Penentuan Nilai Stabilitas Marshall Dengan Menggunakan Artificial Neural Network

(1)

No

Passing 200 Passing 50 Passing 30 Passing 8 Passing 4 Passing 1/2 Crushed Aggregate

Asphalt Content

Marshall Sability 1 

6,37  16,94 24,86 51,21 65,53 91,7 48,79 6,1 974

6,06  17,65 24,72 50,5 64,17 93,95 49,5 6,1 959

6,2  18,18 25,35 51,19 65,3 92,75 48,81 6,11 930

5,93  17,89 24,75 53,36 69,33 92,67 46,64 6,11 900

6,13  15,29 22,39 52,11 67,37 94,71 47,89 6,1 915

6,37  17,74 24,21 50,06 62,94 94,01 49,94 6,12 989

6,32  15,89 23,54 52,05 68,43 92,53 47,95 6,11 930

6,96  16,87 26,96 50,99 66,25 93,21 49,01 6,12 944

6,23  16,66 23,43 51,25 67,56 91,68 48,75 6,12 944

10 


(2)

14 

6,67  16,1 25,21 50,11 64,29 92,97 49,89 6,1 1003

15 

5,97  15,58 25,91 50,87 65,21 91,93 49,13 6,12 974

16 

7  12,14 26,82 52,35 66,01 93,15 47,65 6,09 885

17 

6,32  16,08 25,72 51,97 65,29 95,52 48,03 6,12 944

18 

6,55  16,91 26,31 52,56 66,16 94,29 47,44 6,11 915

19 

5,92  15,21 24,46 51,02 64,77 93,1 48,98 6,1 959

20 

6,39  16,37 26,01 50,47 63,98 91,6 49,53 6,1 989

21 

6,76  15,55 25,19 51,51 65,49 92,81 48,49 6,11 959

22 

7,02  16,5 26,57 53,06 66,01 95,35 46,94 6,1 900

23 

6,2  15,3 26,04 51,04 64,63 93,01 48,96 6,12 930

24 

6,89  16,06 24,41 50,46 63,87 91,68 49,54 6,1 1018

25 

6,14  15,64 26,69 51,19 64,4 93,01 48,41 6,12


(3)

27 

5,79  14,95 24,34 51,73 64,56 93,56 48,27 6,11 989

28 

6,22  16,04 25,26 53,06 66,02 94,14 46,94 6,12 915

29 

7,23  17,04 26,88 52,54 65,09 93,12 47,46 6,09 915

30 

6,14  15,85 25,64 51,41 64,4 92,2 48,59 6,1 1018

31 

6,39  16,2 26,29 52,01 63,73 93,98 47,99 6,1 974

32 

6,34  15,55 22,92 51,04 66,9 93,45 48,96 6,11 930

33 

6,08  16,02 25,42 51,66 68,03 92,5 48,34 6,12 885

34 

6,48  16,13 25,47 51,06 67,9 92,57 48,94 6,11 959

35 

6,8  16,95 27,12 51,05 66,43 93,17 48,95 6,12 944

36 

5,97  14,83 23,9 50,99 67,53 94,36 49,01 6,1 930

37 

6,38  17,15 24,69 50,6 63,42 93,85 49,4 6,12 989

38 

6,37  17,74 25,35 53,2 68,55 92,83 46,8 6,09


(4)

40 

6,07  17,49 25,07 50,66 64,01 93,79 49,34 6,1 974

41 

6,22  17,56 25,22 51,38 65,77 91,93 48,62 6,1 959

42 

6,45  16,72 26,15 51,73 66,52 93,08 48,27 6,11 930

43 

6,24  16,44 26,1 50,93 66,99 93,93 49,07 6,12 989

44 

6,49  16 25,3 50,1 64,11 92,25 49,9 6,12 1033

45 

6,1  15,43 25,75 50,61 65,05 91,77 49,39 6,11 974

46 

6,83  17 26,66 52,18 65,85 92,99 47,82 6,1 900

47 

6,48  15,92 25,56 51,82 65,13 92,36 48,18 6,12 959

48 

6,39  16,75 26,15 52,4 66 94,13 47,6 6,11 915

49 

5,77  15,06 24,31 50,87 64,63 92,94 49,13 6,09 1018

50 

6,24  16,22 25,85 50,31 63,83 91,44 49,69 6,09 1003

51 

6,59  15,38 25,02 51,34 65,33 92,65 48,66 6,12


(5)

53 

6,06  15,15 25,9 50,89 64,47 92,85 49,11 6,1 1003

54 

6,73  15,9 24,25 50,3 63,71 91,52 49,7 6,1 1018

55 

5,98  15,46 26,58 51,09 64,23 92,85 48,91 6,12 944

56 

6,41  16,41 26,18 37,02 66,01 94 47,48 6,09 871

57 

5,95  14,79 24,18 51,57 64,61 93,4 48,43 6,11 959

58 

6,09  15,9 25,11 52,91 65,87 93,98 47,09 6,1 915

59 

7,1  17,09 27,77 52,35 64,87 92,96 47,65 6,11 930

60 

5,99  15,7 25,48 51,19 64,24 92,04 48,81 6,1 974

61 

6,42  16,03 26,13 51,78 63,56 93,82 48,22 6,11 959

62 

6,22  15,34 23,8 50,7 66,76 93,29 49,3 6,11 1003

63 

6,02  15,96 25,26 51,52 67,88 92,34 48,48 6,1 959

64 

6,34  16,31 25,05 51,36 67,61 92,41 48,64 6,09


(6)

66 

5,96  14,79 24,32 52,2 67,8 94,07 47,8 6,1 989

67 

6,25  15,48 25,37 50,37 63,25 93,15 49,63 6,12 989

68 

6,19  17,2 25,11 53,03 67,95 92,66 46,97 6,11 871

69 

6,51  18,05 25,64 51,11 65,08 92,39 48,89 6,12 944

70 

6,07  17,17 24,82 50,58 63,81 93,59 49,42 6,11 989

71 

6,34  16,48 25,93 51,54 66,26 92,94 48,46 6,11 959

72 

6,07  16,29 25,93 50,87 66,52 93,56 49,13 6,1 1003

73 

6,22  15,31 24,7 50,27 64,33 92,09 49,73 6,09 1033

74 

5,92  15,19 25,45 50,82 64,85 91,51 49,18 6,1 959

75 

6,68  14,67 26,49 52,05 65,68 92,83 47,95 6,12 930

76 

5,95  15,45 22,65 50,62 66,77 93,5 49,38 6,1 1018

77 

6,4  16,72 23,6 51,41 67,83 91,84 48,59 6,11


(7)

79 

7,12  17,03 27,12 51,15 66,41 93,37 48,85 6,12 959

80 

6,3  15,46 22,55 52,26 67,53 94,87 47,74 6,09 885

81 

6,55  17,91 24,39 50,23 63,11 94,17 49,77 6,1 1048

82 

6,1  18,06 24,92 53,53 69,49 92,83 46,47 6,1 959

83 

6,36  18,34 25,51 51,35 65,5 92,91 48,65 6,11 959

84 

6,22  17,81 24,88 50,66 64,35 94,13 49,34 6,1 1003

85 

6,52  17,97 25,51 51,37 66,08 91,93 48,63 6,12 944

86 

6,76  16,94 26,46 52,05 66,78 93,18 47,95 6,12 900

87 

6,48  16,78 26,13 52,62 67,32 92,77 47,38 6,09 900

88 

6,83  16,27 25,38 50,27 64,35 93,13 49,73 6,09 930

89 

6,12  15,74 26,07 50,93 65,37 92,06 49,07 6,12 915

90  7,15 


(8)

92 

6,71  17,07 26,47 52,72 66,32 94,45 47,28 6,11 944

93 

6,08  15,38 24,62 51,18 64,93 93,26 48,82 6,1 989

94 

6,53  16,62 26,22 50,6 64,14 91,76 49,4 6,1 1018

95 

6,92  15,86 25,41 51,78 65,83 93,21 48,22 6,1 974

96 

7,06  16,7 26,73 53,34 66,25 95,51 46,66 6,11 871

97 

6,39  15,53 26,28 51,24 64,85 93,21 48,76 6,09 915

98 

7,03  16,3 25,01 50,46 64,12 91,81 49,54 6,11 974

99 

6,18  15,75 26,96 51,46 64,88 93,28 48,54 6,12 944

100

6,69  15,84 26,2 52,26 66,68 94,35 47,74 6,12 930

101

5,95  15,14 24,59 51,95 64,79 93,84 48,05 6,1 959

102

6,5  16,36 25,42 53,26 66,14 95,32 46,74 6,11 871

103

7,28  17,17 27,05 52,95 65,29 93,42 47,05 6,12


(9)

105

6,43  16,52 26,39 52,5 63,9 94,22 47,8 6,11 944

106

6,6  15,74 23,12 51,33 67,28 93,61 48,67 6,1 974

107

6,4  16,31 25,74 51,87 68,1 92,66 48,13 6,11 930

108

6,58  16,37 25,74 51,33 68,12 92,79 48,67 6,1 959

109

6,92  17,11 27,28 51,21 66,59 93,32 48,79 6,12 930

110


(10)

Ozgan, E. (2011), Artificial Neural Network Based Modelling of the Marshall Stability of Asphalt Concrete, Journal of Expert Systems with Applications, 38(5), 6025-6030.

Kandil., Khaled A. (2013), Modelling Marshall Stability and Flow for Hot Mix

Asphalt Using Artificial Intelligence Techniques, Journal of Nature and Science, 11(6).

Saffarzadeh, M., and Heidaripanah, A. (2009), Effect of Asphalt Content on the

Marshall Stability of Asphalt Concrete Using Artificial Neural Network, Journal of Transaction A: Civil Engineering, Sharif University of Technology; Vol. 16, No.1, pp. 98-105.

Heidaripanah, A., and Hasani, A. (2006), Effect of Crushed Aggregates

Percentage On Marshall Stability of Asphalt Concrete Using Artificial Neural Network”, Journal of Transportation Research, Vol. 3, No. 3; Page 173-182.

Flood, I., and Kartam, N. (1997), Artificial Neural Networks for Civil Engineers;

Advanced Features and Application, American Society of Civil Engineer Expert System and Artificial Intelligence Techniques.

Gerhenson, Carlos. “Artificial Neural Network for beginners”, Sussex University

Press.

Siegfried.(2009), Perkiraan Profil Perkerasan Menggunakan Metoda Jaringan

Syaraf Buatan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan, Bandung.

Hermawan, Arief. (2006), Jaringan Saraf Tiruan, Teori dan Aplikasi, Penerbit

Andi, Yogyakarta.

Alawi, M.H. and Rajab, M.I, “Determination of Optimum Bitumen Content and

Marshall Stability Using Neural Networks for Aspaltic Concrete Mixtures”, University of Umm Al-Qura, Kingdom of Saudi Arabia.

Departemen Pekerjaan Umum. 2010. “Seksi 6.1 Spesifikasi Lapis Resap Pengikat


(11)

METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Diagram Alur (Flowchart)

Pelaksanaan penelitian ini, memerlukan banyak hal yang harus diperhatikan sebagai persiapan dalam melakukan penelitian. Tujuannya agar memperkecil (meminimalisir) kesalahan dalam pengerjaan dari awal hingga akhir. Metode penelitian disusun untuk memberikan kemudahan dalam pelaksanaan sebuah penelitian sehingga berjalan lebih tepat efektif dan efisien. Tahapan prosedur pelaksanaan ini tergambar dalam suatu bagan alir metode penelitian yang terdapat pada gambar 3.1. Pengambilan data pada penelitian ini dilakukan di

Laboratorium Jalan Raya AMP Karya Murni Patumbak. Bahan-bahan yang

diambil berupa data agregat, stabilitas marshal dan kadar aspal yang diambil dari PT. Karya Murni Perkasa, Patumbak.

Sesuai dengan bagan alir dibawah, cara dalam pengambilan data dilakukan pada Pabrik Asphalt Mixing Plant, PT. Karya Murni Perkasa dengan mengambil data marshall test dan data extraction test. Dan program Artificial Neural Network digunakan untuk mencari nilai stabilitas marshall dari masing – masing sistem yang telah dirancang.


(12)

Mulai

Studi Literatur

Pemilihan Lokasi AMP

Pengumpulan Data Dari AMP Karya Murni, yaitu:

 Data Nilai Marshall Test:

1. Persentase Agregat Lolos Ayakan 200, 50, 30, 8, 4 dan ½ inch

2. Persentase Agregat Pecah 3. Stabilitas Marshall  Data Nilai Extraction Test:

1. Kadar Aspal


(13)

Gambar 3.1 Diagram Flowchart Mengelompokkan Data Input:

 Persentase Agregat Lolos Ayakan 200, 50, 30, 8, 4 dan ½ inch

 Persentase Agregat Pecah

 Kadar Aspal

Mengelompokkan Data Output:  Stabilitas Marshall

Kesimpulan Dan Saran

Selesai

Pengolahan Data Stabilitas Marshall dengan Program Artificial Neural Network

Perbandingan Stabilitas Marshall AMP Karya Murni dengan Artificial Neural Network


(14)

dengan pen.60/70 dan agregat yang digunakan. Semua pengujian sesuai dengan standar pengujian bahan yang mengacu pada SNI (Standart Nasional Indonesia) dan ASTM (American Society For Testing Material). Untuk pengujian bahan bitumen atau aspal, pada penelitian ini digunakan aspal penetrasi 60/70 dari Iran yang di dapat dari AMP Karya Murni Perkasa.

Cara pengumpulan data:

 Data yang diambil pada AMP tersebut adalah data:

 Persentase agregat lolos ayakan nomor 200, 50, 30, 8, 4 dan

½ inch.

 Persentase agregat hancur.

 Kadar aspal

 Stabilitas marshall.

 Sampel yang diambil sebanyak 110 sampel.

III.3 Pengembangan Model Artificial Neural Network

Stabilitas marshall dari sebuah campuran aspal beton bergantung pada berbagai jenis kriteria, termasuk bentuknya, gradasi agregat, dan tipe aspal. Untuk mengembangkan model ini, harus memiliki data input dan data output. Adapun data input-nya, yaitu:

 Persentase agregat yang lolos ayakan nomor 200, 50, 30, 8, 4, dan ½ inch.

 Persentase agregat pecah.


(15)

 Stabilitas marshall.

Sebelumnya, nomor neuron lapisan input adalah 8 dan neuron lapisan output adalah 1. Fungsi aktivasi yang digunakan adalah fungsi aktivasi tangent sigmoid untuk neuron hidden layer dan fungsi aktivasi linier untuk output layer. Data input dan output telah di normalisasi antara -1 dan 1 untuk meningkatkan keberhasilan dari jaringan.

Dalam rangka menginvestigasi nilai optimum dari neuron hidden layer, kemampuan penyamarataan jaringan telah diperkirakan. Berdasarkan pelatihan error yang berbeda pada setiap jaringan, dengan sebuah nilai yang ditetapkan pada hidden layer. Pada penelitian ini ditetapkan neuron 3, 6, 8 dan 10 yang digunakan pada hidden layer.

Nilai optimum pada hidden layer didapatkan dengan cara memasukkan nilai – nilai parameter yang telah ditentukan, kemudian men-train data input dan data output. Terdapat dua parameter yang digunakan, yaitu:

1. Parameter untuk membuat jaringan.

Yang terdiri dari:

 Tipe Jaringan (network type)

 Fungsi Pelatihan (training function)

 Fungsi Penyesuaian (adaption learning function)

 Fungsi Hasil (performance function)

 Nomor Lapisan (number of layers)


(16)

2. Parameter untuk melatih jaringan. Yang terdiri dari:

Show Window

Show Command Line Show

Epochs Time Goal Min. Grad Max. Fail Mu Mu dec Mu inc Mu max

Nilai – nilai yang digunakan pada parameter tersebut dibagi 2, yaitu dengan nilai asumsi yang mengarah ke pengurangan tingkat error dan nilai default yang memang sudah ada pada program.

Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan parameter-parameter yang akan mengarah pada pengurangan tingkat error. Karena semakin kecil

tingkat error yang terjadi akan membuat hasil prediksi semakin mendekati


(17)

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Persiapan Data

IV.1.1 Data Marshall Test dan Extraction Test

Data Marshall Test dan Extraction Test merupakan data utama yang

diperlukan pada penelitian ini. Data ini digunakan untuk menjalankan program Artificial Neural Network dengan cara mengelompokkan data menjadi dua bagian yaitu data input dan data output. Data Marshall Test dan Extraction Test yang digunakan adalah data persentase agregat yang lolos ayakan No. 200, 50, 30, 8, 4 dan ½ inch, persentase agregat hancur, stabilitas marshall dan kadar aspal. Adapun datanya dapat dilihat pada lampiran.

Dalam melakukan penelitian ini, data yang digunakan harus terlebih dahulu dikelompokkan menjadi data input dan data output. Program Artificial Neural Network memiliki prosedur yang harus ditaati, sehingga proses pengolahan data yang dilakukan dapat mencapai suatu hasil yang diinginkan. Adapun data yang dikelompokkan dalam data input dan data output yaitu:

1. Data input

 Persentase agregat yang lolos ayakan No. 200, 50, 30, 8, 4, dan ½ inch  Persentase agregat hancur


(18)

 Stabilitas Marshall

IV.2 Perhitungan Nilai Stabilitas Marshall Dengan Program Artificial Neural Network

Pada penelitian ini akan dilakukan perhitungan nilai stabilitas marshall dengan menggunakan program Artificial Neural Network. Perhitungan nilai stabilitas marshall ini akan menggunakan langkah-langkah perhitungan yang berdasarkan proses pengelolaan data pada program Artificial Neural Network. Data dikelola dengan menggunakan berbagai macam jenis nilai neuron yang terdapat pada Hidden Layer dan berbagai jenis parameter fungsi dan nilai.

IV.2.1 Variasi Parameter Untuk Desain Artificial Neural Network

Dalam perencanaan ini ada beberapa parameter desain yang divariasikan yaitu berupa parameter untuk membuat jaringan dan parameter nilai untuk melatih jaringan. Sebelum data di input dan target yang diimplementasikan ke dalam jaringan saraf tiruan harus terlebih dahulu memasukkan nilai parameter-parameternya. Definisi dari parameter-parameter tersebut telah dijelaskan pada Bab sebelumnya, pada Bab II. Adapun parameter-parameter beserta nilai yang digunakan baik dalam keadaan default maupun dalam keadaan penyesuaian jaringan, yaitu:

1. Parameter untuk membuat jaringan.


(19)

backpropagation.

 Fungsi Pelatihan (Training Function)

Pada penelitian ini digunakan fungsi pelatihan trainlm atau train Levenberg Marquardt Backpropagation.

 Fungsi Penyesuaian Pembelajaran (Adaption Learning Function)

Pada penelitian ini digunakan fungsi penyesuaian pembelajaran LEARNGDM.

 Fungsi Hasil (Performance Function)

Pada penelitian ini digunakan fungsi MSE (Mean Square Error)

 Nomor pada lapisan (Number of Layers)

Pada penelitian ini digunakan nomor pada lapisan 1.  Bagian (Properties for)

Pada penelitian ini digunakan bagian pada Layer 1.

 Nomor pada neuron (Number of neuron)

Pada penelitian ini digunakan neuron yang bervariasi, yaitu neuron 3, 6, 8 dan 10.

 Fungsi Aktivasi (Transfer function)

Pada penelitian ini digunakan tangent sigmoid 2. Parameter nilai untuk melatih jaringan.

Show

Pada penelitian ini digunakan nilai 25.  Epochs


(20)

ditampilkan pada proses pengolahan data.  Min_grad

Pada penelitian ini digunakan minimum gradient 1e-05.  Max_fail

Pada penelitian ini digunakan maximum fail 100.  Mu

Pada penelitian ini digunakan nilai mu yang bervariasi yang akan ditampilkan pada proses pengolahan data.

Mu_dec

Pada penelitian ini digunakan nilai mu_dec yang bervariasi yang akan ditampilkan pada proses pengolahan data.

Mu_inc

Pada penelitian ini digunakan nilai mu_inc yang bervariasi yang akan ditampilkan pada proses pengolahan data.

Mu_max

Pada penelitian ini digunakan mu_max 10.000.000.000.

IV.3 Proses Running Program Artificial Neural Network

Dalam proses running program neural network, dilaksanakan sebanyak 4 variasi neuron. Untuk menentukan nilai optimum dari tiap neuron hidden layer, neuron 3, 6, 8 dan 10 telah dipilih. Untuk menginvestigasi nilai optimum tersebut, dilakukan dengan cara pelatihan error yang berbeda pada setiap jaringan. Berikut


(21)

neuron 3.

1. Buka program Matlab, lalu masukkan data input dan data target ke menu

Workspace, lalu ketikkan “nntool” pada menu Command Window.

             

  Gambar 4.1 Tampilan Awal Program Matlab

2. Lalu tekan enter, maka akan keluar window program Neural


(22)

sebagai pengenalan terhadap jaringan.

Gambar 4.3 Tampilan menu Import to Network/Data Manager

4. Kembali ke menu Neural Network, kemudian klik New.


(23)

5. Masukkan parameter-parameter untuk membuat jaringan.

Gambar 4.5 Tampilan Menu Create Network or Data

6. Kemudian klik Create, lalu tutup menu Create Network or

Data. Klik network 1, maka akan muncul menu “Network: network 1” yang berisi menu view, train, simulate, adapt, reinitialize weights dan view/edit weights. Pada menu View dapat kita lihat gambar proses pengolahan data input = 8, hidden layer = 3, output layer = 1 dan output = 1.


(24)

7. Klik menu Train, lalu masukkan data input dan data target pada submenu Training Info sebagai data yang akan diproses.

Gambar 4.7 Tampilan Menu Train, Training Info

8. Klik submenu Training Parameters, lalu masukkan nilai

parameter yang telah ditentukan untuk mengolah data.


(25)

9. Klik menu Simulate, kemudian masukkan data input.

Gambar 4.9 Tampilan menu Simulate

10. Klik menu Adapt, masukkan data input dan data target.


(26)

11. Kembali ke menu Train, bagian Training Parameters lalu klik Train Network. Maka akan muncul proses training Neural Network.

Gambar 4.11 Tampilan menu Neural Network Training (nntraintool)


(27)

Gambar 4.12 Tampilan menu Performance

13. Klik menu Plots Regression.

Gambar 4.13 Tampilan menu Regression

14. Hasil simulasi diperlihatkan pada window Neural Network,

pada bagian menu Output Data yang bernama network1_outputs.


(28)

Network1_outputs menunjukkan hasil data dalam bentuk baris yang jumlahnya sama dengan jumlah data target yang diproses, yaitu sebanyak 110 data. Data tersebut kemudian harus diklasifikasikan dalam bentuk kolom agar lebih mudah diperiksa.

IV.3.1 Proses Pengolahan Data

Proses pengolahan data dilakukan dengan cara melakukan training beberapa kali untuk mendapatkan nilai keakuratan terhadap jaringan. Setelah dilakukan running Neural Network, maka proses pengolahan data pada neuron 3, 6, 8 dan 10 akan ditampilkan dalam bentuk hasil optimumnya, yaitu dalam bentuk performance dan regression sebagai berikut:


(29)

1. Neuron 3

Plot Performance (1278.0222)

Gambar 4.15 Tampilan menu Performance Plot Regression (0.84508)


(30)

2.

Plot Performance (520.0234)

Gambar 4.17 Tampilan menu Performance Plot Regression (0.82297)


(31)

3. Neuron 8

Plot Performance (585.9638)

Gambar 4.19 Tampilan menu Performance Plot Regression (0.87115)


(32)

4.

Plot Performance (1150.5529)

Gambar 4.21 Tampilan menu Performance Plot Regression (0.77488)


(33)

IV.3.2 Tabel Hasil Simulasi Artificial Neural Network

Tingkat keakuratan hasil kinerja Neural Network dilihat dari nilai regression tertinggi pada tiap neuron yang telah diolah, kemudian dipilih nilai yang tertinggi antar semua neuron tersebut. Maka hasil dari proses pengolahan data pada neuron 3, 6, 8 dan 10 ini, beserta nilai parameternya, dapat kita lihat secara ringkas dan jelas pada tabel hasil simulasi berikut ini:

Tabel 4.1 Hasil simulasi pada jaringan dengan neuron 3 pada hidden layer Neuron 3

Network Mu mu_inc mu_dec Goal MSE R

RTP3-1 1,5  1,5  0,5  0,14  1169,4472  0,79666 

RTP3-2 1,5  1,5  0,5  0,1  816,6777  0,74154 

RTP3-3 1,5  1,5  0,5  0,1  679,0016  0,78633 

RTP3-4 1,5  1,5  0,5  0,11  1278,0222  0,84508 

RTP3-5 1,5  1,5  0,5  0,07  554,4336  0,74741 

RTP3-6 0,001  10  0,1  0,09  785,2044  0,75697 

RTP3-7 1,5  1,5  0,5  0,099  711,857  0,74871 

RTP3-8 2  1,01  0,98  0,9  1846,1233  0,43501 

 

Tabel 4.2 Hasil simulasi pada jaringan dengan neuron 6 pada hidden layer Neuron 6

Network mu mu_inc mu_dec Goal MSE R

RTP6-1 2  0,98  1,01  0,099  2570,3184  0,37214 

RTP6-2 2  0,9  1,1  0,4  2059,296  0,58904 

RTP6-3 2  0,9  1,1  0,97  1136,2144  0,79846 

RTP6-4 2  0,9  1,1  0,097  830,4768  0,58438 

RTP6-5 0,9  1,1  0,098  520,0234  0,82297 

RTP6-6 2  0,9  1,1  0,099  1277,3908  0,7187 

RTP6-7 2  0,9  1,1  0,098  815,7852  0,78031 

RTP6-8 2  0,9  1,1  0,1  3422,7654  0,0017493 

RTP6-9 2  0,9  1,1  0,11  665,6303  0,81164 


(34)

Tabel 4.3. Hasil simulasi pada jaringan dengan neuron 8 pada hidden layer Neuron 8

Network mu mu_inc mu_dec Goal MSE R

RTP8-1 2  0,98  1,01  0,08  1063,8411  0,80861 

RTP8-2 2  0,98  1,01  0,09  584,3256  0,83348 

RTP8-3 2  0,98  1,01  0,091  1002,1638  0,67157 

RTP8-4 2  0,98  1,01  0,091  6063,7647  0,50727 

RTP8-5 0,98  1,01  0,09  585,9638  0,87115 

RTP8-6 2  0,98  1,01  0,092  635,0807  0,73667 

RTP8-7 2  0,98  1,01  0,1  2140,5424  0,70036 

RTP8-8 2  0,98  1,01  0,095  4097,4416  0,56359 

RTP8-9 0,001  0,1  10  0  1549,4145  0,72516 

Tabel 4.4 Hasil simulasi pada jaringan dengan neuron 10 pada hidden layer Neuron 10

Network mu mu_inc mu_dec Goal MSE R

RTP10-1 1,5  1,01  0,99  0  516,5106  0,67434 

RTP10-2 1,5  1,01  0,99  0,08  5646,4697  0,45994 

RTP10-3 1,5  1,01  0,99  0,08  8072,5171  0,13369 

RTP10-4 1,5  1,01  0,99  0,08  1562,3123  0,66727 

RTP10-5 1,5  1,01  0,99  0,093  3900,0975  0,46626 

RTP10-6 1,5  1,01  0,99  0,093  1778,589  0,75627 

RTP10-7 1,5  1,01  0,99  0,08  1150,5529  0,77488 

Dapat dilihat bahwa nilai optimum dari Regression didapatkan dengan cara melakukan training lebih dari sekali.

 Pada neuron 3 didapatkan nilai optimum pada training ke 4.

 Pada neuron 6 didapatkan nilai optimum pada training ke 5.

 Pada neuron 8 didapatkan nilai optimum pada training ke 5.

 Pada neuron 10 didapatkan nilai optimum pada training ke


(35)

IV.3.3 Grafik Hasil Simulasi Artificial Neural Network

Hasil simulasi dalam bentuk grafik ditampilkan pada gambar berikut:

1. Grafik Neuron 3

Sumber: Hasil Analisa Neural Network

Gambar 4.23 Grafik simulasi R dengan MSE pada Neuron 3


(36)

3. Grafik Neuron 8

Sumber: Hasil Analisa Neural Network

Gambar 4.25 Grafik simulasi R dengan MSE pada Neuron 8

4. Grafik Neuron 10


(37)

IV.3.4 Hasil Output Artificial Neural Network Terhadap Nilai Stabilitas Marshall

1. Neuron 3

Tabel 4.5 Hasil Output Neuron 3

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

1 972.7755    20 996.469    39 946.6931 

2 984.8252    21 970.4521    40 981.1758 

3 946.4951    22 918.8292    41 964.9638 

4 895.3639    23 972.5433    42 936.2512 

5 957.4963    24 1009.247    43 951.03 

6 999.7147    25 959.2012    44 1001.011 

7 934.6977    26 946.8678    45 987.5201 

8 957.5186    27 965.1251    46 933.8337 

9 949.2787    28 908.5479    47 948.0767 

10 960.569    29 938.6159    48 920.9908 

11 946.9696    30 1009.27    49 998.8845 

12 935.7027    31 954.7295    50 998.8676 

13 910.4317    32 980.2862    51 970.8169 

14 1009.024    33 927.6026    52 910.8527 

15 967.3287    34 956.0626    53 1006.897 

16 889.2307    35 950.092    54 1012.359 

17 939.6726    36 927.7577    55 965.4192 


(38)

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

58 926.6068  77 949.5818    97 915.184 

59 928.2738  78 926.6165    98 1002.809 

60 974.9916  79 952.3017    99 949.2924 

61 960.3823  80 887.4779    100 927.9504 

62 985.3966  81 1003.134    101 956.9081 

63 942.8165  82 958.5389    102 908.7585 

64 960.1124  83 941.1051    103 912.7141 

65 1021.492  84 980.0136    104 927.1526 

66 902.6269  85 937.2603    105 933.9925 

67 999.8901  86 923.0633    106 976.5398 

68 897.6899  87 904.9968    107 927.4739 

69 949.9317  88 1009.356    108 954.9753 

70 983.6259  89 964.8843    109 944.2132 

71 944.7293  90 924.3667    110 979.0692 

72 998.7795  91 936.8659   

73 1007.137  92 912.6781   

74 985.9674  93 996.0306   

75 947.6703  94 989.3691   

76 1018.988  95 964.4988   


(39)

2. Neuron 6

Tabel 4.6 Hasil Output Neuron 6

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

1 961.3377    21 987.0165    41 952.079 

2 994.373    22 911.5633    42 949.1443 

3 947.0049    23 989.2195    43 952.7238 

4 911.7651    24 1006.833    44 1001.083 

5 929.7006    25 970.0717    45 993.4866 

6 980.4573    26 919.6662    46 932.112 

7 922.3223    27 974.1541    47 946.2471 

8 950.159    28 899.9881    48 938.4483 

9 926.3012    29 907.4608    49 998.5662 

10 983.0853    30 990.1048    50 1001.412 

11 948.5219    31 974.9864    51 968.7088 

12 942.5692    32 949.1293    52 916.984 

13 900.9001    33 919.9138    53 1004.609 

14 1006.335    34 964.1119    54 1008.425 

15 967.6672    35 944.5912    55 988.6363 

16 879.8411    36 981.9585    56 875.9971 

17 929.6231    37 976.9898    57 982.4094 

18 927.4258    38 915.524    58 957.928 


(40)

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

61 979.5294  81 998.261  101 990.2952 

62 979.8966  82 923.005  102 914.7173 

63 962.7801  83 943.0248  103 900.0378 

64 965.1706  84 993.5825  104 975.3668 

65 987.8879  85 939.4709  105 964.0796 

66 959.3961  86 909.3895  106 977.7298 

67 1001.398  87 917.7374  107 936.297 

68 917.9704  88 940.3703  108 969.4366 

69 943.252  89 967.4799  109 933.6258 

70 989.2223  90 920.9656  110 971.1897 

71 961.7453  91 948.2691   

72 997.7135  92 917.1716   

73 1004.95  93 1001.631   

74 996.9449  94 989.4419   

75 946.7973  95 975.6844   

76 984.358  96 899.0809   

77 944.8821  97 950.3577   

78 914.5283  98 998.8446   

79 938.7426  99 967.5943   


(41)

3. Neuron 8

Tabel 4.7 Hasil Output Neuron 8

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

1 983.9032    21 986.3039    41 963.5462 

2 990.7598    22 900.4937    42 965.1286 

3 938.293    23 956.2597    43 972.1185 

4 908.3912    24 1015.618    44 1019.719 

5 907.3484    25 930.8078    45 1000.676 

6 1019.893    26 929.6283    46 921.8054 

7 927.0572    27 973.5182    47 952.4254 

8 963.8618    28 906.1928    48 944.0569 

9 925.7147    29 905.4932    49 1003.164 

10 998.2821    30 986.2195    50 1018.723 

11 956.6953    31 967.0064    51 974.2846 

12 943.6564    32 953.9214    52 888.9726 

13 900.2481    33 902.4732    53 1004.512 

14 1019.924    34 965.7797    54 1024.005 

15 964.453    35 962.428    55 942.0222 

16 887.1664    36 969.4088    56 873.5778 

17 941.0542    37 995.4904    57 973.0557 

18 930.8002    38 914.045    58 925.3965 


(42)

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

61 976.5447    81 1027.54    101 968.5955 

62 981.7556    82 950.6603    102 889.363 

63 970.8811    83 945.1761    103 915.1298 

64 952.7376    84 992.2312    104 930.2455 

65 992.1893    85 928.639    105 961.8772 

66 972.8447    86 927.2324    106 954.8377 

67 987.039    87 899.1443    107 932.6105 

68 887.5727    88 951.5136    108 958.1131 

69 950.015    89 964.5629    109 953.2806 

70 992.5558    90 891.756    110 970.6069 

71 970.5823    91 962.87   

72 993.7584    92 915.3611   

73 1024.13    93 986.6062   

74 1006.393    94 997.2409   

75 917.8348    95 930.2259   

76 990.7966    96 882.6611   

77 956.7685    97 946.8872   

78 916.2539    98 1006.122   

79 951.6032    99 931.734   


(43)

4. Neuron 10

Tabel 4.8 Hasil Output Neuron 10

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

1 980.0258    21 973.2273    41 956.0154 

2 992.2387    22 907.0595    42 937.7642 

3 951.048    23 952.6212    43 974.2343 

4 928.7661    24 1030.39    44 1001.844 

5 926.9131    25 947.9651    45 974.9925 

6 1001.01    26 932.0909    46 924.2017 

7 924.6493    27 968.0498    47 948.1584 

8 946.5227    28 912.3879    48 920.3703 

9 953.5142    29 901.5314    49 998.7088 

10 964.7789    30 958.3888    50 996.258 

11 953.5345    31 949.7295    51 955.663 

12 928.6618    32 953.7955    52 907.3465 

13 941.9357    33 986.0872    53 990.6289 

14 1031.864    34 951.6157    54 1028.397 

15 959.8344    35 943.3258    55 971.048 

16 885.8167    36 977.0436    56 873.1686 

17 946.3295    37 981.3416    57 963.5467 

18 909.1413    38 911.9874    58 917.2642 


(44)

Sampel Output Sampel Output Sampel Output

61 975.198  81 1022.334  101 970.2064 

62 958.0533  82 916.1343  102 893.6227 

63 978.9408  83 940.2002  103 900.9734 

64 950.2249  84 980.3299  104 907.4549 

65 1006.323  85 951.1695  105 949.4903 

66 965.3146  86 930.015  106 948.8375 

67 998.8926  87 916.0046  107 936.4099 

68 898.1458  88 1029.732  108 941.9924 

69 956.3029  89 953.6869  109 939.0101 

70 985.6632  90 919.1917  110 958.1023 

71 948.5378  91 933.0583   

72 997.7266  92 901.3403   

73 1000.793  93 989.8208   

74 986.9329  94 1006.863   

75 928.5163  95 965.0338   

76 961.4525  96 892.2302   

77 941.164  97 946.0007   

78 902.0973  98 1030.319   

79 941.6282  99 962.5831   


(45)

IV.3.5 Perbandingan Nilai Stabilitas Marshall AMP Karya Murni dengan Artificial Neural Network

Membandingkan koefisien relatif maksimum pada tabel 1 sampai 4 yang menunjukkan bahwa kemampuan jaringan saraf tiruan telah didapatkan pada jaringan RTP8-5 dengan 8 neuron di hidden layer (R = 0.87115), jadi nilai

optimum untuk neuron hidden layer telah dipilih yaitu neuron 8. Berdasarkan

pada penelitian ini, hasil menunjukkan bahwa kemampuan Neural Network terhadap jaringan adalah sangat sensitif untuk pelatihan error. Maka, menentukan kemampuan Neural Network membutuhkan desain dan latihan dari berbagai jenis jaringan.

Perbandingan nilai aktual dari stabilitas marshall dengan nilai hasil pengolahan data dengan Neural Network pada neuron 8 (R = 0.87115), akan disajikan pada tabel 4.9.


(46)

Tabel 4.9 Data Aktual Stabilitas Marshall Dengan Data Simulasi Neuron 8

Data Aktual Data Simulasi Neuron 8

Sampel Output Sampel Output

1 974  1 983.9032 

2 959  2 990.7598 

3 930  3 938.293 

4 900  4 908.3912 

5 915  5 907.3484 

6 989  6 1019.893 

7 930  7 927.0572 

8 944  8 963.8618 

9 944  9 925.7147 

10 959  10 998.2821 

11 959  11 956.6953 

12 930  12 943.6564 

13 900  13 900.2481 

14 1003  14 1019.924 

15 974  15 964.453 

16 885  16 887.1664 

17 944  17 941.0542 


(47)

20 989  20 1010.985 

       

Data Aktual Data Simulasi Neuron 8

Sampel Output Sampel Output

21 959  21 986.3039 

22 900  22 900.4937 

23 930  23 956.2597 

24 1018  24 1015.618 

25 974  25 930.8078 

26 944  26 929.6283 

27 989  27 973.5182 

28 915  28 906.1928 

29 915  29 905.4932 

30 1018  30 986.2195 

31 974  31 967.0064 

32 930  32 953.9214 

33 885  33 902.4732 

34 959  34 965.7797 

35 944  35 962.428 

36 930  36 969.4088 

37 989  37 995.4904 

38 900  38 914.045 

39 930  39 951.179 


(48)

   

     

Data Aktual Data Simulasi Neuron 8

Sampel Output Sampel Output

41 959  41 963.5462 

42 930  42 965.1286 

43 989  43 972.1185 

44 1033  44 1019.719 

45 974  45 1000.676 

46 900  46 921.8054 

47 959  47 952.4254 

48 915  48 944.0569 

49 1018  49 1003.164 

50 1003  50 1018.723 

51 974  51 974.2846 

52 930  52 888.9726 

53 1003  53 1004.512 

54 1018  54 1024.005 

55 944  55 942.0222 

56 871  56 873.5778 

57 959  57 973.0557 

58 915  58 925.3965 

59 930  59 914.7124 


(49)

   

     

Data Aktual Data Simulasi Neuron 8

Sampel Output Sampel Output

61 959  61 976.5447 

62 1003  62 981.7556 

63 959  63 970.8811 

64 959  64 952.7376 

65 1018  65 992.1893 

66 989  66 972.8447 

67 989  67 987.039 

68 871  68 887.5727 

69 944  69 950.015 

70 989  70 992.5558 

71 959  71 970.5823 

72 1003  72 993.7584 

73 1033  73 1024.13 

74 959  74 1006.393 

75 930  75 917.8348 

76 1018  76 990.7966 

77 944  77 956.7685 

78 915  78 916.2539 

79 959  79 951.6032 


(50)

   

     

Data Aktual Data Simulasi Neuron 8

Sampel Output Sampel Output

81 1048  81 1027.54 

82 959  82 950.6603 

83 959  83 945.1761 

84 1003  84 992.2312 

85 944  85 928.639 

86 900  86 927.2324 

87 900  87 899.1443 

88 930  88 951.5136 

89 915  89 964.5629 

90 944  90 891.756 

91 974  91 962.87 

92 944  92 915.3611 

93 989  93 986.6062 

94 1018  94 997.2409 

95 974  95 930.2259 

96 871  96 882.6611 

97 915  97 946.8872 

98 974  98 1006.122 

99 944  99 931.734 


(51)

   

Data Aktual Data Simulasi Neuron 8

Sampel Output Sampel Output

101 959  101 968.5955 

102 871  102 889.363 

103 900  103 915.1298 

104 930  104 930.2455 

105 944  105 961.8772 

106 974  106 954.8377 

107 930  107 932.6105 

108 959  108 958.1131 

109 930  109 953.2806 


(52)

IV.3.6. Grafik Perbandingan Antara Data Aktual Dengan Hasil Simulasi Neuron 8                                                        


(53)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dari hasil analisis dan hasil pembahasan terhadap hasil-hasil percobaan dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

1. Kemampuan Artificial Neural Network pada semua jaringan untuk melatih

error merupakan suatu perhitungan yang sensitif. Seperti ditunjukkan pada gambar 4.23 sampai 4.26 dan tabel 4.1 sampai 4.2, sebuah perubahan yang sangat kecil pada pelatihan error (MSE) dapat menyebabkan sebuah variasi yang besar terhadap kemampuan simulasi (R).

2. Berdasarkan perbandingan kemampuan simulasi maksimum dari gambar

4.23 sampai 4.26, kemampuan penyamarataan maksimum (R=0.87115) telah dihasilkan pada RTP8-5 dan 8 neuron pada hidden layer. Perbandingan kemampuan penyamarataan maksimum sebuah jaringan telah dibuktikan pada gambar 4.23 sampai 4.26, dengan meningkatkan angka pada neuron di hidden layer hingga mencapai 8, kemampuan penyamarataannya juga meningkat.

3. Berdasarkan pengembangan model Artificial Neural Network dan


(54)

campuran yang membentuk aspal tersebut.

V.2 Saran

Beberapa hal yang dapat menjadi saran sehubungan dengan hasil penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Penelitian ini merupakan suatu metode lain yang digunakan untuk

menentukan stabilitas marshall dengan cara meramalkan nilai stabilitas marshall yang akan terjadi jika menggunakan parameter atau bahan campuran yang sama.

2. Penganalisaan terhadap penggunaan neural network toolbox serta

pengaruh dari banyak faktor seperti tipe agregat, filler, penambahan zat aditif dan angka untuk data pelatihan, dapat dijadikan sebagai penelitian selanjutnya untuk mengembangkan Artificial Neural Network.


(55)

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Umum

Pada perencanaan perkerasan jalan raya dibutuhkan konsep pengetahuan yang baik dalam merencanakannya baik dari segi material pengisi bahan – bahan tiap lapisan perkerasan jalan raya dan juga proses pengerjaan struktur perkerasan jalan raya tersebut. Untuk mendesain perkerasan jalan digunakan beberapa parameter yang dapat mempengaruhi struktur perkerasan jalan tersebut. Salah satu parameter penting tersebut adalah Stabilitas Marshall yang digunakan pada desain pencampuran aspal. Dengan perkembangan teknologi pada bidang pengetahuan dan melalui percobaan dari beberapa peneliti, maka telah diteliti penentuan nilai Stabilitas Marshall dengan menggunakan suatu program yang disebut program jaringan saraf tiruan. Digunakannya parameter-parameter seperti persentase agregat yang lolos ayakan nomor 200, 50, 30, 8, 4 dan ½ inch, agregat pecah, dan kadar aspal telah diteliti hingga mendapatkan nilai Stabilitas Marshall. (M. Saffarzadeh and A. Heidaripanah)

Perkerasan merupakan struktur yang terdiri dari banyak lapisan yang dibuat untuk menambah daya dukung tanah agar dapat memikul repetisi beban lalu lintas sehingga tanah tidak mengalami deformasi yang berarti. Perkerasan atau struktur perkerasan didefenisikan sebagai struktur yang terdiri dari satu atau lebih lapisan perkerasan yang dibuat dari bahan yang memiliki kualitas yang baik. Perkerasan jalan adalah suatu konstruksi yang dibangun di atas lapisan tanah


(56)

kondisi cuaca, serta tebal dari setiap lapisan harus cukup aman untuk memikul beban yang bekerja di atasnya.

Campuran beraspal adalah suatu kombinasi campuran antara agregat dan aspal. Dalam campuran beraspal, aspal berperan sebagai pengikat atau lem antar partikel agregat, dan agregat berperan sebagai tulangan. Sifat-sifat mekanis aspal dalam campuran beraspal diperoleh dari friksi dan kohesi dari bahan-bahan pembentuknya. Fraksi agregat diperoleh dari ikatan antar butir agregat (interlocking), dan kekuatannya tergantung pada gradasi, tekstur permukaan, bentuk butiran dan ukuran agregat maksimum yang digunakan. Sedangkan sifat kohesinya diperoleh dari sifat-sifat aspal yang digunakan. Oleh sebab itu kinerja campuran beraspal sangat dipengaruhi oleh sifat agregat dan aspal serta sifat-sifat campuran padat yang sudah terbentuk dari kedua bahan tersebut. Perkerasan beraspal dengan kinerja yang sesuai dengan persyaratan tidak akan dapat diperoleh jika bahan yang digunakan tidak memenuhi syarat, meskipun peralatan dan metoda kerja yang digunakan telah sesuai. Perkerasan jalan di Indonesia umumnya mengalami kerusakan awal (kerusakan dini) antara lain akibat pengaruh beban lalu lintas kendaraan yang berlebihan (over loading), temperatur (cuaca), air, dan konstruksi perkerasan yang kurang memenuhi persyaratan teknis. Berdasarkan gradasinya campuran beraspal panas dibedakan dalam tiga jenis campuran, yaitu campuran beraspal bergradasi rapat, senjang dan terbuka. Tebal minimum penghamparan masing-masing campuran sangat tergantung pada ukuran maksimum agregat yang digunakan. Tebal padat campuran beraspal harus


(57)

campuran aspal panas yang umum digunakan di Indonesia antara lain :

- AC (Asphalt Concrete) atau laston (lapis beton aspal)

- HRS (Hot Rolled Sheet) atau lataston (lapis tipis beton aspal) - HRSS (Hot Rolled Sand Sheet) atau latasir (lapis tipis aspal pasir)

Laston (AC) 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.

Tabel 2.1. Ketentuan Sifat Campuran Laston (AC)

Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Rev.3

Laston (AC) dapat dibedakan menjadi dua tergantung fungsinya pada konstruksi perkerasan jalan, yaitu untuk lapis permukaan atau lapisan aus (AC-wearing course) dan untuk lapis pondasi (AC-base, AC-binder, ATB (Asphalt Treated Base)).

a. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC (Asphalt


(58)

b. Laston sebagai lapisan pengikat, dikenal dengan nama AC-BC (Asphalt Concrete – Binder Course) dengan tebal minimum AC – BC adalah 5 cm. Lapisan ini untuk membentuk lapis pondasi jika digunakan pada pekerjaan peningkatan atau pemeliharaan jalan.

c. Laston sebagai lapisan pondasi, dikenal dengan nama AC-Base (Asphalt

Concrete-Base) dengan tebal minimum AC-Base adalah 6 cm. Lapisan ini tidak berhubungan langsung dengan cuaca tetapi memerlukan stabilitas untuk memikul beban lalu lintas yang dilimpahkan melalui roda kendaraan.

Campuran beraspal panas terdiri atas kombinasi agregat, bahan pengisi (bila diperlukan) dan aspal yang dicampur secara panas pada temperatur tertentu. Komposisi bahan dalam campuran beraspal panas terlebih dahulu harus direncanakan sehingga setelah terpasang diperoleh perkerasan beraspal yang memenuhi kriteria :

a) Stabilitas yang cukup. Lapisan beraspal harus mampu mendukung beban

lalu-lintas yang melewatinya tanpa mengalami deformasi permanen dan deformasi plastis selama umur rencana.

b) Durabilitas yang cukup. Lapisan beraspal mempunyai keawetan yang

cukup akibat pengaruh cuaca dan beban lalu-lintas.

c) Kelenturan yang cukup. Lapisan beraspal harus mampu menahan lendutan


(59)

rembesan air yang masuk ke lapis pondasi di bawahnya.

e) Kekesatan yang cukup. Kekesatan permukaan lapisan beraspal

berhubungan erat dengan keselamatan pengguna jalan.

f) Ketahanan terhadap retak lelah (fatique). Lapisan beraspal harus mampu

menahan beban berulang dari beban lalu-lintas selama umur rencana.

g) Kemudahan kerja. Campuran beraspal harus mudah dilaksanakan, mudah

dihamparkan dan dipadatkan.

h) Untuk dapat memenuhi ketujuh kriteria tersebut, maka sebelum pekerjaan

campuran beraspal dilaksanakan, perlu terlebih dahulu dibuat formula campuran kerja (FCK). Pembuatan Formula Campuran Kerja (FCK) atau lebih dikenal dengan JMF (Job Mix Formula), meliputi penentuan proporsi dari beberapa fraksi agregat dengan aspal sedemikian rupa sehingga dapat memberikan kinerja perkerasan yang memenuhi syarat. Pembuatan campuran kerja dilakukan dengan beberapa tahapan dimulai dari penentuan gradasi agregat gabungan yang sesuai persyaratan dilanjutkan dengan membuat Formula Campuran Rencana (FCR) yang dilakukan di laboratorium. FCR dapat disetujui menjadi FCK apabila dari hasil percobaan pencampuran dan percobaan pemadatan di lapangan telah memenuhi persyaratan.


(60)

II.2.1. Agregat

Agregat atau batu, atau glanular material adalah material berbutir yang keras dan kompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu batu, dan pasir. Agregat/batuan di definisikan secara umum sebagai formasi kulit bumi yang keras dan penyal (solid). ASTM (1974) mendefinisikan batuan sebagai suatu bahan yang terdiri dari mineral padat, berupa masa berukuran besar ataupun berupa fragmen-fragmen. Agregat/batuan merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90-95% agregat berdasarkan persentase berat atau 75-85% agregat berdasarkan persentase volume. Dengan demikian daya dukung, keawetan dan mutu perkerasan jalan di tentukan daya dukung, keawetan dan mutu perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang di gunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan.

Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai material perkerasan jalan adalah gradasi, kebersihan, kekerasan dan ketahanan agregat, bentuk butir, tekstur permukaan, porositas, kemampuan untuk menyerap air, berat jenis dan daya pelekatan dengan aspal.


(61)

Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu-lintas. Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai bahan konstruksi perkerasan jalan dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok yaitu:

1. Kekuatan dan keawetan (strength and durability) lapisan perkerasan

dipengaruhi oleh: a. Gradasi

b. Ukuran maksimum

c. Kadar lempung

d. Kekerasan dan ketahanan

e. Bentuk butir

f. Tekstur permukaan

2. Kemampuan dilapisi aspal dengan baik, dipengaruhi oleh: a. Porositas

b. Kemungkinan basah

c. Jenis agregat

3. Kemudahan dalam pelaksanaan dan menghasilkan lapisan yang nyaman

dan aman, dipengaruhi oleh: a. Tahanan geser (skid resistance)

b. Campuran yang memberikan kemudahan dalam pelaksanaan


(62)

beku (igneous rock), batuan sedimen dan batuan metamorf (batuan malihan).

‐ Batuan beku

Batuan yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku. Di bedakan atas batuan beku luar (exstrusive igneous rock) dan batuan beku dalam (intrusive igneous rock).

‐ Batuan sedimen

Sedimen dapat berasal dari campuran partikel mineral, sisa hewan dan tanaman. Pada umumnya merupakan lapisan-lapisan pada kulit bumi, hasil endapan di danau, laut dan sebagainya.

‐ Batuan metamorf

Berasal dari batuan sedimen ataupun batuan beku yang mengalami proses perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan dan temperatur dari kulit bumi.

II.2.1.3. Jenis agregat dan Persyaratan Sifat Agregat.

Batuan atau agregat untuk campuran beraspal umumnya diklasifisikan berdasarkan sumbernya, seperti contohnya agregat alam,agregat hasil pemrosesan, agregat buatan atau agregat artifisial.

Secara umum bahan penyusunan beton aspal terdiri dari agregat kasar, agregat halus, bahan pengisi dan aspal sebagai bahan pengikat. Dimana bahan bahan tersebut sebelum digunakan harus diperiksa di laboratorium. Agregat yang akan dipergunakan sebagai material campuran perkerasan jalan haruslah memenuhi persyaratan sifat dan gradasi agregat seperti yang ditetapkan didalam


(63)

Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI untuk Campuran Beraspal Panas, Dep. PU, 2010 memberikan persyaratan untuk agregat sebagai berikut :

1. Agregat Kasar

Tabel 2.2. Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal.

Jenis pemeriksaan Standart

Syarat maks/min Kekekalan bentuk agregat terhadap

larutan natrium dan magnesium sulfat.

SNI 03-3407-1994 Maks. 12 %

Abrasi dengan Mesin Los Angeles SNI 03-2417-1991 Maks. 30 % Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95 % Angularitas SNI 03-6877-2002 95/90(*) Partikel Pipih dan Lonjong(**) RSNI T-01-2005 Maks. 10 % Material lolos Saringan No.200 SNI 03-4142-1996 Maks.1 % Sumber : (Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI PerkerasanBeraspal, Dep. PU, 2010

Catatan :

(*) 95/90 menunjukkan bahwa 95 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah satu atau lebih dan 90 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah dua atau lebih.


(64)

Jenis Pemeriksaan Standar Syarat Maks/Min

Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997 Maks. 60 % Material lolos saringan No. 200 SNI 03-4142-1996 Maks. 8 % Angularitas SNI 03-6877-2002 Min. 45 % Kadar Lempung SNI 3432 : 2008 Maks. 1%

Sumber : (Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI Perkerasan Beraspal, Dep. PU, 2010)

3. Bahan Pengisi (filler)

Menurut SNI 03-6723-2002 yang dimaksud bahan pengisi adalah bahan yang lolos ukuran saringan no.30 (0,59 mm) dan paling sedikit 65% lolos saringan no.200 (0.075 mm). Pada waktu digunakan bahan pengisi harus cukup kering untuk dapat mengalir bebas dan tidak boleh menggumpal. Macam bahan pengisi yang dapat digunakan ialah: abu batu, kapur padam, portland cement (PC), debu dolomite, abu terbang, debu tanur tinggi pembuat semen atau bahan mineral tidak plastis lainnya. Banyaknya bahan pengisi dalam campuran aspal beton sangat dibatasi. Kebanyakan bahan pengisi, maka campuran akan sangat kaku dan mudah retak disamping memerlukan aspal yang banyak untuk memenuhi workability. Sebaliknya kekurangan bahan pengisi campuran menjadi sangat lentur dan mudah terdeformasi oleh roda kendaraan sehingga menghasilkan jalan yang bergelombang.


(65)

No. 30 (600 mikron) 100 No. 50 (300 mikron) 95 – 100 No. 200 (75 mikron) 70 – 100

Sumber : SNI 03-6723-2002 (spesifikasi bahan pengisi untuk campuran beraspal)

Material filler bersama-sama dengan aspal membentuk mortar dan

berperan sebagai pengisi rongga sehingga meningkatkan kepadatan dan ketahanan campuran serta meningkatkan stabilitas campuran, sedangkan pada campuran

laston filler berfungsi sebagai bahan pengisi rongga dalam campuran. Pada

prakteknya fungsi dari filler adalah untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas campuran tetapi menurunkan kadar air void (rongga udara) dalam campuran.

4. Gradasi Agregat Gabungan

Gradasi agregat gabungan untuk campuran aspal, ditunjukkan dalam persen terhadap berat agregat dan bahan pengisi, harus memenuhi batas-batas yang diberikan dalam Tabel 2.5. Rancangan dan perbandingan campuran untuk gradasi agregat gabungan harus mempunyai jarak terhadap batas-batas yang diberikan dalam Tabel 2.5.


(66)

Catatan : 1. Untuk HRS-WC dan HRS-Base yang benar benar senjang, paling . . . . sedikit 80% agregat lolos ayakan No.8 (2.36 mm) harus lolos ayakan . . . No.30 (0.600 mm).

2. Apabila tidak ditetapkan dalam gambar, penggunaan pemilihan .. . . . gradasi sesuai dengan petunjuk Direksi Pekerjaan.

II.2.1.4. Sifat-Sifat Fisik Agregat dan Hubungannya Dengan Kinerja Campuran. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan. Pada campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95% terhadap berat campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dari kinerja campuran tersebut.

Untuk tujuan ini, sifat agregat yang harus diperiksa antara lain : a) Ukuran butir


(67)

d) Kekerasan e) Bentuk partikel

f) Tekstur permukaan

g) Penyerapan

h) Kelekatan terhadap aspal

Berat jenis suatu agregat adalah perbandingan berat dari suatu satuan volume bahan terhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur 20o – 25oC (68o –77o F). Dikenal beberapa macam Berat Jenis agregat, yaitu :

a) Berat Jenis semu (apparent specific gravity), Berat Jenis Semu, volume

dipandang sebagai volume menyeluruh dari agregat, tidak termasuk volume pori yang dapat terisi air setelah perendaman selama 24 jam.

b) Berat Jenis bulk (bulk specific gravity), Berat Jenis bulk, volume

dipandang volume menyeluruh agregat, termasuk volume pori yang dapat terisi oleh air setelah direndam selama 24 jam.

c) Berat Jenis efektif (effective specific gravity), Berat Jenis efektif, volume dipandang volume menyeluruh dari agregat tidak termasuk volume pori yang dapat menghisap aspal.

II.2.2. Aspal

Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat cukup pemanasan dan sebaliknya.


(68)

1. Aspal alam, 2. Aspal buatan.

II.2.2.1.1. Aspal minyak (petroloeum aspal).

Aspal minyak dengan bahan dasar aspal dapat dibedakan atas:

a. Aspal keras/semen (AC).

Asphalt Concrete(AC) adalah lapisan atas kontruksi jalan yang terdiri dari campuran aspal dengan agregat yang dihampar dan dipadatkan pada suhu tertentu. AC merupakan jenis lapisan permukaan struktural yang berfungsi sebagai lapisan aus dan pelindung kontruksi di bawahnya, tidak licin, permukaannya rata, sehingga memberikan kenyamanan pengguna jalan. Aspal keras/aspal cement adalah aspal yang di gunakan dalam keadaan cair dan panas.

Aspal ini berbentuk padat pada keadaan penyimpanan (temerature ruang) .

Aspal semen pada temperature ruang ( berbentuk padat. Aspal

semen terdiri dari beberapa jenis tergantung dari proses pembuatannya dan jenis minyak bumi asalnya.

Di Indonesia, aspal semen biasanya dibedakan berdasarkan niai penetrasinya yaitu:

1. AC pen 40/50, yaitu AC dengan penetrasi antara 40-50 2. AC pen 60/70, yaitu AC dengan penetrasi antara 60-70 3. AC pen 85/100, yaitu AC dengan penetrasi antara 85-100 4. AC pen 120/150, yaitu AC dengan penetrasi antara 120-150 5. AC pen 200/300, yaitu AC dengan penetrasi antara 200-300


(69)

Aspal cair adalah campuran antara aspal semen dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi. Dengan demikian berbentuk cair dalam temperatur ruang. Berdasarkan bahan pencairnya dan kemudahan menguap bahan pelarutnya, aspal cair dapat dibedakan atas:

1. RC (Rapid Curing Cut Back)

2. MC (Medium Curing Cut Back)

3. SC (Slow Curing Cut Back)

c. Aspal emulsi.

Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi.

II.2.2.1.2. Aspal buton.

Aspal alam yang terdapat di indonesia dan telah dimanfaatkan adalah aspal dari pulau buton. Aspal ini merupakan campuran antara bitumen dengan bahan material lainnya dalam bentuk batuan. Karena aspal buton merupakan bahan alam maka kadar bitumen yang dikandungnya sangat bervariasi dari rendah sampai tinggi. Berdasarkan kadar bitumen yang dikandungnya aspal buton dapat dibedakan atas B10, B13, B20, B25, dan B30. (aspal buton B10 adalah aspal buton dengan kadar bitumen rata-rata 10%).

II.2.2.2. Komposisi aspal

Aspal merupakan unsur hidrokarbon yang sangat komplek, sangat sukar untuk memisahkan molekul-molekul yang membentuk aspal tersebut. Komposisi dari aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes. Asphaltenes merupakan material berwarna hitam atau cokelat tua yang tidak larut dalam


(70)

memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan. Sedangkan oil yang berwarna lebih muda merupakan media dari asphaltenes dan resin. Proporsi dari asphaltenes, resins, dan oils berbeda-beda tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinan beroksidasi, proses pembuatannya, dan ketebalan lapisan aspal dalam campuran.

II.2.2.3. Sifat aspal.

Aspal yang dipergunakan pada kontruksi perkerasan jalan berfungsi sebagai:

1. Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan

antara aspal itu sendiri.

2. Bahan pengisi, mengisi rongga antara butir-butir agregat dan pori-pori yang ada dari agregat itu sendiri.

Berarti aspal haruslah mempunyai daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis yang baik.

1. Daya tahan (durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal mempertahankan sifat asalnya akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan. Sifat ini merupakan sifat dari campuran aspal, jadi tergantung dari sifat agregat, campuran dengan aspal, faktor pelaksanaan dan lain-lain. Meskipun demikian sifat ini dapat diperkirakan dari pemeriksaan TFOT.


(71)

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara agregat dengan aspal. Kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah jadi pengikatan.

3. Kepekaan terhadap temperatur

Aspal adalah material yang termoplastis, berarti akan menjadi keras atau lebih kental jika temperatur berkurang dan akan lunak atau lebih cair jika temperatur bertambah. Sifat ini dinamakan kepekaan terhadap perubahan temperatur. Kepekaan terhadap dari setiap hasil produksi aspal berbeda-beda tergantung dari asalnya walaupun aspal tersebut mempunyai jenis yang sama.

4. Kekerasan aspal

Aspal pada proses pencampuran dipanaskan dan dicampur dengan agregat sehingga agregat dilapisi aspal atau aspal panas disiramkan ke permukaan agregat yang telah disiapkan pada proses pelaburan. Pada waktu pelaksanaan, terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas (viskositas bertambah tinggi). Peristiwa perapuhan terus berlangsung setelah masa pelaksanaan selesai. Jadi selama masa pelayanan, aspal mengalami oksidasi dan polimerisasi yang besarnya dipengaruhi juga oleh ketebalan aspal yang menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan aspal, semakin besar tingkat kerapuhan yang terjadi. II.2.2.4. Pemeriksaan Properties Aspal

Aspal merupakan hasil produksi dari bahan-bahan alam, sehingga sifat-sifat aspal harus diperiksa di labotarium dan aspal yang memenuhi syarat yang telah di tetapkan dapat di pergunakan sebagai bahan pengikat perkerasan lentur.


(72)

a. Uji penetrasi

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan apakah aspal keras atau lembek (solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum penetrasi ukuran tertentu, beban, waktu tertentu kedalam aspal pada suhu tertentu. Pengujian ini dilakukan dengan membebani permukaan aspal seberat 100 gram pada tumpuan jarum

berdiameter 1 mm selama 5 detik pada temperature Besarnya penetrasi di

ukur dan dinyatakan dalam angka yang dikalikan dengan 0,1 mm. Semakin tinggi nilai penetrasi menunjukkan bahwa aspal semakin elastis dan membuat perkerasan jalan menjadi lebih tahan terhadap kelelehan/fatigue.Hasil pengujian ini sselanjutnya dapat digunakan dalam hal pengendalian mutu aspal atau ter untuk keperluan pembangunan, peningkatan atau pemeliharaan jalan. Pengujian penetrasi ini sangat dipengaruhi oleh fakor berat beban total, ukuran sudut dan kehalusan permukaan jarum, temperatur dan waktu.

b. Titik lembek.

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik lembek aspal yang

berkisar antara sampai . Temperatur pada saat dimana aspal mulai

menjadi lunak tidaklah sama pada setiap hasil produksi aspal walaupun mempunyai nilai penetrasi yang sama. Titik lembek adalah temperatur pada saat bola baja dengan berat tertentu mendesak turun suatu lapisan aspal yang tertahan


(73)

yang terletak di bawah cincin berukuran tertentu, sehingga aspal tersebut menyentuh plat dasar yang terletak di bawah cincin pada tinggi tertentu sebagai akibat kecepatan pemanasan tertentu. Hasil titik lembek digunakan untuk menentukan temperatur kelelehan dari aspal. Aspal dengan titik lembek yang tinggi kurang peka terhadap perubahan temperatur tetapi lebih untuk bahan pengikat perkerasan.

c. Daktalitas.

Tujuan untuk percobaan ini adalah untuk mengetahui sifat kohesi dari aspal, Dengan mengukur jarak terpanjang yang dapat di tarik antara dua cetakan yang berisi aspal keras sebelum putus, pada suhu dan kecepatan tarik tertentu. Kohesi adalah kemampuan partikel aspal untuk melekat satu sama lain, sifat kohesi sangat penting diketahui dalam pembuatan campuran beraspal karena sifat ini sangat mempengaruhi kinerja dan durabilitas campuran. Aspal dengan nilai daktalitas yang rendah adalah aspal yang mempunyai kohesi yang kurang baik dibandingkan dengan aspal yang memiliki daktalitas yang tinggi. Daktalitas yang semakin tinggi menunjukkan aspal tersebut baik dalam mengikat butir-butir agregat untuk perkerasan jalan.

d. Berat jenis.

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis apal keras dengan alat piknometer. Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dan berat zat cair suling dengan volume yang sama pada suhu


(74)

Berat jenis ... (2.1)

Dimana :

A = Berat piknometer (gram)

B = Berat piknometer berisi air (gram)

C = berat piknometer berisi aspal (gram)

D = Berat piknometer berisi air dan aspal (gram)

Data temperatur dan berat jenis aspal diperlukan dalam penentuan faktor koreksi volume berdasarkan SNI 06-6400-2000 berikut :

V = Vt x Fk... (2.2)

Dimana :

V = Volume aspal pada temperatur

Vt = Volume aspal pada temperatur tertentu

Fk = Faktor Koreksi


(75)

dari semua jenis hasil minyak bumi kecuali minyak bakar dan bahan lainnya yang

mempunyai titik nyala open cup kurang dari Dengan percobaan ini akan

diketahui suhu dimana aspal akan mengalami kerusakan karena panas, yaitu saat terjadi nyala api pertama untuk titik nyala, dan nyala api merata sekurang-kurangnya 5 detik untuk titik bakar. Titik nyala yang rendah menunjukkan indikasi adanya minyak ringan dalam aspal. Semakin tinggi titik nyala dan bakar menunjukkan bahwa aspal semakin tahan terhadap temperatur tinggi.

f. Kelekatan Aspal pada Agregat

Percobaan ini dilakukan untuk menentukan kelekatan aspal pada batuan tertentu dalam air. Uji kelekatan aspal terhadap agregat merupakan uji kuantitatif yang digunakan untuk mengetahui daya lekat (adhesi) aspal terhadap agregat. Adhesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat. Pengamatan terhadap hasil pengujian kelekatan dilakukan secara visual.

II.2.3. Anti Stripping Agent

Pada spesifikasi edisi november 2010, Aditif kelekatan dan anti pengelupasan (anti striping agent) harus ditambahkan dalam bentuk cairan kedalam campuran agregat dengan mengunakan pompa penakar (dozing pump) pada saat proses pencampuran basah di pugmil. Kuantitas pemakaian aditif anti striping dalam rentang 0,2% - 0,5 % terhadap berat aspal. Contoh –contoh anti stripping agent : Wetfix-BE, Morlife 2200, dan Derbo-401.

1. Derbo-401

Adalah jenis anti stripping yang berasal dari India. Anti Stripping ini telah diuji oleh IIP-Dehradun, SIIR-Delhi, dan CRRI-New Delhi yang


(76)

dari berat bitumen. Sementara untuk perbaikan jalan, penggunaannya berkisar 0.2%-0.5% dari berat bitumen.

Penggunaan Derbo ini diyakini dapat memberi keuntungan antara lain sebagai berikut :

 Meningkatkan stabilitas Marshall sisa pada daerah dengan curah

hujan tinggi.

 Menghemat lebih dari 50 % biaya maintenance konstruksi jalan

pada kondisi iklim lembab.

 Harga yang cenderung lebih efektif jika dibandingkan dengan anti pengelupasan lainnya.

 Mengurangi kebutuhan dari agregat halus dalam campuran.

2. Morlife 2200

Morlife 2200 adalah sebuah jenis anti pengelupasan dengan performa tinggi berdasarkan ilmu –ilmu kimia yang baru dan inovatif. Morlife 2200 meningkatkan ikatan – ikatan antara aspal dan agregat, mengatasi masalah- masalah yang terjadi dengan adhesi campuran yang lemah. Campuran aspal yang menggunakan Morlife 2200 ini akan memperlihatkan peningkatan daya tahan dan uap sehubungan dengan kerusakan dan pengelupasan. Uap dalam kadar rendah dari morlife 2200 ini merupakan sebuah perbaikan kemajuan yang dramatikal dibandingkan dengan aditif lainnya, dan tidak ditemukannya uap yang tercipta dalam


(77)

20 – 250C ( 68-770F ).

3. Wetfix-BE

Wetfix merupakan salah satu dari jenis anti stripping yang memiliki kesensitifan yang cukup tinggi, selain harganya yang relatif mahal dan penambahan jumlahnya terhadap campuran aspal sangat sedikit, akan tetapi menghasilkan stabilitas yang cukup baik.

Wetfix BE ini memiliki beberapa kegunaan, antara lain :

 Memperpanjang waktu pelapisan ulang Hotmix.

 Biaya perawatan yang lebih rendah.

 Memungkinkan seleksi jenis agregat yang lebih luas. II.3. Marshall Test

Pemeriksaan ini pertama kali di kembangkan oleh Bruce Marshall bersama dengan The Missisippi State Highway Department. Penelitian ini dilanjutkan the u.s. army corps of enggineers dengan lebih ektensif dan menambah kelengkapan pada prosedur pengujian Marshall dan akhirnya mengembangkan kriteria rancangan campuran. Kinerja campuran aspal beton dapat diperiksa dengan menggunakan alat pemeriksaan Marshall yang terdiri dari Volumetric Characteristic dan Marshall Properties. Volumetric Characteristic akan menghasilkan parameter-parameter: void in mineral aggregate (VMA), void in


(78)

pengujian dengan alat marshall. Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan ketahanan (stability) terhadap kelelehan plastis (flow) dari campuran aspal dan agregat.

Akan sangat sulit mencari metode pengujian yang dapat meneliti semua faktor tersebut hanya dalam satu cara. Tetapi sebagian besar dari faktor-faktor tersebut dapat di uji dengan menggunakan alat marshall. Hasil yang di peroleh dari pengujian dengan alat marshall, antara lain:

a. Stabilitas

b. Marshall quotient (MQ)

c. Kelelehan

d. Rongga dalam campuran (VIM)

e. Rongga dalam agregat (VMA)

Saat ini pemeriksaan marshall mengikuti prosedur PC-0201-76 atau AASHTO T 245-74, atau ASTM D 1559-624T. Beban maksimum yang dapat diterima oleh benda uji sebelum hancur adalah kelelehan (flow) Marshall dan perbandingan stabilitas dan kelelehan (flow) Marshall disebut Marshall Quotient, yang merupakan ukuran ketahanan material terhadap deformasi tetap. Alat yang di gunakan terdiri dari mesin uji Marshall. Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter. Proving ring digunakan untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur kelelehan plastis atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4 inchi (10,2 cm) dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm).


(79)

Untuk keperluan pencampuran, agregat dan aspal di panaskan pada suhu dengan nilai viskositas aspal 170 20 centistokes (cst) dan di padatkan pada suhu dengan nilai viskositas aspal 280 30 cst. Alat yang di gunakan untuk proses pemadatan adalah marshall compaction hammer. Benda uji berbentuk silinder dengan tinggi 64 mm dan diameter 102 mm ini di uji pada temperatur

dengan tinggkat pembebanan konstan 51 mm/menit sampai terjadi keruntuhan. Pengujian Marshall untuk perencanaan campuran pada penelitian ini adalah metode pengujian marshall standart dengan ukuran agregat maksimum 25 mm (1 inchi) dan menggunakan aspal keras. Pengujian marshall di mulai dengan persiapan benda uji. Untuk keperluan ini perlu di perhatikan hal sebagai berikut :

a. Bahan yang di gunakan masuk dalam spesifikasi yang ada

b. Kombinasi agregat memenuhi gradasi yang disyaratan

c. Untuk keperluan analisa volumetrik (density-voids), berat jenis bulk dari

semua agregat yang di gunakan pada kombinasi agregat, berat jenis aspal keras harus dihitung lebih dahulu.

Dua prinsip penting pada pencampuran dengan pengujian marshall adalah analisa volumetrik dan analisa stabilitas kelelehan (flow) dari benda uji padat.

Stabilitas benda uji adalah daya tahan beban maksimum benda uji pada

temperatur ( ). Nilai kelelehan adalah perubahan bentuk suatu

campuran beraspal yang terjadi pada benda uji sejak tidak ada beban hingga beban maksimum yang di berikan selama pengujian stabilitas. Pada penentuan kadar aspal optimum untuk suatu kombinasi agregat atau gradasi tertentu dalam pengujian marshall, pelu dipersiapkan suatu seri dari contoh uji dengan interval


(80)

perkiraan minimum 2 kadar aspal di bawah optimum.

II.3.1.1. Berat Isi Benda Uji Padat

Setelah benda uji selesai, kemudian di keluarkan menggunakan ekstruder dan dinginkan. Berat isi untuk benda uji porus ditentukan dengan melakukan beberapa kali pertimbangan seperti prosedur (ASTM D 1188). Secara garis besar adalah sebagai berikut:

a. Timbang benda uji di udara b. Selimuti benda uji dengan parafin c. Timbang benda uji berparafin di udara d. Timbang benda uji berparafin di air

Berat isi untuk benda uji tidak porus atau bergradasi menerus dapat ditentukan menggunakan benda uji kering permukaan jenuh (SSD) seperti prosedur ASTM D-2726. Secara garis besar adalah sebagai berikut:

a. Timbang benda uji di udara

b. Timbang benda uji SSD di udara

c. Rendam benda uji di dalam air

d. Timbang benda uji SSD di dalam air


(81)

stabilitas dan kelelehan dilaksanakan dengan menggunakan alat uji. Prosedur pengujian bedasarkan SNI 06-2489-1991, secara garis adalah sebagai berikut:

a. Rendam benda uji pada temperatur ( ) selama 30-40 menit

sebelum pegujian

b. Keringkan permukaan benda uji dan letakkan pada tempat yang tersedia pada

alat uji, deformasi konstan 51 mm (2 inchi/menit) sampai terjadi runtuh. II.3.1.3. Pengujian Volumetrik

Tiga sifat dari benda uji campuran aspal panas ditentukan pada analisa rongga-density, sifat tersebut adalah:

a. Berat isi atau berat jenis bena uji padat

b. Rongga dalam agregat mineral

c. Rongga udara dalam campuran padat

Dari berat contoh dan persentase aspal dan agregat dan berat jenis masing-masing volume dari material yang bersangkutan dapat ditentukan.

Volume ini dapat diperlihatkan pada gambar berikut:

UdaraVa

aspal Vbe VmaVb VbaVmm

AgregatVsb Vse Vmb

Gambar 2.1. Hubungan volume dan rongga-density benda uji campur panas padat.


(82)

Vmb = Volume contoh padat

Vmm = Volume tidak ada rongga udara dalam campuran

Va = Volume rongga udara

Vb = Volume aspal

Vba = Volume aspal terabsorbsi agregat

Vbe = Volume aspal effektif

Vsb = Volume agregat (dengan berat jenis curah)

Vse = Volume agregat (denan berat jenis effektif)

Wb = Berat aspal

Ws = Berat agregat

= Berat volume isi air (1.0 gr/cm^3) = (62,4 lbf/ft^3)

Gmb = Berat jenis curah campuran padat

% rongga =

% Vma =

Density =

= Gmb

Rongga pada agregat mineral (VMA) dinyatakan sebagai persen dari total volume rongga dalam benda uji, merupakan volume rongga dalam campuran yang tidak terisi agregat dan aspal yang terserap agregat. Rongga dalam campuran, Va atau sering disebut VIM, juga dinyatakan sebagai persen dari total volume benda uji, merupakan volume pada campuran yang tidak terisi agregat dalam dan aspal.


(83)

beban sampai terjadi alir (flow) pada suhu tertentu yang dinyatakan dalam kilogram. Stabilitas merupakan kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, dan bleeding. Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan, dan beban lalu lintas yang akan dilayani. Jalan yang melayani volume lalu lintas tinggi dan dominan terdiri dari kendaraan berat, membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas tinggi. Sebaliknya perkerasan jalan yang diperuntukkan untuk melayani lalu lintas kendaraan ringan tentu tidak perlu mempunyai stabilitas yang tinggi.

Kelelehan (flow) merupakan keadaan perubahan bentuk suatu campuran beraspal yang terjadi akibat suatu beban yang diberikan selama pengujian, dinyatakan dalam mili meter. Ketahanan terhadap kelelehan (flow) merupakan kemampuan beton aspal menerima lendutan berulang akibat repetisi beban, tanpa terjadinya kelelahan berupa alur dan retak. Hal ini dapat tercapai jika mempergunakan kadar aspal yang tinggi.

Marshall quotient adalah rasio antara nilai stabilitas dan kelelehan. Rongga di antara mineral agregat (VMA) adalah ruang di antara partikel agregat pada suatu perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan volume aspal efektif (tidak termasuk volume aspal yang diserap agregat). Rongga udara dalam campuran atau VIM dalam campuran perkerasan beraspal terdiri atas ruang udara di antara partikel agregat yang terselimuti aspal. VIM dinyatakan dalam persentase terhadap volume beton aspal padat.

II.4. Analisa Campuran Beraspal


(1)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Persiapan Data 77

IV.1.1 Data Marshall Test dan Extraction Test 77

IV.2. Perhitungan Nilai Stabilitas Marshall Dengan Program Artificial . . . . . Neural Network 78

IV.2.1 Variasi Parameter Untuk Desain Artificial Neural Network…78 IV.3. Proses Running Program Artificial Neural Network 80

IV.3.1. Proses Pengolahan Data 88

IV.3.2. Tabel Hasil Simulasi Artificial Neural Network 93

IV.3.3. Grafik Hasil Simulasi Artificial Neural Network 95

IV.3.4. Hasil Output Artificial Neural Network Terhadap Nilai . . . .. . . . Stabilitas Marshall 97

IV.3.5. Perbandingan Nilai Stabilitas Marshall AMP Karya Murni . . . . . Dengan Artificial Neural Network 105

IV.3.6. Grafik Perbandingan Antara Data Aktual Dengan Hasil . . . . SimulasiNeuron 8 112

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1. Kesimpulan 113


(2)

DAFTAR PUSTAKA 115 LAMPIRAN


(3)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Ketentuan Sifat Campuran Laston (AC) 9

Tabel 2.2 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal 15

Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal 16

Tabel 2.4 Gradasi Bahan Pengisi 17

Tabel 2.5 Amplop Gradasi Agregat Gabungan untuk Campuran Aspal 18

Tabel 4.1 Hasil Simulasi Pada Jaringan Dengan Neuron 3 Pada Hidden Layer 93

Tabel 4.2 Hasil Simulasi Pada Jaringan Dengan Neuron 6 Pada Hidden Layer 93

Tabel 4.3 Hasil Simulasi Pada Jaringan Dengan Neuron 8 Pada Hidden Layer 94

Tabel 4.4 Hasil Simulasi Pada Jaringan Dengan Neuron 10 Pada Hidden Layer 94 Tabel 4.5 Hasil Output Neuron 3 97

Tabel 4.6 Hasil Output Neuron 6 99

Tabel 4.7 Hasil Output Neuron 8 101

Tabel 4.8 Hasil Output Neuron 10 103


(4)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan volume dan rongga-density benda uji campur panas 33

Gambar 2.2 Jaringan Saraf dengan Lapisan Tunggal 46

Gambar 2.3 Jaringan Saraf dengan Banyak Lapisan 47

Gambar 2.4 Jaringan Saraf dengan Kompetitif 48

Gambar 2.5 Tampilan Program Matlab 53

Gambar 2.6 Tampilan Program Neural Network 53

Gambar 2.7 Tampilan Window Import to Network/Data Manager 55

Gambar 2.8 Tampilan Window Create Network or Data 56

Gambar 2.9 Tampilan Menu View 60

Gambar 2.10 Tampilan Menu Train (Training Info) 60

Gambar 2.11 Tampilan Menu Train (Training Parameters) 62

Gambar 2.12 Tampilan Menu Simulate 63

Gambar 2.13 Tampilan Menu Adapt (Adaption Info) 64

Gambar 2.14 Tampilan Menu Adaption Parameters 64

Gambar 2.15 Tampilan Menu Reinitialize Weights 65

Gambar 2.16 Tampilan Menu View/Edit Weights 65


(5)

Gambar 2.18 Tampilan Plot Performance 67

Gambar 2.19 Tampilan Plot Training State 68

Gambar 2.20 Tampilan Plot Regression 69

Gambar 3.1 Diagram Flowchart 72

Gambar 4.1 Tampilan Awal Program Matlab 81

Gambar 4.2 Tampilan Awal Neural Network 81

Gambar 4.3 Tampilan Menu Import to Network/Data Manager 82

Gambar 4.4 Tampilan Menu Neural Network/Data Manager 82

Gambar 4.5 Tampilan Menu Create Network or Data 83

Gambar 4.6 Tampilan Menu View 83

Gambar 4.7 Tampilan Menu Train, Training Info 84

Gambar 4.8 Tampilan submenu Training Parameters 84

Gambar 4.9 Tampilan Menu Simulate 85

Gambar 4.10 Tampilan Menu Adapt 85

Gambar 4.11 Tampilan Menu Neural Network Training (nntraintool) 86

Gambar 4.12 Tampilan Menu Performance 86

Gambar 4.13 Tampilan Menu Regression 87

Gambar 4.14 Tampilan Menu network1_outputs 87


(6)

Gambar 4.16 Tampilan Menu Regression 89

Gambar 4.17 Tampilan Menu Performance 90

Gambar 4.18 Tampilan Menu Regression 90

Gambar 4.19 Tampilan Menu Performance 91

Gambar 4.20 Tampilan Menu Regression 91

Gambar 4.21 Tampilan Menu Performance 92

Gambar 4.22 Tampilan Menu Regression 92

Gambar 4.23 Grafik simulasi R dengan MSE pada Neuron 3 95

Gambar 4.24 Grafik simulasi R dengan MSE pada Neuron 6 95

Gambar 4.25 Grafik simulasi R dengan MSE pada Neuron 8 96

Gambar 4.26 Grafik simulasi R dengan MSE pada Neuron 10 96