T E S I S - digilib.uns.ac.id... · filler semen portland, ... especially road infrastructure, in...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DURABILITAS CAMPURAN ASPAL BETON

MENGGUNAKAN FILLER SEMEN PORTLAND,

LIMBAH KARBIT DAN LIMBAH BATUBARA

The Durability Of Asphalt Concrete Mixtures Using

Portland Cement , Carbide Waste And Coal Waste Fillers

T E S I S

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Derajad Magister Teknik

Program Studi Teknik Sipil

Disusun Oleh

S A N U S I S 940906005

PROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user


commit to user

M O T T O

Lokaa Samastaa Sukhino Bhawantu

( Berbahagialah Alam Semesta Beserta Segala Isinya )

Kekuatan tanpa kasih sayang adalah kedholiman

Kasih sayang tanpa kekuatan adalah kelemahan

( Sorinji Kempo)

Lebih baik mandi keringat dalam latihan dari

pada mandi darah dalam pertempuran.

( Semboyan Prajurit )

Nora uwus, kareme anguwus-uwus, uwose tan ana.

( Wedhatama )

Durung punjul, kesusu kaselak jujul.

Kaseselan hawa. Cupet kapepetan pamrih.

Tangeh nedya anggambuh mring Hyang Wisesa.

( Wedhatama )

Endi manis endi madu

Yen wis bisa nuksmeng pasang semu

Pasamuwaning Heb Ingkang Maha Suci

Kasikep ing tyas kacakup

Kasat mata lair batos.

( Wedhatama )

Wong urip iku marani pati.

Sakjrone urip toto-toto piranti.

Sakdurunge mati noto’o pekerti

( Kasepuhan )

Dadi wong urip iku kudu netepi telung perkoro

Tansaho eling lan manembah marang kang Gawe Urip.

Melua memayu Hayuning Bawono

Tansaho seneng tetulung marang sapodo padaning urip.

( Eyang Leluhur )

LAA ILAAHA ILLALLAAH


commit to user

PERSEMBAHAN

Dengan mengucapkan rasa syukur kehadirat Allah SWT, T E S I S ini

kupersembahkan kepada :

Almarhum kedua orang tua saya, yang telah membesarkan saya

dalam suka dan duka, semasa Indonesia baru Merdeka dari

cengkraman penjajah selama lebih kurang 350 tahun.

Indah Tjahjahati Sekar Peni, isteri saya yang tercinta, yang selalu

setia mendampingi serta memberikan dorongan kepada saya.

Anak, menantu, dan cucu-cucu kami :

o Galih Perdana Sanusi, SE dan isterinya Tri Julaikhah, AMd Kg.

serta putri-putri mereka : Kartika Maharani Sanusi, dan Kamila

Anggraeni Sanusi

o Wira Perkasa Sanusi, ST dan isterinya Annisa, SPd, Mpd, serta

putra mereka : Muhammad Axell Sanusi

o Laksmi Pertiwi Sanusi, SH dan suaminya Supriyadi, serta putri

mereka : Griselda Cahyahati Adi Sanusi

o Anak kami yang bontot : Aura Paradila Sanusi, yang saat ini

masih duduk di kelas I SMP.

Keluarga besar keturunan / pewaris kerajaan Majapahit.


commit to user

ABSTRAK SANUSI, NIM : S 940906005, 2012, DURABILITAS CAMPURAN ASPAL BETON

MENGGUNAKAN FILLER SEMEN PORTLAND, LIMBAH KARBIT DAN LIMBAH BATUBARA.

Komisi Pembimbing I : Ir. Ary Setyawan, MSc (Eng) PhD, Pembimbing II : DR. Eng. Ir. Syafi’i, MT. Tesis :

Magister Teknik Sipil, Program Pasca Sarjana, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Pemenuhan kebutuhan infrastruktur transportasi khususnya jalan raya di Indonesia

pada saat ini dirasa sangat kurang sekali. Seiring dengan perkembangan transportasi

dewasa ini sangat dirasakan kebutuhan jalan raya baik kualitas maupun kuantitasnya.

Dalam pengadaan jalan raya yang perlu mendapat perhatian khusus adalah lapis

permukaan (Surface Course) karena lapis permukaan tersebut harus mampu melayani lalu

lintas diatasnya dengan aman dan nyaman. Tentu saja lapisan lainnya yang berada

dibawahnya juga harus mendapat perhatian sesuai dengan spesifikasi yang telah

ditentukan. Lapis penutup dalam hal ini adalah lapisan yang terbuat dari campuran aspal

beton dituntut mempunyai durabilitas yang cukup tinggi. Durabilitas (durability) adalah

kemampuan dari material pembentuk struktur perkerasan jalan untuk bertahan dari

pengaruh kondisi lingkungan, baik itu air, cuaca, perubahan temperatur, penuaan, tanpa

mengalami perubahan yang berarti dalam kurun waktu yang lama untuk sejumlah lalu

lintas yang membebaninya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui durabilitas

campuran aspal beton yang meliputi nilai Stability, Flow, Marshall Quotient, VIM,

Durability, Permeability, UCS dan ITS, bila campuran aspal beton tersebut menggunakan

filler semen portland, limbah karbit maupun limbah batubara secara sendiri-sendiri.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental pada campuran laston dengan

kadar aspal optimum sebesar 6 % dari berat total agregat. Sedangkan kadar filler

pengganti yang digunakan bervariasi 4%, 5%, 6%, 7%, 7.91% terhadap berat total

agregat. Waktu perendaman untuk pengujian durabilitas adalah: 30 menit (0 hari), 1 hari,

7 hari dan 14 hari. Kemudian digunakan Uji Marshall, Permeabilitas, UCS dan ITS.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran dengan kadar filler 7,91% dan

dengan waktu perendaman 14 hari, Stabilitas yang paling besar adalah campuran dengan

filler semen (1115,232 kg), diikuti campuran dengan filler limbah karbit (1080,934 kg),

kemudian campuran dengan filler limbah batubara (484,580 kg). Nilai Flow paling besar

adalah campuran dengan filler limbah karbit (3,8 mm), kemudian diikuti campuran

dengan filler semen dan campuran dengan filler limbah batubara yang nilainya sama

besar (3,7 mm). Harga MQ paling besar adalah campuran dengan filler semen (301,414

kg/mm) diikuti campuran dengan filler limbah karbit (286,974 kg/mm) kemudian

campuran dengan filler limbah batubara (130,968 kg/mm). Nilai VIM paling kecil adalah

campuran dengan filler semen (4,314%) diikuti campuran dengan filler limbah karbit

(4,719%), kemudian campuran dengan filler limbah batubara (20,922%). Kemudian

durabilitas yang ditunjukkan dengan nilai indeks penurunan stabilitas, yang paling kecil

adalah campuran dengan filler semen (2,598%), diikuti campuran dengan filler limbah

karbit (5,782%) kemudian campuran dengan filler limbah batubara (22,450%). Nilai

permeabilitas paling besar adalah campuran dengan filler limbah batubara (3,35x10-4

cm/dtk), diikuti campuran dengan filler limbah karbit (1,96x10-4

cm/dtk) kemudian

campuran dengan filler semen (1,34x10-4

cm/dtk). Nilai UCS paling besar adalah

campuran dengan filler semen (47 kg/cm2) diikuti campuran dengan filler limbah karbit

(45 kg/cm2) terakhir campuran dengan filler limbah batubara (30 kg/cm2). Sedang nilai

ITS paling besar adalah campuran dengan filler semen (5,23 kg/cm2) diikuti campuran

dengan filler limbah karbit (4,40 kg/cm2) kemudian paling kecil adalah campuran dengan

filler limbah batubara (3,35 kg/cm2)

Kata kunci : Laston, filler, Marshall, durabilitas, permeabilitas, ucs (unconfined

compressive strength), its (indirect tensile strength

Vii


commit to user

ABSTRACT

SANUSI, NIM : S 940906005, 2012. THE DURABILITY ASPHALT CONCRETE

MIXTURES USING PORTLAND CEMENT, CARBIDE WASTE AND COAL

WASTE FILLERS. The first commission of supervision : Ir. Ary Setyawan, MSc (Eng)

PhD, The second supervision is : DR. Eng. Ir. Syafi’i, MT. Theses : Master Of Civil

Engineering, Graduate School, Sebelas Maret University Of Surakarta.

Nowadays, the demand of transportation infrastructure, especially road

infrastructure, in Indonesia has not fully supported. Hence, massive development of

Indonesian road transportation in its quantity and quality are needed. In the subject of

road infrastructure, road pavement, the performance of surface layer is need to be

highlited since its function to serve traffic load directly and to produce safe and

comfortable road performance, although other layer also has important role to support it.

The surface layer in this theses is defined as high durability asphalt concrete. Durability is

the ability of road pavement material to endure from the external impact such as weather,

water, temperature, ageing and still retain to its service level for the expected life time

and traffic load. This research is aiming to find out the asphalt concrete durability which

is consist of following parameter: Stability, Flow, Marshall Quotient, VIM, Durability,

Permeability, UCS and ITS in the case of each asphalt concretes are filled by portland

cement, calcium carbide, and fly ash .

This research is using experimental method in the asphalt concrete layer (laston)

with 6% optimum bitumen content. The filler content are varied from 4%, 5%, 6%, 7%,

7.91% related to total agregat weight. The soaking time for durabililty test are 30 minutes,

1 day, 7 days, and 14 days. Then it is tested by Marshall Test, Permeability test, UCS and

ITS.

In the case of asphalt concrete mixture filled by 7.91% filler and soaked for 14

days, the results as follows: Highest Stability value is asphalt concrete filled with portland

cement (Stability value: 1115.232 kg), second highest is fly ash filled (484,580 kg).

Highest Flow is asphalt concrete filled by carbide (Flow 3.8 mm) followed by portland

cement filled and fly ash filled (3.7 mm). Highest MQ value is asphalt concrete filled by

portland cement (MQ value: 301.414 kg/mm) followed by carbide filled (286,974

kg/mm) and fly ash filled (130,968 kg/mm). Regarding VIM value, the lowest VIM is

asphalt concrete filled by portland cement (VIM 4,314%) followed by carbide filled

(4,719%), and fly ash filled (20,922%). The durability as indicated by stability reduction

index, shows that the most durable mixture is cement filled asphalt concrete (decline

2.598%) followed by carbide filled (22.45%). Then the highest permeability is fly ash

filled (3,35x10-4

cm/sec), followed by carbide filled (1,96x10-4

cm/sec) and portland

cement filled (1,34x10-4

cm/sec). The highest UCS value is asphalt concrete filled with

portland cement (47 kg/cm2) followed by carbide filled(45 kg/cm2) then fly ash filled (30

kg/cm2). The highest ITS value is asphalt concrete filled by portland cement (5.23

kg/cm2) followed by carbide filled (4,40 kg/cm2) and fly ash filled (3,35 kg/cm2).

Keyword : Asphalt Concrete, filler, Marshall, durability, permeability, UCS (Unconfined

Compressive Strength), ITS ( Indirect Tensile Strength)

viii


commit to user


commit to user

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga Penulis dapat

menyelesaikan tesis ini dengan baik, yang berjudul : Durabilitas Campuran

Aspal Beton Menggunakan Filler Semen Portland, Limbah Karbit dan

Limbah Batubara.

Ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya khusus penulis sampaikan

kepada Yth. dosen pembimbing :

1. Ir. Ary Setyawan, M.Sc (Eng ), Ph.D

2. DR. Eng. Ir. Syafi’i , MT

Atas segala dukungan, bimbingan, dorongan, petunjuk, saran, dan motivasi yang

diberikan selama penelitian dan penyusunan tesis ini.

Pada kesempatan ini pula penulis juga mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada Yth. :

1. Segenap pimpinan Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. DR. Ir. Mamok Soeprapto M.Eng. selaku Ketua Program Studi Magister

Teknik Sipil Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. Eng. Ir. Syafi’i MT. selaku Sekretaris Program Studi Magister Teknik

Sipil Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta,

sekaligus Dosen Pembimbing II

4. Kusno Adi Sambowo, ST, Ph.D, Selaku PD I FT-UNS, sekaligus sebagai

dosen penguji, yang selalu memberi dorongan dan semangat terus menerus

sampai terselesaikannya tesis ini.

5. DR. Ir. Rr. Rintis Hadiani, MT. Sebagai dosen penguji, yang sering

memberi dorongan dan semangat sampai terselesaikannya tesis ini.

6. Ir. Djoko Sarwono, MT , selaku Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas

teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Ix


commit to user

7. Seluruh Dosen pengajar Program Pasca Sarjana Program Studi Magisterr

Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Rekan-rekan mahasiswa Program Magister Teknik Sipil-UNS Angkatan

2006, Ir. Supardi, MT; Ir. Purwanto, MT; Ir. Endang Rismunarsih, MT;

yang telah lebih dulu lulus, atas kebersamaannya selama proses

perkuliahan dan dukungan semangatnya dalam penyelesaian tesis ini.

9. Mas Ahda Syarif Hanafi, ST Alumni Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

yang telah banyak membantu memberikan masukan dalam penyelesaian

tesis ini.

10. Mas Muh. Sigit Budi Laksana, ST atas segala bantuannya dalam

menyiapkan alat-alat laboratorium serta buku-buku yang kami perlukan.

11. Mas Yanuar dan dik Agus, yang selalu membantu melancarkan semua

proses yang kami perlukan.

12. Adik-adik mahasiswa S1 ( Wahyu Tri Prasetyo, AMd; Baktiar Widianto,

AMd, Ratna AMd, ST ; Heru Budi Santoso AMd, ST ; Bayu Cahyo Sri

Utomo, AMd ; Windha Renauldi, ST ; Henky, ST ) dan adik-adik

mahasiswa D3 Transportasi ( Dhuhrizal Purnantopo, AMd; Hartanto EP,

AMd ) serta adik-adik mahasiswa D3 Infrastruktur ( Anggraeni Utami P,

Bayu Budi Santoso ) yang dengan tekun dan ikhlas telah membantu

kegiatan kami di laboratorium beserta pengetikannya.

13. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penyusunan

tesis ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang diberikan

kepada kami dengan rahmat yang berlimpah. Amin.

Penyusun menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan jauh

dari sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun akan

penulis terima dengan lapang dada dan senang hati demi kesempurnaan tesis ini.

Akhirul kalam, semoga tesis ini mempunyai manfaat bagi yang

membutuhkannya. Amin.

Sragen, Mei 2012

Penulis

x


commit to user


commit to user

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

HALAMAN PERNYATAAN ............................................................................... iv

HALAMAN MOTTO ............................................................................................ v

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ vi

ABSTRAK ............................................................................................................. vii

ABSTRACT ............................................................................................................. viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ..................................................................... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xx

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ……………………………………………………….......... 1

1.2. Rumusan Masalah…………………………………………………………… 5

1.3. Batasan Masalah ……………………………………………………………. 5

1.4. Tujuan Penelitian …………………………………………………………… 6

1.5. Manfaat Penelitian ………………………………………………………….. 7

BAB II. LANDASAN TEORI ………………………………………………… 8

2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................. 8

2.2. Landasan Teori ................................................................................................ 13

2.2.1. Konstruksi Perkerasan........................................................................... 13

2.2.2. Lapis Aspal Beton ................................................................................. 16

2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Aspal Beton ..................................................... 16


commit to user

xii

2.2.4. Perencanaan Campuran ....................................................................... 28

2.2.5. Karakteristik Campuran ...................................................................... 29

2.2.6. Persyaratan dan Pemeriksaan Bahan .................................................. 30

2.2.7. Karakteristik Perkerasan ..................................................................... 32

2.2.8. Penentuan Rancang Campur Aspal Beton (LASTON) ....................... 35

2.2.9. Analisis Regresi .................................................................................. 39

2.2.10. Analisis Korelasi .................................................................................. 41

2.2.11. Pengujian Rembesan (Permeabilitas).................................................. 43

2.2.12. Uji Uncofined Compressive Strength (UCS) ...................................... 44

2.2.13. Uji Indirect Tensile Strength (ITS) ..................................................... 44

2.3. Kerangka Pikir ................................................................................................ 45

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN......................................................... 46

3.1. Metode Penelitian............................................................................................ 46

3.2. Tempat Penelitian............................................................................................ 46

3.3. Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................... 46

3.3.1. Bahan .................................................................................................... 46

3.3.2. Peralatan ................................................................................................ 47

3.4. Teknik Pengumpulan Data .............................................................................. 47

3.4.1. Data Primer ........................................................................................... 47

3.4.2. Data Sekunder ....................................................................................... 48

3.4.3. Variabel Data ........................................................................................ 48

3.5. Pemeriksaan dan Pengujian Bahan Penelitian ................................................ 49

3.5.1. Aspal .................................................................................................... 50

3.5.2. Agregat ................................................................................................. 50

3.5.3. Pengujian Briket Campuran Aspal ....................................................... 51

3.6. Tahap Persiapan Penelitian di Laboratorium .................................................. 51

3.6.1. Persiapan ............................................................................................... 51

3.6.2. Pemeriksaan Bahan ............................................................................... 51

3.6.3. Perencanaan Rancang Campuran (Job Mix Formula) .......................... 51

3.6.4. Pembuatan Benda Uji ........................................................................... 52


commit to user

xiii

3.6.5. Pengujian Benda Uji dengan Berbagai Variasi Kadar Filler ................ 52

3.6.6. Uji Durabilitas ....................................................................................... 53

3.6.7. Uji Permeabilitas ................................................................................... 53

3.6.8. Uji Unconfined Compressive Strength (UCS) ...................................... 55

3.6.9. Uji Indirect Tensile Strength (ITS) ....................................................... 56

3.7. Tahap Pelaksanaan Penelitian di Laboratorium .............................................. 57

3.8. Tahap Analisis Data ........................................................................................ 61

3.8.1. Analisis Pengujian Marshall ................................................................. 61

3.8.2. Variabel yang Diamati .......................................................................... 61

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 63

4.1. Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO) ...................................................... 63

4.2. Hasil Pengujian Marshall Properties dan Durabilitas Campuran dengan

Berbagai Kadar Filler serta Variasi Lama Perendaman ................................. 67

4.3. Analisa Regresi ............................................................................................... 75

4.4. Pembahasan .................................................................................................... 76

4.4.1. Hubungan Kadar Filler Terhadap Stabilitas ......................................... 76

4.4.2. Hubungan Kadar Filler Terhadap Flow ................................................ 78

4.4.3. Hubungan Kadar Filler Terhadap Hasil Bagi Marshall ........................ 79

4.4.4. Hubungan Kadar Filler Terhadap VIM ................................................ 81

4.4.5. Hubungan Kadar Filler Terhadap Durabilitas ...................................... 83

4.5. Pengujian Rembesan (Permeabilitas) ............................................................. 87

4.6. Uji Unconfined Compressive Strength (UCS) ............................................... 89

4.7. Uji Indirect Tensile Strength (ITS) ................................................................ 91

4.8. Rekapitulasi Hasil Penelitian ......................................................................... 94

4.9. Komparasi Pemakaian Filler Semen, Limbah Karbit, dan Limbah Batubara

terhadap Marshall Properties ......................................................................... 96

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 98

5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 98

5.2. Saran .............................................................................................................. 100


commit to user

xiv

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 101

LAMPIRAN


commit to user

xvi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Batas-batas Gradasi Menerus Agregat Campuran ........................... 23

Tabel 2.2 Pembagian Ukuran Agregat ............................................................. 26

Tabel 2.3 Persyaratan Aspal Keras Penetrasi 60/70......................................... 30

Tabel 2.4 Persyaratan Agregat Kasar ............................................................... 31

Tabel 2.5 Persyaratan Agregat Halus ............................................................... 31

Tabel 2.6 Persyaratan Sifat Campuran ............................................................. 31

Tabel 3.1 Variasi Kadar Aspal Optimum dan Kadar Filler ............................. 53

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) .......................................... 63

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) ....................................... 63

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) ........................................... 64

Tabel 4.4 Hasil Pemeriksaan Aspal ................................................................. 64

Tabel 4.5a Hasil Analisis saringan aregat kasar (CA) ....................................... 64

Tabel 4.5b Hasil Analisis saringan aregat sedang (MA).................................... 65

Tabel 4.5c Hasil Analisis saringan aregat halus (FA) ........................................ 65

Tabel 4.6 Proporsi Penggunaan Agregat Dalam Campuran ............................ 65

Tabel 4.7 Kombinasi Gradasi masing-masing Agregat ................................... 66

Tabel 4.8 Berat Tertahan Masing-Masing Agregat dalam 1 Mould ................ 66

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Percobaan dengan Variasi Kadar Aspal untuk

Mencari Kadar Aspal Optimum ........................................................ 67

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Stabilitas dengan menggunakan Filler

Semen, Filler Limbah Karbit dan Filler Limbah Batubara

dengan Lama Perendaman yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7

hari, dan 14 hari. ............................................................................. 68

Tabel 4.11 Hasil Pengujian nilai Flow dengan menggunakan Filler

Semen, Filler Limbah Karbit, dan Filler Limbah Batubara

dengan Lama Perendaman yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7

hari, dan 14 hari. ............................................................................... 69


commit to user

xvi

Tabel 4.12 Hasil Pengujian Hasil Bagi Marshall (MQ) dengan

menggunakan Filler Semen, Filler Limbah Karbit dan Filler

Batubara dengan lama Perendaman yang bervariasi : 0,5 jam,

1hari, 7 hari, dan 14 hari ................................................................... 70

Tabel 4.13 Hasil Pengujian Nilai VIM dengan menggunakan Filler

Semen, Filler Limbah Karbit, dan Filler Batubara dengan lama

Perendaman yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7 hari, dan 14

hari .................................................................................................... 71

Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Durabilitas Campuran dengan filler

Portland Cement, Waktu Perendaman dan Stabilitas Awal

terhadap Indeks Penurunan Stabilitas dan Nilai Penurunan

Stabilitas ............................................................................................ 72

Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Durabilitas Campuran dengan filler Limbah

Karbit, Waktu Perendaman dan Stabilitas Awal terhadap

Indeks Penurunan Stabilitas dan Nilai Penurunan Stabilitas ............ 73

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Durabilitas Campuran dengan filler Limbah

Batubara, Waktu Perendaman dan Stabilitas Awal terhadap

Indeks Penurunan Stabilitas dan Nilai Penurunan Stabilitas ............ 74

Tabel 4.17 Perbedaan Nilai Stabilitas untuk Waktu Perendaman 14 hari ......... 77

Tabel 4.18 Perubahan Nilai Marshall Quotient untuk Waktu Perendaman

14 hari ............................................................................................... 80

Tabel 4.19 Perubahan Nilai VIM untuk Waktu Perendaman 14 hari ................ 82

Tabel 4.20 Rekapitulasi Marshall Properties untuk Waktu Perendaman

14 hari dengan KAO 6% ................................................................... 94

Tabel 4.21 Rekapitulasi Hasil Pengujian Durabilitas dengan KAO 6% ............ 94

Tabel 4.22 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Permeabilitas ................................. 95

Tabel 4.23 Rekapitulasi Hasil Perhitungan UCS ............................................... 95

Tabel 4.24 Rekapitulasi Hasil Perhitungan ITS ................................................. 96

Tabel 4.25 Komparasi Pemakaian Filler Semen, Limbah Karbit, dan

Limbah Batubara dengan KAO 6% dan FM 7,91% ...................... 97


commit to user

xvii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Diagram Alir Kerangka Pikir ....................................................... 45

Gambar 3.1 Flow Chart Pengujian Bahan ....................................................... 57

Gambar 3.2 Flow Chart Pengujian Kadar Aspal Optimum ............................. 58

Gambar 3.3 Flow Chart Pengujian Campuran Aspal Beton Dengan

Filler Portland Cement, Filler Limbah Karbit dan Filler

Limbah Batubara .......................................................................... 60

Gambar 4.1 Grafik Stabilitas Perendaman 14 hari pada KAO dan FM ........... 68

Gambar 4.2 Grafik Flow Perendaman 14 hari pada KAO dan FM ................. 69

Gambar 4.3 Grafik Hasil Bagi Marshall (MQ) Perendaman 14 hari pada

KAO dan Filler FM ..................................................................... 70

Gambar 4.4 Grafik Rongga Dalam Campuran (VIM) Perendaman 14

hari pada KAO dan FM ................................................................ 71

Gambar 4.5 Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Stabilitas untuk

Waktu Perendaman 14 hari .......................................................... 76

Gambar 4.6 Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Flow untuk Waktu

Perendaman 14 hari ...................................................................... 78

Gambar 4.7 Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Marshall Quotient

untuk Waktu Perendaman 14 hari ................................................ 79

Gambar 4.8 Hubungan Kadar Filler dengan Nilai VIM untuk Waktu

Perendaman 14 hari ...................................................................... 81

Gambar 4.9 Perbedaan Nilai Penurunan Stabilitas (Nps) pada beberapa

Kadar Filler .................................................................................. 85

Gambar 4.10 Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Penurunan Stabilitas. ....... 85

Gambar 4.11 Perbedaan Indeks Penurunan Stabilitas (Ips) pada Beberapa

Kadar Filler .................................................................................. 86

Gambar 4.12 Hubungan Kadar Filler dengan Indeks Penurunan Stabilitas

(Ips) ............................................................................................. 86

Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Nilai Permeabilitas pada KAO dan

FM ................................................................................................ 89


commit to user

xviii

Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Nilai UCS pada KAO dan FM ................... 91

Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Nilai ITS pada KAO dan FM .................... 93


commit to user

xx

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

= phi ( 3,14 )

% = presentase/persen

°C = derajat Celcius

AC = Asphalt Concrete

AMP = Asphalt Mixing Plant

ASTM = American Society for Testing and Material

cm = centimeter

CA = Coarse Agregate

d = diameter benda uji

F = flow

FA = Fine Agregate

FM = Kadar Filler Maksimun

gr = gram

H = koreksi tebal benda uji

h = tebal rata-rata benda uji

ITS = Inirect Tensile Strength

JMF = Job Mix Formula

k = faktor kalibrasi alat

kg = kilogram

KN = kilo Newton

KAO = Kadar Aspal Optimum

LASTON = Lapis Aspal Beton

MA = Medium Agregate

mm = milimeter

MQ = Marshall Quotient

NS = Natural Sand

n = jumlah data

P = porositas

Psi = Pounds Per Square Inch

q = pembacaan stabilitas alat


commit to user

xx

R2 = koefisien determinasi

r = koefisien korelasi

St = stabilitas

s = Pembacaan stabilitas pada alat Marshall (lbs)

T = Waktu Perendaman

UCS = Uncunfined Compressive Strength

VIM = Void in Mix


commit to user

xxv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN A : DATA PEMERIKSAAN AGREGAT DAN FILLER.

Tabel A.1. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar (Ca) ................................. A-1

Tabel A.2. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Sedang (Ma) .............................. A-1

Tabel A.3. Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus (Fa) .................................. A-1

Tabel A.4. Pemeriksaan Berat Jenis Filler Semen ............................................ A-2

Tabel A.5. Pemeriksaan Berat Jenis Filler Limbah Karbit ............................... A-2

Tabel A.6. Pemeriksaan Berat Jenis Filler Batubara ........................................ A-2

Tabel A.7. Pemeriksaan Keausan Agregat dengan Mesin Los Angeles ........... A-3

LAMPIRAN B : DATA KOMPOSISI AGREGAT.

Tabel B.1. Hasil Analisa Saringan Agregat Kasar (CA) ................................... B-1

Tabel B.2. Hasil Analisa Saringan Agregat Sedang (MA) ............................... B-1

Tabel B.3. Hasil Analisa Saringan Agregat Halus (FA) ................................... B-1

Tabel B.4. Kombinasi Gradasi Campuran ........................................................ B-2

Tabel B.5. Berat Agregat, Filler, dan Aspal Tiap Mold dengan Kadar

Filler Abu Batu 7,91 % dan Kadar Filler Pengganti 0% ............... B-2


Filler Abu Batu 3,91 % dan Kadar Filler Pengganti 4 % .............. B-3







Tabel B.10 Berat Agregat, Filler, dan Aspal Tiap Mold dengan Kadar

Filler Abu Batu 0 % dan Kadar Filler Pengganti 7,91 % ................. B-5

LAMPIRAN C : DATA PEMERIKSAAN ASPAL.

Tabel C.1. Pengujian Penetrasi Aspal Pen 60/70 ............................................... C-1


commit to user

xxv

Tabel C.2. Pengujian Daktilitas Aspal Pen 60/70 .............................................. C-1

Tabel C.3. Pengujian Titik Lembek Aspal Pen 60/70 ........................................ C-1

Tabel C.4. Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar Aspal Pen 60/70.................. C-1

Tabel C.5. Pengujian Kelekatan Aspal Pen 60/70 .............................................. C-2

Tabel C.6. Pemeriksaan Berat Jenis Aspal Pen 60/70 ........................................ C-2

LAMPIRAN D : DATA HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM UNTUK

MENENTUKAN KADAR ASPAL OPTIMUM.

Tabel D.1. Pembacaan Stabilitas dan Flow untuk Mendapatkan Kadar

Aspal Optimum ................................................................................. D-1

Tabel D.2. Perhitungan VIM, Density, dan Uji Marshall (Stabilitas, Flow,

Marshall Quotient) untuk Menentukan Kadar Aspal Optimum

(KAO) .............................................................................................. D-2

Gambar D.1a. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas .......................... D-3

Gambar D.1b. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow ................................ D-3

Gambar D.1c. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient ........... D-4

Gambar D.1d. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Density ............................ D-4

Gambar D.1e. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan VIM ................................. D-4

LAMPIRAN E : DATA HASIL PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN

DURABILITAS, KARAKTERISTIK MARSHALL .

Tabel E.1. Pembacaan Stabilitas dan Flow untuk Benda Uji yang

Menggunakan Filler Semen dengan Perendaman 30 Menit ............. E-1

Tabel E.2. Perhitungan VIM dan Uji Marshall untuk Benda Uji yang

Menggunakan Filler Semen dengan Perendaman 30 Menit ............ E-2


Menggunakan Filler Semen dengan Perendaman 1 Hari ................ E-3






commit to user

xxv




Menggunakan Filler Semen dengan Perendaman 14 Hari .............. E-7


Menggunakan Filler Semen dengan Perendaman 14 Hari .............. E-8


Menggunakan Filler Limbah Karbit dengan Perendaman

30 Menit ........................................................................................... E-9



30 Menit ........................................................................................... E-10



1 Hari ............................................................................................... E-11



1 Hari ............................................................................................... E-12



7 Hari ............................................................................................... E-13



7 Hari ............................................................................................... E-14



14 Hari ............................................................................................. E-15



14 Hari ............................................................................................. E-16


commit to user

xxv


Menggunakan Filler Batubara dengan Perendaman 30 Menit ........ E-17


Menggunakan Filler Batubara dengan Perendaman 30 Menit ........ E-18


Menggunakan Filler Batubara dengan Perendaman 1 Hari ............. E-19








Menggunakan Filler Batubara dengan Perendaman 14 Hari ........... E-23


Menggunakan Filler Batubara dengan Perendaman 14 Hari ........... E-24

Tabel E.25a. Perubahan Nilai Stabilitas untuk Perendaman 30 Menit ................. E-25

Tabel E.25b. Perubahan Nilai Stabilitas untuk Perendaman 1 Hari ..................... E-25

Tabel E.25c. Perubahan Nilai Stabilitas untuk Perendaman 7 Hari ...................... E-26

Tabel E.25d. Perubahan Nilai Stabilitas untuk Perendaman 14 Hari ................... E-26

Tabel E.26a. Perubahan Nilai Flow untuk Perendaman 30 Menit ........................ E-28

Tabel E.26b. Perubahan Nilai Flow untuk Perendaman 1 Hari ............................ E-28

Tabel E.26c. Perubahan Nilai Flow untuk Perendaman 7 Hari ............................ E-29

Tabel E.26d. Perubahan Nilai Flow untuk Perendaman 14 Hari .......................... E-29

Tabel E.27a. Perubahan Nilai Marshall Quotient untuk Perendaman 30 Menit .. E-31

Tabel E.27b. Perubahan Nilai Marshall Quotient untuk Perendaman 1 Hari ....... E-31

Tabel E.27c. Perubahan Nilai Marshall Quotient untuk Perendaman 7 Hari ....... E-32

Tabel E.27d. Perubahan Nilai Marshall Quotient untuk Perendaman 14 Hari ...... E-32

Tabel E.28a. Perubahan Nilai Vim untuk Perendaman 30 Menit ......................... E-34

Tabel E.28b. Perubahan Nilai Vim untuk Perendaman 1 Hari ............................. E-34

Tabel E.28c. Perubahan Nilai Vim untuk Perendaman 7 Hari ............................. E-35


commit to user

xxv

Tabel E.28d. Perubahan Nilai Vim untuk Perendaman 14 Hari ........................... E-35

Gambar E.1a. Hubungan Kadar Filler Semen dengan Stabilitas. ………………..E-27

Gambar E.1b. Hubungan Kadar Filler Limbah Karbit dengan Stabilitas ………..E-27

Gambar E.1c. Hubungan Kadar Filler Limbah Batubara dengan Stabilitas ……..E-27

Gambar E.2a. Hubungan Kadar Filler Semen dengan Flow……………………… E-30

Gambar E.2b. Hubungan Kadar Filler Limbah Karbit dengan Flow …………… E-30

Gambar E.2c. Hubungan Kadar Filler Limbah Batubara dengan Flow ………… E-30

Gambar E.3a. Hubungan Kadar Filler Semen dengan MQ ………………………E-33

Gambar E.3b. Hubungan Kadar Filler Limbah Karbit dengan MQ …………… E-33

Gambar E.3c. Hubungan Kadar Filler Limbah Batubara dengan MQ ………….. E-33

Gambar E.4a. Hubungan Kadar Filler Semen dengan VIM ……………………..E-36

Gambar E.4b. Hubungan Kadar Filler Limbah Karbit dengan VIM …………….E-36

Gambar E.4c. Hubungan Kadar Filler Limbah Batubara dengan VIM ………….E-36

LAMPIRAN F : DATA HASIL PENGUJIAN PERMEABILITAS,

UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH, INDIRECT

TENSILE STRENGTH.

Tabel F.1. Hasil Pengujian Permeabilitas ......................................................... F-1

Tabel F.2. Hasil Pengujian UCS ....................................................................... F-2

Tabel F.3. Hasil Pengujian ITS ......................................................................... F-3

LAMPIRAN G : DATA HASIL PERHITUNGAN ANALISA REGRESI.

Tabel G.1. Perhitungan Regresi Nonlinear Ordo Dua Stabilitas dengan

Filler Semen Waktu Perendaman 14 Hari. ...................................... G-1

Tabel G.2. Indeks Determinasi (R2) dan Koefisien Korelasi (r) Hubungan

Kadar Filler Semen dengan Stabilitas untuk Waktu

Perendaman 14 Hari. ........................................................................ G-2


Filler Limbah Karbit Waktu Perendaman 14 Hari. ......................... G-3


Kadar Filler Limbah Karbit dengan Stabilitas untuk Waktu

Perendaman 14 Hari. ........................................................................ G-4


commit to user

xxv


Filler Limbah Batubara Waktu Perendaman 14 Hari. ..................... G-5


Kadar Filler Limbah Batubara dengan Stabilitas untuk Waktu

Perendaman 14 Hari ........................................................................ G-6

Tabel G.7. Perhitungan Regresi Nonlinear Ordo Dua Uji Flow dengan

Filler Semen Waktu Perendaman 14 Hari. ...................................... G-7


Kadar Filler Semen dengan Flow untuk Waktu Perendaman 14

Hari .................................................................................................. G-8


Filler Limbah Karbit Waktu Perendaman 14 Hari. ......................... G-9


Kadar Filler Limbah Karbit dengan Flow untuk Waktu

Perendaman 14 Hari .......................................................................... G-10


Filler Limbah Batubara Waktu Perendaman 14 Hari. ..................... G-11


Kadar Filler Limbah Batubara dengan Flow untuk Waktu


Tabel G.13. Perhitungan Regresi Nonlinear Ordo Dua Marshall Quotient

dengan Filler Semen Waktu Perendaman 14 Hari .......................... G-13


Kadar Filler Semen dengan Marshall Quotient untuk Waktu



dengan Filler Limbah Karbit Waktu Perendaman 14 Hari. ............. G-15


Kadar Filler Limbah Karbit dengan Marshall Quotient untuk

Waktu Perendaman 14 Hari .............................................................. G-16


commit to user

xxv


dengan Filler Limbah Batubara Waktu Perendaman 14 Hari. ........ G-17


Kadar Filler Limbah Batubara dengan Marshall Quotient

untuk Waktu Perendaman 14 Hari. ................................................... G-18

Tabel G.19. Perhitungan Regresi Nonlinear Ordo Dua VIM dengan Filler

Semen Waktu Perendaman 14 Hari. ................................................ G-19


Kadar Filler Semen dengan VIM untuk Waktu Perendaman 14

Hari .................................................................................................. G-20


Limbah Karbit Waktu Perendaman 14 Hari. ................................... G-21


Kadar Filler Limbah Karbit dengan VIM untuk Waktu



Limbah Batubara Waktu Perendaman 14 Hari. ............................... G-23


Kadar Filler Limbah Batubara dengan VIM untuk Waktu


Tabel G.25. Perhitungan Regresi Nonlinear Ordo Dua Durabilitas (Nps)

dengan Filler Semen Waktu Perendaman 14 Hari. ......................... G-25


Kadar Filler Semen dengan Durabilitas (Nps) untuk Waktu

Perendaman 14 Hari. ......................................................................... G-26




Kadar Filler Limbah Karbit dengan Durabilitas (Nps) untuk

Waktu Perendaman 14 Hari.. ............................................................ G-28


commit to user

xxv


dengan Filler Limbah Batubara Waktu Perendaman 14 Hari. ........ G-29


Kadar Filler Limbah Batubara dengan Durabilitas (Nps) untuk

Waktu Perendaman 14 Hari .............................................................. G-30

Tabel G.31. Perhitungan Regresi Nonlinear Ordo Dua Durabilitas (Ips)

dengan Filler Semen Waktu Perendaman 14 Hari. ......................... G-31


Kadar Filler Semen dengan Durabilitas (Ips) untuk Waktu





dengan Filler Limbah Batubara Waktu Perendaman 14 Hari ......... G-35


Kadar Filler Limbah Batubara dengan Durabilitas (Ips) untuk

Waktu Perendaman 14 Hari. ............................................................. G-36

LAMPIRAN H : KOREKSI KETEBALAN DAN FAKTOR KALIBRASI.

LAMPIRAN I : SURAT-SURAT ADMINISTRASI TESIS.

LAMPIRAN J : DOKUMENTASI PENELITIAN UNTUK TESIS.


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Pembangunan Infrastruktur Pekerjaan Umum (IPU) mempunyai peran vital

dalam pemenuhan hak dasar rakyat seperti pangan, sandang, papan, rasa aman,

pendidikan, kesehatan dan lain-lain. IPU adalah modal esensial masyarakat yang

memegang peranan penting dalam mendukung kegiatan ekonomi, sosial budaya,

dan mewujudkan Negara Kesatuan Republik Indonesia. Sebagai bagian utama

infrastruktur dasar wilayah, secara empiris bidang pekerjaan umum memiliki

peran yang sangat penting dalam mendukung pembangunan nasional. (Djoko

Kirmanto, Menteri PU, 2007)

Jaringan jalan termasuk IPU untuk transportasi darat, dengan demikian

bilamana jaringan jalan di suatu kota diberdayakan artinya jaringan jalan yang

sudah ada diadakan pemeliharaan secara rutin apalagi ditingkatkan maka jaringan

jalan tersebut akan mempunyai konstribusi yang sangat berarti bagi

perkembangan daerah tersebut.

Suatu tindakan yang dikenakan pada suatu struktur bangunan yang sudah

menurun tingkat pelayanannya dan tindakan tersebut mengakibatkan struktur

tersebut menjadi berfungsi kembali seperti saat struktur tersebut baru selesai

dibangun atau bahkan fungsi tersebut menjadi lebih meningkat, maka tindakan

tersebut bisa disebut pemberdayaan suatu struktur bangunan atau me-

rehabilitasi struktur bangunan, atau pada era sekarang biasa disebut dengan

istilah me-revitalisasi struktur bangunan.

Terkait dana yang tersedia dan kepentingan yang akan dicapai, maka

tindakan pemberdayaan bangunan, khusus pada struktur jalan raya ada beberapa

tingkatan diantaranya, rehabilitasi, normalisasi, bisa juga peningkatan jalan yang

biasa disebut beterment. Khusus untuk beterment ini disamping peningkatan

strukturnya, aspek geometrinya juga mengalami peningkatan, hal ini yang


commit to user

2

mengakibatkan program pemberdayaan tersebut menjadi sangat mahal, dan hal ini

jarang dilakukan terutama pada proyek-proyek daerah.

Transportasi adalah merupakan unsur penting untuk mendukung

perkembangan dan kemajuan suatu kota atau kabupaten. Perkembangan awal kota

bisa dimulai dari adanya jaringan jalan yang memadai dan pada gilirannya nanti

jaringan jalan tersebut akan melayani hampir semua kegiatan pemerintahan, bisnis

dan jasa yang ada, yang pada akhirnya akan meningkatkan pertumbuhan ekonomi

daerah itu sendiri.

Struktur jalan raya itu sendiri harus diberdayakan agar mampu menahan

beban dan aman serta nyaman bagi lalu lintas yang lewat diatasnya, dengan

pertimbangan tersebut jalan harus dapat mengakomodasi hal-hal tersebut antara

lain :

1. Awet, yaitu dapat menahan beban lalu lintas dalam jangka waktu yang lama

(tahan lama tanpa menimbulkan retak-retak pada permukaannya).

2. Kuat, yaitu dapat menerima beban sesuai dengan standar yang diijinkan.

3. Aman, yaitu tidak potensi menimbulkan kecelakaan.

4. Nyaman, yaitu dapat memberikan rasa nyaman bagi pemakainya.

5. Murah, yaitu dalam mewujudkan jalan tersebut tidak banyak menyerap dana

yang besar.

Untuk menghasilkan kondisi seperti yang diharapkan diatas,

pelaksanaannya harus benar-benar memenuhi persyaratan pelaksanaan yang

disyaratkan, serta harus dilaksanakan secara teliti agar dapat dihasilkan suatu hasil

yang optimal.

Dalam hal ini, penentuan kadar aspal juga memegang peranan sangat

penting terhadap mutu perkerasan sekaligus menentukan murah mahalnya

perkerasan tersebut. Kadar asapal sangat erat hubungannya dengan kondisi

campuran yang dihasilkan. Bila dalam suatu campuran terdapat rongga yang

kurang dari minimal yang disyaratkan akan mengakibatkan kemungkinan

terjadinya bleeding. Sedangkan bila rongganya lebih dari maksimal yang

disyaratkan, maka akan dapat mengakibatkan terjadinya revelling (pelepasan

butiran).


commit to user

3

Penelitian ini mengarah pada perkerasan lentur, khususnya pada Campuran

Aspal Beton, yang sebelum menjadi suatu lapisan perkerasan jalan biasa disebut

dengan Campuran Aspal Beton. Laston merupakan suatu lapisan perkerasan jalan,

sebagai lapis permukaan (surface), lapisan yang berhubungan langsung dengan

lalu lintas, sehingga lapis tersebut dituntut mampu memberikan pelayanan yang

tinggi sesuai dengan fungsi jalan tersebut. Konstruksi Aspal Beton banyak

digunakan di daerah-daerah yang tanah dasarnya (subgrade) sudah stabil, karena

Aspal Beton mempunyai sifat rentan retak tapi mempunyai nilai struktural yang

tinggi, yang cocok untuk lalu lintas padat.

Kualitas karakteristik Campuran Aspal Beton sangat ditentukan oleh

perilaku agregat yang saling mengunci (interlocking). Sedang rongga yang terjadi

akan diisi oleh agregat yang lebih kecil, demikian seterusnya, sedang sebagai

pengikatnya adalah aspal yang telah bercampur dengan filler. Filler merupakan

material agregat yang pertama kali berinteraksi dengan aspal yang selanjutnya

membentuk mortar dan bersama-sama mengikat agregat.

Pada penelitian ini penulis mencoba mengadakan analisis tentang

penggunaan filler, masing-masing adalah Portland Cement, Limbah Karbit, dan

Limbah Batubara pada Campuran Aspal Beton, kemudian ditinjau Marshall

Propertiesnya, Durabilitasnya serta Permeabilitasnya. Dalam penelitian ini

juga ditinjau Unconfined Compressive Strength (UCS) dan Indirect Tensile

Strength (ITS). Dalam penelitian ini penulis menggunakan kadar aspal optimum

hasil penelitian terdahulu ( Hanafi, 2004) sebagai data sekunder.

Disini penulis mencoba memakai filler dari limbah batubara atau yang biasa

disebut dengan Fly Ash, karena batubara banyak terdapat di negara kita, terutama

di pulau Sumatera dan Kalimantan. Selama ini batubara hanya dimanfaatkan

sebagai bahan bakar atau sumber energi saja, sedang limbahnya belum

termanfaatkan secara maksimal. Limbah batubara atau Fly Ash justru banyak

dihasilkan dari pulau Jawa, karena di Jawa banyak Industri yang menggunakan

batubara sebagai sumber energinya. Sebagai contoh yang penulis kutip dari

Harian Kompas tanggal 8 Agustus 2011 yang menyebutkan bahwa :


commit to user

4

1. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Suralaya, Cilegon, Banten,

menghasilkan Fly Ash 33.000 – 35.000 ton/bulan.

2. PLTU Tanjungjati, Jepara, Jawa Tengah menghasilkan Fly Ash 15.000

ton/bulan.

3. PLTU Paiton, Surabaya, Jawa Timur menghasilkan Fly Ash 43.000

ton/bulan.

4. Sekitar 200 pabrik tekstil di Bandung menghasilkan Fly Ash 20 ton/hari.

5. Pabrik kertas di Subang, Jawa Barat, menghasilkan Fly Ash 75.000

ton/bulan.

6. Sebuah pabrik pencucian kain di Bogor menghasilkan Fly Ash 100 ton/hari.

Dari data yang termuat dalam harian Kompas tersebut ternyata cukup

banyak limbah batubara (Fly Ash) yang dihasilkan oleh Industri-industri

disebagian pulau Jawa, belum lagi dari daerah-daerah lain yang belum diadakan

survey.

Harapan penulis mudah-mudahan limbah batubara sebagai filler Campuran

Aspal Beton memenuhi persyaratan sebagi perkerasan jalan raya, walaupun secara

minimal.

Hal ini paling tidak bisa mendukung pelaksanaan konsep Pembangunan

Berkelanjutan (Sustainable Development), yang merupakan kesadaran negara-

negara di dunia saat ini. Pembangunan Berkelanjutan merupakan pola pengelolaan

sumber daya alam yang bertujuan memenuhi kebutuhan manusia sekaligus

melestarikan lingkungan alami sehingga kebutuhan manusia tersebut tidak hanya

dapat terpenuhi saat ini saja namun juga di masa yang akan datang. (Hermanto

Dardak, Dirjen Bina Marga)


commit to user

5

1.2. Rumusan Masalah

Dari uraian diatas latar belakang tersebut diatas dapat diambil rumusan

masalah sebagai berikut :

1. Berapa besar perbedaan nilai Marshall Properties antara Campuran Aspal

Beton yang menggunakan semen (Portland Cement) dengan yang

menggunakan limbah karbit dan limbah batubara sebagai fillernya.

2. Berapa besar perbedaan nilai durabilitas antara Campuran Aspal Beton yang

menggunakan semen (Portland Cement) dengan yang menggunakan limbah

karbit dan limbah batubara sebagai fillernya.

3. Berapa besar perbedaan nilai permeabilitas antara Campuran Aspal Beton

yang menggunakan semen (Portland Cement) dengan yang menggunakan

limbah karbit dan limbah batubara sebagai fillernya.

4. Berapa besar perbedaan nilai UCS antara Campuran Aspal Beton yang



5. Berapa besar perbedaan nilai ITS antara Campuran Aspal Beton yang



1.3. Batasan Masalah

Agar penelitian tetap pada lingkup yang dikehendaki dan sesuai dengan

rumusan masalah diatas, maka diperlukan pembatasan masalah sebagai berikut :

1. Bahan yang dipakai untuk Campuran Aspal Beton adalah sebagai berikut :

Aspal yang digunakan adalah aspal dengan nilai penetrasi 60/70 dari

Pertamina

Agregat yang digunakan berasal dari PT. Panca Darma, Boyolali

Yang dipakai sebagai filler adalah butiran yang lolos saringan No.200

yaitu:

a. Semen Portland

b. Limbah Karbit


commit to user

6

c. Limbah Batubara

2. Semen Portland yang digunakan adalah semen Portland yang diproduksi

oleh PT. Holcim

3. Limbah Karbit didapat dari limbah pengelasan karbit disekitar daerah

Klaten dan Sragen.

4. Limbah batu bara yang dipakai berasal dari PT. Jaya Mix yang ada didaerah

Surakarta.

5. Semen Portland, Limbah Karbit dan Limbah Batubara yang digunakan

sebagai Filler adalah yang lolos saringan No.200

6. Kadar Aspal Optimum yang dipakai dari data sekunder sebesar : 6%

7. Variasi penggantian filler pada campuran adalah : 4% ; 5% ; 6% ; 7% ;

7,91% (Max.)

8. Pengujian sampel menggunakan Metode Marshall

9. Uji durabilitas dilakukan dengan perendaman didalam water bath dengan

variasi waktu : 0,5 jam ; 1 x 24 jam ; 7 x 24 jam dan 14 x 24 jam.

10. Uji permeabilitas dilakukan dengan menggunakan alat uji Permeabilitas.

11. Uji UCS dilakukan dengan menggunakan alat Compression Testing

Machine.

12. Uji ITS dilakukan dengan menggunakan alat Marshall Test yang

dimodifikasi.

13. Sifat kimiawi dari sebelum dan sesudah dilakukan pencampuran pada semua

bahan tidak ditinjau.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui perbedaan penggunaan filler Semen Portland dan

Limbah Karbit serta Limbah Batubara terhadap Karakteristik Marshall pada

Campuran Aspal Beton.

2. Untuk mengetahui berapa besar perbedaan nilai Durabilitas yang terjadi

pada Campuran Aspal Beton bila masing-masing menggunakan ketiga filler

tersebut.


commit to user

7

3. Untuk mengetahui berapa besar perbedaan nilai Permeabilitas yang terjadi

pada Campuran Aspal Beton bila masing-masing menggunakan ketiga filler

tersebut.

4. Untuk mengetahui berapa besar perbedaan nilai UCS yang terjadi pada

Campuran Aspal Beton bila masing-masing menggunakan ketiga filler

tersebut.

5. Untuk mengetahui berapa besar perbedaan nilai ITS yang terjadi pada

Campuran Aspal Beton bila masing-masing menggunakan ketiga filler

tersebut

1.5. Manfaat penelitian

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :

1. Manfaat teoritis yang diperoleh dari penelitian ini adalah untuk

mengembangkan pengetahuan tentang perubahan perubahan karakteristik

Campuran Aspal Beton yang terjadi sebagai akibat digunakannya masing-

masing filler Semen Portland, Limbah Karbit serta Limbah Batubara dalam

hubungannya dengan Marshall Properties, Durabilitas, Permeabilitas, serta

UCS dan ITS pada perkerasan aspal beton.

2. Manfaat praktis yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai masukan

yang dapat membantu para pengambil kebijakan (Stakeholders) dalam

menentukan kebijakannya dalam hal pemilihan material yang sesuai,

khususnya filler untuk bahan perkerasan jalan.


commit to user

8

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Menurut Suprapto TM, (1995) perkerasan lentur terdiri dari 3 lapis atau

lebih yaitu: lapis permukaan, lapis pondasi, lapis pondasi bawah dan tanah dasar.

Lapis permukaan adalah bagian perkerasan paling atas. Fungsi lapis permukaan

yang beraspal dapat meliputi :

a. Struktural

Ikut mendukung dan menyebarkan beban kendaraan yang diterima oleh

perkerasan, baik beban vertikal maupun horisontal (gaya geser). Untuk ini

persyaratan yang dituntut adalah kuat, kaku dan stabil.

b. Non struktural

Lapis kedap air, mencegah masuknya air ke dalam lapis perkerasan yang

berada dibawahnya.

Menyediakan permukaan yang tetap rata agar kendaraan dapat berjalan

dan memperoleh kenyamanan yang cukup.

Membentuk permukaan yang tidak licin sehingga tersedia tahanan gesek

(skid resistance) yang cukup, untuk menjamin keamanan bagi lalu lintas.

Sebagai lapis aus yaitu lapis yang boleh aus yang selanjutnya dapat

diganti dengan yang baru.

Aspal didefinisikan sebagai material berwarna hitam atau coklat tua, pada

temperatur ruang berbentuk padat sampai agak lunak. Jika dipanaskan sampai

temperatur tertentu aspal dapat menjadi lunak/cair sehingga dapat membungkus

partikel agregat pada waktu pembuatan aspal beton atau dapat masuk kedalam

pori-pori yang ada pada waktu penyemprotan/penyiraman pada perkerasan Mac

Adam ataupun pelaburan. Jika temperatur mulai turun, aspal akan mengeras dan

mengikat agregat pada tempatnya. Sifat aspal yang dapat mencair jika dipanaskan

sampai suhu tertentu dan mengeras kembali jika suhu mulai turun disebut sifat


commit to user

9

thermoplastic. Dalam material konstruksi perkerasan lentur, jumlah atau kadar

aspal cukup kecil, yaitu 4-10% berdasarkan berat dan 10-15% berdasarkan

volume. (Sukirman, 1995).

Aspal terdiri dari asphaltene dan maltene. Yang dimaksud asphaltene

adalah zat-zat yang mempunyai sifat-sifat fisis serupa dengan aspal, sedangkan

maltene terdiri dari zat-zat yang memberikan stabilitas kepada asphaltene. Akan

dapat dikatakan bahwa sifat-sifat aspal tergantung dari sifat asphaltene.

Sedangkan sifat asphaltene ini tergantung dari cara pembuatannya dan/atau dari

cara penggunaannya. Misalnya suatu aspal yang bermutu baik, akan tetapi dalam

penggunaannya dipanaskan hingga 300o C atau lebih selama beberapa jam, maka

akibatnya aspal menjadi tidak baik karena aspal akan menjadi rapuh, tidak

homogen dan sebagainya. (Direktorat Penyelidikan Tanah dan Jalan, 1978)

Agregat dapat didefinisikan sebagai bahan keras dan kaku yang digunakan

sebagai bahan campuran, yang berupa berbagai jenis butiran atau pecahan yang

termasuk didalamnya antara lain : pasir, kerikil, agregat pecah, terak dapur tinggi,

abu/debu agregat. (Kosasih, Djunaidi, 1997)

Filler merupakan sekumpulan agregat halus yang pada umumnya lolos

ayakan no.200 (74 mikron), bersifat non plastis. Bahan filler dapat berupa:

portland cement, abu batu, kapur padam, atau bahan non plastis lainnya. Filler

harus kering dan bebas dari bahan lain yang mengganggu. (Sarwono D, 2004)

Portland Cement adalah salah satu semen hidrolis yang dihasilkan dengan

cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang

bersifat hidolis. Portland Cement terdiri dari kombinasi senyawa : kapur, silika,

oksida besi, alumina dan gypsum yang ditambahkan setelah pembakaran.

( Sarwono D, 2004)

Limbah karbit merupakan bahan sisa dari proses pembuatan gas asitilin

(acetylene), berupa kapur kalsium tinggi (high calcium lime). Bahan ini

mempunyai sifat seperti batu kapur, sehingga seperti halnya kapur padam, limbah

karbit termasuk bahan ikat hidrolik, tetapi kualitasnya tidak setinggi semen

portland. Karena sifat yang hampir sama dengan batu kapur inilah sehingga

limbah karbit bisa difungsikan sebagai salah satu bahan alternatif pengganti filler


commit to user

10

pada campuran aspal panas. Sifatnya yang basa juga memungkinkan bahan ini

bisa bereaksi dengan berbagai bahan dalam campuran aspal, sehingga bisa

menyatu dengan bahan-bahan penyusun campuran aspal yang lain. (Krisbianto,

1997)

Limbah karbit merupakan material yang dihasilkan dari proses reaksi

kalsium (CaC2) dengan air, dimana dari reaksi tersebut akan dihasilkan gas

asetilina (C2H2) yang lazim dimanfaatkan dalam proses pengelasan logam.

Limbah karbit berwarna putih, kalsium hidroksida [Ca(OH)2] atau hidrate alkanity

yang merupakan kapur padam. (Sarwono D, 2004)

Limbah batubara atau biasa disebut fly ash merupakan material yang

dihasilkan dari proses pembakaran batubara pada cerobong pembakaran. Ada dua

cara pengumpulan fly ash yang terbawa dalam gas buangan sebelum mencapai

cerobong, sehingga gas yang keluar dari cerobong tersebut bersih, bebas debu dan

fly ash. Kedua cara tersebut adalah pertama dengan menggunakan pengendap

listrik statis (electrostatic precipitator) dan kedua menggunakan karung penyaring

(fabric filter, bag filter). Fly ash batubara mengandung oksida-oksida SiO2,

Al2O3, Fe2O3, dan CaO sebagai hasil pembakaran batubara. (Muchjidin, 2006)

Stabilitas didefinisikan sebagai kemampuan perkerasan menerima beban

lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, ataupun

bleeding. Stabilitas ini tergantung pada gesekan antara batuan (internal friction)

dan kelekatan (cohesion) antara aspal dan agregat. Gesekan internal tergantung

dari tekstur permukaan agregat, bentuk agregat, kepadatan campuran, dan jumlah

aspal. Kekuatan kohesi bertambah seiring dengan bertambahnya jumlah aspal

yang menyelimuti agregat, tetapi apabila telah mencapai nilai yang optimum,

maka pertambahan jumlah aspal justru akan menyebabkan penurunan stabilitas.

(F.L Robert, 1971)


commit to user

11

Principles Of Construction Hot Mix Asphalt Pavement MS-22 (1983)

mengemukakan durabilitas yang rendah pada perkerasan dapat disebabkan oleh

berbagai penyebab dan efek yang ditimbulkan, yaitu :

1. Kadar aspal yang rendah mengakibatkan pelepasan butiran (raveling).

2. Kurangnya pemadatan menyebabkan pengerasan dini pada aspal yang

diikuti oleh retak-retak atau cacat pada permukaan.

3. Agregat yang basah pada campuran menyebabkan film aspal lepas dari

agregat mengakibatkan pelepasan butiran atau pelunakan perkerasan.

Durabilitas adalah kemampuan campuran bitumen untuk terus menerus

bersatu melawan akibat dari air dan suhu. Durabilitas dari campuran dinilai

berdasarkan uji dari campuran selama dan setelah 14 hari dari perendaman di

dalam water bath dengan suhu 60o

C. Kriteria mekanika dari durabilitas adalah

resilient modulus dan marshall stability. Resilient modulus adalah ukuran nyata

sifat elastis karakteristik non linier dari tanah yang pemanfaatannya pada desain

perkerasan lentur dapat langsung dipergunakan. Sedangkan marshall stability

adalah nilai stabilitas dari desain campuran perkerasan yang didapat dari hasil

pengujian dengan alat Marshall. (Crauss, J et al , 1982)

Durabilitas menunjukkan ketahanan lapis keras terhadap disintegrasi yang

disebabkan oleh beban lalu lintas. Ketahanan lapis keras dimungkinkan pula dapat

berkurang karena pengaruh cuaca terhadap agregat penyusun lapis keras tersebut.

(Krebs, Walker, 1971)

Permeabilitas adalah kemampuan media yang poros untuk mengalirkan

fluida. Setiap material dengan ruang kosong diantaranya disebut poros, dan

apabila ruang kosong itu saling berhubungan maka ia akan memiliki sifat

permeabilitas. Maka batuan, beton, tanah, dan banyak material lain dapat

merupakan material poros dan permeabel. Material dengan ruang kosong yang

lebih besar biasanya mempunyai angka pori yang lebih besar pula. (Bowles, JE,

1986)

VIM berbanding lurus dengan koefisien permeabilitas, densitas berbanding

terbalik dengan koefisien permeabilitas dan stabilitas berbanding terbalik dengan

koefisien permeabilitas. (Sarwono D, Wardhani, 2005)


commit to user

12

Perkerasan konvensional mempunyai permukaan kedap air. Sistem drainase

yang terjadi melalui permukaan sesuai kemiringan permukaan jalan. Air mengalir

ke bagian tepi badan jalan kemudian masuk ke saluran samping, waktu yang

dibutuhkan dalam proses ini menimbulkan adanya selapis air (genangan

menyeluruh) di permukaan jalan. (Djumari, Sarwono D, 2009)

Hot mix asphalts are use as surface layers in a pavement structure to

distribute stresses cause by loading and to protect underloading unbound layer

from the effects of water. To adequately perform both of these finctions over the

pavement design life, the mixture must also withstand the effects of air and water,

resist permanent deformation and resist cracking cause the loading and

environment. Hot mix asphalt consist of aggregate and binder. Properties of

component material play amportant role in resultting structural characteritics of

pavement. (international journal of science and technology, vol : 2, no: 41- 48,

2007).

{Campuran aspal panas digunakan sebagai lapisan permukaan pada

perkerasan jalan yang berfungsi mendistribusikan tegangan akibat muatan yang

diterimanya ke lapisan dibawahnya sekaligus memberi perlindungan terhadap

pengaruh dari air. Untuk dapat melaksanakan kedua fungsi tersebut dengan baik

selama umur rencana, campuran harus dapat melawan pengaruh dari udara dan

air, agar tidak terjadi perubahan bentuk maupun retak-retak akibat beban dan

pengaruh lingkungan. Campuran aspal panas terdiri dari agregat dan bahan

pengikat. Proporsi komponen dari material akan menghasilkan karakteristik dari

sebuah perkerasan. (Jurnal Internasional Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, vol : 2,

no : 41 – 48, 2007) }

Asphalt concrete adalah salah satu jenis perkerasan lentur yang umum

digunakan di Indonesia, merupakan suatu lapisan pada jalan raya yang terdiri dari

campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus, kemudian dicampur,

dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu. Pembuatan

Lapis Aspal Beton (LASTON) dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapisan

permukaan atau lapis antara (binder) pada perkerasan jalan yang mampu


commit to user

13

memberikan sumbangan daya dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapisan

kedap air yang dapat melindungi konstruksi dibawahnya. (Bina Marga, 1987)

Aspal beton campuran panas (hot mix) merupakan salah satu jenis dari lapis

perkerasan konstruksi perkerasan lentur. Jenis perkerasan ini merupakan

campuran merata antara agregat dan aspal sebagai bahan pengikat pada suhu

tertentu. Untuk memudahkan pencamurannya, maka kedua material tersebut harus

dipanaskan terlebih dahulu sebelum dicampur. Karena dicampur dalam keadaan

panas maka sering disebut Hot Mix. Pekerjaan pencampuran dilakukan di pabrik

pencampur, kemudian dibawa ke lokasi dan dihampar dengan menggunakan alat

penghampar (paving mechine) sehingga diperoleh lapisan yang seragam dan

merata untuk selanjutnya dipadatkan dengan mesin pemadat dan akhirnya

diperoleh lapisan padat Aspal Beton (Sukirman, 1995)

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Konstruksi Perkerasan

Perkerasan jalan adalah suatu lapisan yang diletakkan diatas tanah dasar

yang telah dipadatkan. Perkerasan jalan berfungsi untuk memikul beban lalu lintas

yang melewatinya secara aman dan nyaman, selanjutnya beban tersebut

diteruskan ke tanah dasar dan sudah tidak melebihi daya dukung tanah yang

diijinkan.

Berdasarkan bahan pengikatnya konstruksi perkerasan jalan dapat

dibedakan sebagai berikut :

a. Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement)

Yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Lapisan

perkerasannya bersifat lentur dalam memikul dan menyebarkan beban lalu

lintas ke tanah dasar.

b. Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement)

Yaitu perkerasan yang menggunakan semen (portland cement) sebagai

bahan pengikat. Bentuk perkerasannya merupakan pelat beton dengan atau

tanpa tulangan. Pelat beton tersebut diletakkan di atas tanah dasar dengan


commit to user

14

atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul

oleh pelat beton.

c. Konstruksi perkerasan komposit (Composite pavement)

Yaitu perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan perkerasan lentur.

Perkerasan dapat berupa perkerasan kaku diatas perkerasan lentur atau

sebaliknya perkerasan lentur diatas perkerasan kaku.

Lalu lintas merupakan beban utama dari suatu konstruksi jalan raya. Beban

tersebut akan diterima oleh perkerasan jalan raya. Sedang perkerasan jalan raya

lentur (Flexible Pavement) tersebut terdiri dari beberapa lapis yang susunannya

adalah sebagai berikut: lapis pertama dinamakan lapis permukaan (Surface

Course) yaitu lapis yang paling atas yang langsung bersentuhan dengan roda

kendaraan, lapis kedua dinamakan lapis pondasi atas (Base Course), sedang lapis

ketiga dinamakan lapis pondasi bawah (Subbase Course), kemudian dibawahnya

adalah tanah dasar atau Sub Grade.

Adapun fungsi dari masing-masing lapisan tersebut adalah :

1. Lapis permukaan (Surface Course), berfungsi sebagai :

a. Lapisan perkerasan penahan beban roda, lapisan yang mempunyai

stabilitas tinggi agar dapat menahan beban roda selama umur rencana.

Lapisan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh diatasnya tidak meresap

kelapisan dibawahnya yang akan dapat melemahkan lapisan-lapisan

dibawahnya.

b. Lapisan aus (wearing course), lapisan yang langsung menerima gesekan

dengan roda bahkan menerima gaya gesekan cukup besar akibat gaya rem

yang ditimbulkan oleh kendaraan saat kendaraan tersebut mau berhenti.

Lapisan ini boleh aus yang selanjutnya dapat diganti lagi dengan yang

baru.

c. Lapisan yang menyebarkan beban ke lapisan dibawahnya, sehingga

lapisan dibawahnya menerima beban sudah lebih kecil dari pada beban

saat diterima oleh lapisan permukaan tersebut.


commit to user

15

2. Lapisan pondasi atas (base course), berfungsi sebagai :

a. Lapis perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan

menyebarkan beban ke lapisan dibawahnya.

b. Lapisan peresapan untuk lapisan dibawahnya.

c. Bantalan dari lapisan diatasnya.

3. Lapisan pondasi bawah (subbase course), berfungsi sebagai :

a. Lapisan yang menyebarkan beban roda ke tanah dasar.

b. Lapisan yang mengefisienkan penggunaan material, karena material

pondasi bawah lebih murah dibanding dengan lapisan diatasnya.

c. Lapisan yang dapat mengurangi tebal lapisan diatasnya yang harganya

lebih mahal.

d. Lapisan pertama yang berfungsi sebagai lantai kerja, agar pekerjaan

selanjutnya bisa dikerjakan lebih mudah.

e. Lapisan peresapan, agar air tanah tidak terkumpul di pondasi.

f. Lapisan yang dapat mencegah partikel-partikel halus dari tanah dasar naik

kelapisan pondasi atas yang bisa menyebabkan turunnya kekuatan lapis

pondasi atas.

4. Lapisan tanah dasar (subgrade)

Yang dimaksud dengan tanah dasar atau subgrade adalah lapisan tanah

setempat atau lapisan yang akan dipakai sebagai dasar penempatan pondasi pada

suatu susunan perkerasan jalan, selebar perkerasan jalan (Cariage Way) dan bahu

jalan. Kekuatan tanah dasar menjadi faktor penentu tebal perkerasan yang

diperlukan, oleh sebab itu lapisan tanah dasar adalah lapisan yang harus mendapat

perhatian meskipun letaknya paling jauh terhadap beban. Tanah setempat dapat

berfungsi sebagai subgrade apabila mempunyai kekuatan yang cukup dengan

minimum nilai CBR 5% - 6% dan dapat dipadatkan. Pada tanah yang jelek dan

tidak dapat dipadatkan maka diperlukan penanganan terlebih dahulu agar

kondisinya menjadi lebih baik sebelum difungsikan sebagai subgrade.

(B.Tjahjoadi, 2002)

Lapisan ini berfungsi untuk menahan semua beban yang diterima oleh

lapisan yang ada diatasnya. (Sukirman, 1995)


commit to user

16

2.2.2. Lapis Aspal Beton

Campuran Aspal Beton setelah dihampar dan dipadatkan disebut Lapis

Aspal Beton. Lapis Aspal Beton adalah suatu lapisan pada konstruksi jalan raya,

yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus (Well

Graded) dicampur dengan aturan tertentu, kemudian dihampar, dan selanjutnya

dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu. Jenis agregat yang digunakan

terdiri dari agregat kasar, agregat medium, agregat halus dan filler, sedangkan

sebagai bahan pengikatnya digunakan aspal. Sedangkan aspal itu sendiri harus

terdiri dari salah satu aspal keras, umumnya yang mempunyai penetrasi 60/70 atau

80/100 yang seragam, tidak mengandung air, bila dipanaskan sampai suhu 1700

C

tidak berbusa dan memenuhi persyaratan sesuai dengan yang ditetapkan (Bina

Marga, 1987).

Karena Lapis Aspal Beton digunakan sebagai lapisan permukaan (surface

course) yang berfungsi sebagai lapisan penutup sekaligus sebagai lapisan aus,

maka lapisan Aspal Beton tersebut harus mampu memberikan sumbangan daya

dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapisan kedap air yang dapat

melindungi konstruksi dibawahnya. Sebagai lapis permukaan, lapis aspal beton

harus dapat memberikan kenyamanan dan keamanan yang tinggi.

2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Aspal Beton

a. Aspal

Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkersaan jalan merupakan gugusan

hidrokarbon yang terdiri dari campuran mineral dan bitumen dan terjadi melalui

proses alam yang diperoleh dari residu penyulingan minyak bumi. Aspal berwarna

hitam atau coklat tua, pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak lunak.

Jika dipanaskan sampai temperatur tertentu aspal dapat menjadi cair sehingga

dapat membungkus partikel agregat pada waktu pembuatan aspal beton atau dapat

masuk kedalam pori-pori yang ada pada waktu penyemprotan / penyiraman pada

perkerasan Mac Adam ataupun peleburan. Jika temperatur mulai turun, aspal akan

mengeras dan mengikat agregat pada tempatnya. Sifat aspal yang dapat mencair


commit to user

17

jika dipanaskan sampai suhu tertentu dan mengeras kembali jika suhu mulai turun

disebut sifat thermoplastic. ( Sukirman, 1995).

Sukirman (1995) menjelaskan bahwa aspal yang paling banyak dipakai pada

saat ini dari proses destilasi minyak bumi. Aspal ini biasa disebut dengan aspal

semen. Sifat aspal semen ini adalah mengikat agregat, memberikan lapiasan kedap

air, serta tahan terhadap pengaruh asam, basa dan garam. Apabila aspal ini

dipakai sebagai pengikat pada lapisan perkersaan, maka aspal ini dapat

memberikan lapisan kedap air dan tahan terhadap pengaruh cuaca dan reaksi

kimia yang lain.

Komposisi aspal terdiri dari asphaltenese dan maltenes. Asphaltenese

merupakan material yang berwarna hitam atau coklat tua yang tidak larut dalam

heptane. Maltenes yang larut dalam heptane merupakan cairan kental yang terdiri

dari resins dan oils. Resins adalah cairan yang berwarna kuning atau coklat tua

yang memberi sifat adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau

berkurang selama masa pelayanan. Sedangkan oils yang berwarna lebih mudah

merupakan media dari asphaltenese dan resins. Proporsi dari asphaltenese, resins

dan oils berbeda-beda tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinan

beroksidasi, proses pembuatannya dan ketebalan aspal dalam campuran

(Sukirman, 1995).

Disamping sebagai bahan pengikat, aspal juga sebagai bahan pengisi pada

rongga-rongga dalam campuran. Dalam campuran Aspal Beton (LASTON) yang

banyak memakai agregat kasar, penggunakan kadar aspal menjadi sangat tinggi

karena aspal di sini berfungsi untuk mengisi rongga-rongga antara agregat dalam

campuran. Kadar aspal yang tinggi menyebabkan campuran Aspal Beton

(LASTON) memerlukan kadar aspal yang tinggi pula. Untuk mengantisipasi

kadar aspal yang tinggi digunakan aspal dengan mutu yang baik, dengan tujuan

memperbaiki kondisi campuran.

Aspal merupakan komponen kecil pada konstruksi perkerasan jalan lentur.

Umumnya hanya dibutuhkan sekitar (4-10)% berdasarkan berat atau (10-15)%

berdasarkan volume, tetapi merupakan komponen yang paling mahal. Aspal


commit to user

18

sebagai bahan pengikat agregat dan sebagai penutup lapis perkerasan dari

pengaruh air, disyaratkan memiliki sifat-sifat antara antara lain sebagai berikut :

Tahan terhadap pengaruh air.

Tahan terhadap pelapukan akibat pengaruh cuaca.

Mempunyai tingkat keawetan yang tinggi, yaitu lamanya waktu yang

dibutuhkan aspal untuk menjadi keras.

Mempunyai kepadatan atau kekentalan yang tidak mudah terpengaruh oleh

perubahan cuaca.

Mempnyai sifat plastisitas, yang bisa diukur dengan besarnya nilai

daktilitas dari aspal tersebut.

Menurut analisa kimia aspal mengandung unsur-unsur seperti:

C(carbon), H (hydrogen) dan S (sulfur). Aspal terdiri dari dua fraksi utama yaitu:

1.Asphaltenes

Asphaltenes adalah fraksi solid yang merupakan unsur carbon dalam keadaan

koloid dan tercampur di dalam cairan yang disebut maltene. Asphaltenes adalah

hasil oksidasi dari minyak bumi. Hal ini terjadi karena oksigen meresap ke dalam

bumi. Asphaltenes berupa phase padat di dalam bitumen (aspal), mempunyai berat

molekul yang tinggi, berwarna hitam, mempunyai sifat rapuh dan keras, tapi bisa

dilunakkan dengan minyak.

2.Maltene

Maltene terdiri dari berbagai persenyawaan hidrokarbon. Persenyawaan

hidrokarbon di dalam maltene terdiri dari molekul-molekul alipatis, naphatenis,

aromatis dan kombinasi dari ketiga jenis tersebut. Maltene adalah phase cair di

dalam aspal. Berat molekulnya berkisar antara beberapa ratus hingga beberapa

ribu AMU (Atomic Mass Units). Karena Maltene mempunyai berat molekul yang

lebih rendah, maka maltene akan lebih cepat menguap dalam peristiwa oksidasi,

yaitu masuknya udara ke dalam lapisan perkerasan. Maltene terdiri dari resins dan

oils. Resins berbentuk cairan menyelubungi asphaltenes dan mempunyai berat

molekul sedang. Sedangkan oils berbentuk cairan yang melarutkan asphaltenes

serta mempunyai berat molekul rendah.


commit to user

19

Sifat Kimia dan Fisik Aspal

1. Kekentalan (viscosity)

Kekentalan aspal dipengaruhi oleh

- Temperatur

Dengan naiknya temperatur maka kekentalan aspal akan menurun. Hal ini

disebabkan oleh energi termal (thermal energy) meningkat dan melarutkan

asphaltenese-nya ke dalam oils.

- Lama pembebanan

Jika kena pembebanan yang lama, menurut Shell, maka aspal yang semula

bersifat elastik akan berubah menjadi viscous

- Waktu (effect of time)

Perubahan kekentalan aspal sebanding dengan waktu, dan terjadi pada

komposisi kimia yang tetap (thixotropy). Thixotropy ini terjadi karena

adanya tegangan / beban pada lapisan aspal tersebut. Kekentalan bitumen

umumnya diukur dengan penetrasi (penetration test) dan titik lembek

(softening test point, ring and ball test).

2. Kekakuan aspal (stiffness / modulus of bitumen)

Karena aspal berada pada kondisi elastis maupun viskus, regangan aspal juga

dapat berada di daerah elastis maupun daerah viskus. Kondisi aspal ini sangat

tergantung pada lama pembebanan dan suhu. Akibatnya kekakuan aspal juga

dipengaruhi oleh lama pembebanan dan suhu.

3. Kuat tarik (tensile strength)

Kuat tarik aspal juga dipengaruhi oleh temperatur dan lama pembebanan. Kuat

tarik aspal ini akan lebih nampak nyata pada suhu rendah. Untuk mengetahui kuat

tarik aspal dapat dilakukan percobaan titik pecah Frass (frass breaking test). Kuat

tarik aspal sangat diperlukan agar lapis perkerasan yang dibuat tahan terhadap

retak (cracking) dan goyah (raveling)

4. Adhesi (adhesion)

Daya adhesi ini dapat dijelaskan dengan mengacu pada aspal emulsi kationik,

yaitu aspal yang diberi tambahan amine. Tambahan bahan (amine) yang semakin

banyak akan berakibat :


commit to user

20

- Perkembangan daya adhesi dari adhesi biasa, adhesi pasif, dan adhesi

aktif.

- Perkembangan gaya luar yang timbul dari tidak ada, kecil, sedang dan

besar.

Sedangkan besarnya daya adhesi juga dipengaruhi oleh jenis bahan tambahnya.

Daya adhesi sangat diperlukan agar lapisan perkerasan bisa tahan terhadap

pengulitan (stripping) dan goyah (ravelling)

5. Warna

Warna aspal asli adalah hitam atau coklat tua kehitam-hitaman. Untuk tujuan

penggunaan tertentu, aspal dapat diberi warna misalnya merah, hijau, biru atau

putih.

6. Berat jenis

Aspal mempunyai berat jenis yang bervariasi antara 0,95 - 1,05

7. Durabilitas (durability)

Sifat tahan lama/keawetan ini sangat diperlukan dalam hubungannya dengan

kemampuan aspal untuk menahan pengaruh buruk dari lingkungan dan iklim

(udara, air dan temperatur). Pengaruh ini lebih dikenal sebagai efek penuaan aspal

(aging of bitument) yang antara lain meliputi oksidasi penguapan fraksi ringan

dari aspal.

Dengan melihat sifat-sifat yang dipunyai aspal seperti tersebut tadi, maka

aspal yang akan digunakan sebagai salah satu bahan untuk perkerasan harus

memiliki syarat-syarat sebagai berikut :

1. Daya tahan (durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal untuk mempertahankan sifat asalnya

akibat pengaruh cuaca selama masa umur pelayanan.

2. Adhesi dan Kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan

ikatan yang baik antara agregat dan aspal. Kohesi adalah ikatan di dalam molekul

aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah terjadi

pengikatan.


commit to user

21

3. Kepekaan terhadap temperatur

Aspal adalah material yang bersifat termopalstis, berarti akan menjadi keras atau

lebih kental jika temperatur berkurang dan akan lunak atau lebih cair jika

temperatur bertambah.

Sifat ini diperlukan agar aspal memiliki daya tahan terhadap perubahan

temperatur, misalnya aspal tidak banyak berubah akibat perubahan cuaca,

sehingga kondisi permukaan jalan dapat memenuhi kebutuhan lalu-lintas serta

tahan lama.

4. Kekerasan aspal

Pada proses pencampuran aspal dengan agregat dan penyemprotan aspal ke

permukaan agregat. Pada proses pelaksanaan terjadi oksidasi yang menyebabkan

aspal menjadi getas atau viscositas bertambah tinggi. Peristiwa perapuhan terus

terjadi setelah terjadi masa pelaksanaan selesai.Selama masa pelayanan, aspal

mengalami oksidasi dan polimerasi yang besarnya dipengaruhi oleh aspal yang

menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan aspal, semakin besar tingkat

kerapuhan aspal yang terjadi dan demikian juga sebaliknya.

b. Agregat

ASTM menetapkan bahwa yang dimaksud agregat kasar adalah partikel-

partikel yang tertahan pada ayakan no. 4 (4,75mm), kemudian yang dimakudkan

dengan agregat halus adalah partikel-partikel yang lolos ayakan no. 4 sedangkan

mineral filler adalah partikel-partikel yang paling sedikit 70% lolos ayakan no.

200 (0,075mm). Agregat merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan

jalan, yaitu mengandung (90 - 95)% agregat berdasarkan persentase berat atau

(75-85)% agregat berdasarkan persentase volume.

Berdasarkan proses pengolahan, agregat yang digunakan pada perkerasan

lentur dapat dibedakan menjadi tiga jenis :

1. Agregat alam (Natural Agregatte), yaitu agregat yang terbentuk karena proses

erosi dan degradasi. Bentuk pertikel dari agregat dari agregat alam ditentukan

dari proses pembentukannya. Aliran air sungai membentuk pertikel bulat

dengan permukaan yang licin. Bilamana batu-batu yang dihasilkan berukuran


commit to user

22

kecil-kecil, dipasaran biasa disebut dengan grosok. Degradasi agregat di

bukit-bukit membentuk pertikel-partikel yang bersudut dengan permukaannya

yang kasar. Berdasarkan tempat asalnya agregat alam dapat dibedakan atas

pitrun yaitu agregat yang diambil dari tempat terbuka di alam dan bankrun

yaitu agregat yang berasal dari sungai/endapan sungai.

2. Agregat dengan proses pengolahan (Manufactured Agregatte), adalah

agregat yang melalui proses pemecahan terlebih dahulu supaya diperoleh

bentuk pertikel bersudut (diusahakan berbentuk kubus), permukaan partikel

kasar sehingga mempunyai gesekan yang baik, gradasi sesuai yang

diinginkan. Dipasaran biasanya disebut dengan batu pecah mesin.

3. Agregat buatan, yaitu agregat yang merupakan filler atau pengisi diperoleh

dari hasil sampingan.

Persyaratan agregat akan sangat dipengaruhi oleh bagaimana agregat akan

digunakan. Identifikasi karakteristik agregat normalnya memberikan pengaruh

yang penting pada campuran aspal atau perencanaan perkerasan aspal dan

pelaksanaan lapisan termasuk di dalamnya adalah : gradasi dan ukuran butiran,

bentuk partikel, tekstur permukaan, kekuataan, dan kekasaran, berat jenis,

porositas, dan kelekatan terhadap aspal ( Sukirman, 1992).

1. Gradasi dan ukuran butiran

Gradasi adalah pembagian ukuran dalam campuran agregat. Aspal beton sebagai

lapis permukaan mempunyai gradasi yang rapat, yaitu gradasi dengan semua

ukuran agregat pada batas tertentu ada. Hal ini yang memungkinkan aspal beton

memiliki stabilitas, durabilitas dan tahanan gesek yang tinggi (Sukirman, 1992).

Agregat menurut ukuran butiran dikelompokkan menjadi :

a. Agregat kasar : - Ukuran butiran > 4,75 mm menurut ASTM

- Ukuran butiran > 2 mm menurut AASHTO

- Tidak memiliki daya adhesi terhadap air

b. Agregat halus : - Ukuran butiran < 4,75 mm menurut ASTM

- Ukuran butiran < 2 mm dan 0,075 mm menurut

AASHTO

- Tidak memiliki daya adhesi terhadap air


commit to user

23

c. Abu Batu (filler) : Merupakan agregat halus yang lolos saringan

No. 200

Ukuran maksimum partikel batuan dalam campuran harus lebih kecil atau

sama dengan 57% ketebalan padat lapisan perkerasan. Ukuran maksimum partikel

batuan dalam campuran yang terlalu besar menyebabkan kepadatan maksimum

sulit dicapai.

Spesifikasi gradasi agregat adalah angka yang menunjukkan berapa prosen

agregat yang boleh lolos pada setiap saringan terhadap berat total agregat.

Pemilihan jenis spesifikasi agregat ditentukan oleh fungsi dan kegunaan dari

lapisan perkerasan yang akan digunakan. Untuk lapis perkerasan digunakan tipe

gradasi rapat, artinya butir batuan harus terdiri dari bermacam-macam ukuran

sedemikian hingga rongga-rongga antar butir yang besar dapat terisi penuh oleh

butir yang lebih kecil, demikian seterusnya hingga rongga-rongga menjadi

sekecil-kecilnya. (Soedarsono, 1987).

Penelitian ini menggunakan tipe gradasi IV. Macam-macam tipe gradasi

untuk lapisan aspal beton menurut peraturan Bina Marga dapat dilihat dalam tabel

2.1 berikut :

Tabel 2.1 Batas-batas Gradasi Menerus Agregat Campuran

No.Campuran I II III IV V VI VII VIII IX X XI

Gradasi/tekstur Kasar Kasar Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat

Tebal Padat 20-40 25-50 20-40 25-50 40-65 50-75 40-50 20-40 40-65 40-65 40-50

Ukuran Saringan % BERAT YANG LOLOS SARINGAN

11/2’’ (38,1 mm) - - - - - 100 - - - - -

(25,1 mm) - - - - 100 95-

100

- - 100 100 -

¾’’ (19,1 mm) - 100 - 100 80-

100

82-

100

100 - 85-

100

85-

100

100

½’’ (12,7 mm) 100 75-

100

100 80-

100

- 72-90 80-

100

100 - - -

3/8’’ (9,52 mm) 75-100 60-85 80-100 70-90 60-80 - - - 65-85 58-78 74-92

No.4 (4,76 mm) 35-55 35-55 55-75 50-70 48-65 52-70 54-72 62-80 45-65 36-60 48-70

No.8 (2,38 mm) 20-35 20-35 35-50 35-50 35-50 40-56 42-58 44-60 34-54 27-47 35-53

No.30 (0,59 mm) 10-22 10-22 18-29 18-29 19-30 24-36 26-38 28-40 20-35 13-28 15-30

No.50 (0,279 mm) 6-16 6-16 13-23 13-23 13-23 16-26 18-28 20-30 16-26 9-20 10-20

No.100 (0,149 mm) 4-12 4-12 8-16 8-16 7-15 10-18 12-20 12-20 10-18 - -

No.250 (0,074 mm) 2-8 2-8 4-10 4-10 1-8 6-12 6-12 6-12 5-10 4-8 4-9

Catatan: No. Campuran : I, II, IV, VII, VIII, IX, X dan XI digunakan untuk lapis permukaan

No. Campuran : II, digunakan untuk lapis permukaan perat (leveling) dan lapis perantara (binder)

No. Campuran : V, digunakan untuk lapis permukaan (surface) dan lapis antara (binder)


commit to user

24

Pada kolom yang diarsir merupakan type gradasi yang digunakan dalam penelitian ini

( Petunjuk Pelaksanaan Laston untuk Jalan Raya, SKBI No.2.4.26.1987.UDC : 625.75 (02) )

2. Kebersihan

Kebersihan agregat akan menentukan kuatnya ikatan/daya lekat aspal terhadap

batuan. Agregat yang mengandung subtansi asing perusak harus dihilangkan

sebelum digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh-tumbuhan,

partikel halus dan gumpalan Lumpur dan lain-lain, karena substansi asing dapat

mengurangi daya lekat aspal terhadap aspal terhadap batuan.

3. Bentuk butir

Kemampuan mengunci antar batuan sangat dipengaruhi oleh bentuk batuan yang

akan menentukan stabilitas konstruksi. Bentuk batuan yang menyerupai kubus dan

bersudut tajam mempunyai kemampuan saling mengunci yang lebih tinggi

dibandingkan dengan batuan yang berbentuk bulat, sehingga menambah

kestabilan suatu campuran.

Agregat yang pipih dan panjang menimbulkan banyak kesulitan jika digunakan

sebagai bahan konstruksi. Selain akan menimbulkan segregasi selama proses

pencampuran, agregat ini mempunyai kekuatan yang rendah.

4. Tekstur permukaan

Tekstur permukaan yang kasar dan kasat akan memberikan gaya gesek yang lebih

besar sehingga dapat menahan gaya-gaya pemisah yang bekerja pada batuan.

Selain itu tekstur yang kasar akan memberikan adhesi yang lebih baik antar aspal

dan batuan. Batuan yang halus lebih mudah terselimuti aspal, namun tidak dapat

menahan kelekatan aspal yang baik. Bila tekstur permukaan semakin kasar

umumnya stabilitas dan durabilitas campuran akan semakin tinggi.

5. Kekuatan dan kekerasan

Agregat merupakan bagian dalam perkerasan yang mendukung stabilitas

mekanik.Agregat harus mempunyai suatu kekuatan dan kekerasan untuk

menghindarkan terjadinya kerusakan akibat beban lalu lintas dan kehilangan

kestabilan. Agregat dalam campuran lapis aspal beton harus cukup tahan terhadap

tumbukan maupun gesekan antar batuannya (interparticle friction) karena agregat


commit to user

25

disini akan menjadi pendukung utama dalam campuran aspal beton sebagai lapis

perkerasan.

6. Berat jenis agregat

Berat jenis agregat menunjukkan perbandingan berat volume agregat dan berat

volume air. Besarnya berat jenis agregat penting dalam perencanaan campuran

dengan aspal, karena umumnya direncanakan berdasarkan perbandingan berat dan

juga menentukan banyaknya pori.

Agregat dengan berat jenis kecil mempunyai volume yang lebih banyak,

disamping itu agregat dengan pori yang besar membutuhkan jumlah aspal yang

lebih banyak.

7. Porositas

Porositas berpengaruh besar terhadap nilai ekonomis suatu campuran lapis

perkerasan. Makin besar porositas batuan maka aspal yang digunakan akan

semakin banyak. Hal ini disebabkan kemampuan absorbsi dari batuan terhadap

aspal juga semakin tinggi. Terkadang porositas juga mempengaruhi stabilitas lapis

perkerasan secara tidak langsung. Batuan yang mempunyai porositas tinggi

biasanya kekerasannya kurang. Banyaknya pori dalam batuan yang besar akan

dapat mengganggu kelekatan aspal dengan batuan.

8. Kelekatan aspal terhadap batuan

Daya lekat terhadap aspal sangat dipengaruhi oleh sifat agregat yang mengandung

air. Air yang terserap oleh agregat sulit dihilangkan seluruhnya walaupun melalui

proses pengeringan. Agregat yang bersifat hydrophilic (senang air) ini tidak baik

digunakan sebagai bahan campuran aspal, karena mudah terjadi stripping yaitu

terlepasnya lapisan aspal dari agregat akibat pengaruh air. (Petunjuk Pelaksanaan

Laston Untuk Jalan Raya, Bina Marga 1987)

Penggunaan agregat untuk suatu jenis permukaan dipengaruhi oleh gradasi

dari agregat tersebut. Gradasi adalah ukuran butiran dalam agregat. Gradasi dapat

dibedakan menjadi 3 macam (Kreb, dan Welker, 1971), yaitu :

1. Well graded, type gradasi terbaik. Kandungan agregat pada well graded

meliputi hampir semua fraksi agregat mulai dari yang kasar sampai yang


commit to user

26

halus, sehingga dapat mengurangi rongga udara dalam campuran. Dengan

demikian well graded sangat baik untuk campuran aspal beton pada lapis

perkerasan jalan dengan beban lalu lintas berat.

2. Gap graded, gradasi yang dalam distribusi ukuran butirnya mempunyai

kelebihan dan kekurangan salah satu atau beberapa butiran dengan ukuran

tertentu (tidak menerus), sehingga dapat mengakibatkan timbulnya rongga

udara dalam campuran. Bila rongga udara dalam campuran tersebut terjadi

maka kekuatan serta stabilitas struktur akan berkurang.

3. Uniform atau one size, gradasi agregat yang dalam ukuran butirnya

mengandung butiran yang ukurannya hampir sama/seragam. Tidak beda

dengan tipe gap graded, uniform graded dapat mengakibatkan timbulnya

rongga udara dalam campuran.

Perkerasan aspal beton mempunyai gradasi baik (Well graded) yaitu agregat

yang mempunyai ukuran butiran dari yang besar sampai kecil dalam porsi yang

hampir seimbang.

Secara garis besar agregat terbagi dalam dua macam yaitu agregat kasar dan

agregat halus. Agregat kasar terdiri dari batu pecah atau kerikil pecah, sedangkan

agregat halus terdiri dari pasir alam, pasir buatan atau pasir terak dan bisa juga

merupakan gabungan dari bahan-bahan tersebut. (Petunjuk Pelaksanaan Laston

Untuk Jalan Raya, 1987)

Berdasarkan besar partikel-partikel agregat, pembagi ukuran agregat bisa

dilihat pada tabel 2.2 berikut :

Tabel 2.2 Pembagian Ukuran Agregat

Jenis Agregat Petunjuk Pelaksanaan Laston Untuk Jalan Raya

Agregat Kasar Tertahan saringan No. 8 atau 2,38 mm

Agregat Halus Lolos pada saringan No. 8 atau 2,38 mm

Tingginya kadar agregat kasar dalam campuran Aspal Beton (LASTON)

diharapkan akan mampu memberikan gaya geser dalam dan tahanan geser yang

tinggi dalam menahan beban yang bekerja.


commit to user

27

c. Bahan Pengisi (Filler)

Filler merupakan sekumpulan mineral agregat yang umunya lolos saringan

no. 200. Fungsi dari filler dalam campuran aspal dengan agregat adalah mengisi

rongga-rongga (voids) diantara agregat kasar sehingga rongga udara menjadi lebih

kecil dan kerapatan massanya menjadi lebih besar, Dengan bubuk isian yang

berbutir halus maka luas permukaan butir akan bertambah, sehingga luas bidang

kontak yang ditimbulkan antara butiran juga akan bertambah luas, yang

diakibatkan tahanan terhadap gaya geser menjadi lebih besar yang selanjutnya

stabilitas geseran akan bertambah.

Bahan yang sering digunakan sebagai filler umumnya adalah abu batu, abu

batu kapur (limestone dust), abu terbang (fly ash), semen Portland, kapur padam

atau bahan non plastis lainnya (Bina Marga,1987)

Filler adalah agregat yang lolos saringan No. 200 (75mikron), bersifat non

plastis.

Filler bersifat mendukung agregat kasar bersama dengan agregat halus.

Filler dapat memperluas bidang kontak yang ditimbulkan butiran, sehingga

mengakibatkan tahanan terhadap gaya geser bertambah. (Setyawan, 2004)

Filler pada campuran aspal dibutuhkan untuk memberi kohesi yang cukup

pada aspal, agar aspal dapat mempertahankan agregat pada tempatnya.

Filler dapat berfungsi ganda dalam campuran (Totomiharjo, 1995) :

Bila dicampur dengan aspal, filler akan membentuk bahan pengikat yang

berkonsistensi tinggi sehingga akan mengikat butiran agregat secara bersama-

sama.

Sebagai bagian dari agregat, filler akan mengisi rongga dan menambah

kontak agregat sehingga akan meningkatkan kekuatan campuran.

Kuantitas filler dalam campuran akan mempengaruhi stabilitas campuran,

hal ini disebabkan adanya reduksi rongga-rongga udara, tetapi kalau kadar filler

terlalu tinggi dapat mengakibatkan campuran menjadi terlalu keras (hars) atau

dengan kata lain campuran akan jadi rapuh. (Saker, 1979)


commit to user

28

2.2.4. Perencanaan Campuran

a. Metode Rancang Campuran

Zamhari, K.A (1997) mengemukakan tiga metode perencanaan campuran aspal

yang dikenal saat ini yaitu :

1. Perencanaan berdasarkan resep

Yaitu metode yang menggunakan resep campuran untuk setiap nominal masing-

masing agregat dan jumlah bitumen yang dibutuhkan menurut kondisi yang

diinginkan.Resep ini diperoleh dari akumulasi pengalaman dalam waktu yang

lama dan hanya para pakar atau ahli yang boleh mengeluarkan perencanaan

berdasarkan resep ini.

2.Perencanaan berdasarkan pengujian empirical

Metode ini mempergunakan pengujian Marshall yang akan mengeluarkan

besaran-besaran seperti stabilitas dan flow yang akan memberikan batasan-

batasan berdasarkan pengamatan kinerja lapangan.

3.Perencanaan berdasarkan pengukuran karakteristik fundamental campuran

Metode ini adalah metode perencanaan campuran yang berorientasi pada kinerja

yang berdasarkan pada pendekatan rasional atau mekanik.Karakteristik campuran

berhubungan dengan respon perkerasan jalan terhadap beban.

b. Perencanaan Perkerasan

1. Campuran panas (hot mix)

Proses pencampuran yang dilakukan secara panas, umumnya menggunakan aspal

semen sebagai pengikat. Proses pencampuran aspal dipanaskan terlebih dahulu

agar lebih encer, sehingga dalam pengadukan aspal merata dalam campuran.

Proses pemanasan harus dikontrol secara cermat agar tidak terjadi perbedaan

temperatur antara aspal dan agregat.

2. Campuran dingin (cold mix)

Proses pencampuran yang dilakukan pada suhu rendah/ruang. Aspal yang

digunakan dalam keadaan cair dan agregat dalam keadaan dingin (tanpa

pemanasan).


commit to user

29

Pelaksanaan pada campuran yang menggunakan cold mix lebih praktis tetapi

mempunyai pembukaan terhadap lalu lintas (open traffic) relatif lebih lama dari

pada perkerasan dengan cara hot mix.

2.2.5. Karakteristik Campuran

The asphalt Institute MS 22 (1983) mengemukakan perilaku dan

karakteristik aspal campuran panas yang analisanya difokuskan pada empat

karakteristik campuran dan pengaruh karakteristik tersebut pada sifat campuran.

Empat karakteristik tersebut adalah :

a. Kepadatan campuran (mix density)

Kepadatan pada pemadatan campuran adalah berat jenis campuran tersebut.

Kepadatan adalah petunjuk utama yang penting sehubungan dengan porositas

perkerasan.Semakin padat suatu perkerasan maka stabilitas semakin besar.

b. Rongga udara campuran (VIM / void in mix)

VIM adalah kantung udara yang terdapat di antara partikel agregat setelah

pemadatan perkerasan. VIM penting sehubungan dengan terjadinya

penambahan pemadatan akibat beban lalu lintas, yaitu menyediakan ruang

bagi aspal yang terdesak agar tidak bleeding. VIM yang besar akan

menyebabkan permeabilitas perkerasan menjadi besar. Hal ini akan

menurunkan tingkat keawetan perkerasan (durabilitas) akibat proses oksidasi

udara dan meresapnya air dalam perkerasan.

c. Rongga pada mineral agregat (VMA / void in the mineral aggregate)

VMA adalah ruangan yang terjadi antara partikel agregat pada campuran

perkerasan termasuk ruang yang terisi aspal. Agregat bergradasi rapat akan

memberikan VMA yang kecil. Keadaan ini akan menghasilkan stabilitas yang

besar. Persentase aspal yang mampu diserap lebih kecil dibandingkan dengan

penggunaan agregat bergradasi senjang. Persentase aspal yang kecil

memberikan film (pelapisan aspal pada agregat) yang tipis dan rawan

terhadap oksidasi udara.


commit to user

30

d. Kadar aspal (asphalt content).

Proporsi aspal dalam campuran adalah sangat penting dan harus ditentukan

dengan cermat di dalam laboratorium dan dikontrol dengan ketat di lapangan.

Kadar aspal optimum suatu campuran tergantung pada karakteristik agregat

seperti gradasi dan absorbs. Gradasi agregat berkaitan dengan kadar aspal

optimum.

2.2.6. Persyaratan dan Pemeriksaan Bahan

Persyaratan teknis bahan penelitian mengacu pada petunjuk dari Direktorat

Jendral Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, yaitu Petunjuk Pelaksanaan

Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya ( SKBI-2.4.26.1987 ).

Adapun jenis bahan yang digunakan adalah :

a. Aspal Keras Penetrasi 60/70 Produksi PERTAMINA

Persyaratan dan cara pemeriksaan asapal keras pen 60/70 dapat dilihat pada

tabel 2.3 di bawah ini :

Tabel 2.3 Persyaratan Aspal Keras Penetrasi 60/70

No Jenis Pemeriksaan Metode

Pemeriksaan

Syarat Satuan

Min Maks

1 Penetrasi (25°C,5 detik) PA-0301-76 60 79 0,1 mm

2 Titik lembek (ring & ball) PA-0302-76 48 58 °C

3 Titik nyala (Cleveland open

cup)

PA-0303-76 200 - °C

4 Daktilitas 25°C, 5 cm/menit PA-0306-76 100 - Cm

5 Berat jenis (25°C) PA-0307-76 1 - Gr/cc

b. Agregat Kasar

Persyaratan dan cara dari pemeriksaan agregat kasar dapat dipilih pada tabel

2.4 di bawah ini :


commit to user

31

Tabel 2.4 Persyaratan Agregat Kasar

No Jenis Pemeriksaan Metode

Pemeriksaan Syarat

1 Keausan dengan mesin Los Angeles PB-0206-76 <40%

2 Kelekatan terhadap aspal PB-0205-76 >95%

3 Penyerapan agregat terhadap air PB-0202-76 <3%

4 Berat jenis semu PB-0202-76 >2,5 gr/cc

c. Agregat halus

Persyaratan dan cara dari pemeriksaan agregat halus dapat dilihat pada tabel

2.5 dibawah ini :

Tabel 2.5 Persyaratan Agregat Halus

No Jenis Pemeriksaan Metode Pemeriksaan Syarat

1 Penyerapan agregat terhadap air PB-0203-76 <3 %

2 Berat jenis semu PB-0203-76 >2,5 gr/cc

d. Campuran Aspal Beton

Persyaratan campuran aspal beton terlihat pada tabel 2.6 Seperti dibawah ini :

Tabel 2.6. Persyaratan Sifat Campuran

No Sifat Campuran

L.L Berat

2x75(tumb)

L.L Sedang

2x50(tumb)

L.L Ringan

2x35(tumb)

Min Maks Min Maks Min Maks

1 Stabilitas (kg) 550 - 450 - 350 -

2 Kelelehan (mm) 2,0 4,0 2,0 4,5 2,0 5,0

3 Marshall Quotient (kg/mm) 200 350 200 350 200 350

4 Rongga dalam campuran (VIM) (%) 3 5 3 5 3 5

Sumber : DPU, Petunjuk Pelaksanaan Laston, SKBI-24.26.1987


commit to user

32

Pemeriksaan campuran aspal beton menggunakan cara Marshall Test dan

Mengacu pada Bina Marga: Manual Pemeriksaan Bahan Jalan

No.01/MN/BM/1976 Type PC-0201-76.

2.2.7. Karakteristik Perkerasan

The Asphalt Intitute MS 22 (1983) mengemukakan beberapa sifat yang

harus dimiliki oleh campuran aspal sebagai lapis perkerasan, yaitu :

a. Stabilitas ( Stability )

Stabilitas adalah ketahanan suatu lapis perkerasan untuk tidak berubah

bentuk atau faktor mengalami deformasi yang diakibatkan oleh beban lalu lintas.

Beberapa faktor yang mempengaruhi stabilitas adalah friction, cohesion dan

inertia. Suatu lapis perkerasan mempunyai stabilitas tinggi bila ketiga faktor

tersebut tinggi nilainya.

Stabilitas merupakan salah satu sifat yang mempunyai peran penting dalam

memberikan mutu suatu perkerasan campuran panas. Stabilitas lapis perkerasan

jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa

terjadi perubahan bentuk seperti gelombang, alur, ataupaun bleeding.

Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban

kendaraan yang akan menggunakan jalan tersebut. Jalan dengan volume lalu lintas

yang tinggi apalagi sebagian besar merupakan kendaraan berat, akan menuntut

stabilitas yang lebih besar dibandingkan dengan jalan dengan volume lalu lintas

yang hanya terdiri dari kendaraan penumpang saja.

Stabilitas terjadi karena adanya daya ikat yang baik dari lapisan aspal,

penguncian antar partikel agregat, serta dari hasil gesekan antar butir. Sedangkan

tahanan gesek itu sendiri, selain meningkat seiring dengan kekasaran dari pertikel

agregat, juga mengalami peningkatan seiring dengan kepadatan partikel yang

tertekan yang diperoleh dari gradasi yang rapat dan hasil pemadatan yang cukup.


commit to user

33

Dengan demikian untuk dapat memperoleh stabilitas yang tinggi maka perlu

diusahakan hal-hal berikut ini :

- Agregat dengan gradasi yang rapat

- Agregat dengan permukaan yang kasar

- Aspal dengan penetrasi yang rendah

- Jumlah aspal yang cukup untuk ikatan antar butir

Tapi perlu diperhatikan bahwa kestabilan yang terlalu tinggi akan

menyebabkan perkerasan menjadi kaku (stiff) dan kemampuan durabilitasnya

menjadi turun atau rendah, serta menurunkan fleksibilitas dan kemudahan

pelaksanaan.

b. Durabilitas (durability)

Durabilitas perkerasan aspal menunjukan kemampuan campuran untuk

menahan pengaruh buruk dari lingkungan dan iklim (udara, air dan temperatur).

Pengaruh ini lazim dikenal sebagai efek penuaan aspal yang antara lain meliputi

oksidasi dan penguapan fraksi ringan dari aspal serta pemisahan agregat dan

pengelupasan film aspal dari agregat.

Durabilitas adalah kemampuan campuran melawan air dan suhu. Dengan

melakukan pengujian Marshall diperoleh indeks durabilitas. Indeks durabilitas

diukur dari angka stabilitas terkoreksi dari setiap benda uji pada perendaman di

dalam water bath untuk beberapa waktu dengan persamaan sebagai berikut :

TiTi

StiStiIps

)1(

1……………………………(2.1)

Dengan :

Ips = Indek penurunan stabilitas (%),

St = Nilai stabilitas (kg),

T = Waktu perendaman (jam).

Dan

StIps

Nps100

……………………………………(2.2)

Dengan :

Nps = Nilai penurunan stabilitas (kg),


commit to user

34

Ips = Indek penurunan stabilitas (%),

St = Stabilitas (kg).

c. Fleksibilitas (flexibility)

Fleksibilitas dari suatu lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk

dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa

timbulnya suatu retak dan perubahan volume. Untuk meningkatkan nilai

fleksibilitas lapis perkerasan ini dapat dilakukan dengan menggunakan aspal lunak

(penetrasi tinggi) yang cukup banyak dan agregat yang bergradasi terbuka (open

graded)

d. Tahanan Geser (Skid resistance)

Tahanan geser adalah kemampuan lapis permukaan (surface coarse) pada

lapis perkerasan untuk memperkecil kemungkinan terjadinya roda selip atau

tergelincir pada waktu permukaan basah. Permukaan yang kasar akan mempunyai

kekasatan (skid resistance) yang lebih tinggi daripada permukaan yang halus.

Tetapi permukaan yang kasar bias mengurangi kenyamanan akibat timbulnya

gesekan antara ban dengan permukaan jalan, sehingga ban cepat aus. Kekesatan

yang tinggi diperoleh dengan lapis permukaan yang kasar. Permukaan perkerasan

yang mengalami bleeding, kekesatannya akan menjadi lebih rendah. Oleh karena

itu kadar aspal harus cukup serta masih tersedianya rongga udara, untuk pemuaian

aspal yang akan membantu tercapainya nilai kekesatan yang optimum.

e. Kemudahan Pelaksanaan (Workability)

Kemudahan pekerjaan adalah kemudahan suatu campuran perkerasan untuk

dihampar dan dipadatkan, sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan

yang diinginkan kemudahan ini penting karena pada pekerjaan penghampar dan

pemadatan dituntut waktu yang tepat, mengingat sangat pentingnya suhu

minimum pemadatan. Apabila pemilihan bahan dan pencampuran sesuai dengan

rencana, maka pengerjaan penghamparan dan pemadatan ini dapat berjalan sesuai

rencana pula.


commit to user

35

f. Ketahanan Kelelahan (Fatigue Resistence) & Penurunan (Permanent

Deformation)

Ketahanan kelelahan adalah kemampuan perkerasan menerima beban

berulang tanpa terjadi kelelahan berupa retak sedang deformasi terjadinya alur

(rutting). Beberapa penyebab dan akibat yang disebabkan oleh Fatigue Resistance

yang buruk :

1. Kadar aspal yang rendah menyebabkan retak fatig.

2. Desain rongga tinggi, umur aspal rendah diikuti retak fatig.

3. Pemadatan kurang, umur aspal rendah diikuti retak fatig.

4. Ketebalan perkerasan tidak cukup memadai, gaya berlebihan yang diikuti

retak fatig.

Faktor yang mempengaruhi ketahanan kelelahan adalah :

1. VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan

kelelahan yang lebih cepat.

2. VMA yang tinggi dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis

perkerasan menjadi fleksibel.

g. Kedap Air (Impermeabilitas)

Impermeabilitas adalah daya tahan perkerasan aspal terhadap masuknya air

(kedap air) dan udara ke dalam perkerasan. Karakteristik ini berhubungan dengan

kadar rongga pada campuran yang dipadatkan. Makin besar rongga yang terjadi

makin rentan terjadinya oksidasi, berarti makin cepat terjadinya pelapukan

material pembentuk perkerasan jalan.

2.2.8. Penentuan Rancang Campur Aspal Beton (LASTON)

a. Penyebaran Fraksi

Bahan penyusun terdiri dari tiga jenis agregat, yaitu batu pecah, pasir dan

filler yang mana pada setiap jenis agregat yang dipergunakan mengandung fraksi

CA, FA dan MA. Ketiga jenis fraksi agregat tersebut dilakukan analisis saringan

untuk suatu mendapatkan suatu proporsi yang dikehendaki (batching


commit to user

36

proportion).Setelah proporsinya diketahui dapat dihitung banyaknya agregat yang

direncanakan tiap fraksi.

b. Metode Marshall

Pengujian benda uji dilakukan dengan metode Marshall. Pengujian Marshall ini

digunakan untuk mencari data dari persyaratan campuran dan memperoleh hasil

akhir pengujian.

Perhitungan dibatasi akhir pengujian :

1. Kadar pori dalam campuran (VIM)

2. Stabilitas

3. Marshall Quotient (MQ)

1. Persen rongga terhadap campuran (VIM)

Untuk mendapatkan nilai VIM (Void In Mixture) terlebih dahulu menghitung :

Berat jenis bulk total agregat (bulk specific gravity of total aggregate)

……………….(2.3)

Dengan :

a = % berat agregat kasar terhadap berat total agregat,

b = % berat agregat sedang terhadap berat total agregat,

c = % berat agregat ringan terhadap berat total agregat,

d = % berat agregat pasir terhadap berat total agregat,

Gdrya = berat jenis bulk agregat kasar (gr/cm3),

Gdryb = berat jenis bulk agregat sedang (gr/cm3),

Gdryc = berat jenis bulk agregat ringan (gr/cm3),

Gdryd = berat jenis bulk agregat pasir (gr/cm3).


commit to user

37

Berat jenis efektif total agregat (bulk effective specific gravity total

aggregate)

2

2 dry

effdeffceffbeffa

eff

G

G

d

G

c

G

b

G

a

dcba

G ……….(2.4)

Dengan :

a = % berat agregat kasar terhadap berat total agregat,

b = % berat agregat sedang terhadap berat total agregat,

c = % berat agregat halus terhadap berat total agregat,

d = % berat agregat pasir terhadap berat total agregat,

Geffa = berat jenis efektif agregat kasar (gr/cm3),

Geffb = berat jenis efektif agregat sedang (gr/cm3),

Geffc = berat jenis efektif agregat halus (gr/cm3),

Geffd = berat jenis efektif agregat pasir (gr/cm3),

Gdry = berat jenis bulk total agregat (gr/cm3).

Berat jenis maksimum campuran (maximum specific gracivity of mixture)

beff G

b

G

bG

100

100max ……………………………….(2.5)

Dengan :

b = % kadar aspal,

Geff = berat jenis efektif total agregat (gr/cm3),

Gb = berat jenis aspal (gr/cm3).

Isi benda uji

V = W1-W2………………………………………....(2.6)

Keterangan :

3

21

cmgram

gramWWV

air

3

21 cmWWV


commit to user

38

Dengan :

W1 = berat benda uji jenuh (gram),

W2 = berat benda uji di dalam air (gram),

air = 1 (gram/cm3).

Berat bulk campuran (bulk specific gracivity of mixture)

V

WG 3

min ……………………………………….....(2.7)

Dengan :

W3 = berat benda uji di udara (gram),

V = isi benda uji (cm3).

Dari hitungan rumus no (2.5) dan no (2.7) maka dapat dihitung :

max

minmax100

G

GGVIM …………..…………..(2.8)

2. Stabilitas Marshall

Stabilitas Marshall didapat dari pembacaan dial alat penguji Marshall dan

dikoreksi dengan tebal rata-rata benda uji dan kalibrasi alat. Nilai stabilitas

dihitung dengan rumus :

St = 0,4536 x s x K1 x K2………………….…….(2.9)

Dengan :

0,4536 = konversi satuan dari lbs ke kg,

S = pembacaan stabilitas pada alat Marshall (lbs),

K1 = koreksi tebal benda uji,

K2 = Kalibrasi alat Marshall.

3. Hasil bagi Marshall (Marshall Quotient)

Marshall Quotient adalah perbandingan antara nilai stabilitas dengan angka

kelelahan plastis (flow), dengan rumus :

Q

PMQ ........................................................(2.10)


commit to user

39

Dengan :

P = angka stabilitas terkoreksi (kg),

Q = angka kelelehan (mm).

2.2.9. Analisis Regresi

Dalam setiap penelitian, analisis data merupakan hal pokok untuk

menyelesaikan suatu permasalahan. Dalam penyusunan tesis ini, analisis data

yang digunakan adalah analisis regresi. Analisis regresi merupakan suatu cara

untuk mendapatkan hubungan antara variabel dalam bentuk persamaan matematis.

Nilai variabel bebas diturunkan dalam sumbu absis (sumbu X), meliputi Kadar

Aspal dan Kadar Filler. Variabel terikat diturunkan dalam sumbu ordinat (sumbu

Y), yang meliputi Nilai Stabilitas, Void In Mix ( VIM ) dan Marshall Quotient (

MQ ).

Analisa regresi adalah analisa data yang mempelajari bagaimana variabel-

variabel itu berhubungan dengan tingkat kesalahan yang kecil. Dalam hukum itu

umumnya dinyatakan dalam bentuk persamaan determistik. Dalam persamaan itu

dipilih persamaan dengan penyimpangan kuadrat yang kecil. Beberapa jenis

persamaan itu adalah sebagai berikut:

Persamaan linier ( garis lurus )

1. Persamaan linier ( garis lurus )

Y = a + bx……………………………………………………..(2.11)

2. Persamaan polinom pangkat dua ( persamaan parabola )

Y = a + bx + cx2………………………………………………..(2.12)

3. Persamaan polinom pangkat tiga

Y = a + bx + cx2

+ dx3………………………………………….(2.13)

4. Persamaan polinom pangkat k

Y = a1 + a2x + a3x2

+ a4x3

+……….+ akxk……………………(2.14)

Dengan :

Y = merupakan variabel tergantung,

x = merupakan variabel bebas,

a1, a2, a3,….ak = koefisien.


commit to user

40

Dengan menggunakan metode kuadrat terkecil, maka koefisien a1, a2, a3 dan

ak dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

1. Persamaan linear

2. Persamaan polinom pangkat dua

3. Persamaan polinom pangkat tiga

4. Persamaan polinom pangkat k


commit to user

41

Apabila n adalah jumlah sampel yang ada, maka dengan mencari nilai

koefisien (a1, a2, a3, …ak ) akan diperoleh persamaan regresi yang dicari. Dasar

pemilihan persamaan adalah tergantung dari tingkat pendekatan hubungan

masing-masing variabel dengan melihat indeks determinasi dari data dan

persamaan yang ada. Koefisien determinasi ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

2

22

)ˆ(

)ˆ(1

ii

iiR ……………………………………………….(2.15)

Dengan :

Yi = Variabel ke-i dari hasil pengujian,

Ῡ = Rata-rata dari hasil pengujian,

Ŷi = Variabel ke-i dari hasil persamaan regresi.

Besarnya nilai koefisien determinasi ( R2

) tersebut secara umum terletak

antara 0 sampai 1 (0 ≤ R2 ≤ 1). Koefisien determinasi mempunyai sifat-sifat

bahwa jika titik diagram pancar letaknya makin dekat pada garis regresi, maka

harga R2 makin dekat pada 1. Artinya, jika nilai R

2 mendekati 1, maka variabel

terikat dapat dijelaskan oleh variabel bebasnya, sebaliknya jika mendekati 0, maka

variabel bebas tidak dapat menjelaskan variabel terikatnya.

2.2.10. Analisis Korelasi

Korelasi adalah salah satu teknik statistik yang digunakan untuk mencari

hubungan antara dua variabel atau lebih yang sifatnya kuantitatif. Dua variabel

dikatakan berkorelasi apabila perubahan pada variabel yang satu akan diikuti

dengan perubahan pada variabel yang lain secara teratur, dengan arah yang sama

dapat pula dengan arah yang berlawanan.

Koefisien korelasi merupakan ukuran besar kecilnya atau kuat tidaknya

hubungan antar variabel-variabel apabila bentuk hubungan tersebut linier.

Koefisien korelasi yang dinyatakan dengan bilangan, bergerak antara 0 sampai +1

atau antara 0 sampai -1 (-1 ≤ r ≤ +1).

Apabila koefisien korelasi (r) mendekati +1 atau -1 berarti terdapat

hubungan yang kuat antar variabel bebas dengan variabel terikatnya, sebaliknya


commit to user

42

apabila mendekati 0 berarti terdapat hubungan yang lemah atau tidak ada

hubungan antar variabel bebas dengan variabel terikatnya.

Dua peubah dikatakan berkorelasi apabila perubahan yang satu diikuti oleh

perubahan pada peubah yang lain secara beraturan, sedangkan arah hubungan

antar dua peubah dapat dibedakan menjadi:

1. Korelasi Positif (positive correlation)

Nilai variabel X yang kecil berpasangan dengan nilai variabel Y yang kecil dan

nilai Nilai variabel X yang besar berpasangan dengan nilai variabel Y yang besar.

Korelasi positif menyebabkan letak titik-titik dalam diagram pencar berada sekitar

garis lurus yang koefisien arahnya positif. Makin dekat letak titik-titik itu pada

garis lurus, makin kuatlah korelasi positif itu dan harganya makin dekat kepada

satu (r = 1).

2. Korelasi Negatif (Negative Correlation)

Jika variabel X yang besar berpasangna dengan variabel Y yang kecil dan jika

variabel X yang kecil berpasangan dengan variabel Y yang besar akan diperoleh

korelasi negatif. Korelasi negatif menyebabkan letak titik-titik dalam diagram

pencar berada sekitar garis lurus yang koefisien arahnya negatif. Makin dekat

letak titik-titik itu pada garis lurus, makin kuatlah korelasi negatif itu dan

harganya makin dekat kepada negatif satu (r = -1).

Sifat-sifat yang dimiliki koefisien korelasi (r):

a) Tanda r bisa (+) atau (-) tergantung dari nilai Σxiyi, yang mengukur

kovariansi antara X dan Y dalam sampel.

b) Nilai r akan terletak antara -1 dan +1 (-1≤ r ≤1)

c) Sifatnya simetris, artinya koefisien korelasi antara X dan Y akan sama dengan

koefisien korelasi antara Y dan X (rxy=ryx=r)

d) Apabila X dan Y bebas (independent) satu sama lain secara statistik, maka

koefisien korelasi antara X dan Y nol, akan tetapi kalau r = 0 tidak berarti

bahwa X dan Y bebas, dengan perkataan lain korelasi nol tidak berarti bebas

antara X dan Y.


commit to user

43

e) Hanya merupakan ukuran korelasi linear atau ketergantungan linear (linear

dependency), tak berlaku untuk menerangkan hubungan yang bukan linear

(non linear relation).

Rumus koefisien korelasi yang digunakan:

2222 )()(

))((

iiii

iii

YYnXXn

YXYXnr …………………………….(2.16)

2.2.11. Pengujian Rembesan ( Permeabilitas )

Koefisien permeabilitas menunjukkan tingkat kemampuan campuran aspal

untuk dilalui air. Faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas diantaranya

adalah porositas, densitas, gradasi, bentuk ukuran aggregat, dan sifat adhesi -

kohesi dalam campuran. Campuran disebut permeable jika memiliki koefisien

permebilitas lebih besar dari 12,5 x 10-4

cm/detik, dan sebaliknya, apabila

memiliki koefisien permeabilitas kurang dari 12,5 x 10-4

cm/detik, maka

dikatakan sebagai campuran yang impermeable. Campuran yang impermeable

memiliki durabilitas yang lebih tinggi karena menghambat intrusi air dan atau

udara kedalam perkerasan sehingga menghambat proses oksidasi aspal dan

mempertahankan ikatan aspal - agregat.

Perhitungan koefisien permeabilitas menggunakan rumus sebagai berikut :

AxPxT

Vxhxk …………………………………………………………..(2.18)

Dengan : k = koefisien permeabilitas,

V = volume air rembesan ( ml ),

h = tebal rata - rata benda uji ( cm ),

γ = berat jenis air ( 1x10-3

kg/cm3

),

A = luas penampang benda uji,

P = tekanan air pengujian ( kg/cm2

),

T = waktu perembesan ( detik ).


commit to user

44

2.2.12. Uji Uncofined Compressive Strength ( UCS )

Pengujian UCS ini untuk mengetahui kuat tekan dari perkerasan beraspal.

Kuat tekan lapis permukaan merupakan indikasi langsung untuk mengetahui

berapa besarnya beban yang mampu diterima oleh perkerasan jalan. Kuat tekan

merupakan kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan beban yang bekerja

secara vertikal. Beban vertikal yang bekerja disebabkan oleh berat kendaraan

termasuk muatan yang membebani perkerasan pada arah vertikal. Besarnya kuat

tekan beban dihitung berdasarkan rumus:

UCS A

P …………………………………………………………(2.19)

Dengan : P = beban terkoreksi ( KN ),

A = luas penampang benda uji ( cm2 ).

2.2.13. Uji Indirect Tensile Strength ( ITS )

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui kuat tarik dari perkerasan

beraspal. Nilai ITS yang tinggi berhubungan dengan makin tahannya perkerasan

terhadap potensi retak. Perhitungan besarnya kuat tarik tak langsung dengan

menggunakan rumus :

ITS )(

2

hd

xP ………………………………………………………(2.20)

Dengan : P = beban terkoreksi (kg),

π = phi (3,14),

h = tebal rata-rata benda uji (mm),

d = diameter benda uji (mm).


commit to user

45

2.3. Kerangka Pikir

Gambar 2.1. Diagram Alir Kerangka Pikir

Latar belakang masalah

- Kebutuhan infrastruktur transportasi khususnya jalan

- Adanya perbedaan beban lalu lintas yang diterima tiap ruas jalan

dan kondisi iklim setempat

- Kurangnya tinjauan tentang pengaruh filler terhadap campuran

aspal, khususnya untuk lapisan penutup jalan (Surface Course)

- Terdapatnya beberapa jenis material yang bisa digunakan untuk

filler dan depositnya cukup melimpah.

- Perlunya mengetahui pengaruh filler terhadap campuran aspal

khususnya lapis beton aspal (laston) yang digunakan untuk

perkerasan jalan

- Dibutuhkan ketepatan dalam pemilahan material, khususnya filler

untuk meningkatkan kinerja perkerasan dalam pelayanannya

terhadap lalu lintas.

- Diharapkan bisa menekan faktor ekonomi dalam pengadaan

infrastruktur transportasi khususnya jalan.

Perlu data perbandingan pengaruh filler PC dengan filler lain yang

mungkin lebih efektif, murah, meningkatkan kinerja perkerasan dan

mudah didapat.

Mengadakan penelitian dengan topik;

Durabilitas Campuran Aspal Beton Menggunakan Filler Portland

Cement, Limbah karbit, dan Limbah Batubara.

Analisis Data

Kesimpulan


commit to user

46

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah Metode Eksperimental

yaitu mengadakan kegiatan percobaan dan penelitian untuk menentukan suatu

hasil. Tujuan dari eksperimen ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemakaian

filler portland cement, pemakaian filler limbah karbit dan pemakaian filler limbah

batubara terhahap karakteristik Marshall dan durabilitas serta permeabilitas pada

perkerasan jalan yang memakai Campuran Aspal Beton. Disamping itu juga

diadakan pengujian Indirect Tensile Strength (ITS) dan Unconfined Compressive

Strength (UTS).

3.2. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3.3. Bahan dan Alat Penelitian

3.3.1. Bahan

Bahan-bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Agregat

Agregat kasar atau kecil berasal dari perusahaan pemecah batu PT. Panca

Dharma Boyolali Jawa Tengah

b. Portland Cement

Semen yang digunakan adalah semen Portland yang diproduksi oleh PT.

Semen Nusantara

c. Limbah Karbit

Limbah karbit didapat dari limbah pengelasan karbit di sekitar daerah Klaten


commit to user

47

d. Limbah Batubara

Limbah Batubara didapat dari PT. Jaya Mix Sukoharjo-Surakarta.

e. Aspal penetrasi 60/70 produksi PERTAMINA yang diperoleh dari Lab. Jalan

Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS.

3.3.2. Peralatan

Perlatan laboratorium yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

a. Satu set saringan

b. Satu set kompor, pengaduk dan spatula

c. Beberapa Cetakan benda uji (mould) berdiameter 10 cm dengan tinggi 8 cm

d. Satu set alat pemadat yang terdiri alat penumbuk dan landasan pemadat

e. Dongkrak hidrolik

f. Bak perendam (water bath) yang dilengkapi pengaruh suhu

g. Satu set alat Marshall Test

h. Jangka sorong dan Thermometer

3.4. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dilaksanakan dengan metode eksperimental

terhadap beberapa benda uji berbagai kondisi perlakuan yang diuji di

laboratorium. Untuk beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan data sekunder

yang dikarenakan keterbatasan alat dan waktu yang tersedia pada Laboratorium

Jalan Raya, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNS.

Jenis data pada penelitian ini dikelompokkan menjadi dua yaitu data primer dan

data sekunder.

3.4.1. Data Primer

Data ini merupakan data yang didapat langsung melalui serangkaian

kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada manual yang

ada. Untuk pengujian terhadap campuran aspal beton dengan pengujian Marshall,

data hasil pengujian pertama untuk mendapatkan nilai-nilai Marshall campuran

aspal beton dengan agregat yang sudah tersedia. Data hasil pengujian Marshall


commit to user

48

yang kedua untuk mendapatkan nilai-nilai Marshall campuran aspal beton dengan

menggunakan filler semen portland, filler limbah karbit dan filler limbah

batubara. Data-data yang termasuk ke dalam data primer sebagai berikut :

Pemeriksaan tinggi dan berat benda uji

Data Job Mix campuran

Pembacaan alat Marshall yang terdiri dari stabilitas dan flow

Data uji permeabilitas

Data uji UCS (Unconfined Compressive Strength)

Data uji ITS (Indirect Tensile Strength)

3.4.2. Data Sekunder

Data ini merupakan data yang didapat secara tidak langsung (didapat dari

penelitian lain) untuk bahan atau jenis yang sama. Data sekunder yang diperoleh

adalah data pemeriksaan aspal keras dan agregat yang akan dipakai dalam

campuran yang meliputi :

Penetrasi, Titik lembek, Titik nyala, Daktilitas, dan Berat Jenis aspal

Keausan dengan mesin Los Angeles untuk CA, MA

Kelekatan batuan terhadap aspal untuk CA, MA

Penyerapan agregat terhadap air untuk CA, MA, dan FA

Berat jenis semu untuk CA, MA, dan FA

Analisa saringan

Kadar Aspal Optimum (KAO)

3.4.3. Variabel Data

Variabel-variabel dalam penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu variabel

bebas dan variabel terikat. Untuk lebih jelasnya, diuraikan sebagai berikut :

a.Variabel Bebas

Variabel bebas adalah variabel yang keberadaannya tidak dipengaruhi oleh

variabel lain. Dalam penelitian ini variasi kadar aspal dan variasi kadar filler

merupakan variabel bebas.


commit to user

49

b. Variabel Terikat

Variabel terikat adalah adalah variabel yang keberadaannya dipengaruhi oleh

variabel bebas. Dalam penelitian ini stabilitas, Rongga Dalam Campuran (VIM)

dan Hasil Bagi Marshall (Marshall Quotient) merupakan variabel terikat.

3.5. Pemeriksaan dan Pengujian Bahan Penelitian

Untuk memperoleh campuran sesuai dengan standard Bina Marga, maka

metarial yang digunakan terlebih dahulu diperiksa. Dari pemeriksaan tersebut

akan didapat data primer. Pemeriksaan tersebut meliputi pemeriksaan agregat

yang dipakai dalam pembuatan campuran yaitu :

1. Pemeriksaan Aspal

Pemeriksaan penetrasi aspal keras

Pemeriksaan titik lembek dan titik bakar

Pemeriksaan daktilitas

Pemeriksaan berat jenis

2. Pemeriksaan Agregat

Pemeriksaan analisis saringan agregat

Pemeriksaan keausan agregat

Pemeriksaan berat jenis agregat

Pemeriksaan kelekatan terhadap aspal

3. Pemeriksaan dan Pengujian Briket Campuran Aspal

Pemeriksaan berat briket

Pembacaan Aspal

Pembacaan Flow


commit to user

50

3.5.1. Aspal

Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal keras penetrasi

60/70 Pertamina. Adapun pemeriksaan dan persyaratannya adalah sebagai berikut:

1. Pemeriksaan penetrasi aspal keras PA-0301-76/ ASTM D-5-71

Untuk menentukan penetrasi bitumen keras dengan memasukkan jarum

penetrasi tertentu, ke dalam bitumen dengan suhu 250C dengan syarat 6,0 –

7,9 mm.

2. Pemeriksaan titik lembek PA-0303-76/ ASTM D-26-70

Untuk menentukan titik lembek aspal yaitu antara 480C sampai 58

0C

3. Pemeriksaan titik nyala PA-0303-76/ ASTM D-98-52

Untuk menentukan suhu yang terbaca saat terlihat nyala sekilas pada bidang

atas permukaan aspal saat diadakan pemanasan di atas api dengan suhu

minimum 2000C

4. Pemeriksaan daktilitas PA-0306-76/ ASTM D-113-69

Untuk mengukur jarak terpanjang yang dapat ditarik antara dua cetakan yang

berisi aspal keras sebelum putus pada suhu 250C dan kecepatan 5 cm/menit

dengan syarat minimum 100 mm

5. Pemeriksaan berat jenis PA-0307-76/ ASTM D-70-72

Untuk menentukan berat jenis bitumen keras dan ter dengan piknometer.

Berat jenis bitumen atau ter adalah perbandingan antara berat bitumen atau ter

dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu 250C dengan syarat

minimum 1 gr/cc.

3.5.2. Agregat

Agregat kasar dan agregat halus berasal dari mesin pemecah batu (Stone

Cruiser) PT Panca Dharma Surakarta. Pemeriksaan agregat meliputi :

1. Pemeriksaan gradasi agregat PB-0201-76/ ASTM C-136-93

Pemeriksaan ini untuk mengetahui gradasi dari masing-masing agregat guna

mengetahui komposisi masing-masing agregat dalam campuran. Pemeriksaan

gradasi menggunakan diameter saringan yang sesuai dengan spec rencana.


commit to user

51

2. Pemeriksaan keausan agregat PB-0206-76

Pemeriksaan ini untuk menentukan ketahanan agregat terhadap keausan

3. Pemeriksaan berat jenis agregat halus PB-0203-76/ ASTM C-128-93

Pemeriksaan ini untuk mengetahui berat jenis agregat halus

4. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar PB-0202-76/ ASTM C-127-88

Pemeriksaan ini untuk mengetahui berat jenis agregat kasar

5. Pemeriksaan berat jenis filler PB-0108-76

Pemeriksaan ini untuk mengetahui berat jenis filler.

3.5.3. Pengujian Briket Campuran Aspal Beton

Pengujian Campuran Aspal Beton dilakukan sesuai prosedur Marshall PC-0201-

76

3.6. Tahap Persiapan Penelitian di Laboratorium

3.6.1 Persiapan

Beberapa persiapan yang dilakukan berupa pengumpulan bahan yang

diperlukan dalam pelaksanaan penelitian yaitu agregat, aspal, filler, penyedia

peralatan, perencanaan job mix serta pengumpulan literatur penunjang penelitian.

3.6.2 Pemeriksaan Bahan

Bahan yang akan digunakan dalam penelitian seperti agregat dan aspal

terlebih dahulu dilakukan pengujian dan pemeriksaan bahan. Pemeriksaan

dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat bahan dan mencocokkannya dengan

spesifikasi yang telah ditentukan.

3.6.3. Perencanaan Rancang Campuran (Job Mix Formula)

Perencanaan rancang campuran meliputi perencanaan gradasi agregat yang

sesuai dengan spesifikasi yang dipakai, penentuan kadar aspal dan pengukuran

komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal maupun filler.


commit to user

52

3.6.4. Pembuatan Benda Uji

a. Campuran Aspal Beton yang terdiri dari agregat, aspal dan filler ditimbang

sesuai dengan prosentase perhitungan, dipanaskan di atas kompor hingga

mencapai suhu ±1500C.

b. Aspal yang telah ditimbang sesuai kebutuhan dicurahkan ke tempat

pencampuran yang berisi agregat, kemudian diaduk sampai kondisi homogen

lalu didinginkan hingga suhu ± 1400C

c. Menyiapkan mould dan diberi alas kertas pada bagian dasar mould

d. Campuran Aspal Beton dituang ke dalam mould, kemudian ditusuk-tusuk

dengan spatula, lalu bagian atas juga diberi alas kertas.

e. Memadatkan campuran dengan alat penumbuk sebanyak 75 kali tumbukan

pada setiap sisi penampang mould.

f. Setelah pemadatan selesai, benda uji dileluarkan dari mould dengan

menggunakan dongkrak hidrolik, lalu benda uji didinginkan pada suhu ruang.

g. Selanjutnya benda uji direndam dalam water bath pada suhu 600

C selama

antara (20-30) menit sebelum diadakan pengetesan.

h. Tahap akhir masing-masing benda uji dikeringkan dengan lap, kemudian

diadakan pengetesan dengan alat Marshall.

3.6.5. Pengujian benda uji dengan berbagai variasi Kadar Filler

Benda uji (briket) dibuat masing-masing tiga buah untuk setiap variasi kadar

filler, dengan kadar aspal optimum sebesar 6 % dari data sekunder. Benda uji

dibuat dengan variasi kadar filler 4%; 5%; 6%; 7% dan 7,91%

Setelah briket benda uji dibuat, kemudian dilakukan pengujian Marshall

untuk mengetahui nilai stabilitas bacaan dan kelelehan plastis (flow). Dengan

kedua nilai itu dapat dihitung nilai stabilitas hitungan, VIM dan Marshall Quotient

dengan menggunakan rumus-rumus yang ada pada Bab II. Hasil perhitungan yang

diperoleh kemudian dibandingkan dengan batas-batas karakteristik yang

disyaratkan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga dalam buku I : Rancang Campur

Aspal Panas Dengan Durabilitas Tinggi, 1998. Kemudian dilakukan analisa data

terhadap nilai-nilai tersebut.


commit to user

53

3.6.6. Uji Durabilitas

Setelah ditetapkan besarnya kadar aspal optimum sebesar 6%, kemudian

benda uji dibuat kembali dengan menambahkan masing-masing filler Portland

cement dan menambahkan filler limbah karbit, dan filler limbah batu bara dengan

kadar sebesar 4%, 5%, 6%, 7% dan 7,91% terhadap berat filler yang digunakan.

Untuk pelaksanaan uji durabilitas, setiap benda uji dilakukan perendaman dengan

variasi waktu 0,5 jam ; 1 x 24 jam (1 hari); 7 x 24 jam (7 hari) dan 14 x 24 jam

(14 hari).

Tabel 3.1 Variasi Kadar Aspal Optimum dan Kadar Filler

Waktu Perendaman

(jam)

Kadar Filler (%)

4 5 6 7 7,91

0,5 3 3 3 3 3

1 x 24 3 3 3 3 3

7 x 24 3 3 3 3 3

14 x 24 3 3 3 3 3

3.6.7. Uji Permeabilitas

Langkah – langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut :

a. Pada pengujian permeabilitas, prosedur pengujian dilakukan dengan mesin

AF16. Dalam pengujian permeabilitas mencakup 4 hal, yaitu : pemasangan

bejana rembesan, pengaliran air, pengujian dan penyelesaian.

1. Pemasangan bejana rembesan

a). Melepas sekrup dan baut pada 8 posisinya, yang mengencangkan bejana

penyerap dan penutup, kemudian melepaskan penutupnya.

b). Cincin O dipasang pada permukaan bawah penutup.

c). Memasukkan plat berlubang dan batu pori kedalam bejana penyerap.

d). Mengatur letak benda uji yang telah dipersiapkan sehingga terletak

ditengah batu pori.

e). Mengisi celah antara benda uji dan permukaan dalam bejana dengan lilin

atau paraffin.


commit to user

54

f). Memasang penutup bejana penyerap pada bejana (memeriksa apakah

cincin O sudah terpasang), kemudian mengencangkan dengan sekrup dan

baut pada 8 posisinya.

2. Suplai air

a). Membuka katup suplai air (4) dan ventilasi udara (5), menghubungkan

pipa karet pensuplai air pada ujung katup(4), kemudian air dialirkan.

b). Mengecek ketinggian air dalam tangki dengan ketinggian tabung skala

akumulasi tekanan tangki (7). Untuk menurunkan konsumsi gas, air diisi

sebanyak mungkin dalam tangki.

c). Bila air diisi penuh, katup suplai air (4) dan ventilasi udara (5) ditutup.

d). Memutar katup pengatur tekanan (2) berlawanan arah jarum jam,

kemudian membuka lubang suplai tekanan pada bagian atas silinder nitrogen

(1), tekanan tertinggi akan ditunjukkan pada skala alat ukur tekanan (150

kg/cm2).

e). Membuka katup suplai tekanan (3), memutar katup pengatur tekanan (2)

untuk menghimpun tekanan 2-3 kg/cm2

(petunjuk 50 kg/cm2 pada alat ukur

tekanan).

f). Membuka ventilasi udara dari bejana dan bejan penyerap (10), kemudian

membuka katup sumber suplai (8) dan katup suplai (11) untuk menyuplai air.

g). Memeriksa apakah udara ikut keluar bersama air saat air meluap melalui

ventilasi udara, kemudian menutup katup suplai (11) dan menutup ventilasi

udara.

3. Pengujian

a). Memeriksa apakah katup suplai (11) tertutup. Bila uji tekanan

menunjukkan 10 kg/cm2 atau lebih, katup penghenti dibiarkan tertutup (12).

b). Mengatur pengujian tekanan yang dikehendaki dengan memutar katup

pengatur tekanan (2) searah jarum jam.

Catatan : terdapat selisih waktu antara kerja katup pengatur tekanan (2) dan

gerakan jarun jam penunjuk skala tekanan. Oleh karenanya satu kali operasi


commit to user

55

katup pengatur tekanan dianggap selisih setelah mencapai tekanan yang

dikehendaki, dan saat mengamati gerakan jarum penunjuk setelah posisinya

tetap perlahan - lahan katup pengatur tekanan diputar lagi searah jarum jam

untuk mengatur tekanan uji.

c). apabila penetuan tekanan lebih besar dari tekana uji yang dikehendaki

tutuplah katup pengatur samping (2), ventilasi udara (5) dibuka akumulasi

tekanan tangki air untuk menurunkan tekanan menjadi lebih rendah dari

tekanan uji, kemudian ventilasi udara dittutup. Katup dibuka lagi dan katup

pengatur tekanan (2) diperiksa untuk tekanan uji dengan benar.

d). Membuka katup suplai (11) untuk memberikan tekanan benda uji.

e). Apabila air menetes dari pipa pengumpul sudah konstan, kemudian dicatat

waktu yang diperlukan untuk mengisi air pada tabung pengukur sebanyak

1000 cm2.

4). Penyelesaian

a). Menutup katup suplai (11), menutup katup pengatur tekanan kesamping

(2) berlawanan arah jarum jam untuk mengembalikan pada posisis angka 0.

b). Membuka ventilasi udara (5) untuk melepaskan tekanan, searah jarum jam

penunjuk kembali ke angka 0, menutup semua katup.

c). Membuka ventilasi udara bejana penyerap (10), melepas bejananya,

mengambil benda uji, kemudian peralatan dibersihkan.

Kemudian dengan data yang diperoleh dari uji permeabilitas dengan

menggunakan alat permeabilitas AF-16, dilakukan perhitungan dengan

menggunakan rumus permeabilitas.

3.6.8. Uji Uncofined Compressive Stength (UCS)

Langkah-langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut :

a. Meletakkan benda uji ke mesin UCS

b. Menghidupkan mesin UCS, dan menurunkan pendesak (bagian atas) sehingga

mendekati benda uji. Setelah itu apabila pendesak mulai menekan benda uji,


commit to user

56

maka jarum penunjuk pada manometer mesin desak akan bergerak sesuai

dengan besarnya pembebanan.

c. Pada saat beban telah mencapai maksimum, maka salah satu dari jarum

penunjuk (jarum berwarna hitam) akan kembali ke posisi semula/nol. Jarum

lain (jarum berwarna merah) tetap menunjukkan angka pembebanan

maksimum.

d. Mencatat beban maksimum.

e. Mengeluarkan benda uji untuk dilakukan pengujian pada benda uji lainnya.

f. Dilakukan lagi kegiatan seperti prosedur diatas sampai benda uji terakhir.

g. Kemudian dilakukan penghitungan dengan menggunakan rumus kuat desak.

3.6.9. Uji Indirect Tensile Strength (ITS)

Langkah–langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut :

a. Meletakkan benda uji pada mesin Marshall Test yang sudah dimodifikasi.

b. Setiap benda uji diukur terlebih dahulu tinggi keempat sisinya dan dihitung

rata–ratanya untuk menjadi patokan tinggi setiap benda uji. Kemudian diukur

diameter setiap benda uji.

c. Menaruh benda uji diatas mesin ITS, dan dilakukan pembebanan.

Pembebanan dihentikan setelah mencapai maksimum pada saat jarum

indikator pembebanan berhenti dan berbalik arah. Pada saat itu dilakukan

pembacaan besarnya nilai Indirect Tensile Strength (ITS) dan deformasi

meter.

d. Mengeluarkan benda uji untuk dilakukan pengujian pada benda uji lainnya.

e. Dilakukan lagi kegiatan seperti prosedur diatas sampai benda uji terakhir.

f. Kemudian dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus kuat tarik tak

langsung.


commit to user

57

3.7. Tahap Pelaksanaan Penelitian di Laboratorium

Pada penelitian ini dilakukan beberapa tahap pelaksanaan di laboratorium

untuk mendapatkan data yang selanjutnya akan dianalisa yaitu :

Tahap I : Pengujian Bahan ( Data yang dipakai adalah data sekunder )

Gambar 3.1. Flow Chart Pengujian Bahan

Mulai

Persiapan Benda Uji

Pemasangan Benda Uji

Aspal

1. Penetrasi

2. Titik Lembek

3. Titik Nyala

4. Titik Bakar

5. Daktilitas

6. Berat Jenis

7. Kelekatan Aspal

Agregat

1. Keausan

2. Gradasi

3. Berat Jenis

Spesifikasi

Bahan

Digunakan Untuk bahan Penelitian

Selesai

Memenuhi

Tidak


commit to user

58

Tahap II : Mencari Kadar Aspal Optimum (Data yang dipakai adalah data

sekunder)

Gambar 3.2. Flow Chart Pengujian Kadar Aspal Optimum

Mulai

Bahan Memenuhi Spesifikasi

Perencanaan Campuran Dengan Berbagai Kadar Aspal :

4,5%, 5%, 5,5%, 6% dan 6,5% dari Berat Total Agregat

Pembuatan Benda Uji Tanpa Penggantian Filler Portland Cement,

Limbah Karbit, maupun Limbah Batu Bara (Dengan Jumlah

Tumbukan 2 x 75 kali)

Persiapan Marshall Test

Perendaman Benda Uji Dalam Water Bath

Selama 30 Menit dengan Suhu 600C

Uji Marshall dan Analisa

Penentuan Kadar Aspal Optimum

Selesai


commit to user

59

Tahap III : Pengujian Campuran Aspal Beton Dengan Filler Portland Cement,

Filler Limbah Karbit dan Filler Limbah Batubara

Mulai

Bahan Memenuhi Spesifikasi

Pencampuran Agregat + Filler Portland Cement , Filler

Limbah Karbit, Filler Limbah Batubara dengan Kadar 4%,

5%, 6%, 7%, 7,91% dari Berat total agregat atau 50,56%,

63,21%, 75,85%, 88,49%, 100% dari Berat Filler yang

digunakan+ Aspal (Kadar Aspal Optimum) Pada Suhu

1500C

Pembuatan Benda Uji

(Dengan Jumlah Tumbukan 2 x 75 Kali)

Persiapan Marshall Test

A


commit to user

60

Gambar 3.3. Flow Chart Pengujian Campuran Aspal Beton Dengan Filler

Portland Cement, Filler Limbah Karbit dan Filler Limbah Batubara

A

Analisa Data

(Stabilitas, VIM, Marshall

Quotient dan Durabilitas)

Spesifikasi Campuran

Aspal Beton (LASTON)

(Bina Marga)

Pembahasan

Kesimpulan

Selesai


commit to user

61

3.8. Tahap Analisis Data

3.8.1. Analisis Pengujian Marshall

Untuk mendapatkan nilai-nilai dari persyaratan karakteristik yang diijinkan,

maka hasil percobaan pengujian test Marshall dianalisa dengan perhitungan yang

terdapat dalam pembahasan pada bab II. Pada analisa data pengujian Marshall ini

batasan karakteristiknya dibatasi pada :

1. Kadar Pori ( VIM ) dengan batasan 3 – 6%, dihitung dengan persamaan 2.8.

2. Stabilitas dengan batasan 550 – 1250 kg, dihitung dengan persamaan 2.9.

3. Hasil bagi Marshall (Quotient) dengan batasan 190 – 300 kg/mm, dihitung

dengan persamaan 2.10.

Hasil dari analisa Marshall ini digunakan untuk menentukan fraksi desain

(design fraction) yang akan dipergunakan untuk pengujian selanjutnya hasil dari

pengujian tersebut.

Dari pengujian Marshall ini akan dihitung indeks dari durabilitas dengan

menggunakan persamaan 2.1 dan 2.2.

3.8.2. Variabel Yang Diamati

Dalam penelitian ini akan diperoleh beberapa variabel, variabel–variabel itu

adalah :

1. Variabel bebas adalah prosentase kadar aspal, kadar filler dan waktu

perendaman.

2. Variabel terikat adalah Stabilitas, Rongga Dalam Campuran (VIM), hasil

bagi Marshall (Marshall Quotient) dan Durabilitas.


commit to user

62

Untuk mencari hubungan antara prosentase filler dengan stabilitas dan

durabilitas digunakan persamaan regresi untuk menggambarkan perilaku dari

campuran hasil pengujian di Laboratorium. Persamaan regresi akan dilakukan

dengan bantuan program Microsoft Excel. Dalam analisa ini akan didapatkan

beberapa grafik, yaitu :

1. Hubungan antara kadar filler dengan lama perendaman terhadap stabilitas.

2. Hubungan antara kadar filler dengan lama perendaman terhadap flow.

3. Hubungan antara kadar filler dengan lama perendaman terhadap hasil bagi

Marshall (Marshall Quotient).

4. Hubungan antara kadar filler dengan lama perendaman terhadap Rongga

Dalam Campuran (VIM).

5. Hubungan antara kadar filler dengan lama perendaman terhadap Durabilitas.


commit to user

63

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)

Pemeriksaan agregat, pemeriksaan aspal, perencanaan campuran (job mix),

dan pengujian percobaan dengan variasi kadar aspal telah dilakukan pada

penelitian terdahulu ( Hanafi, 2004), data-data tersebut penulis gunakan sebagai

data sekunder dalam penelitian ini, yang lebih jelasnya dapat dilihat sebagai

berikut :

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA)

No. Jenis Pemeriksaan Syarat* Hasil**

1 Keausan dengan mesin Los Angeles Max. 40% 32,40 %

2 Kelekatan terhadap aspal > 95% 100 %

3 Penyerapan agregat terhadap air Max. 3% 1,96 %

4 Berat jenis semu Min. 2,5 gr/cc 2,65 gr/cc

Sumber : * Manual Pemeriksaan Bahan Jalan Raya

** Hasil Uji Penelitian Terdahulu di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik UNS

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA)


1 Keausan dengan mesin Los Angeles Max. 40% 32,40 %

2 Kelekatan terhadap aspal > 95% 100 %

3 Penyerapan agregat terhadap air Max. 3% 1,46 %





commit to user

64

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA)


1 Penyerapan agregat terhadap air Max. 3 % 1,52 %




Tabel 4.4 Hasil Pemeriksaan Aspal


1 Penetrasi, 100gr, 250C, 5 detik 60 -79 (0,1 mm) 73,6 (0,1 mm)

2 Titik Lembek 480 C - 58

0 C 48,55

0 C

3 Titik Nyala Min. 2000 C 334

0 C

4 Daktilitas, 250C, 5 cm/menit Min. 100 cm >150 cm

5 Berat Jenis Min. 1 gr/cc 1,034 gr/cc

Sumber: * Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (Flexsibel) Lataston No.12/PT/B/1983


Tabel 4.5a. Hasil analisis saringan Agregat Kasar (CA)

No.

Saringan

Berat

Tertahan (gr)

Kumulatif Tertahan

% Lolos Berat

(gr) %

3/4”

1/2”

3/8”

NO.4

NO.8

NO.30

NO.50

NO.100

NO.200

Pan

0

1878,3

374,5

63,3

45,5

36,4

29,9

17,3

27,4

27,8

0

1878,3

2252,8

2316,1

2361,6

2398,0

2427,9

2445,2

2472,6

2500,4

0

75,1

90,1

92,6

94,4

95,9

97,1

97,8

98,9

100,0

100

24,88

9,90

7,37

5,55

4,10

2,90

2,21

1,11

0

Total 2500,4


commit to user

65

Tabel 4.5b. Hasil analisis saringan Agregat Sedang (MA)

No.

Saringan

Berat

Tertahan (gr)

Kumulatif Tertahan

% Lolos Berat

(gr) %

3/4”

1/2”

3/8”

NO.4

NO.8

NO.30

NO.50

NO.100

NO.200

Pan

0

23

479,3

1545,5

435,5

41,0

1,9

6,0

6,0

31,5

0

23

501,8

2047,3

2482,8

2523,8

2525,7

2531,7

2537,7

2569,2

0

0,87

19,53

79,69

96,64

98,23

98,31

98,54

98,77

100

100

99,12

80,47

20,31

3,36

1,77

1,69

1,46

1,23

0

Total 2569,2

Tabel 4.5c. Hasil analisis saringan Agregat Halus (FA)

No.

Saringan

Berat

Tertahan (gr)

Kumulatif Tertahan

% Lolos Berat

(gr) %

3/4”

1/2”

3/8”

NO.4

NO.8

NO.30

NO.50

NO.100

NO.200

Pan

0

0

25,3

147,5

405,5

907,0

349,9

329,0

162,0

382,5

0

0

25,3

172,8

578,3

1485,3

1835,2

2164,2

2326,2

2708,7

0

0

0,93

6,38

21,35

54,83

67,75

79,90

85,88

100

100

100

99,07

93,62

78,65

45,17

32,25

20,10

14,12

0

Total 2708,7

Tabel 4.6 Proporsi Penggunaan Agregat Dalam Campuran

No. Material Proporsi

1 Agregat kasar (Coarse Agregate CA) 17 %

2 Agregat sedang (Medium Agregate MA) 31 %

3 Agregat halus (Fine Agregate FA) 52 %


commit to user

66

Tabel 4.7 Kombinasi Gradasi masing-masing Agregat

No.

Saringan

Jenis Agregat Kombinasi

CA MA FA Gradasi Spec Median

100% 17% 100% 31% 100% 52%

3/4” 100 17 100 31 100 52 100 100 100

½” 24,88 4,23 99,12 30,73 100 52 86,96 80 -100 90

3/8” 9,90 1,68 80,47 24,95 99,07 51,51 78,14 70 - 90 80

N0.4 7,37 1,25 20,31 6,30 93,62 48,68 56,23 50 - 70 60

N0.8 5,55 0,94 3,36 1,04 78,65 40,90 42,88 35 - 50 42,5

N0.30 4,10 0,70 1,77 0,55 45,17 23,49 24,73 18 - 29 23,5

N0.50 2,90 0,49 1,69 0,52 32,25 16,17 17,79 13 - 23 18

N0.100 2,21 0,38 1,46 0,45 20,10 10,45 11,28 8 -16 12

N0.200 1,11 0,19 1,23 0,38 14,12 7,34 7,91 4 - 10 7

Pan 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Sumber : Hasil Perhitungan

Tabel 4.8 Berat Tertahan Masing-Masing Agregat dalam 1 Mould

Sieve

Material 19,1 12,7 9,52 4,76 2,38 0,59 0,279 0,149 0,074 PAN Jumlah

CA (gr) - 132,04 26,37 4,45 3,21 2,48 2,17 1,14 1,96 1,96 175,78

MA (gr) - 2,79 59,77 192,84 54,39 5,07 0,31 0,72 0,72 3,93 320,54

FA (gr) - - 5,07 29,26 80,44 80,02 75,69 59,14 32,16 75,90 537,68

Total - 134,83 91,21 226,55 138,04 187,57 78,17 61,00 34,84 81,79 1034


commit to user

67

6%

6

5

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Percobaan Dengan Variasi Kadar Aspal Untuk

Mencari Kadar Aspal Optimum

4.2. Hasil Pengujian Marshall Properties dan Durabilitas

Campuran dengan Berbagai Kadar Filler serta Variasi Lama

Perendaman

Hasil pengujian menunjukkan variabel ketergantungan yang berupa

Stabilitas, Flow, Hasil Bagi Marshall (MQ), VIM dan Durabilitas terhadap

variabel bebas berupa prosentase kadar filler dan waktu perendaman. Dengan

variasi Kadar Filler sebesar 4%; 5%; 6%; 7%; dan 7,91% (kadar filler

maksimum), Kadar Aspal Optimum (KAO) sebesar 6% berat agregat serta variasi

waktu perendaman sebesar 0,5 jam, 1 hari, 7 hari, dan 14 hari dengan hasil

sebagai berikut :

Kadar Aspal

Optimum

Hasil Test marshall Syarat

Kadar Aspal

4,5 5 5,5 6 6,5 4,5 5 5,5 6 6,5

Stabilitas

(kg) 980,87 984,90 1042,75 1128,07 1027,86

>550

Kadar Pori

(VIM)

(%)

6,388 5,822 5,632 5,092 4,416 3 - 5

Marshall

Quotient

(kg/mm)

288,56 257,57 257,29 309,98 295,97 200 - 350

Berat Isi Bulk

(density)

(gr/ml)

2,39 2,39 2,37 2,36 2,37 2 - 3

Flow (mm) 3,1 3,5 3,7 3,5 3,2 2 - 4


commit to user

68

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Stabilitas dengan menggunakan Filler Semen, Filler

Limbah Karbit dan Filler Limbah Batu Bara dengan lama Perendaman

yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7 hari, dan 14 hari.

kadar filler

(%)

Stabilitas

30 menit 1 hari 7 hari 14 hari

Semen Karbit B. Bara Semen Karbit B. Bara Semen Karbit B. Bara Semen Karbit B. Bara

4 1200,122 1189,200 580,013 1145,318 1087,434 555,663 1082,094 1038,779 507,649 1019,389 1009,943 374,592

5 1229,291 1208,545 583,126 1153,816 1123,272 558,135 1116,285 1067,020 512,730 1055,943 1023,234 396,242

6 1233,959 1217,516 673,752 1178,989 1136,958 569,898 1158,118 1132,290 525,531 1098,282 1083,589 413,042

7 1267,234 1228,638 806,673 1213,271 1196,507 653,156 1196,186 1177,571 545,624 1182,952 1174,550 494,833

7,91 1217,116 1199,573 787,449 1198,487 1139,430 634,298 1152,534 1103,270 540,040 1115,232 1080,934 484,580


Gambar 4.1. Grafik Stabilitas Perendaman 14 hari pada KAO dan FM

Dari Tabel 4.10 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu perendaman

semakin kecil nilai Stabilitasnya. Juga terlihat semakin besar kadar filler yang

dipakai nilai Stabilitas tampak semakin besar. Pada kadar filler 7 % tercapai nilai

Stabilitas yang optimum baik pada perendaman 30 menit, 1 hari, 7 hari maupun

14 hari. Hal tersebut terlihat pada semua jenis filler, baik semen PC, limbah karbit

maupun limbah batubara.


commit to user

69

Tabel 4.11 Hasil Pengujian nilai Flow dengan menggunakan Filler Semen, Filler

Limbah Karbit dan Filler Limbah Batubara dengan lama Perendaman

yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7 hari, dan 14 hari.

Kadar

Filler

(%)

Flow (mm)


Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara

4 3,6 3,6 3,4 3,6 3,6 3,6 3,7 3,7 3,8 3,8 3,8 4,0

5 3,5 3,6 3,4 3,6 3,6 3,7 3,7 3,7 3,8 3,9 3,9 3,9

6 3,5 3,5 3,4 3,7 3,6 3,7 3,7 3,7 3,7 3,8 3,8 3,9

7 3,6 3,6 3,4 3,7 3,7 3,6 3,7 3,8 3,7 3,8 3,9 3,8

7,91 3,5 3,6 3,5 3,6 3,7 3,6 3,7 3,8 3,7 3,7 3,8 3,7

Sumber : Hasil Pengamatan Uji Lab.

Gambar 4.2. Grafik Flow Perendaman 14 hari pada KAO dan FM

Pada Tabel 4.11 terlihat bahwa semua campuran dengan filler semen PC,

limbah karbit maupun limbah batubara mempunyai nilai kelelehan (flow) hampir

sama, berkisar antara 3,5 - 4,0 %. Dengan waktu perendaman makin lama terlihat

nilai kelelehannya juga makin tinggi, artinya semakin lama waktu perendaman,

semakin plastis campuran tersebut, baik campuran dengan filler semen PC, limbah

karbit maupun limbah batubara.


commit to user

70

Tabel 4.12 Hasil Pengujian Hasil Bagi Marshall (MQ) dengan menggunakan

Filler Semen, Filler Limbah Karbit dan Filler Limbah Batubara dengan

lama Perendaman yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7 hari, dan 14 hari.

Kadar

Filler

(%)

Hasil Bagi Marshall (Kg/mm)


Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara

4 330,309 327,303 170,592 315,225 304,888 152,935 289,847 280,751 133,592 265,928 268,126 93,648

5 347,912 335,707 171,508 320,504 309,158 149,500 299,005 285,809 133,756 273,089 264,630 101,601

6 349,234 347,862 198,162 315,801 318,773 154,027 310,210 308,806 140,767 289,021 285,155 106,821

7 348,780 341,288 239,606 330,892 323,380 181,432 320,407 312,629 146,149 311,303 303,763 130,219

7,91 344,467 333,215 227,149 329,859 310,754 176,194 308,715 292,904 145,983 301,414 286,974 130,968


Gambar 4.3. Grafik Hasil Bagi Marshall (MQ)

Perendaman 14 hari pada KAO dan FM

Dari Tabel 4.12 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu perendaman

semakin kecil nilai MQ nya. Juga terlihat semakin besar kadar filler yang dipakai

nilai MQ cenderung semakin besar. Pada kadar filler 7 % tercapai nilai MQ yang

optimum baik pada perendaman 30 menit, 1 hari, 7 hari maupun 14 hari. Hal

tersebut terlihat pada semua jenis filler, baik semen PC, limbah karbit maupun

limbah batubara.


commit to user

71

Tabel 4.13 Hasil Pengujian nilai VIM dengan menggunakan Filler Semen, Filler

Limbah Karbit dan Filler Limbah Batubara Dengan Lama

Perendaman yang bervariasi : 0,5 jam, 1 hari, 7 hari, dan 14 hari.

Kadar VIM (%)

Filler 30 menit 1 hari 7 hari 14 hari

(%) Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara Semen Karbit B.Bara

4 4,133 4,505 12,431 4,416 4,715 16,195 4,579 4,813 18,984 4,700 4,981 21,998

5 4,128 4,494 12,428 4,332 4,640 15,207 4,519 4,798 18,869 4,614 4,942 21,855

6 4,109 4,406 12,202 4,271 4,594 15,207 4,473 4,731 18,753 4,770 4,887 21,834

7 4,089 4,384 11,859 4,224 4,501 14,967 4,278 4,637 18,638 4,425 4,803 21,693

7,91 4,073 4,344 11,662 4,193 4,462 13,769 4,247 4,520 18,300 4,314 4,719 20,922


Gambar 4.4. Grafik Rongga Dalam Campuran (VIM)

Perendaman 14 hari pada KAO dan FM

Pada Tabel 4.13 terlihat bahwa nilai VIM campuran dengan filler limbah

karbit tampak lebih besar sedikit dari filler semen PC, sedang nilai VIM pada

filler limbah batubara jauh lebih besar dari semen PC. Seiring dengan makin

lamanya waktu perendaman makin besar pula nilai VIM masing-masing filler.

Pada kadar filler 7 % tercapai nilai VIM yang optimum baik pada perendaman 30

menit, 1hari, 7 hari maupun 14 hari. Hal tersebut terlihat pada semua jenis filler,

baik semen PC, limbah karbit maupun limbah batubara.


commit to user

72

Tabel 4.14 Hasil perhitungan Durabilitas Campuran dengan filler Portland

Cement, Waktu Perendaman dan Stabilitas Awal terhadap Indek

Penurunan Stabilitas dan Nilai Penurunan Stabilitas

Kadar Filler

4%

Waktu Perendaman (hari) Stabilitas

Awal (kg)

Ips Total

(%) Nps (kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 1200,122 1145,318 1082,094 1019,389 1200,122 6,191 74,300

Si/So x 100% 100 95,43 90,17 84,94

Ips 4,57 0,87 0,75

Kadar Filler

5%


Awal (kg)

Ips Total

(%) Nps (kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 1229,291 1153,816 1116,285 1055,943 1229,291 7,350 90,350

Si/So x 100% 100,00 93,86 90,81 85,90

Ips 6,14 0,51 0,70

Kadar Filler

6%


Awal (kg)

Ips Total

(%) Nps (kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 1233,959 1178,989 1158,118 1098,282 1233,959 5,429 67,00

Si/So x 100% 100,00 95,54 93,85 89,00

Ips 4,45 0,28 0,69

Kadar Filler

7%


Awal (kg)

Ips Total

(%) Nps (kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 1267,234 1213,271 1196,186 1182,952 1267,234 4,632 58,701

Si/So x 100% 100,00 95,74 94,39 93,35

Ips 4,26 0,22 0,15

Kadar Filler

7,91%


Awal (kg)

Ips Total

(%) Nps (kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 1217,116 1198,487 1152,534 1115,232 1217,116 2,598 31,616

Si/So x 100% 100,00 98,47 94,69 91,63

Ips 1,53 0,63 0,44


Ips = Indek Penurunan Stabilitas (%)

Nps = Nilai Penurunan Stabilitas (kg)


commit to user

73

Tabel 4.15 Hasil perhitungan Durabilitas Campuran dengan filler Limbah

Karbit, Waktu Perendaman dan Stabilitas Awal terhadap Indek


Kadar Filler

4%


Awal (kg)

Ips Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas (Kg) 1189,200 1087,434 1038,779 1009,943

1189,200 9,586 113,994 Si/So x 100% 100,00 91,44 87,35 84,93

Ips 8,56 0,68 0,35

Kadar Filler

5%


Awal (kg)

Ips Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas (Kg) 1208,545 1123,272 1067,020 1023,234

1208,545 8,349 100,903 Si/So x 100% 100,00 92,94 88,29 84,67

Ips 7,06 0,78 0,52

Kadar Filler

6%


Awal (kg)

Ips Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas (Kg) 1217,516 1136,958 1132,290 1083,589

1217,516 7,252 88,293 Si/So x 100% 100,00 93,38 93,00 89,00

Ips 6,62 0,06 0,57

Kadar Filler

7%


Awal (kg)

Ips Total

(%)

Nps

(kg) 0,00 1,00 7,00 14,00

Stabilitas (Kg) 1228,638 1196,507 1177,571 1174,550

1228,638 2,907 35,719 Si/So x 100% 100,00 97,38 95,84 95,60

Ips 2,62 0,26 0,04

Kadar Filler

7,91%


Awal (kg)

Ips Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas (Kg) 1199,573 1139,430 1103,270 1080,934

1199,573 5,782 69,361 Si/So x 100% 100,00 94,99 91,97 90,11

Ips 5,01 0,50 0,27





commit to user

74

Tabel 4.16 Hasil perhitungan Durabilitas Campuran dengan filler Limbah

Batubara, Waktu Perendaman dan Stabilitas Awal terhadap Indek


Kadar Filler

4%


Awal (kg)

Ips

Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 580,013 555,663 507,649 374,592

580,013 8,855 51,361 Si/So x

100% 100,00 95,80 87,52 64,58

Ips 4,20 1,38 3,28

Kadar Filler

5%


Awal (kg)

Ips

Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 583,126 558,135 512,730 396,242

583,126 8,437 49,200 Si/So x

100% 100 95,71431984 87,92783751 67,95137594

Ips 4,29 1,30 2,85

Kadar Filler

6%


Awal (kg)

Ips

Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 673,752 569,898 525,531 413,042

673,752 18,897 127,318 Si/So x

100% 100,00 84,59 78,00 61,30

Ips 15,41 1,10 2,39

Kadar Filler

7%


Awal (kg)

Ips

Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 806,673 653,156 545,624 494,833

806,673 22,152 178,695 Si/So x

100% 100,00 80,97 67,64 61,34

Ips 19,03 2,22 0,90

Kadar Filler

7,91%


Awal (kg)

Ips

Total

(%)

Nps

(kg) 0 1 7 14

Stabilitas

(Kg) 787,449 634,298 540,040 484,580

787,449 22,450 176,783 Si/So x

100% 100,00 80,55 68,58 61,54

Ips 19,45 2,00 1,01





commit to user

75

4.3. Analisa Regresi

Data yang didapat, yaitu data Stabilitas, Flow, Marshall Quotient, VIM

khusus untuk waktu perendaman 14 hari, sedangkan untuk data Durabilitas untuk

semua waktu perendaman yaitu 30 menit, 1 hari, 7 hari dan 14 hari. Semua data

tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.10. ; Tabel 4.11. ; Tabel 4.12. ; Tabel 4.13. ;

Tabel 4.14. ; Tabel 4.15. ; Tabel 4.16. Kemudian dari data-data tersebut dicari

persamaan grafik yang menyatakan hubungan antara penggunaan kadar filler

dengan Stabilitas, antara kadar filler dengan Flow, antara kadar filler dengan

Marshall Quotient, antara kadar filler dengan VIM dan yang terakhir antara

kadar filler dengan Durabilitas. Untuk mendapatkan persamaan regresi digunakan

bantuan komputer melalui Microsoft Excel dalam bentuk tabel dan matrik.

Perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran Tabel G.1. sampai dengan

Tabel G.36.

Dari grafik yang didapat akan terlihat masing-masing bentuk persamaannya,

nilai Koefisien Determinasinya, juga nilai Koefisien Korelasinya, dan dari grafik

itu pula akan dapat dibaca sifat hubungan kedua parameter yang membentuknya

untuk masing-masing `hubungan seperti tersebut diatas.


commit to user

76

4.4. Pembahasan

4.4.1. Hubungan Kadar Filler Terhadap Stabilitas

Stabilitas adalah kemampuan campuran untuk menahan terjadinya

deformasi yang terjadi akibat beban yang ditimbulkan dari lalu lintas. Nilai

stabilitas dipengaruhi antara lain oleh jumlah pemadatan, gradasi agregat, stiffnes

campuran dan kohesi campuran.

Nilai stabilitas yang terlalu tinggi mengakibatkan perkerasan menjadi kaku

dan dapat mengakibatkan lapis perkerasan menjadi mudah retak (cracking).

Stabilitas yang rendah akan menyebabkan terjadinya penurunan (deformation) dan

alur bekas roda (rutting) pada lapis perkerasan karena beban lalu lintas yang

bekerja di atasnya.

Gambar 4.5. Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Stabilitas untuk

Waktu Perendaman 14 Hari

Gambar 4.5 menunjukkan bahwa pada campuran yang memakai filler semen

dan limbah karbit, terlihat semakin besar kadar filler yang diberikan, semakin

tinggi nilai stabilitasnya hingga mencapai nilai optimum yang kemudian akan

menurun lagi. Sedang campuran yang memakai filler limbah batubara mengikuti

lengkung cekung yang artinya stabilitas tertinggi akan dicapai saat kadar filler


commit to user

77

memakai maksimum. Stabilitas awal campuran yang memakai filler batubara jauh

lebih rendah bila dibandingkan dengan campuran yang memakai filler semen

maupun filler limbah karbit.

Tabel 4.17. Perbedaan Nilai Stabilitas untuk Waktu Perendaman 14 Hari

Kadar Filler Nilai Stabilitas (kg)

(%) Campuran Laston dengan Filler

Portland

Cement

Limbah

Karbit

% naik/turun

terhadap semen

Limbah

Batubara

% naik/turun

terhadap semen

50.56 ( 4 % ) 1019,389 1009,943 -0,927 374,592 -63,253

63.21 ( 5 % ) 1055,943 1023,234 -3,098 396,242 -62,475

75.85 ( 6 % ) 1098,282 1083,589 -1,338 413,042 -62,392

88.49 ( 7 % ) 1182,952 1174,550 -0,710 494,833 -58,170

100 (7.91 %) 1115,232 1080,934 -3,075 484,580 -56,549


Kalau nilainya (+) menunjukkan bahwa nilai stabilitas campuran laston

dengan limbah karbit maupun batubara lebih besar daripada portland cement,

sedangkan Kalau nilainya (-) menunjukkan bahwa nilai stabilitas campuran laston

dengan limbah karbit maupun batubara lebih kecil daripada portland cement.

Pada Tabel 4.19 menunjukkan bahwa dengan waktu perendaman 14 hari,

nilai stabilitas campuran dengan filler limbah karbit dengan berbagai kadar filler,

terlihat semuanya lebih kecil dari nilai stabilitas campuran dengan filler semen.

Pada perendaman 14 hari nilai stabilitas campuran yang memakai filler

limbah batubara dengan berbagai kadar filler terlihat jauh lebih kecil dari nilai

stabilitas campuran dengan menggunakan filler semen. Hasil selengkapnya dapat

dilihat pada lampiran E-25 dan E-26.

Spesifikasi Bina Marga untuk stabilitas mensyaratkan minimal 550 kg, ini

artinya untuk semua waktu perendaman 30 menit, 1 hari, 7 hari dan 14 hari, dan

semua variasi kadar fillernya, campuran yang menggunakan masing-masing filler

semen dan limbah karbit memenuhi spesifikasi tersebut. Sedang campuran yang

menggunakan filler limbah batubara untuk perendaman 7 hari dan 14 hari

semuanya tidak bisa memenuhi persyaratan, hal ini bisa dilihat di Tabel 2.6

(persyaratannya) dan Tabel 4.10 (hasil uji).


commit to user

78

4.4.2. Hubungan Kadar Filler Terhadap Flow

Kelelehan plastis atau flow dinyatakan dalam milimeter (mm). Flow dapat

merupakan indikator terhadap lentur. Campuran yang mempunyai nilai flow tinggi

atau besar dapat diindikasikan bahwa campuran tersebut makin plastis atau

sebaliknya.

Gambar 4.6. Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Flow untuk


Dari hasil penelitian yang dapat dilihat pada gambar 4.6. menunjukkan

bahwa dengan waktu perendaman 14 hari pada campuran yang menggunakan

filler semen, semakin besar kadar filler semakin tinggi nilai flow nya, sampai

mencapai harga optimum kemudian turun lagi. Demikian pula pada campuran

dengan filler limbah karbit tampak nilai flow akan semakin naik dengan

bertambahnya kadar filler sampai mencapai nilai optimum kemudian akan turun

lagi. Pada campuran yang memakai filler batubara mempunyai trend

kelengkungan hampir sama dengan campuran yang memakai filler semen,

maupun limbah karbit, hanya pada kadar filler 4% merupakan nilai flow yang

tertinggi. Ketiganya mempunyai trend lengkung yang sama yaitu lengkung

cembung.


commit to user

79

4.4.3. Hubungan Kadar Filler Terhadap Hasil Bagi Marshall

Nilai hasil bagi Marshall (Marshall Quotient) atau yang biasa ditulis dengan

notasi MQ merupakan hasil bagi dari stabilitas dengan kelelahan yang digunakan

sebagai pendekatan terhadap tingkat kekakuan atau fleksibilitas campuran. Nilai

MQ yang tinggi menunjukkan kekakuan dari perkerasan dan berakibat mudah

timbul retak-retak (cracking). Sebaliknya nilai MQ yang rendah menunjukkan

campuran terlalu plastis/fleksibel yang akan berakibat perkerasan mudah

mengalami deformasi pada waktu menerima beban lalu lintas.

Gambar 4.7. Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Marshall Quotient untuk


Dari hasil penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 4.7. menunjukkan


filler semen dan limbah karbit, terlihat semakin besar kadar filler yang diberikan,

tampak nilai MQ semakin naik hingga mencapai nilai optimum yang kemudian

akan menurun lagi. Trend lengkungnya adalah lengkung cembung, sedangkan

pada campuran dengan filler batubara juga menunjukkan kelakuan yang sama,

hanya MQ awalnya pada kadar filler 4 % nilainya lebih rendah dibandingkan


commit to user

80

dengan campuran yang menggunakan filler semen dan karbit, sedang trend

lengkungnya adalah lengkung cekung.

Tabel 4.18. Perubahan nilai Marshall Quotient untuk Waktu Perendaman 14 hari

Kadar Filler Nilai Marshall Quotient (kg/mm)


Portland

Cement

Limbah

Karbit

% naik/turun

terhadap semen

Limbah

Batubara

% naik/turun

terhadap semen

50.56 ( 4 % ) 265,928 268,126 0,827 93,648 -64,784

63.21 ( 5 % ) 273,089 264,630 -3,098 101,601 -62,796

75.85 ( 6 % ) 289,021 285,155 -1,338 106,821 -63,040

88.49 ( 7 % ) 311,303 303,763 -2,422 130,219 -58,170

100 (7.91 %) 301,414 286,974 -4,791 130,968 -56,549







nilai Marshall Quotient (MQ) campuran yang memakai filler semen cenderung

lebih besar dari campuran yang memakai filler limbah karbit. Pada rendaman 14

hari, nilai MQ campuran yang memakai filler limbah batubara mutlak lebih kecil

dari campuran yang memakai filler semen, maupun campuran yang menggunakan

limbah karbit.

Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran E-28 dan E-29. Untuk

campuran dengan ketiga filler masing-masing, semakin lama waktu perendaman

akan menghasilkan nilai Marshall Quotient yang cenderung menurun. Hal ini

dapat dilihat pada Tabel 4.12.

Harga MQ campuran dengan filler semen cenderung paling besar,

sedangkan campuran dengan filler limbah batubara semuanya lebih kecil. Berarti

campuran dengan filler semen cenderung lebih kaku daripada campuran yang

menggunakan filler limbah karbit, sedangkan campuran yang menggunakan filler

batubara ternyata sangat plastis (tidak memenuhi persyaratan).


commit to user

81

Spesifikasi Bina Marga untuk MQ mensyaratkan minimal 200 kg/mm –

maksimal 350 kg/mm, ini artinya untuk semua waktu perendaman 30 menit,

1 hari, 7 hari dan 14 hari, dan semua variasi kadar fillernya, untuk campuran yang

menggunakan masing-masing filler semen dan limbah karbit memenuhi

spesifikasi tersebut. Sedangkan campuran yang menggunakan filler limbah

batubara mutlak semuanya tidak memenuhi persyaratan, hal ini bisa dilihat di

Tabel 2.6 (persyaratannya) dan Tabel 4.12 (hasil uji).

4.4.4. Hubungan Kadar Filler Terhadap VIM

Nilai VIM atau prosentase rongga dalam campuran menunjukkan

banyaknya rongga yang terdapat dalam campuran. Apabila nilai VIM besar berarti

banyak rongga dalam campuran tersebut, sehingga permeabilitas menjadi besar

yang akan memungkinkan udara dan air masuk ke dalam campuran yang akan

menyebabkan hilangnya gaya kohesi antara batuan dan bitumen oleh karena sudut

kontak semakin kecil. Campuran yang mempunyai nilai VIM kecil menunjukkan

bahwa campuran perkerasan mudah terjadi bleeding karena kurangnya rongga

dalam campuran sehingga tidak memberikan ruang udara yang cukup untuk

pemuaian aspal akibat beban lalu lintas dan perubahan suhu yang cukup tinggi.

Gambar 4.8. Hubungan Kadar Filler dengan Nilai VIM untuk

Waktu Perendaman 14 hari


commit to user

82

Dari hasil penelitian yang dapat dilihat pada Gambar 4.8. menunjukkan


filler semen dan limbah karbit terlihat semakin besar kadar filler yang diberikan,

tampak nilai Void In Mix (VIM) relatif tidak ada perubahan alias cenderung datar.

Sedang campuran dengan filler limbah batubara terlihat naik sampai mencapai

optimum yang kemudian akan menurun lagi. Campuran yang menggunakan filler

batubara mempunyai nilai VIM yang paling besar. Kemudian campuran yang

menggunakan filler karbit mempunyai nilai VIM lebih kecil, sedangkan campuran

yang menggunakan filler semen mempunyai nilai VIM paling kecil.

Tabel 4.19. Perubahan nilai VIM untuk Waktu Perendaman 14 hari

Kadar Filler Nilai VIM (%)


Portland

Cement

Limbah

Karbit

% naik/turun

terhadap semen

Limbah

Batubara

% naik/turun

terhadap semen

50.56 (4 %) 4,700 4,981 5,972 21,998 368,009

63.21 ( 5 % ) 4,614 4,942 7,106 21,855 373,701

75.85 ( 6 % ) 4,770 4,887 2,459 21,834 357,761

88.49 ( 7 % ) 4,425 4,803 8,533 21,693 390,193

100 (7.91 %) 4,314 4,719 9,384 20,92 384,942







nilai VIM campuran yang memakai filler limbah semen total lebih kecil dari

campuran yang memakai filler karbit.


commit to user

83

Pada rendaman 14 hari, nilai VIM campuran yang memakai filler batubara

mutlak lebih besar dari campuran yang memakai filler semen, maupun karbit.

Keadaan ini terjadi karena berat jenis filler yang berbeda. Oleh karena berat

jenis limbah batubara jauh lebih kecil, maka dengan berat yang sama filler limbah

batubara lebih banyak memerlukan volume. Hal ini menyebabkan campuran yang

menggunakan filler limbah batubara mempunyai rongga yang besar.

Spesifikasi Bina Marga untuk Rongga Dalam Campuran atau Void In Mix

(VIM) mensyaratkan minimal 3 % sampai maksimal 5 %, ini artinya untuk semua

waktu perendaman 30 menit, 1 hari, 7 hari dan 14 hari, dan semua variasi kadar

fillernya, campuran yang menggunakan filler semen, maupun karbit memenuhi

syarat semua. Sedangkan untuk campuran yang menggunakan limbah batubara

mutlak semuanya tidak memenuhi syarat spesifikasi tersebut, hal ini bisa dilihat di

Tabel 2.6 (persyaratannya) dan Tabel 4.13 (hasil uji).

4.4.5. Hubungan Kadar Filler Terhadap Durabilitas

Durabilitas adalah kemampuan untuk mencegah terjadinya perubahan pada

aspal (oksidasi dan polimerisasi), kehancuran agregat dan mengelupasnya selaput

aspal pada agregat. Faktor tersebut dipengaruhi oleh cuaca, air, suhu atau

temperatur dan keausan akibat gesekan roda kendaraan. Sifat tahan lama

(durability) untuk Campuran Aspal Beton ini dilakukan dengan uji Marshall.

Pengujian tersebut untuk mengetahui ketahanan campuran bilamana diadakan

penggantian bahan pengisi dengan filler pengganti dengan kadar yang bervariasi

4%, 5%, 6%, 7%, dan 7,91% baik dengan semen, limbah karbit maupaun limbah

batubara terhadap campuran normal di dalam laboratorium dengan melakukan

perendaman dalam air dengan suhu 600C dengan variasi perendaman 0 hari (30

Menit), 1 hari, 7 hari dan 14 hari.

Sifat tahan lama (durability) atau keawetan suatu campuran ditunjukkan

oleh nilai indeks penurunan stabilitas (Ips) dinyatakan dalam %, dan nilai

penurunan stabilitas (Nps) dinyatakan dalam kg.

Pada Tabel 4.14 terlihat bahwa campuran dengan filler semen indeks

penurunan stabilitas (Ips) berkurang dari 6,191% pada campuran dengan kadar


commit to user

84

filler semen sebesar 4 %, menjadi 2,598 % pada campuran dengan pemakaian

kadar filler semen maks (FM) sebesar 7,91 %. Sedangkan nilai penurunan

stabilitas (Nps) berkurang dari 74,300 kg pada campuran dengan filler 4 %,

menjadi 31,616 kg pada campuran dengan pemakaian filler maks (FM) sebesar

7,91 %. Pada kadar filler 5 % Indeks penurunan stabilitas Ips mencapai nilai

optimum yaitu sebesar 7,350 % dan Nilai penurunan stabilitas Nps sebesar 90,350

kg.

Pada campuran dengan filler limbah karbit indeks penurunan stabilitas (Ips)

berkurang dari 9,586 % pada campuran dengan kadar filler 4 % menjadi 5,782 %

pada campuran dengan pemakaian kadar filler limbah karbit maks (FM) sebesar

7,91 %. Sedangkan nilai penurunan stabilitas (Nps) berkurang dari 113,994 kg

pada campuran dengan kadar filler 4 % menjadi 69,361 kg pada campuran dengan

pemakaian kadar filler maks (FM) sebesar 7.91 %. Indeks penurunan stabilitas

Ips mencapai optimum pada kadar filler 4 % yaitu sebesar 9,586 % dan nilai

penurunan stabilitas Nps sebesar 113,994 kg.

Pada campuran dengan filler limbah batubara indeks penurunan stabilitas

(Ips) bertambah dari 8,855 % pada campuran dengan kadar filler 4 % menjadi

22,450 % pada campuran dengan pemakaian kadar filler limbah batubara maks

(FM) sebesar 7,91 %. Sedangkan nilai penurunan stabilitas (Nps) bertambah dari

51,361 kg pada campuran dengan kadar filler 4 % menjadi 176,783 kg pada

campuran dengan pemakaian kadar filler maks (FM) sebesar 7,91 %. Indeks

penurunan stabilitas Ips mencapai optimum pada kadar filler 7,91 % yaitu sebesar

22,450 % dan nilai penurunan stabilitas Nps sebesar 178,695 kg pada kadar filler

7%.

Dari Tabel 4.14 dan Tabel 4.15 terlihat bahwa campuran yang menggunakan

filler semen dan limbah karbit makin besar kadar filler yang digunakan nilai Ips

dan Nps cenderung makin kecil. Sedangkan pada campuran yang menggunakan

limbah batubara terlihat hal sebaliknya, makin besar kadar filler yang digunakan,

nilai Ips dan Nps cenderung makin besar pula.


commit to user

85

Gambar 4.9. Perbedaan Nilai Penurunan Stabilitas (Nps) Pada Beberapa Kadar

Filler

Gambar 4.10 Hubungan Kadar Filler dengan Nilai Penurunan Stabilitas


commit to user

86

Nilai hasil perhitungan Indeks Penurunan Stabilitas (Ips) ditunjukkan dalam

grafik di bawah ini:

Gambar 4.11. Perbedaan Indeks Penurunan Stabilitas (Ips) Pada Beberapa Kadar

Filler

Gambar 4.12. Hubungan Kadar Filler dengan Indeks Penurunan Stabilitas (Ips)


commit to user

87

4.5. Pengujian Rembesan (Permeabilitas)

Pengujian permeabilitas bertujuan untuk mendapatkan koefisien

permeabilitas yaitu kemampuan lapisan aspal beton dalam mengalirkan zat alir

(fluida). Pengujian dilakukan dengan mengalirkan air bertekanan melewati benda

uji, waktu yang diperlukan untuk melewatkan air dalam satuan volume merupakan

salah satu variabel dalam menentukan besarnya koefisien permeabilitas. Data lain

yang diperlukan dalam perhitungan adalah diameter sampel (cm), volume

tampungan air (ml) dan tekanan air (kg/cm2). Kemudian dari data tersebut

dilakukan perhitungan koefisien permeabilitas dalam satuan cm/dtk, berikut

disajikan contoh perhitungan permeabilitas :

Contoh perhitungan permeabilitas pada kadar aspal optimum (KAO 6%)

dan kadar filler max (FM 7,91%) adalah sbb :

1. Perhitungan permeabilitas untuk campuran dengan filler Semen :

Kode benda uji : semen 6.7,91.1

Waktu rembesan (t) : 230 detik

Volume air rembesan (v) : 1000 cm3

Berat jenis air (ɤ ) : 1x10-3

kg/cm3

Tekanan air pengujian (p) : 3 kg/cm2

Tebal rata-rata benda uji (T) : 6,585 cm

Luas penampang benda uji (A) : π d2

: x 3,14 x 102

: 78,5 cm2

Besarnya Kecepatan (nilai) permeabilitas adalah sbb :

K = 000121,023035,78

001,0585,61000

xx

xx

AxPxt

VxTx = 1,21x10

-4 (cm/detik)

2. Perhitungan permeabilitas untuk campuran dengan filler limbah Karbit :

Kode benda uji : karbit 6.7.91.1




kg/cm3


commit to user

88




: x 3,14 x102

: 78,5cm2


K = 000197,013035,78

001,004125,61000

xx

xx

AxPxt

VxTx = 1,97x10

-4 (cm/detik)

3. Perhitungan permeabilitas untuk campuran dengan filler Batu Bara :

Kode benda uji : batubara 6.79,1.1




kg/cm3




: x 3,14 x 102

: 78.5cm2


K = 000282,09435,78

001,0245,61000

xx

xx

AxPxt

VxTx= 2,82x10

-4 (cm/detik)

Hasil perhitungan permeabilitas pada kadar aspal optimum (KAO) dan filler

max (FM) tersaji pada Tabel 4.24.

Dari hasil pengujian permeabilitas seperti tersaji pada Tabel 4.24, terlihat

bahwa campuran yang menggunakan filler limbah batubara memiliki nilai

permeabilitas yang terbesar (3,35x10-4

cm/detik) dibandingkan dengan campuran

yang menggunakan filler limbah karbit (1,96x10-4

cm/detik) atau yang

menggunakan filler semen (1,34x10-4

cm/detik).


commit to user

89

Hal ini menunjukkan bahwa campuran yang menggunakan filler dari limbah

batubara mempunyai kemampuan paling besar untuk dapat mengalirkan air, atau

dengan kata lain mempunyai koefisien impermeabilitas paling kecil, atau

mempunyai potensi kedap paling kecil. Ini berarti campuran yang memakai filler

limbah batubara mempunyai potensi paling rawan terhadap kemungkinan terkena

resiko terjadinya oksidasi. Dengan kata lain campuran dengan filler limbah

batubara akan lebih pendek umur pelayanannya (Durabilitasnya paling rendah),

kemudian disusul campuran yang memakai filler limbah karbit dan terakhir adalah

campuran dengan filler semen (paling awet).

Gambar 4.13. Grafik perbandingan nilai permeabilitas pada KAO dan FM

4.6. Uji Unconfined Compressive Stength (UCS)

Pengujian UCS ini untuk mengetahui kuat tekan dari perkerasan beraspal.

Kuat tekan lapis permukaan merupakan indikasi langsung untuk mengetahui

berapa besarnya beban yang mampu diterima perkerasan jalan. Kuat tekan

merupakan kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan beban yang bekerja

secara vertikal. Beban yang bekerja secara vertikal yang disebabkan oleh berat

kendaraan termasuk muatan yang membebani perkerasan sevara vertikal.

Besarnya kuat tekan bebas dihitung berdasarkan rumus :


commit to user

90

UCS A

P

Dengan : P = beban terkoreksi,

A = luas penampang benda uji.

Contoh perhitungan UCS kadar aspal optimum (KAO 6%) dan kadar filler max

(FM 7,91%) adalah sbb :

1. Perhitungan UCS untuk campuran dengan filler semen :

Kode benda uji : semen 6.7,91.1

Beban terkoreksi (P) : 40 KN


: x 3,14 x 102

: 78,5 cm2

UCS = = 5,78

40 = 0,51 KN/cm

2 =

51 kg/ cm

2

2. Perhitungan UCS untuk campuran dengan filler karbit:

Kode benda uji : karbit 6.7,91.1



: x 3,14 x 102

: 78,5 cm2

UCS = = = 0,38 KN/cm2

= 38 Kg/cm2

3. Perhitungan UCS untuk campuran dengan filler batu bara:

Kode benda uji : batubara 6.7,91.1



: x 3,14 x 102

: 78,5 cm2


commit to user

91

UCS = = = 0,45 KN/cm2

= 45 Kg/cm2

Hasil perhitungan UCS pada kadar aspal optimum (KAO) dan filler max

(FM) tersaji pada tabel 4.25.

Dari hasil pengujian UCS seperti tersaji pada Tabel 4.25, terlihat bahwa

campuran yang menggunakan campuran filler limbah batubara memiliki nilai

UCS yang paling kecil (30 kg/cm2) dibandingkan dengan campuran yang

menggunakan filler limbah karbit (45 kg/cm2) atau campuran yang memakai filler

semen (47kg/cm2). Hal ini dapat diartikan bahwa bila beban lalu lintasnya sama,

maka campuran yang menggunakan filler batubara akan lebih pendek masa

pelayanannya (durabilitasnya paling rendah) kemudian diikuti campuran dengan

filler limbah karbit dan terakhir campuran dengan filler semen (paling awet).

Gambar 4.14. Grafik perbandingan nilai UCS pada KAO dan FM

4.7. Uji Indirect Tensile Strength (ITS)

Pengujian ITS dimaksudkan untuk mengetahui kuat tarik dari perkerasan

beraspal. Nilai ITS yang tinggi berhubungan dengan makin tahannya perkerasan

terhadap potensi retak pada suhu rendah. Perhitungan besarnya nilai kuat tarik tak

langsung menggunakan rumus :


commit to user

92

ITS )(

2

hd

xP

Dengan : P = beban terkoreksi,

π = phi (3,14),

h = tebal rata- rata benda uji,

d = diameter benda uji.

1. Perhitungan ITS untuk campuran dengan filler semen

Kode sampel : ITS. A6. S7,91. 1

Pembacaan beban ITS : 34,5 lb x 0,454

: 15,663 kg

Beban terkoreksi : Beban x faktor kalibrasi x koreksi tebal

: 15,663 x 30,232 x 0,98

: 464,05 kg

Besarnya kuat desak terkoreksi menggunakan rumus berikut :

ITS = = = 0,046 kg/mm2

= 4,6 kg/cm2

2. Perhitungan ITS untuk campuran dengan filler limbah karbit

Kode sampel : ITS. A6. K7,91. 1

Pembacaan beban ITS : 28,5 lb x 0,454

: 12,939 kg


: 406,82 kg


ITS = = = 0,042 kg/mm2

= 4,2 kg/cm2

3. Perhitungan ITS untuk campuran dengan filler limbah batu bara

Kode sampel : ITS. B6. S7,91. 1

Pembacaan beban ITS : 24 lb x 0,454

: 10,896 kg


: 10,896 x 30,232 x 0,96


commit to user

93

: 316,23 kg


ITS = = = 0,031 kg/mm2

= 3,1 kg/cm2

Dari hasil pengujian ITS seperti tersaji pada Tabel 4.26 terlihat bahwa

campuran yang menggunakan campuran filler limbah batubara memiliki nilai ITS

yang paling kecil (3,35 Kg/cm2) dibandingkan dengan campuran yang

menggunakan filler limbah karbit (4,40 Kg/cm2) atau campuran yang memakai

filler semen (5,23 Kg/cm2). Hal ini menunjukkan bahwa campuran yang

menggunakan filler limbah batubara memiliki potensi ketahanan paling kecil

untuk menghadapi kemungkinan retak dibandingkan campuran yang memakai

filler limbah karbit dan campuran yang memakai filler semen. Dengan kata lain

campuran dengan limbah batubara akan lebih pendek umur pelayanannya

(durabilitasnya paling rendah) kemudian diikuti campuran dengan filler limbah

karbit dan terakhir campuran dengan filler semen (paling awet).

Gambar 4.15. Grafik perbandingan nilai ITS pada KAO dan FM


commit to user

94

4.8. Rekapitulasi Hasil Penelitian

Tabel 4.20. Rekapitulasi Marshall Properties untuk Perendaman 14 hari

dengan KAO 6%

Karakteristik

Marshall

Kadar

Filler Filler

Semen

Filler

Limbah

Karbit

% naik/turun

terhadap

semen

Filler

Limbah

Batubara

% naik/turun

terhadap

semen ( % )

Nilai

Stabilitas

(kg)

4 1019,389 1009,943 -0,927 374,592 -63,253

5 1055,943 1023,234 -3,098 396,242 -62,475

6 1098,282 1083,589 -1,338 413,042 -62,392

7 1182,952 1174,550 -0,710 494,833 -58,170

7,91 1115,232 1080,934 -3,075 484,580 -56,549

Marshall

Quotient

(kg/mm)

4 265,928 268,126 0,827 93,648 -64,784

5 273,089 264,630 -3,098 101,601 -62,796

6 289,021 285,155 -1,338 106,821 -63,040

7 311,303 303,763 -2,422 130,219 -58,170

7,91 301,414 286,974 -4,791 130,968 -56,549

VIM (%)

4 4,700 4,981 5,972 21,998 368,009

5 4,614 4,942 7,106 21,855 373,701

6 4,770 4,887 2,459 21,834 357,761

7 4,425 4,803 8,533 21,693 390,193

7,91 4,314 4,719 9,384 20,922 384,942

Tabel 4.21. Rekapitulasi Hasil Pengujian Durabilitas dengan KAO 6%

Durabilitas Kadar Filler

(%) Filler Semen

Filler Limbah

Karbit

Filler Limbah Batu

Bara

Ips (%) 4

6,191 9,586 8,855

Nps (kg) 74,300 113,994 51,361

Ips (%) 5

7,350 8,349 8,437

Nps (kg) 90,350 100,903 49,200

Ips (%) 6

5,429 7,252 18,897

Nps (kg) 66,996 88,293 127,318

Ips (%) 7

4,632 2,907 22,152

Nps (kg) 58,701 35,719 178,695

Ips (%) 7,91

2,598 5,782 22,450

Nps (kg) 31,616 69,361 176,783


commit to user

95

Tabel 4.22. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Permeabilitas

KODE FILLER MAX

KADAR

ASPAL OPTIMUM

(KAO)

DIAMETER BENDA UJI

TEBAL BENDA UJI

TEBAL WAKTU

REMBESAN NILAI

SAMPEL (FM) RATA-

RATA (t) REMBESAN

T1 T2 T3 T4 (T) (K)

(%) (%) (cm) (cm) (cm) (detik) (cm/detik)

- 6 .7,91. 1

Semen

7,91

10 6,66 6,55 6,49 6,64 6,585 230 0,000121

- 6 .7,91. 2 6 10 6,03 5,83 6,0 6,28 6,035 168 0,000152

- 6 .7,91. 3 10 6,05 6,07 6,12 6,15 6,097 202 0,000128

Rata-rata 0,000134

(1,34x10-4)

- 6 .7,9 . 1 Limbah

Karbit

7,91

10 5,97 6,08 6,09 6,02 6,040 130 0,000197

- 6 .7,9 . 2 6 10 6,17 6,16 6,06 6,14 6,133 129 0,000202

- 6 .7,91. 3 10 6,44 6,50 6,40 6,39 6,433 144 0,000189

Rata-rata 0,000196

(1,96x10-4)

- 6 .7,91 .1 Limbah

Batu Bara

7,91

10 6,27 6,27 6,19 6,25 6,245 94 0,000282

- 6 .7,91 .2 6 10 6,28 6,14 6,14 6,22 6,195 64 0,000411

- 6 .7,91. 3 10 6,04 6,09 6,02 6,05 6,050 80 0,000311

Rata-rata 0,000335

(3,35x10-4)

Tabel 4.23. Rekapitulasi Hasil Perhitungan UCS

Kode

Sampel

Kadar

Filler

Kadar

Aspal

Optimum

Beban

Terkoreksi

Diameter

Sampel

Luas

Penampang

Nilai

UCS

(%) (KN) (cm) (cm2) (Kg/cm

2)

6.7, 91.1 Semen

6

40 10 78,8 51

6.7,9.1.2 7,91

40 10 78,5 51

6.7,9.1.3 30 10 78,5 38

Rata – rata 47

6.7, 91.1

Limbah

Karbit

7,91

6

30 10 78,5 38

6.7,9.1.2 35 10 78,5 45

6.7,9.1.3 40 10 78,5 51

Rata - rata 45

6.7, 91.1 Limbah

Batu

Bara

7,91

6

35 10 78,5 45

6.7,9.1.2 10 10 78,5 13

6.7,9.1.3 25 10 78,5 32

Rata - rata 30


commit to user

96

Tabel 4.24 Rekapitulasi Hasil Perhitungan ITS

Kode

Sampel

Kadar

Filler

Kadar Aspal

Optimum

Pembacaan

Dial

Beban

Terkoreksi

Nilai ITS

(%) (%) (lb) (kg) (Kg/cm2)

6.7, 91.1

Semen

7,91 6

34,5 464,05 4,60

6.7,9.1.2 39 540,64 5,34

6.7,9.1.3 40,5 572,55 5,74

Rata – rata 5,23

6.7, 91.1 Limbah

Karbit

7,91

6

28,5 406,82 4,20

6.7,9.1.2 31 429,74 4,26

6.7,9.1.3 33 471,05 4,74

Rata - rata 4,40

6.7, 91.1 Limbah

Batu Bara

7,91

6

24 316,23 3,10

6.7,9.1.2 27 352,05 3,41

6.7,9.1.3 26,5 360,08 3,54

Rata – rata 3,35

4.9. Komparasi Pemakaian Filler Semen, Limbah Karbit, dan

Limbah Batubara terhadap Marshall Properties.

Dalam penelitian ini telah dihasilkan nilai-nilai Marshall Properties

(Stabilitas, Flow, Marshall Quotient, VIM) bila campuran aspal beton dengan

kadar aspal sebesar 6% tersebut menggunakan masing-masing filler semen,

limbah karbit, dan limbah batubara dengan kadar filler yang maksimum yaitu

7,91 % dari berat total agregat. Kemudian hasil tersebut dibandingkan dengan

persyaratan Marshall Properties yang dikeluarkan oleh Departemen Pekerjaan

Umum seperti terlihat pada Tabel 2.6. Persyaratan Sifat Campuran.

Ternyata campuran aspal beton yang memakai filler semen dan limbah

karbit Marshall Propertiesnya memenuhi persyaratan semua, sedang campuran

aspal beton yang memakai filler limbah batubara sebagian tidak memenuhi

persyaratan. Hal ini bisa dilihat pada tabel berikut ini.


commit to user

63

Tabel 4.25. Komparasi Pemakaian Filler Semen, Limbah Karbit, dan Limbah Batubara dengan KAO 6% dan FM 7,91%

Abu Batu Semen Karbit Batu Bara

30 menit 30 menit 1 Hari 7 Hari 14 Hari 30 menit 1 Hari 7 Hari 14 Hari 30 menit 1 Hari 7 Hari 14 Hari

Stabilitas 1128,070* 1217,116* 1198,487* 1152,534* 1115,232* 1199,573* 1139,430* 1103,270* 1080,934* 787,449* 634,298* 540,040** 484,580**

Kelelehan 3,500* 3,500* 3,600* 3,700* 3,700* 3,600* 3,600* 3,800* 3,800* 3,500* 3,600* 3,700* 3,700*

MQ 309,980* 344,467* 329,859* 308,715* 301,414* 333,215* 310,754* 292,904* 286,974* 227,149* 176,194*** 145,983*** 130,968***

VIM 5,092*** 4,073* 4,193* 4,247* 4,314* 4,344* 4,462* 4,520* 4,719* 11,662*** 13,769*** 18,300*** 20,922***

Keterangan:

Lihat Tabel 2.6 Persyaratan Sifat Campuran, halaman 31

* : Memenuhi syarat untuk lalulintas berat, sedang maupun ringan

** : Tidak memenuhi syarat untuk lalulintas berat, tapi masih memenuhi syarat untuk lalulintas sedang dan lalulintas ringan

*** : Tidak memenuhi syarat untuk lalulintas berat, sedang, maupun ringan.


commit to user

98

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan serta pembahasan yang telah

diuraikan di muka maka diperoleh kesimpulan :

1. Hasil penelitian untuk nilai-nilai uji Marshall dengan waktu perendaman 14

hari dan kadar Filler Maksimum (FM = 7,91 %) dapat disimpulkan sebagai

berikut :

a. Nilai stabilitas (stability) campuran dengan filler semen (1115,232 kg)

lebih besar dari campuran dengan filler limbah karbit (1080,934 kg),

sedangkan campuran dengan filler limbah batubara (484,580 kg) nilai

stabilitasnya paling kecil.

b. Nilai kelelehan (flow) campuran dengan filler limbah karbit (3,8 mm)

terlihat sedikit lebih besar dari campuran dengan filler semen (3,7 mm)

sedangkan nilai kelelehan campuran dengan filler limbah batubara (3,7

mm) terlihat sama besardengan campuran yang memakai filler semen

(3,7 mm).

c. Nilai hasil bagi Marshall (Marshall Quotient) campuran dengan filler

semen (301,414 kg/mm) lebih besar dari campuran dengan filler limbah

karbit (286,974 kg/mm), sedangkan campuran dengan filler limbah

batubara (130,968 kg/mm) nilai hasil bagi marshallnya paling kecil.

Campuran dengan filler limbah batubara mempunyai nilai MQ kecil,

artinya campuran tersebut mempunyai sifat plastis yang berakibat

perkerasan mudah mengalami deformasi akibat beban lalu lintas,

artinya perkerasan tersebut tidak awet.

d. Nilai rongga dalam campuran (Void In Mix) campuran dengan filler

limbah karbit (4,719 %) terlihat sedikit lebih besar dari campuran

dengan filler semen (4,314 %), sedangkan nilai VIM campuran dengan


commit to user

99

filler limbah batubara (20,922 %) terlihat paling besar dibanding kedua

filler lainnya.

Dengan demikian dapat disimpulkan campuran dengan limbah batubara

bersifat keropos, sehingga menghasilkan suatu konstruksi perkerasan yang tidak

awet, mudah teroksidasi.

2. Hasil penelitian untuk nilai-nilai durabilitas dengan waktu perendaman,

30 menit (0 hari), 1 hari, 7 hari dan 14 hari dan kadar Filler Maksimum

(FM = 7,91 %) dapat disimpulkan sebagai berikut :

Indek penurunan stabilitas dan nilai penurunan stabilitas campuran dengan

filler limbah karbit lebih besar dari campuran dengan filler semen, hanya

pada kadar filler 7% Ips limbah karbit terlihat lebih kecil dibanding filler

semen. Sedangkan campuran dengan filler batubara pada semua kadar filler

nilai Ips nya semuanya lebih besar dari campuran dengan filler semen.

3. Hasil penelitian untuk nilai permeabilitas ( K ) dengan kadar Filler

Maksimum (FM = 7,91 %) dapat disimpulkan sebagai berikut :

Nilai permeabilitas campuran dengan filler semen (1,34x10-4

cm/detik) lebih

kecil dari campuran dengan filler limbah karbit (1,96x19-4

cm/detik),

sedangkan campuran dengan filler limbah batubara (3,35x10-4

cm/detik)

paling besar nilainya. Artinya campuran dengan filler semen adalah

campuran yang paling sulit dilewati air, disusul campuran dengan filler

limbah karbit, terakhir adalah campuran dengan filler limbah batubara.

4. Hasil penelitian untuk nilai Unconfined Compressive Strength (UCS)

dengan kadar Filler Maksimum (FM = 7,91 %) dapat disimpulkan sebagai

berikut : Nilai UCS campuran dengan filler semen (47 kg/cm2) terlihat

paling besar, kemudian diikuti campuran dengan filler limbah karbit (45

kg/cm2), sedangkan campuran dengan filler limbah batubara nilai UCS nya

paling kecil (30 kg/cm2 ).

5. Hasil penelitian untuk nilai Indirect Tensile Strength (ITS) dengan kadar

Filler Maksimum (FM = 7,91 %) dapat disimpulkan sebagai berikut : Nilai

ITS campuran dengan filler semen adalah paling besar (5,23 kg/cm2), diikuti


commit to user

100

campuran dengan filler limbah karbit (4,40 kg/cm2), sedangkan campuran

dengan filler limbah batubara nilai ITS nya paling kecil (3,35 kg/cm2).

5.2. Saran

Karena:

1. Sebagian industri-industri besar di Indonesia banyak yang menggunakan

batubara sebagai energi pembakarannya, hal ini akan menghasilkan limbah

batubara yang melimpah. Sayangnya sampai saat ini belum ada pemikiran

yang bersifat nasional untuk memanfaatkan limbah batubara tersebut.

2. Batubara sendiri merupakan industri tambang unggulan di pulau Kalimantan

dan Sumatera.

3. Sedang limbah karbit sendiri belum ada survey yang mengarah

penghitungan deposit limbah karbit, padahal usaha pengelasan yang

menggunakan karbit sebagai bahan utamanya banyak dijumpai di hampir

semua kabupaten dan kota di pulau Jawa maupun luar Jawa.

4. Sedang dicanangkannya pembangunan Infrastruktur Nasional, utamanya

Jalan Raya yang akan membutuhkan banyak filler.

5. Akan direncanakannya pembangunan jalan yang bersifat politik di pulau-

pulau terluar di seluruh Indonesia, agar masyarakat di wilayah perbatasan

dengan negara lain tidak merasa terisolasi, hal ini juga akan banyak

membutuhkan filler.

Maka:

Perlu ditindak lanjuti dengan penelitian yang bersifat komprehensif,

misalnya sifat-sifat kimia dari limbah batubara maupun limbah karbit dan

penelitian yang berhubungan dengan bahan perkerasan jalan dengan lebih teliti

lagi, agar didapat perkerasan jalan yang secara teknis memenuhi persyaratan dan

secara ekonomis lebih menguntungkan. Semisal pengurangan kebutuhan semen

yang diganti fly ash limbah batubara ataupun limbah karbit kemudian

dikombinasi dengan bahan tambah untuk pembuatan perkerasan jalan aspal beton,

yang memungkinkan didapatkan perkerasan jalan yang memenuhi standard

perencanaan.

T E S I S - digilib.uns.ac.id... · filler semen portland, ... especially road infrastructure, in...

Documents

Transcript of T E S I S - digilib.uns.ac.id... · filler semen portland, ... especially road infrastructure, in...