TUGAS AKHIR
KINERJA CAMPURAN LASTON ASPHALT CONCRETE-WEARING COURSE (AC-WC) AKIBAT PEMBEBANAN STATIK (BAHAN ASPAL MINYAK, BUTON NATURAL ASPALT DAN SERAT ALAM SISAL) Diajukan sebagai syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik Strata 1 (S-1)
Disusun oleh : NAMA
: APRIYANTO
NIM
: 41110110053
UNIVERSITAS MERCU BUANA FAKULTAS TEKNIK SIPIL PERENCANAAN DAN DESAIN PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL 2012
Kata pengantar KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “Kinerja Campuran Laston Asphalt Concrete-Wearing Course (AC-WC) Akibat Pembebanan Statik (Bahan Aspal Minyak, Buton Natural Asphalt Dan Serat Alam Sisal)”sesuai waktu yang telah ditentukan. Penyusunan tugas akhir ini dimaksudkan untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan program Strata I (S1) pada jurusan teknik sipil Universitas Mercubuana. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapakan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dorongan, bimbingan, pengarahan selama pembuatan tugas akhir ini sampai selesai, terutama kepada: 1. Ibu Ir. Sylvia Indiyani, MT selaku ketua jurusan Teknik Sipil Universitas Mercubuana. 2. Bapak Ir. Alizar, MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, pikiran serta pengarahan dalam pengerjaan tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Zainal Abidin Shahab, MT selaku kepala laboratorium Teknik Sipil Universitas Mercubuana. 4. Bapak Ponimin selaku teknisi Laboratorium Teknik Sipil yang telah bnyak meluangkan waktu serta pengarahan dalam pengerjaan tugas akhir ini. 5. Semua Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil, Universitas Mercubuana. 6. Bapak/Ibu bagian Administrasi Universitas Mercubuana. i
Kata pengantar 7. Kedua orang tua, adik, yang telah memberikan dorongan dan suport baik moril maupun materil. 8. M. Makky Hidayat, Poeji Hastutik, Subekti Lasminto dan Fransisca yang telah banyak memberikan masukan dan arahan. 9. Teman-teman angkatan kelas karyawan Teknik Sipil Universitas Mercubuana. 10. Kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan, keterbatasan, dan belum sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik sangat diharapkan untuk penyempurnaan tugas akhir ini, dan penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya mahasiswa Teknik Sipil.
Jakarta, September 2012
Penulis
i
Daftar Isi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERNYATAAN ABSTRAK KATA PENGANTAR..............................................................................................i DAFTAR ISI...........................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................vii DAFTAR TABEL.................................................................................................viii DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................................xi BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Umum.......................................................................................... ..............I-1
1.2
Latar Belakang .……………….................................................................I-3
1.3
Maksud dan Tujuan ...................................................................................I-4
1.4
Pembatasan Masalah .................................................................................I-5
1.5
Metode Pembahasan ..................................................................................I-6
1.6
Sistematika Pembahasan ...........................................................................I-7
BAB II 2.1
DASAR TEORI Konstruksi Perkerasan..............................................................................II-1 2.1.1 Lapisan Permukaan (surface coure)...............................................II-1 2.1.2 Lapisan Pondasi Atas........ .............................................................II-3 2.1.3 Lapian Pondasi Bawah (Sub Basecourse) ......................................II-4 2.1.4 Tanah Dasar ...................................................................................II-5
2.2
Laston Asphalt Concrete-Wearing Course (AC-WC)…………………..II-7 2.2.1 Stabilitas....................................................................... ..................II-7 2.2.2 Keawetan dan durabilitas............................................................. ..II-8 2.2.3 Kelenturan dan Flexibilitas ............................................................II-8 iii
Daftar Isi 2.2.4 Ketahanan terhadap kelelahan....................................................... II-8 2.2.5 Kekesatan/ tahanan geser ...............................................................II-8 2.2.6 Kedap air....................................................................................... II-9 2.2.7 Workability.................................................................................... II-9 2.3
Aspal ......................................................................................................II-13 2.3.1 Definisi Aspal...............................................................................II-13 2.3.2 Komposisi Aspal ..........................................................................II-14 2.3.3 Fungsi Aspal.................................................................................II-15 2.3.4 Sifat Aspal ....................................................................................II-15 2.3.5 Pemeriksaan Aspal .......................................................................II-17 2.3.6 Jenis Aspal ...................................................................................II-23 2.3.7 Aspal Minyak ...............................................................................II-24 2.3.8 Proses Destilasi Minyak Bumi .....................................................II-27 2.3.9 Buton Natural Aspalt....................................................................II-28
2.4
Agregat...................................................................................................II-31 2.4.1 Klasifikasi Agregat.......................................................................II-31 2.4.2 Sifat-sifat Agregat........................................................................II-33 2.4.3 Gradasi dan Ukuran Maksimum Agregat ....................................II-34 2.4.4 Daya Tahan Agregat ....................................................................II-35 2.4.5 Bentuk dan Tekstur Agregat ........................................................II-36 2.4.6 Daya Lekat Terhadap Aspal ........................................................II-37 2.4.7 Berat Jenis (Spesific Gravity) ......................................................II-37
2.5
Filler (Bahan Pengisi) ............................................................................II-38
2.6
Serat Alam Sisal ....................................................................................II-41
2.7
Uji Marshall ...........................................................................................II-43
2.8
Uji Perendaman Marshall (Immersion Test)..........................................II-45
BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1
Umum.................................................................................................... .III-1
3.2
Pengujian Agregat...................................................................................III-3 iv
Daftar Isi 3.2.1 Pengujian Sifat Fisik agregat Kasar .............................................III-4 3.2.2 Pengujian Sifat Fisik Agregat Halus.............................................III-6 3.3
Pengujian Filler................................................................................. .....III-7
3.4
Pengujian Aspal................................................................................. .....III-9
3.5
Pengujian Serat Sisal ............................................................................III-12
3.6
Metode Pencampuran Bahan ...............................................................III-14 3.6.1 Pencampuran Serat Sisal Dengan aspal AC Pen 60/70..............III-14 3.6.2 Pencampuran Buton Natural Asphalt (BNA) dengan Aspal AC Penetrasi 60/70 .........................................................III-14 3.6.3 Pencampuran Aspal Bleind dengan kadar serat optimum..........III-15 3.6.4 Pencampuran Aspal AC Penetrasi 60/70, Buton Natural Aspalt, Serat sisal dengan Agregat dan Filler ....III-15
3.7
Pengujian Marshall Test .......................................................................III-16 3.7.1 Pelaksanaan.................................................................................III-16
3.8
Pengujian Perendaman Marshall (Immersion Test) .............................III-18
3.9
Kebutuhan Benda Uji ..........................................................................III-18
BAB IV HASIL PENELITIAN & ANALISIS DATA 5.1
Umum ...................................................................................................IV-1
5.2
Pengujian Agregat Halus .......................................................................IV-1
5.3
Pengujian Agregat Kasar .......................................................................IV-2 4.3.1 Hasil Uji berat Jenis dan penyerapan.................................. ........IV-2 4.3.2 Hasil Uji Los Angeles ..................................................................IV-2
4.4
Pengujian Filler ......................................................................................IV-3
4.5
Hasil Pengujian Aspal ............................................................................IV-3 4.5.1 Hasil Uji Berat Jenis aspal............................................................IV-4 4.5.2 Hasil Uji Penetrasi Aspal. ............................................................IV-4 4.5.3 Hasil Uji Titik Lembek Aspal ......................................................IV-4 4.5.4 Hasil Uji Daktilitas Aspal ...........................................................IV-5 4.5.5 Hasil Uji Titik Nyala dan Bakar Aspal ........................................IV-5 v
Daftar Isi 4.5.6 Hasil Uji Karakteristik Aspal Pen 60/70 ......................................IV-5 4.6
Pengujian Serat Sisal ...........................................................................IV-6
4.7
Pencampuran Serat Sisal Dengan Aspal Pen 60/70 ..............................IV-6 4.7.1 Hasil Uji Berat Jenis ................................. ...................................IV-7 4.7.2 Hasil Uji Penetrasi. .......................................................................IV-7 4.7.3 Hasil Uji Titik Lembek ................................................................IV-7 4.7.4 Hasil Uji Daktilitas Aspal ...........................................................IV-7 4.7.5 Hasil Uji Titik Nyala dan Bakar Aspal ........................................IV-8 4.7.6 Penentuan Kadar Optimum Aspal Pen 60/70 dengan serat sisal..IV-8
4.8
Pengujian Sisal 0.3 %, aspal Pen 60/70 dan BNA.......................
IV-9
4.8.1 Hasil Uji Berat Jenis ................................. ...................................IV-9 4.8.2 Hasil Uji Penetrasi. .......................................................................IV-9 4.8.3 Hasil Uji Titik Lembek ................................................................IV-9 4.8.4 Hasil Uji Daktilitas ......................................................................IV-9 4.8.5 Hasil Uji Titik Nyala Aspal................ ..........................................IV-9 4.8.6 Penentuan Kadar Optimum Serat sisal 0.3% +Aspal Pen 60/70 + BNA ..................................................................................... ..IV-10 4.9
Merancang Campuran Optimum ..........................................................IV-10 4.9.1 Perhitungan persentase Campuran..............................................IV-10
4.10
Perhitungan Komposisi Campuran .......................................................IV-12
4.11
Pengujian Marshall dan Perendaman 4.11.1 Karakteristik Campuran Aspal dan Agregat ........................IV-12 4.11.2 Pengujian Marshall ...............................................................IV-13 4.11.3 Stabilitas..................................................................................IV-13 4.11.4 VFB (Rongga Terisi Aspal) ....................................................IV-14 4.11.5 VMA (Rongga Dalam Agregat)..............................................IV-14 4.11.6 VIM (Rongga Dalam Campuran)............................................IV-15 4.11.7 Flow (Kelelehan).....................................................................IV-15 4.11.8 Marshall Quotient ...................................................................IV-16 4.11.9 Analisa Mencari Kadar Optimum ..........................................IV-16 vi
Daftar Isi 4.11.10 Uji Perendaman (Immersion Test) ..........................................IV-17
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan..............................................................................................V-1
5.2
Saran .......................................................................................................V-3
vii
Daftar Gambar DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komposisi aspal…………………………………………..….…..II-14 Gambar 2.2 Semi automatic Penetrometer……………………………….……II-17 Gambar 2.3 Bituminous Softening Point……………………………………...II-18 Gambar 2.4 Cleveland Flash and fire Point Tester………………………...….II-19 Gambar 2.5 Pemeriksaan penurunan kehilangan berat aspal………………….II-20 Gambar 2.6 Pemeriksaan kelarutan bitumen dalam karbon tetrakolrida/karbon bisulfida………………………………………………………………………..II-21 Gambar 2.7 Ducting Testing Machine…………………………………...……II-21 Gambar 2.8 Saybolt two tube viscometer……………………………………..II-23 Gambar 2.9 Proses destilasi minyak bumi…………………………………….II-28 Gambar 2.10 Serat sisal……..…………………………………………………II-42 Gambar 2.11 Alat uji marshall………………………………………………...II-45 Gambar 3.1 Diagram Alir……………………………………………………..III-2 Gambar 4.1 Hubungan kadar aspal dengan stabilitas……...……….………...IV-13 Gambar 4.2 Hubungan kadar aspal dengan VFB…………………………….IV-14 Gambar 4.3 Hubungan kadar aspal dengan VFB………………………….…IV-14 Gambar 4.4 Hubungan kadar aspal dengan VIM…………………………….IV-15 Gambar 4.5 Hubungan kadar aspal dengan Flow…………………………….IV-15 Gambar 4.6 Hubungan kadar aspal dengan marshall quotient……………….IV-16 Gambar 4.7 Penentuan Kadar Aspal Optimum……………………………....IV-17
vii
Daftar Tabel
Daftar Tabel Tabel 2.1 Sifat Lapisan AC-WC Dengan Jumlah Tumbukan / Bidang 75 Kali ……………………………………………………...II-11 Tabel 2.2 Gradasi Agregat Untuk Lapisan Beton Aspal....................................II-12 Tabel 2.3 Perbedaan Cut Black Asphalt Berdasarkan Nilai Viskositas.............II-26 Tabel 2.4 Hasil Uji Serat Sisal Beberapa Penelitian..........................................II-43 Tabel 3.1 Persyaratan Agregat Kasar Dan Agregat Halus…………………......III-3 Tabel 3.2 Pesyaratan Gradasi Agregat Untuk Laston........…………………….III-4 Tabel 3.3 Ketentuan Sifat Filler.........................................................................III-7 Tabel 3.4 Persyaratan Aspal Ac Pen 60/70..........……………………..……...III-12 Tabel 3.5 Syarat Tambahan Untuk Buton Natural Aspalt……...………..…...III-12 Tabel 3.6 Jumlah Benda Uji Untuk Ac Pen 60/70 Dan Serat Optimum….....III-19 Tabel 3.7 Jumlah Benda Uji Untuk Aspal AC Pen Modifier.…..………...….III-19 Tabel 3.8 Jumlah Benda Uji Untuk Aspal Minyak Modifier Dan Agregat.…III-19 Tabel 3.9 Jumlah Benda Uji Untuk Macam Macam Pengujian Aspal……….III-20 Tabel 4.1 Hasil Uji Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ………………IV-1 viii
Daftar Tabel
Tabel 4.2 Hasil Uji Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar ………………IV-2 Tabel 4.3 Hasil Uji Keausan Agregatn Kasar Dengan Mesin Los Angeles …..IV-3 Tabel 4.4 Hasil Uji Berat Jenis Filler ………………………………………….IV-3 Tabel 4.5 Hasil Uji Berat Jenis Aspal …………………………………………IV-4 Tebel 4.6 Hasil Uji Penetrasi Aspal …………………………………………..IV-4 Tabel 4.7 Hasil Uji Titik Lembek Aspal ……………………………….…….IV-4 Tabel 4.8 Hasil Uji Daktilitas Aspal…….……………………………………..IV-5 Tabel 4.9 Hasil Uji Titik Nyala dan Bakar Aspal …………………………….IV-5 Tabel 4.10 Hasil Uji Kaakteristik aspal Pen 60/70 ……………………………IV-5 Tabel 4.11 Hasil Uji Berat Jenis Serat Sisal …………………………………..IV-6 Tabel 4.12 Hasil Uji Berat Jenis Aspal Pen 60/70 + Sisal…………………….IV-7 Tebel 4.13 Hasil Uji Penetrasi …...…………...….. .…………………………..IV-7 Tabel 4.14 Hasil Uji Titik Lembek………...…………………………….…….IV-7 Tabel 4.15 Hasil Uji Daktilitas ………….……………………………………..IV-7 Tabel 4.16 Hasil Uji Titik Nyala dan Bakar Aspal…………………………….IV-8 Tabel 4.17 Penentuan Kadar Optimum Serat …………………………………IV-8 ix
Daftar Tabel
Tabel 4.18 Hasil Uji Berat Jenis ……………………….…………………. ….IV-9 Tebel 4.19 Hasil Uji Penetrasi …...…………...….. .…………………………..IV-9 Tabel 4.20 Hasil Uji Titik Lembek………...…………………………….…….IV-9 Tabel 4.21 Hasil Uji Daktilitas ………….……………………………………..IV-9 Tabel 4.22 Hasil Uji Titik Nyala dan Bakar Aspal…………………………….IV-9 Tabel 4.23 Hasil Kadar Optimum Serat Sisal + Aspal Pen 60/70 + BNA...…IV-10 Tabel 4.24 Perhitungan Persentase Agregat Dalam Campuran………………IV-10 Tabel 4.25 Komposisi Aspal Modifier dan Agregat dalam Sampel………….IV-12 Tabel 4.26 Data Agregat dan Filler …………………………………………..IV-12 Tabel 4.27 Hasil Pengujian Marshall ………………………………………..IV-13 Tabel 4.28 Hasil Analisa Kadar Optimum ………..…………………………IV-16 Tabel 4.29 Hasil Uji Marshall Kadar Optimum perendaman 30 menit & 24 Jam ………………………………………………………….IV-17
x
Daftar Lampiran DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel Koreksi Uji Marshall Lampiran 2 Penentuan Gradasi Campuran Lampiran 3 Pengujian Lengkap aspal Pen 60/70 + serat sisal Lampiran 4 Pengujian Lengkap aspal Pen 60/70 + serat sisal 0.3% + BNA Lampiran 5 Hasil Uji Marshall Lampiran 6 Hasil Uji Marshall & Perendaman 1 x 24 Jam Lampiran 7 Foto-foto
xi
