendaraan pribadi maupun komersial dan perubahan lingkungan atau oleh karena fungsi drainase yang kurang baik. Hal yang dapat memperkecil penyebab kerusakan, yaitu dengan menyempurnakan spesifikasi dan menuntut penggunaan material untuk perkerasan jalan (beton aspal) dengan kualitas yang lebih tinggi, baik terhadap agregat sebagai bahan pengisi maupun aspal sebagai bahan pengikat. Selain pembuatan rencana campuran, kualitas pelaksanaan ketat dan pengawasan tepat ketika beton aspal dihamparkan di atas permukaan jalan. Beton aspal campuran panas dengan gradasi dense graded cenderung memiliki volume rongga (void) relatip kecil dan Stabilitas yang tinggi dibanding dengan agregat bergradasi terbuka atau open graded (susunan agregat yang mengandung sedikit atau tanpa filler), macadam (susunan agregat yang kasar dan seragam) atau coarse graded (menggunakan agregat tertinggal di atas ayakan No. 8 (mesh) yang akan menghasilkan dengan volume rongga relatif besar. Susunan butir agregat mempunyai pengaruh besar terhadap volume rongga yang terbentuk dalam campuran, mempengaruhi sifat kemudahandikerjakan (workability) dan dapat menentukan nilai Kekuatan (stabilitas). Dengan dasar

tersebut dan adanya aturan dalam Pedoman Perencanaan Campuran Beraspal Panas (dengan pendekatan kepadatan mutlak) yang menyatakan bahwa dalam memilih gradasi agregat campuran, kecuali untuk gradasi Latasir dan Lataston, maka untuk campuran jenis Laston yang harus diperhatikan kurva Fuller, titik kontrol dan zona terbatas gradasi. Kurva Fuller adalah kurva gradasi dimana kondisi campuran memiliki kepadatan maksimum dengan rongga di antara mineral agregat (VMA) yang minimum. Kurva Fuller dapat digambarkan dalam hubungan antara persen lolos saringan (sumbu vertikal) dan ukuran saringan (sumbu horizontal) dalam ukuran saringan dalam skala logaritma atau ukuran pangkat 0,45. Titik kontrol gradasi adalah batasbatas titik minimum dan maksimum masing-masing untuk kontrol suatu set gradasi yang digunakan. Untuk Laston digunakan titik kontrol gradasi, yaitu titik-titik yang gradasi agregat campurannya harus berada di antara titik kontrol tersebut. Titik kontrol berada pada ukuran nominal, ukuran menengah (2,36 mm) dan ukuran terkecil (0,075 mm). Zona terbatas suatu gradasi (restricted zone) adalah suatu zona yang terletak pada garis kepadatan maksimum (kurva Fuller) antara ukuran menengah 2,36 mm (No.8) atau 4,75 mm (No.4) dan ukuran 300 mikron (No. 50). Gradasi agregat campuran diharapkan menghindari daerah ini.

STUDI KOMPARASI PENGARUH GRADASI AGREGAT …(Kusdiyono)

137

Penelitian beton aspal campuran panas dengan gradasi ini, diharapkan mampu memberikan informasi tentang pengaruhnya terhadap karakteristik Marshall yang berguna dalam mengatasi permasalahan keawetan perkerasan jalan atau kebinamargaan. Tujuan penelitian adalah mengukur seberapa besar (korelasi) pengaruh agregat bergradasi batas bawah dengan agregat bergradasi batas atas terhadap sifat karakteristik Marhall dan membandingkan pengaruh gradasi batas bawah dengan agregat bergradasi batas atas pada beton aspal campuran panas dan memberi rekomendasi sampai sejauhmana dapat dipergunakan secara optimal sebagai bahan untuk perkerasan jalan. Penelitian ini diharapkan dapat diperoleh suatu hasil penelitian yang dapat memberikan masukan kepada penanggung jawab pembina jalan dan semua pihak yang terkait dengan pekerjaan beton aspal campuran panas, terutama tentang pengaruh gradasi batas bawah dengan bergradasi batas atas terhadap nilai karakteristik Marshall jenis Laston AC-WC, kepada unsur perencana, pelaksana maupun pengawas. Gradasi Campuran AC-WC Gradasi agregat menentukan besarnya rongga atau pori yang mungkin terjadi dalam campuran. Agregat campuran yang terdiri dari agregat berukuran sama akan berongga atau berpori banyak, karena tidak terdapat agregat berukuran lebih kecil yang dapat mengisi rongga yang terjadi. Hal ini 138

disebabkan rongga yang terbentuk oleh susunan agregat berukuran besar, akan diisi oleh agregat berukuran lebih kecil. Pada Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan (2007), beton aspal campuran panas menetapkan gradasi dengan dua spesifikasi khusus yaitu target gradasi berada dalam batas-batas titik kontrol dan menghindari daerah penolakan (restricted zone). Di dalam campuran, daerah penolakan ini menunjukkan terlalu banyak pasir halus dari seluruh total pasir sehingga mengalami kesulitan dalam pemadatan dan mengurangi ketahanan terhadap deformasi selama umur rencana. Sehubungan dengan gradasi batas bawah dan gradasi batas atas, jika suatu campuran menggunakan gradasi ini, maka akan dihasilkan campuran dengan nilai VIM dibawah 3,5% atau rongga dalam campuran relatif rendah dan menjadikan tidak tersedianya ruang yang cukup yang dapat menyebabkan aspal naik kepermukaan (bleeding). VIM di atas 5,5% dapat menyebabkan campuran kurang kedap air dan udara, sehingga campuran beton aspal campuran panas mempunyai sifat mudah retak (crack) dan kurang tahan lama (durable). Berkaitan dengan pelaksanaan konstruksi, pedoman perkerasan jalan beraspal di Indonesia berdasarkan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan Tahun 2007 membatasi hal berikut. a. Campuran beraspal (AC) dapat dibuat bergradasi halus (mendekati batas titik-

Wahana TEKNIK SIPIL Vol. 14 No. 3 Agustus 2009: 136-151

titik kontrol atas), tetapi akan sulit memperoleh rongga dalam agregat (VMA) yang disyaratkan. Lebih baik digunakan aspal beton bergradasi kasar (mendekati batas titik-titik kontrol bawah). b. Khusus untuk campuran Laston, kadar aspal harus dikontrol dengan “tebal film” aspal pada agregat yang dibatasi pada ketebalan 8 mikron sampai dengan 8,5 mikron dan Dust Proportion (DP) yang baik dalam Superpave Series No.1 (Performance Graded Asphalt Binder Specification and Testing) antara 0,60-1,20 untuk semua campuran. Metode Pengujian Marshall Metode pengujian Marshall merupakan metode yang paling umum dipergunakan dari keempat cara (Hubart Field, Hveem, Smith dan Marshall) dan distandarisasikan dalam American Society for Testing and Material 1993 (ASTM D 1553) yang terdapat dua parameter penting dalam pengujian tersebut,

yaitu beban maksimum yang dapat dipikul benda uji sebelum hancur atau sering disebut dengan Marshall Stability, sedangkan defomasi permanen dari benda uji sebelum hancur yang disebut dengan Marshall Flow serta turunan yang merupakan perbandingan antara keduannya (Marshall Stability dengan Marshall Flow) yang disebut dengan Marshall Quotient. Marshall Quotient merupakan nilai kekakuan berkembang (speedo stiffness), yang menunjukkan ketahanan campuran beton aspal terhadap deformasi tetap ( Shell, 1990 ) METODE PENELITIAN Untuk dapat membuktikan kebenaran hipotesa, diperlukan pengolahan data atau analisa data hasil pengujian dengan harapan agar dugaan dalam hipotesa apakah meyakinkan atau sebaliknya, sehingga dapat diberikan kesimpulan atau rekomendasi dan saran, bagan alir kegiatan dapat dilihat pada Gambar 1.


139

Start

Persiapan alat / bahan

Pengujian bahan

Agregat Kasar

Agregat Halus

Filler

Memenuhi

Aspal

Tidak Persyaratan

bahan uji ya

Perkiraan Kadar Perkiraan Kadar Perkiraan Kadar Perkiraan Kadar Aspal (Pb) Camp. A Aspal (Pb) Camp. B Aspal (Pb) Camp. C Aspal (Pb) Camp. D Gradasi diatas bts.atas Gradasi pd. batas atas Gradasi pd. bts bawah Gradasi dibawah bts bawah

Pembuatan benda uji A s.d. D dan Uji Stabilitas, Flow, VMA, VIM, VFA dan MQ pada Perkiraan Kadar Aspal Perkiraan (Pb)

Pembuatan benda uji A s.d. D dan Uji Stabilitas, Flow, VMA, VIM, VFA dan MQ pada Kadar Aspal Optimum (KAO)

Pembuatan benda uji A s.d. D dan Uji Stabilitas, Flow, VMA, VIM, VFA dan MQ pada Kepadatan membal (Refusal density)

Analisa data

Selesai Gambar 1. Bagan Alir Penelitian

140


Perencanaan Jenis campuran dan jumlah campuran rencana yang dipergunakan dalam penelitian ini dibuat empat macam campuran, terdiri dari a. campuran “ A “ adalah campuran yang gradasi agregatnya berada 3% diatas batas atas;

b. campuran “ B “ adalah campuran yang gradasi agregatnya berada pada batas atas; c. campuran “ C “ adalah campuran yang gradasi agregatnya berada pada batas bawah; d. campuran “ D “ adalah campuran yang gradasi agregatnya berada 3% dibawah batas bawah seperti tercatum dalam tabel 1.

Tabel 1. Jenis-jenis Campuran UkuranSaringan ASTM 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No.4 No.8 No.16 No.30 No.50 No.200

(mm) 37,5 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,600 0,300 0,075

No.4 No.8 No.16 No.30 No.50

4,75 2,36 1,18 0,600 0,300

Spesifikasi LastonAC-WC

100 90-100 Maks. 90 28-58

4-10 Daerahyangdihindari

%Berat YangLolos JenisCampuran LASTON( AC)² Camp. "A" Camp. "B" Camp. "C" Camp. "D" WC BC 100 100 93 79,59 61 39,6 31,1 23,5 10

100 100 90 76,59 58 36,6 28,1 20,5 10

39,1 25,6-31,6 19,1-23,1 15,5

Perencanaan Jumlah Benda Uji Jumlah benda uji pada penelitian ini dibuat dalam campuran rerata kadar aspal optimum, kadar aspal optimum dan kepadatan membal (refusal density), dengan ketentuan sebagai berikut, yaitu dibuat benda uji sejumlah enam variasi kadar aspal yang berbeda setiap 0,5% dengan rincian iga variasi kadar aspal diatas kadar aspal optimum

100 90 60 42,59 28 20,6 14,1 11,5 4

100 87 57 39,59 25 17,6 11,1 8,5 4

Base 100 100 90-100 100 100 100 100 100 100 90 87 93 90 60 57 79,59 76,59 42,59 39,59 61 58 28 25 39,6 36,6 20,6 17,6 31,1 28,1 14,1 11,1 23,5 20,5 11,5 8,5 10 10 4 4 DAERAHYANGDIHINDARI 39,5 39,1 34,6 26,8-30,8 25,6-31,6 22,3-28,3 18,1-24,1 19,1-23,1 16,7-20,7 13,6-17,6 15,5 13,7 11,4

(+0,5%; +1%; +1,5%) dan dua variasi kadar aspal di bawah kadar aspal optimum (-0,5%; -1%) yang masing-masing dibuat dua benda uji dipadatkan sebanyak 2 x 75 kali tumbukan (pemadatan standar) dan 2 x 400 kali tumbukan untuk refusal density pada masing-masing campuran.


141

Tabel 2. Jumlah benda uji Kadar aspal ( %) Jumlah -1.00% -0.50% KAO 0.50% 1.00% 1.50% Benda Uji

No.

Sampel

I 1 2 II 1 2

Campuran I Campuran"A" ( Gradasi diatas batas atas ) Campuran "B" ( Gradasi batas atas ) Campuran II Campuran "C" ( Gradasi batas bawah ) Campuran "D" ( Gradasi dibawah batas bawah )

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

12 12

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

2 2

12 12 48

Total

Dalam hal ini didapat KAO untuk jenis campuran “A” 5,79% dengan hasil dan selanjutnya analisis menghitung stabilitas Marshall, kelelehan Marshall, VFA, VMA, VIM, kepadatan (density) dan Hasil bagi Marshall.

5,79%, campuran “B” kadar aspal 5,91%, campuran “C” kadar aspal 6,09% dan campuran “D” kadar aspal 6,09%. Pengujian Kadar Aspal Optimum Pengujian ke-2 adalah menguji nilai parameter karakteristik Marshall dengan tumbukan 2 x 75 kali setelah kadar aspal optimum ditentukan.

HASIL Pengujian Marshall Tahap 1 Campuran “A” kadar aspal optimum berada pada kadar aspal

Tabel 5. Hasil Pengujian Marshall Campuran “A” No.

Parameter Marshall

Kadar Aspal ( %)

Satuan

Syarat

gr/cc

-

4.79 2.408

5.29 2.392

5.79 2.402

6.29 2.473

6.79 2.472

7.29 2.458

2 Rongga dalam mineral agregat ( VMA )

%

Min. 15

14.03

15.02

15.11

13.04

13.51

14.41

3 Rongga terisi aspal ( VFA )

%

Min. 65

59.92

63.08

70.37

92.8

98.03

99.37

4 Rongga dalam campuran ( VIM )

%

3,5-5,5

5.63

5.55

4.48

0.94

0.27

0.09

5 Stabilitas Marshall ( MS )

kg

6 Kelelehan Marshall ( Flow )

mm

1 Kepadatan ( Density )

7 Hasil bagi Marshall ( MQ )

Min. 800 1484.39 1480.08 1494.87 1531.56 1296.98 1194.6 Min. 3

3.04

3.09

3.15

3.51

3.68

4.06

kg/mm Min. 250 488.29 478.99 474.56 436.34 352.44 294.24

campuran “B” 5,91%, dengan gradasi campuran seperti pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil pengujian Marshall Campuran “B” No.

Parameter Marshall

Satuan

Kadar Aspal ( % )

Syarat

gr/cc

-

4.91 2.4

Rongga dalam mineral agregat ( VMA )

%

Min. 15

14.42

Rongga terisi aspal ( VFA )

%

Min. 65

60.18

4

Rongga dalam campuran ( VIM )

%

3,5-5,5

5.74

5

Stabilitas Marshall ( MS )

6

Kelelehan Marshall ( Flow )

mm

Min. 3

3.2

3.42

3.62

3.82

3.97

4.12

7

Hasil bagi Marshall ( MQ )

kg/mm

Min. 250

458.29

438.87

415.93

368.20

308.29

262.55

1

Kepadatan ( Density )

2 3

kg

5.41 2.394

5.91 2.442

6.41 2.474

6.91 2.473

7.41 2.454

15.04

13.8

13.09

13.82

14.68

65.04

80.53

94.89

97.91

99.47

5.26

2.69

0.67

0.29

0.08

Min. 800 1466.52 1500.92 1505.68 1406.52 1223.92

1081.7

campuran “C” 6,09% , dengan gradasi campuran seperti pada Tabel 7 142


Tabel 7. Hasil pengujian Marshall Campuran “C” N o.

Parameter M arshall

Satuan

K adar A spal ( % )

Syarat

gr/cc

-

5.09 2.405

Rongga dalam m ineral agregat ( VM A )

%

M in. 15

13.38

14.48

15.57

Rongga terisi aspal ( VFA )

%

M in. 65

67.79

69.75

71.43

4

Rongga dalam cam puran ( VIM )

%

3,5-5,5

3.19

3.49

3.86

5

Stabilitas M arshall ( M S )

kg

M in. 800

6

Kelelehan M arshall ( Flow )

mm

M in. 3

3.19

3.49

3.86

3.95

4.09

4.37

7

Hasil bagi M arshall ( M Q )

kg/m m

M in. 250

472.28

388.83

324.43

319.87

274.96

253.94

1

Kepadatan ( D ensity )

2 3

5.59 2.387

6.09 2.368

6.59 2.453

1506.57 1357.03

1252.3

7.09 2.42

7.59 2.401

12.99

14.6

15.69

97.56

93.32

93.34

3.95

4.09

4.37

1263.47 1124.57 1109.73

dan campuran “D” 6,09% , dengan gradasi campuran seperti Tabel 8. Tabel 8. Hasil pengujian Marshall Campuran “D” N o.

Parameter M arshall

Satuan

K adar A spal ( % )

Syarat

gr/cc

-

5.09 2.417

R ongga dalam m ineral agregat ( VM A )

%

M in. 15

12.91

13.72

15.64

14.08

14.38

15.04

R ongga terisi aspal ( VFA )

%

M in. 65

70.48

74.22

71.06

88.82

95.02

98.11

4

R ongga dalam cam puran ( VIM )

%

3,5-5,5

3.81

3.54

4.52

1.58

0.72

0.29

5

Stabilitas M arshall ( M S )

kg

M in. 800

1460.1

1150.7

1069.85

6

Kelelehan M arshall ( Flow )

mm

M in. 3

3.16

3.22

3.41

3.64

3.84

4.06

7

Hasil bagi M arshall ( M Q )

kg/m m

M in. 250

462.06

431.82

374.40

320.07

299.66

263.51

1

Kepadatan ( D ensity )

2 3

5.59 2.407

6.09 2.365

6.59 2.421

7.09 2.425

7.59 2.419

1390.46 1276.72 1165.06

pada masing-masing jenis campuran. Dalam hal ini KAO jenis campuran “A” 5,79%, dengan hasil berikut.

Pengujian Kepadatan Membal Pengujian ke-3 adalah menguji nilai parameter karakteristik Marshall pada kepadatan membal (refusal density) dengan pemadatan sebanyak 2 x 400 kali tumbukan

Tabel 9. Hasil pengujian Marshall Campuran “A” No.

Parameter Marshall

Satuan

Kadar Aspal ( %)

Syarat

gr/cc

-

4.79 2.477


%

-

11.55

13.29

13.92

12.33

13.65

15.26


%

-

74.94

72.71

77.46

98.94

96.89

93.01


%

Min. 2,5

2.89

3.63

3.14

0.13

0.43

1.07


kg

-


mm

-

2.86

3.01

3.06

3.36

3.51

3.9


kg/mm

-

559.96

534.50

530.61

468.83

397.25

333.94


5.29 2.441

5.79 2.435

6.29 2.493

6.79 2.468

7.29 2.434

1601.49 1608.86 1623.66 1575.27 1394.34 1302.35


143

Campuran “B” 5,91%, dengan gradasi campuran seperti Tabel 10. Tabel 10. Hasil pengujian Marshall Campuran “B” No.

Parameter Marshall

Satuan

Kadar Aspal ( % )

Syarat

gr/cc

-

4.91 2.452


%

-

12.56

11.97

12.21

13.09

13.91

14.77


%

-

70.63

84.76

92.76

94.89

97.1

98.76


%

Min.2,5

3.04

3.2

3.45

3.63

3.8

3.94


kg

-


mm

-

3.04

3.2

3.45

3.63

3.8

3.94


kg/mm

-

521.12

503.56

467.91

431.51

373.80

317.26


5.41 2.481

5.91 2.487

6.41 2.474

6.91 2.463

7.41 2.451

1584.21 1611.38 1614.3 1566.38 1420.45 1250.01

Campuran “C” 6,09% , dengan gradasi campuran seperti pada Tabel 11. Tabel 11. Hasil pengujian Marshall Campuran “C” No.

Parameter Marshall

Satuan

Kadar Aspal ( %)

Syarat

gr/cc

-

5.09 2.514


%

-

13.66

12.6

13.35

14.13

14.65

15.53


%

-

66.05

81.9

85.52

88.48

92.99

94.46


%

Min.2,5

4.64

2.28

1.93

1.63

1.03

0.86


kg

-


mm

-


kg/mm

-


5.59 2.496

6.09 2.478

6.59 2.461

7.09 2.443

7.59 2.426

1649.97 1582.27 1411.8 1293.53 1266.77 1238.58 3.08

3.18

3.5

3.7

3.93

4.07

535.70 497.57 403.37 349.60 322.33 304.32

dan campuran “D” 6,09% , dengan gradasi campuran seperti Tabel 12. Tabel 12. Hasil pengujian Marshall Campuran “D” No.

Parameter Marshall

Satuan

Kadar Aspal ( %)

Syarat

gr/cc

-

5.09 2.404


%

-

13.37

13.68

13.77

13.74

14.88

15.91


%

-

67.66

74.44

82.44

91.75

91.27

91.76


%

Min.2,5

4.32

3.5

2.42

1.18

1.3

1.31


kg

-

6 KelelehanMarshall ( Flow )

mm

-


kg/mm

-


144

5.59 2.408

6.09 2.417

6.59 2.431

7.09 2.411

7.59 2.394

1574.21 1558.54 1459.63 1307.44 1259.02 1233.26 3.05

3.15

3.34

3.56

3.75

3.94

516.13 494.77 437.01 367.26 335.74 313.01


PEMBAHASAN Karakteristik Campuran AC-WC Pengaruh Kadar Aspal terhadap nilai Kepadatan (density).Nilai kepadatan (density) terendah 2,323 gr/cc pada penentuan kadar aspal 6% dan tertinggi 2,487 gr/cc pada kepadatan membal kadar aspal 5,79%. Pengaruh Kadar Aspal terhadap VMA (Void in Mineral Aggregate) VMA terendah 11,55% pada kepadatan membal campuran “A” kadar aspal 4,79% dan tertinggi 16,88% pada rerata kadar aspal optimum campuran “D” dengan kadar aspal 7%. Pengaruh Kadar Aspal terhadap VFA (Void Filled with Asphalt)VFA terendah 51,16% pada penentuan kadar aspal optimum campuran “D” kadar aspal 4,5% dan tertinggi 99,47% pada kadar aspal optimum campuran “B” dengan kadar aspal 7,41%. Pengaruh Kadar Aspal terhadap VIM (Void In the Mix)VFA terendah 0,08% pada kadar aspal optimum campuran “B” dengan kadar aspal 7,41% dan tertinggi 7,67% pada Rerata kadar aspal optimum campuran “D” dengan kadar aspal 5%. Pengaruh Kadar Aspal terhadap MS (StabilitasMarshall) stabilitas Marshall terendah 1063,73 kg pada Rerata kadar aspal optimum campuran “A” dengan kadar aspal 8% dan tertinggi 1649,97 kg pada kepadatan membal campuran “C” dengan kadar aspal 5,09%. Pengaruh Kadar Aspal terhadap Kelelehan (flow) Flow terendah

2,86 mm pada kepadatan membal campuran “A” dengan kadar aspal 4,79% dan tertinggi 4,88 mm pada Rerata kadar aspal optimum campuran “A” dengan kadar aspal 8%. Pengaruh Kadar Aspal terhadap MQ (Marshall Quotient) MQ terendah 218,2 kg/mm pada Rerata kadar aspal optimum campuran “A” dengan kadar aspal 8% dan tertinggi 560,13 kg/mm pada kepadatan membal campuran “A” dengan kadar aspal 4,79%. Evaluasi Komparasi Pengaruh Gradasi batas bawah dengan Gradasi batas atas terhadap karakteristik Marshall Campuran Laston AC-WC Dari hasil analisis di atas, gradasi batas atas dan gradasi batas bawah mempunyai pengaruh karakteristik Marshall (Marshall Stability, kelelehan, density, Marshall Quotient dan VFA memenuhi), sifat lainnya berpengaruh terhadap hal berikut. a. Gradasi batas atas (campuran “A” dan “B”) untuk mendapatkan karakteristik Marshall yang diinginkan harus pada kadar aspal yang rendah atau lebih rendah dari kadar aspal perkiraan. Hal ini dapat menyebabkan sukarnya memprediksi campuran yang volume void seperti misal : VIM antara 3,5%-5,5% atau VMA minimum 15%. Jika memperbesar VIM, maka VMA akan turun dan bahkan pada kadar aspal yang memenuhi persyaratan karakteristik Marshall menjadi rendah dan sebaliknya jika menurunkan VIM. Apabila hal ini terjadi


145

dapat dipastikan bahwa aspal yang dipergunakan untuk menyelimuti butir agregat menjadi berkurang. Karena gradasi batas atas adalah gradasi agregat yang butirannya halus. b. Gradasi batas bawah, untuk mendapatkan volume void yang diinginkan tidak terlalu sulit dilakukan seperti gradasi batas atas, bahkan dari kadar aspal perkiraan didapat kadar aspal optimum yang nilainya lebih besar dari kadar aspal rerata, sehingga untuk mendapatkan

volume void (VIM dan VMA kecuali VFA) supaya memenuhi nilai karakteristik Marshall yang diinginkan akan lebih mudah dilakukan, karena butiran agregat gradasi batas bawah lebih kasar pengaruh kadar aspal terhadap void, seperti VIM Marshall dengan VIM Refusal Density, VMA Marshall dengan VMA Refusal Density, VFAMarshall dengan VFA Refusal Density dapat dilihat dalam Gambar 3.

Gambar 3. Pengaruh Gradasi Batas Bawah dan Gradasi Batas atas vs VIM, VMA VFA Gambar di atas menunjukkan hal atas atau campuran “A” pada berikut. kadar aspal dibawah 5,89%, a. Berdasarkan nilai VIM, VIM campuran “B” di bawah 5,23% Refusal Density rata-rata dan gradasi batas bawah didapat lebih kecil atau dibawah campuran “C” pada kadar aspal VIM Marshall. Nilai yang di bawah 5,54% dan campuran memenuhi persyaratan adalah “D” di bawah 6,05% untuk VIM gradasi batas atas campuran Refusal Density. “A” pada kadar aspal antara b. Nilai VMA, VMA Refusal 5,31% - 5,93%, campuran “B” Density rata-rata didapat lebih antara 5,16% - 5,75% dan kecil atau di bawah VMA gradasi batas bawah campuran Marshall, dan nilai yang “C” pada kadar aspal di bawah memenuhi persyaratan adalah : 6,21% dan campuran “D” di Gradasi batas atas campuran “A” bawah 6,26% untuk campuran pada kadar aspal antara 5,28% VIM Marshall, gradasi batas 5,81%, campuran “B” antara 146


5,37% - 5,41%, dan gradasi batas bawah campuran “C” pada kadar aspal 5,83% - 6,20% dan campuran “D” antara 5,92% 6,29% untuk VMA Marshall dan VIM Refusal Density tidak ada persyaratan. c. Nilai VFA, VFA Refusal Density rata-rata didapat lebih besar atau diatas VFA Marshall, nilai yang memenuhi persyaratan adalah : Gradasi batas atas campuran “A” pada kadar aspal diatas 5,42%, campuran “B” diatas 5,40%, dan gradasi batas bawah campuran “C” pada kadar aspal diatas 4,59% dan campuran “D” diatas 4,59% untuk VFA Marshall dan VFA Refusal Density. Hal ini dapat terjadi, karena pada campuran kadar aspal rendah memungkinkan adanya Rongga dalam campuran (VIM ) dan Rongga diantara agregat (VMA) yang dapat diisi oleh aspal, kekurangan aspal sebagai selimut agregat. Kontrol lain adalah tebal selimut dan dust proportion berikut. a. Tebal selimut adalah banyaknya aspal berfungsi menyelimuti permukaan setiap butir agregat dinyatakan dengan kadar aspal efektif dalam satuan mikron (µm). Semakin tinggi kadar aspal efektif semakin tebal selimut atau film aspal pada masing-masing butir agregat. Tebal selimut mempunyai pengaruh terhadap sifat Marshall, seperti nilai Stabilitas, durabilitas, kekesatan (skid resistance) dan kedap air (impermeabilitas). Berdasarkan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan Tahun 2007, khusus untuk campuran Laston, kadar aspal harus dikontrol

dengan “tebal film” aspal pada ketebalan 8 mikron sampai dengan 8,5 mikron. Tebal selimut aspal jika melebihi dari 8,5 mikron mengindikasikan bahwa suatu campuran aspalnya bertambah dan pada kondisi optimum sifat-sifat Marshall, seperti nilai Stabilitas Marshall turun, Kelelehan Marshall bertambah, VMA bertambah dan VIM turun, VFA bertambah, Kepadatan turun dan Hasil bagi Marshall turun dan sebaliknya. Dari hasil analisis tebal selimut aspal, campuran gradasi batas atas yang memenuhi syarat adalah campuran “A” pada kadar aspal diatas 7,63% dan campuran “B” antara 7,34% s.d. 7,71% pada rerata kadar aspal optimum dan campuran “B” hanya pada kadar aspal di atas 7,34% pada kadar aspal optimum dan refusal density. Campuran gradasi batas bawah, hanya campuran “C” dibawah kadar aspal 4,70% pada rerata kadar aspal optimum dan untuk pada kadar aspal optimum dan refusal density semua tidak memenuhi syarat (> 8,5µm). Hal ini dapat terjadi karena agregat pada gradasi batas atas butirannya lebih halus yang mempunyai luas permukaan lebih besar, sehingga tebal selimut menjadi lebih tipis dibanding dengan campuran batas bawah yang agregatnya berbutir kasar. b. Dust Proportion adalah ratio perbandingan antara kadar agregat lewat saringan no. 200 dengan kadar aspal efektif terhadap berat total campuran. Dengan tujuan untuk mendapatkan perencanaan


147

beraspal panas yang baik seperti dalam spesifikasi yang disyaratkan. Dalam Superpave Mix Design, Dust Proportion yang baik mempunyai ratio antara 0,6-1,2 untuk semua jenis campuran beraspal panas. Suatu campuran nilai DP > 1,20, artinya campuran dengan gradasi seperti ini kebanyakan filler kurang aspal yang dapat mempengaruhi sifat-sifat Marshall, seperti nilai Stabilitas Marshall bertambah, kelelehan Marshall turun, VMA turun dan VIM bertambah, VFA turun, kepadatan naik dan hasil bagi Marshall bertambah dan sebaliknya dan pada akhirnya mempunyai pengaruh terhadap sifat ketahanan lama (durable). Dari hasil analisis Dust Proportion, campuran gradasi batas atas campuran “A” dan “B” yang memenuhi syarat, pada rerata kadar aspal optimum, kadar aspal optimum dan kepadatan membal tidak ada, karena nilai DP > 1,20. Sedang campuran gradasi batas bawah campuran “C” dan “D” pada rerata kadar aspal optimum, kadar aspal optimum dan kepadatan membal semua memenuhi syarat karena nilai DP berada antara 0,601,20. Secara umum Dust Proportion untuk campuran gradasi batas atas mempunyai nilai lebih tinggi antara (1,49-2,34) dibanding dengan campuran gradasi batas bawah antara (0,70-1,21) pada rerata kadar aspal optimum, dan campuran gradasi batas atas antara (1,63-2,78) lebih tinggi dibanding dengan campuran gradasi batas bawah antara (0,64-1,03) pada kepadatan Marshall dan Refusal Density. Hal ini dapat terjadi karena 148

agregat pada gradasi batas atas mempunyai butir halus lolos No.200 dalam konsentrasi tinggi (10%), sehingga mempengaruhi nilai Dust Proportion menjadi lebih tinggi dibanding dengan campuran batas bawah yang agregatnya berbutir kasar. SIMPULAN Dari hasil analisis dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa pengaruh gradasi batas bawah dengan agregat gradasi batas atas terhadap karakteristik Marshall pada beton aspal campuran panas (Laston ACWC) berdasarkan uji Marshallsebagai berikut. Berdasarkan hasil evaluasi, campuran aspal beton campuran panas bergradasi batas bawah campuran “C” dan “D” dalam hal mendapatkan nilai void (VIM dan VMA kecuali VFA) seperti yang diinginkan lebih mudah diatur dibanding campuran bergradasi batas atas campuran “A” dan “B”, dan nilai karakteristik Marshall secara umum memenuhi persyaratan yang diinginkan. Kinerja campuran aspal beton campuran panas (Laston) AC-WC gradasi batas atas campuran “A” dan “B” mempunyai sifat lebih stabil, kaku (rigid), kokoh, dan tahan terhadap deformasi plastis dibanding dengan gradasi batas bawah campuran “C” dan “D”. Hal ini dapat dilihat dari hasil uji nilai Stabilitas Marshall dan Flow. Perbandingan pengaruh gradasi agregat batas bawah campuran “C” dan “D” dengan bergradasi batas atas campuran “A” dan “B” terhadap karakteristik Marshall


pada beton aspal campuran panas (Laston AC-WC) berdasarkan uji Marshall, memberikan hasil bahwa nilai Stabilitas Marshall (MS), kelelehan (flow) dan kepadatan (density) dan Marshall Quotient dari campuran gradasi batas atas mempunyai nilai lebih tinggi dibanding dengan gradasi batas bawah, selain itu VIM (Void In The Mix), VMA (Void in Mineral Aggregate) pada batas bawah mempunyai nilai lebih tinggi dibanding batas atas, kecuali VFA (Void Filled With Asphalt).

campuran dengan gradasi ini berarti kebanyakan filler kurang aspal akan dapat mempengaruhi sifat-sifat Marshall, seperti Stabilitas Marshall, kelelehan Marshall, VFA, VMA, VIM, density dan hasil bagi Marshall yang akhirnya berpengaruh terhadap sifat ketahanan lama (durable) disarankan lebih baik gunakan beton aspal bergradasi kasar atau campuran gradasi batas bawah “C” dan “D” mendekati batas titik-titik kontrol bawah. UCAPAN TERIMA KASIH

Berdasarkan hasil uji karakteristik Marshall yang didapat, terutama pengaturan void yang sulit diatur, sedang nilai tebal film dan Dust Proportion yang erat hubungannya dengan sifat stabilitas dan durabilitas, untuk pelaksanaan perkerasan jalan dilapangan gradasi batas atas dan gradasi batas bawah jangan digunakan, dengan alasan sebagai berikut. Berdasarkan tebal film, gradasi batas atas berbutir lebih halus yang mempunyai luas permukaan lebih besar, sehingga tebal selimut menjadi lebih tipis dibanding dengan campuran batas bawah yang agregatnya berbutir kasar, dan apabila campuran ini dipergunakan dapat mempengaruhi stabilitas dan ketahanan lama (durable). Berdasarkan Dust Proportion, gradasi batas atas mempunyai butir halus lolos saringan no.200 dalam konsentrasi tinggi (10%), sehingga mempengaruhi nilai Dust Proportion menjadi lebih tinggi dibanding dengan campuran batas bawah yang agregatnya berbutir kasar. Jika nilai DP > 1,20

Dalam penelitian ini peneliti mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah mendukung pelaksanaan penelitian ini, antara lain pembimbing Pascasarjana Universitas Diponegoro yang telah membantu terselenggaranya penelitian ini serta rekan-rekan yang telah banyak memberikan saran dan masukkan.

DAFTAR PUSTAKA AASHTO, 1998. Standard Specifications for Transfortation Materials and Methods of Sampling and Testing,Part I, Specifications. Washington D.C: Nineteenth Edition,. AASHTO, 1998 . Standard Specifications for Transfortation Materials and Methods of Sampling and Testing,Part II, Test. Washington D.C: Nineteenth Edition. Utomo, Antarikso, 2008. “Studi komparasi pengaruh gradasi gabungan di laboratorium dan gradasi Hot Bin Asphalt Mixing Plant campuran Laston (ACWearing Course) terhadap karakteristik uji Marshall “, September.


149

Anto Dajan, 1996. Pengantar Statistik Jilid II. Jakarta: Lembaga Penelitian Pendidikan dan Penerangan Ekonomi dan Sosial. ASTM, 1997. Road and Paving Materials Vehicle – Pavement Systems. Washington D.C.: Published By The American Society of Testing Material Officials, Priyatno, Bagus 1999. “Perancangan Prasarana Jalan” dalam Penataran dan Pelatihan Dosen Teknik Sipil Perguruan Tinggi Swasta Kopertis Wilayah VI, September 1999 Bagus Priyatno, 2001. “Metode Perencanaan Campuran Beraspal Panas Dengan Pendekatan Kepadatan Mutlak (PRD) Berdasarkan Spesifikasi Yang Disempurnakan” dalam Penataran dan Pelatihan Dosen Teknik Sipil Perguruan Tinggi Swasta Kopertis Wilayah VI, Oktober 2001 PEDC, 1987. Teknologi Bahan 1. Bandung. PEDC, 1987. Teknologi Bahan 2. Bandung PEDC, 1987. Teknologi Bahan 3. Bandung. Departemen Pekerjaan Umum, 1976. Manual Pemeriksaan Bahan Jalan. Jakarta Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, Badan Penelitian dan Pengembangan Wilayah, Badan Penelitian dan Pengembangan Kimpraswil, Standar Nasional Indonesia, 2002. Metode, Spesifikasi dan Tata Cara uji Aspal, Aspal Buton (Asbuton), Perkerasan Jalan. Jakarta: Departemen Kimpraswil. 150

Departemen Pekerjaan Umum, Badan Penelitian dan Pengembangan PU, 2000. Spesifikasi Campuran Beraspal Panas. Jakarta. Departemen Pekerjaan Umum, Badan Penelitian dan Pengembangan PU, 2000. Pedoman Perencanaan Campuran Beraspal Panas (Dengan Pendekatan Kepadatan Mutlak., Jakarta. Departemen Permukiman dan rasarana Wilayah, Badan Penelitian dan Pengembangan Wilayah, Badan Penelitian dan Pengembangan Kimpraswil, Standar Nasional Indonesia, 2002. Metode, Spesifikasi dan Tata Cara uji Batuan, Sedimen, Agregat. Jakarta. Harold N. Atkins, 1996. Highway Materials, Soils and Concretes, 3th .New Jersey: Edition Prentice Hall, Kennedy, T. W, 1996. The Bottom Line: Superpave System Works, The Superpave Asphalt research Program, The University of Texas at Austin Ritonga, Abdulrahman, 1987. Statistik Terapan untuk Penelitian. Jakarta: Lembaga Penerbit FE-UI. Shell Bitumen, 1991. The Shell Bitumen Hand Book. Published By Shell Bitumen, East Molesey Serrey Silvia Sukirman, 2003. Beton Aspal Campuran Panas, Bandung : Granit. The Asphalt Institute, 1993 . Mix Design Methods for Asphalt Concrete and Other Hot-Mix Types,


Manual Series No.2 (MS – 2), Asphalt Institute, Lexington USA. The Asphalt Institute, 1996, Superpave Mix Design, Manual Series No. 2 (SP2) Lexington USA.


151

KOMPARASI PENGARUH GRADASI AGREGAT BATAS BAWAH DENGAN BERGRADASI BATAS ATAS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL PADA BETON ASPAL CAMPURAN PANAS

Recommend Documents