Pengaruh Penggunaan Limbah Serbuk Besi Terhadap Campuran Aspal Jenis AC-WC

(1)

PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH SERBUK BESI

TERHADAP CAMPURAN ASPAL PANAS JENIS AC-WC

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-Tugas Dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh

Ujian Sarjana Teknik Sipil

Disusun Oleh :

IFFAH FATHANIAH PASARIBU

10 0404 167

BIDANG STUDI TRANSPORTASI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2015

(2)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “Pengaruh Penggunaan Limbah Serbuk Besi Terhadap Campuran Aspal Jenis AC-WC”.

Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting, yaitu :

1. Ayahanda Drs.Syafaruddin Pasaribu yang telah banyak berkorban, memberikan motivasi, semangat dan nasehat agar penulis tetap bisa melanjutkan pendidikan kejenjang tertinggi. Dan Almh. Ibunda Dra.Rasina Siregar yang mendidik penulis untuk pantang menyerah, disiplin dan mandiri, serta saudari-saudara penulis Faranita Ayumi Pasaribu,SSI , Duma Amalia Pasaribu,Amd , dan Iqbal Martua Pasaribu yang selalu mendoakan dan mendukung penulis.

2. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis M.Eng.Sc selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.

(3)

3. Bapak Ir. Indra Jaya Pandia, MT dan Bapak Ir. Andy Putra Rambe, M.B.A selaku Dosen Pembanding, yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.

4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Ir. Syahrizal, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

6. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

7. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis.

8. Kawan-kawan seperjuangan angkatan 2010 dan adik-adik 2013 yang telah membantu penelitian saya terimakasih atas semangat dan bantuannya selama ini terima kasih banyak.

Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.

(4)

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Desember 2015 Penulis,

Iffah Fathaniah Pasaribu 10 0404 167

(5)

ABSTRAK

Lapis Beton Aspal adalah lapisan penutup konstruksi perkerasan jalan yang mempunyai nilai struktural. Salah satu jenis lapis beton aspal tersebut adalah Asphalt Concrete – Wearing Course (AC-WC) sebagai lapisan yang paling atas dalam perkerasan lentur. Material utama penyusun adalah agregat dan aspal, termasuk jenis filler dalam penggunaannya. Penelitian ini mencoba menggunakan limbah serbuk besi dengan variasi kadar yang berbeda sebagai bahan campuran aspal panas jenis AC-WC yang diharapkan menambah daya tahan lapis perkerasan beton aspal terhadap kerusakan yang disebabkan oleh cuaca dan beban lalu lintas.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar nilai karakteristik Marshall pada campuran beton aspal dengan menggunakan limbah serbuk besi. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yaitu dengan suatu percobaan untuk mendapatkan hasil, dengan demikian akan terlihat pemanfaatan serbuk besi pada konstruksi beton aspal dengan variasi kadar serbuk besi dihitung sebesar 0%; 10%; 15%; 20% dari berat agregat halus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan serbuk besi akan mempengaruhi karakteristik campuran beton aspal. Semakin banyak serbuk besi yang digunakan, menyebabkan nilai stabilitas semakin meningkat.

. Dari data Marshall Test yang didapatkan, semua variasi kadar serbuk besi memenuhi persyaratan Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 revisi 3. Dimana diperoleh nilai tertinggi stabilitasnya sebesar 1375 kg, flow sebesar 3,75 , MQ sebesar 367 kg/mm, VIM sebesar 3,06% , VMA sebesar 16,17%, dan VFB nya sebesar 81,10%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kandungan serbuk besi 20%, 15%, 10% memenuhi seluruh persyaratan Marshall Test.

Kata kunci : agregat halus, limbah serbuk besi, lapisan AC-WC, campuran panas (hot mix).

(6)

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

ABSTRAK iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permusuan Masalah 3

1.3. Tujuan Penelitian 3

1.4. Manfaat Penelitian 3

1.5. Batasan Masalah……….3

1.6. Hipotesa………. 4

1.7. Sistematika Penulisan 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Perkerasan Secara Umum 6

2.2 Agregat 13

2.2.1 Agregat Kasar 18

2.2.2 Agregat Halus 19

2.2.3 Filler 19

2.2.4 Serbuk Besi 19

2.2.5 Anti Stripping Agent 22

(7)

2.4 Pengujian Properties Bahan 25

2.4.1 Aspal properties 25

2.4.2 Agregat Properties 28

2.5 Marshall Test 30

2.5.1 Pengujian Marshall Untuk Campuran 31

2.5.2 Berat Isi Benda Uji Padat 32

2.5.3 Pengujian Stabilitas dan Flow 33

2.5.4 Pengujian Volumetrik 33

2.6 Evaluasi Hasil Uji Marshall 35

2.6.1 Stabilitas 35

2.6.2 Kelelehan 35

2.6.3 VMA 36

2.6.4 VIM 37

2.6.5 VFA 37

2.6.6 Pengaruh Pemadatan 38

2.7 Studi Pendahuluan 39

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Persiapan Penelitian 41

3.2. Bagan Alir 42

3.3. Pelaksanaan 45

3.3.1. Spesifikasi Bahan Baku Penelitian 45

3.3.2. Perancangan Campuran dengan Metode Marshall 45

(8)

BAB IV ANALISIS DATA

4.1. Pengujian Material 49

4.1.1. Hasil dan Analisis Pengujian Aspal 49

4.1.2. Hasil dan Analisis Pengujian Agregat 52

4.2. Perumusan Campuran Benda Uji Marshall 54

4.3. Pembuatan Benda Uji Marshall 58

4.4. Hasil Pengetesan Benda Uji Marshall Serbuk Besi 59 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 64

5.2. Saran 65

DAFTAR PUSTAKA 66

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku 12

Tabel 2.2 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal 15 Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal 15

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Aspal Keras Penetrasi 60/70 48

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur 10

Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku 11

Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Komposit 12

Gambar 2.4 Ketentuan Sifat-sifat Campuran Laston (AC)………... 16

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian 42

Gambar 4.1 Gambar Hasil Marshall Test 56

Gambar 4.2 Grafik Nilai Stabilitas Variasi Serbuk Besi 58

Gambar 4.3 Grafik Nilai MQ Variasi Serbuk Besi 59

Gambar 4.4 Grafik Nilai Flow Variasi Serbuk Besi 59

Gambar 4.5 Grafik Nilai VIM Variasi Serbuk Besi 60

Gambar 4.6 Grafik Nilai VMA Variasi Serbuk Besi 61

Gambar 4.7 Grafik Nilai VFB Variasi Serbuk Besi 61

(11)

ABSTRAK

Kata kunci : agregat halus, limbah serbuk besi, lapisan AC-WC, campuran panas (hot mix).

(12)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Jalan merupakan infrastruktur dasar dan utama dalam menggerakkan roda perekonomian nasional dan daerah. Kerusakan jalan di Indonesia umumnya disebabkan oleh pembebanan yang terjadi berlebihan (overload), banyaknya arus kendaraan yang lewat (repetisi beban) sebagai akibat pertumbuhan jumlah kendaraan yang cepat terutama kendaraan komersial dan perubahan lingkungan atau oleh karena fungsi drainase yang kurang baik. Untuk itu, dibutuhkan penggunaan material untuk perkerasan jalan (beton aspal) dengan kualitas yang lebih tinggi, yang berupa agregat sebagai bahan pengisi dan aspal sebagai bahan pengikat.

Lapisan Aspal Beton (Laston) memiliki tingkat fleksibelitas yang tinggi sehingga penempatan langsung di atas lapisan seperti lapisan aus (Asphalt

Concrete-Wearing Course, AC-WC) membuat lapisan ini rentan terhadap

kerusakan akibat temperatur yang tinggi dan beban lalu lintas berat. Jenis kerusakan yang sering terjadi pada Laston adalah pelepasan butiran dan retak. Ketersediaan bahan lapis keras yang mencukupi dan memenuhi spesifikasi dituntut mutlak keberadaaannya dalam pembangunan prasarana jalan yang berkelanjutan. Kondisi seperti ini mengakibatkan usaha untuk pengadaan bahan yang memenuhi spesifikasi menjadi tidak mudah walaupun banyak bahan lokal yang mulai dikenal tapi belum banyak dimanfaatkan secara maksimal.

Salah satu kendala yang sering dihadapi dalam pembuatan jalan khususnya mendapatkan agregat dan memenuhi persyaratan sehingga perlu bahan alternatif

(13)

lain sebagai bahan pengganti agregat dan filler guna memenuhi kebutuhan tersebut. Bahan alternatif tersebut diupayakan dapat meningkatkan produk aspal beton yang kuat, stabil, tahan terhadap suhu dan beban kendaraan juga ramah lingkungan.

Sebagai bahan susun beton aspal, agregat haruslah memnuhi spesifikasi tertentu. Dalam beberapa kondisi dijumpai penggunaan bahan lokal seperti bahan pengisi dari sumber lain. Bahan tersebut mudah didapatkan dan ada kemungkinan memiliki berat jenis dan kualitas yang berbeda. Seperti halnya limbah pembuangan hasil olahan pabrik baja yaitu serbuk besi.

Serbuk besi adalah bagian dari hasil sisa potongan atau sisa pembubutan besi tuang yang merupakan hasil pemakaian di industri. Besi memiliki banyak sekali manfaat dan telah diolah menjadi berbagai barang yang dapat digunakan di kehidupun sehari-hari dan juga di dunia konstruksi. Dari hasil produksi besi akan diperoleh limbah akhir pembuangan, limbah ini berupa serbuk besi yang tidak dapat diolah kembali dan dicoba untuk memanfaatkan limbah serbuk besi pada campuran aspal beton dengan cara menggunakan variasi agregat halus. Limbah serbuk besi dalam penelitian ini diperoleh dari PT. Growth Sumatera yang berada di daerah Kawasan Industri Medan (KIM) I dan III.

Dari permasalahan di atas, perlu dilakukan penelitian dengan melakukan uji laboratorium tentang “PENGARUH PENGGUNAAN LIMBAH SERBUK

BESI TERHADAP CAMPURAN ASPAL JENIS AC-WC“ dengan mengacu

pada Spesifikasi Bina Marga 2010. Pada spesifikasi Bina Marga 2010, campuran aspal harus ditambahkan filler dan anti stripping agent. Untuk memenuhi

(14)

1.2 Perumusan Masalah Penelitian

Adapun permasalahan yang akan dibahas antara lain adalah : Apakah penggunaan limbah serbuk besi dengan variasi kadar yang berbeda sebagai bahan campuran aspal panas jenis AC-WC dapat memenuhi persyaratan terhadap sifat- sifat parameter Marshall?

1.3 Tujuan Penelitian

Pada penelitian ini, serbuk besi yang digunakan berperan sebagai agregat halus dalam menggantikan pasir kali yang biasa digunakan selama ini dalam campuran aspal. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penggunaan variasi limbah serbuk besi dalam campuran aspal. Kinerja campuran aspal diukur dari nilai karakteristik Marshall dengan tinjauan utama stabilitas dan flow.

1.4 Manfaat Penelitian

Dengan adanya kajian ini diharapkan bisa memberikan pemahaman dan menambah wawasan mengenai pengaruh penggunaan limbah serbuk besi sebagai bahan alternatif agregat halus dalam campuran laston (AC-WC) sebagai lapis aus permukaan perkerasan lentur ditinjau terhadap sifat Marshall.

1.5 Batasan Masalah

Di dalam penelitian ini diperlukan batasan masalah agar pembahasan tidak terlalu luas dan tepat sasaran dari tujuan penelitian. Masalah yang dibahas dalam

(15)

tugas akhir ini adalah :

1. Pada spesifikasi umum Bina Marga edisi 2010 revisi 3 Laston AC-WC. 2. Metode yang digunakan sesuai dengan spesifikasi umum Bina Marga

2010, yaitu metode Uji Marshall.

3. Penggunaan variasi serbuk besi dihitung sebesar 0%; 10%; 15%; 20% dari berat agregat halus.

4. Parameter campuran aspal yang dikaji adalah Stabilitas

Marshall,flow,VIM,VMA,VFB,MQ.

5. Kuantitas pemakaian anti stripping agent dalam rentang 0,2% - 0,4% dari berat aspal.

6. Untuk bahan aspal menggunakan aspal PERTAMINA dengan penetrasi 60/70.

Sedangkan ruang lingkup kegiatan penelitian yang akan dilakukan adalah : 1. Menyelidiki pengaruh penggunaan limbah serbuk besi sebagai pengganti

sejumlah agregat halus terhadap sifat karakteristik campuran aspal panas AC-WC dan adakah perbedaannya dibandingkan dengan menggunakan agregat halus biasa yaitu pasir.

2. Pengujian laboratorium yang dilakukan adalah pengujian Marshall.

3. Penelitian yang dilakukan terbatas pada pengujian laboratorium dan tidak melakukan pengujian lapangan.

4. Reaksi kimia yang terjadi pada campuran tidak dibahas . 5. Tidak membahas aspek ekonomi yang ditimbulkan.

(16)

1.6 Hipotesa

Penambahan serbuk besi dapat meningkatkan nilai stabilitas pada campuran aspal AC-WC.

1.7 Sistematika Penulisan

Untuk memperjelas tahapan yang dilakukan dalam studi ini, di dalam penulisan tugas akhir ini dikelompokkan ke dalam 5 (lima) bab dengan sistematika pembahasan sebagai berikut:

0 BAB I PENDAHULUAN

Mengemukakan tentang informasi secara umum dari penelitian ini yang berkenaan dengan latar belakang masalah, maksud dan tujuan penelitian, hipotesa, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.

0 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi tentang teori-teori yang dijadikan dasar dalam analisa dan pembahasan masalah, serta beberapa defenisi dari studi literature yang berhubungan dalam penulisan ini.

0 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bagian ini berisi tentang uraian tentang prosedur perencanaan penelitian.

0 BAB IV ANALISIS DATA

Menyajikan data yang diperoleh dari hasil pengumpulan yang diperoleh dari hasil perhitungan dalam penelitian ini. Selanjutnya data tersebut kemudian diolah dan dianalisa sehingga akan menghasilkan informasi yang berguna.

0 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dalam bab ini dikemukakan tentang kesimpulan hasil penelitian dan saran- saran dari peneliti berdasarkan analisis yang dilakukan pada bab sebelumnya.

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Perkerasan Secara Umum

Campuran beraspal adalah campuran yang tersusun atas agregat, filler dan aspal sebagai bahan pengikatnya. Pada umumnya digunakan dalam konstruksi perkerasan lentur maupun perkerasan jenis komposit (beton beraspal). Kestabilan suatu perkerasan jalan, sangat dipengaruhi antara lain jenis bahan, keadaan fisik bahan serta kualitas bahan penyusun perkerasan jalan itu sendiri. Oleh karena itu, bahan perkerasan yang akan digunakan dalam campuran aspal, terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan di laboratorium dengan harapan, kekuatan dari struktur perkerasan tersebut memenuhi persyaratan yang ditentukan.

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-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

(18)

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 lebih dari 2 kali ukuran butir agregat maksimum yang digunakan. Beberapa jenis 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. 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)).Lataston (HRS) juga dapat digunakan sebagai lapisan aus atau lapis pondasi. Latasir (HRSS) digunakan untuk lalu-lintas ringan ( < 500.000 ESAL).

a. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC (AsphaltConcrete – Wearing Course) dengan tebal minimum AC – WC adalah 4 cm. Lapisan ini adalah lapisan yang berhubungan langsung dengan ban kendaraan dan dirancang untuk tahan terhadap perubahan cuaca,gaya geser, tekanan roda bankendaraan serta memberikan lapis kedap air untuk lapisan dibawahnya.

(19)

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 6cm. 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 akibat beban lalu-lintas tanpa mengalami retak.

d) Cukup kedap air. Lapisan beraspal cukup kedap air sehingga tidak ada rembesan air yang masuk ke lapis pondasi di bawahnya.

(20)

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.

Berdasarkan bahan pengikatnya perkerasan jalan dibagi menjadi dua, yaitu : A. Perkerasan Lentur (Flexible Pavement)

Perkerasan lentur merupakan perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikatnya. Perkerasan lentur memiliki umur rentang antara 10-20 tahun masa pemakaian saja. Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkannya ke lapisan dibawahnya. Perkerasan jalan raya dibuat berlapis-lapis bertujuan untuk menerima

(21)

beban kendaraan yang melaluinya dan meneruskan ke lapisan di bawahnya. Biasanya material yang digunakan pada lapisan-lapisan perkerasan jalan semakin kebawah akan semakin berkurang kualitasnya. Karena lapisan yang berada dibawah lebih sedikit menahan beban.

lapis permukaan (surface) lapis pondasi atas (base) lapis pondasi bawah (subbase)

tanah dasar (subgrade) Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur

Lapisan permukaan pada umumnya dibuat dengan menggunakan bahan pengikat aspal, sehingga menghasilkan lapisan yang kedap air dengan stabilitas yang tinggi dan daya tahan yang lama. Lapisan ini terletak paling atas, yang berfungsi sebagai berikut:

1. Menahan beban roda, oleh karena itu lapisan perkerasan ini harus mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa layan.

2. Lapisan kedap air, sehingga air hujan tidak meresap ke lapisan di bawahnya yang akan mengakibatkan kerusakan pada lapisan tersebut. 3. Lapis aus, lapisan yang langsung terkena gesekan akibat rem kendaraan

sehingga mudah menjadi aus.

4. Lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawahnya, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain.

(22)

B. Perkerasan Kaku (Rigid Pavemet)

Perkerasan kaku merupakan suatu susunan konstruksi perkerasan dimana sebagai lapisan atasnya digunakan pelat beton, yang terletak di atas pondasi atau langsung di atas tanah dasar. Lapisan pondasi atas terletak tepat di bawah lapisan perkerasan, maka lapisan ini bertugas menerima beban yang berat. Oleh karena itu material yang digunakan harus berkualitas tinggi dan pelaksanaan di lapangan harus benar. Lapisan-lapisan perkerasan kaku adalah seperti gambar 2.2 di bawah ini.

plat beton (concrete slab) lapis pondasi bawah (subbase) tanah dasar (subgrade)

Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku

Perkerasan kaku ini memiliki umur rencana yang lebih lama dibandingkan perkerasan lentur., tetapi lebih mahal biaya yang dibutuhkan. Pada umumnya perkerasan kaku dipakai pada jalan antar lintas provinsi karena arus lalu lintasnya padat. Selain dari kedua jenis tersebut, sekarang telah banyak digunakan jenis gabungan (composite pavement).

C. Perkerasan Komposit (Composite Pavement)

Perkerasan komposit merupakan perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan perkerasan lentur.Perkerasan lentur di atas perkerasan kaku atau sebaliknya.

(23)

lapis permukaan (surface) plat beton (concrete slab) lapis pondasi bawah (subbase)

tanah dasar Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Komposit

D. Perbedaan Antara Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku

Perbedaan antara perkerasan lentur dan perkerasan kaku dapat dilihat pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Perbedaan Perkerasan Lentur dan Pekerasan Kaku

Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku

Bahan Pengikat Aspal Semen

Repetisi Beban Timbul rutting (lendutan pada jalur

roda)

Timbul retak-retak pada

permukaan

Penurunan Tanah

Dasar

Jalan bergelombang (mengikuti

tanah dasar)

Bersifat sebagai balok diatas perletakan

Perubahan Temperatur

Modulus kekakuan berubah. Timbul tegangan dalam yang kecil

Modulus kekakuan tidak.

berubah timbul tegangan

dalam yang besar

(24)

2.2 Agregat

Agregat diartikan sebagai suatu kumpulan butiran batuan yang berukuran tertentu yang diperoleh dari hasil alam langsung maupun dari pemecahan batu besar ataupun agregat yang sengaja dibuat untuk tujuan tertentu. Seringkali agregat diartikan pula sebagai suatu bahan yang bersifat keras dan kaku yang digunakan sebagai bahan pengisi suatu campuran. Agregat dapat berupa berbagai jenis butiran atau pecahan batuan, termasuk di dalamnya antara lain, pasir, kerikil, agregat pecah, abu/debu agregat, dan lain-lain.

Agregat merupakan bahan pengisi dominan dalam suatu campuran aspal. Presentase agregat dalam suatu campuran berkisar antar 75-85% dari volume total atau 90-95% dari berat totsl (Silvia Sukirman, 1995). Oleh karenanya sebagai lapisan wearing course atau lapisan permukaan, mutu dan kualitas agregat yang akan digunakan harus lebih baik dari pada lapisan perkerasan dibawahnya. Hal ini disebabkan, lapisan permukaan (wearing course) menerima repetisi beban secara langsung sebagai akibat beban lalu-lintas dan pengaruh lingkungan serta menerima beban lebih besar jika dibandingkan lapisan dibawahnya, oleh karena itu suatu pegujian terhadap material yang akan digunakan sangat penting artinya dalam perencanaan konstruksi perkerasan suatu jalan.

Menurut sumbernya atau cara mempersiapkannya, agregat dibagi atas tiga jenis, yaitu:

1. Agregat Alam (Natural Agregate)

Agregat jenis ini, bisa diperoleh langsung di alam dan dapat langsung digunakan sebagai bahan lapis perkerasan jalan. Jenis agregat alam yang biasa digunakan mislanya krikil (gravel) dan sand (pasir kali).

(25)

1. Agregat Hasil Pengolahan (Manufactured Agregate)

Agregat jenis ini merupakan hasil pengolahan dengan mesin pemecah batu

(stone crusher). Diharapkan dari hasil pengolahan ini, ukuran agregat yang

dihasilkan sesuai dengan gradasi yang digunakan, serta mempunyai tekstur yang kasar dengan bentuk agregat bersudut (anguler).

2. Agregat Buatan (Synthetic Agregate)

Agregat buatan merupakan agregat hasil perkerasan yang dibuat khusus untuk tujuan tertentu. Agregat jenis ini, juga bisa diperoleh dari hasil sampingan industri tertentu seperti pabrik baja yang menghasilkan limbah logam (slag).

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 buku spesifikasi pekerjaan jalan atau ditetapkan badan yang berwenang. Menurut Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI untuk Campuran Beraspal Panas, Dep. PU, 2010 memberikan persyaratan untuk agregat sebagai berikut :

(26)

Tabel 2.2 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal Syarat maks/min

Jenis pemeriksaan Standart

Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan natrium dan magnesium sulfat.

SNI 3407:2008 Maks. 12 %

Abrasi dengan Mesin Los Angeles SNI 2417-2008 Maks. 30 % Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 2439:2011 Min. 95 %

Angularitas SNI 03-6877-2002 95/90(*)

Partikel Pipih dan Lonjong(**) ASTM D4791 Maks. 10 %

Material lolos Saringan No.200 SNI 03-4142-1996 Maks.2 % Sumber :(Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI

Perkerasan Beraspal, 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.

Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal

Jenis Pemeriksaan Standar Syarat

Maks/Min

Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997 Min. 60 %

Material lolos saringan No. 200 SNI ASTM C117:2012 Maks. 10 %

Angularitas SNI 03-6877-2002 Min. 45 %

Kadar Lempung SNI 03-4141-1996 Maks. 1%

Sumber :(Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI

(27)

Gambar 2.4 Ketentuan Sifat-sifat Campuran Laston yang Dimodifikasi (AC) Sifat-sifat Campuran Laston Lapis Aus Lapis Antara Pondasi

Jumlah tumbukan per bidang 75 112

Rasio particle lolos ayakan 0,075 mm dengan kadar aspal efektif

Min. Maks.

1,0 1,4

Rongga dalam campuran (%) Min.

Maks.

3,0 5,0

Rongga dalam Agregat (VMA) (%) Min. 15 14 13

Rongga terisi Aspal (%) Min. 65 65 65

Stabilitas Marshall (kg) Min. 1000 2250

Pelelehan (mm) Min.

Maks.

2 4

3 6 Stabilitas Marshall Sisa (%) setelah

perendaman selama 24 jam 6 ₀0 �

Min. 90

Rongga dalam campuran (%) pada kepatan membal (refusal)

Min. 2

Stabilitas Dinamis, lintasan/mm Min. 2500

Sumber :(Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI

Perkerasan Beraspal, Dep. PU, 2010)

Sifat-sifat agregat yang sangat mempengaruhi kekuatan dan kualitas suatu campuran aspal diantaranta adalah :

1. Ukuran dan Gradasi Agregat (Size and Grading)

Gradasi atau distribusi partikel-partikel berdasarkan ukuran agregart sangat berpengaruh pada besarnya rongga antar butiran yang akan menentukan stabilitas dan keudahan dalma proses pelaksanaannya. Tujuannya dalam pelaksanaan ukuran dan grdasi agregta natara lain:

• Ukuran agregat sangat terkait dengan pelaksanaan tebal penyebaran/ penghamparan yang dilakukan serta tebalnya pemadatan.

(28)

• Gradasi sangat terkait dalam pelaksanaan pemadatan antara lain, kestabilan lapisan, kecepatan/waktu pemadatan.

2. Kebersihan

Agregat yang mengandung substansi asing perusak perkerasan seperti zat-zat organik, lempung dan yang lainnya harus dihilangkan sebelum digunakan dalam campuran perkerasan. Substansi ini akan menghalangi aspal terserap ke dalampori-pori batuan, sehingga terjadi pengelupasan aspal dari agregat.

3. Keausan dan kekerasan

Proses kerusakan agregat dapat disebabkan oleh pengaruhh cuaca, pelaksanaan yang kurang baik serta pengaruh beban lalu lintas. Oleh karena itu, agregat yang digunakan harus cukup tahan terhadap pemecahan, penurunan mutu dan penghancuran. Ketahanan agregat terhadap cuaca atau pengikisan dapat diukur/ditentukan dengan menggunakan mesin Los Angeles atau dengan uji penumbukan.

4. Tekstur permukaan

Tekstur permukaan juga berperan dalam mempengaruhi lekatan antara aspal dan agregat. Selain itu, juga berpengaruh terhadap cara pengerjaan dan kekuatan campuran aspal. Tekstur permukaan dari agregat sendiri dibagi atas tiga macam yaitu :

a. Batuan kasar, tekstur permukaan yang kasar dan kasap akan memberikan gaya gesek yang lebih besar sehingga dapat menahan gaya-gaya pemisah yang bekerja pada agregat. Tekstur kasar juga memberikan daya adhesi yang lebih baik antar aspal dan agregat.

(29)

b. Batuan halus, agregat yang halus lebih mudah terselimuti aspal namun tidak membrikan kelekatan yang baik dengan aspal sehingga pada batuan jenis ini lebih mudah dikerjakan namun sulit untuk dipadatkan. c. Batuan mengkilat, batuan jenis memberikan internal friction yang

rendah dan sulit dilekati aspal. 5. Absorsi

Porositas suatu agregat mempengaruhi jumlah aspal yang dapat diserap/terabsorbsi dalam campuran. Sehingga semakin tinggi porositasnya, makin banyak aspal yang terabsorbsi sehingga campuran menjadi semakin mahal. Umumnya agregat yang berpori banyak biasanya tidak dapat digunakan, kecuali bilamana agregat tersebut mempunyai sifat-sifat lainnya seperti abrasi, daya tahan terhadap pelapukan, dan lain-lain.

6. Kelekatan terhadap aspal

Adhesi antara aspal dan batu terjadi karena adanya penyerapan dan tarik- menarik anatara molekul. Agregat yang mudah tergelincir biasanya mempunyai sifat hidrofilik (suka air), jenis agregat ini tidak baik digunakan dalam konstruksi lapis keras, agregat hidrofilik umumnya mengandung asam atau silikat seperti kuarsa. Namun, sebaliknya agregat yang bersifat menolak air (hidrofobik) akan mengikat aspal dengan baik dan akan mengusir air yang mungkin dapat menyebbakan terjadinya penggelinciran, contoh agregat ini adalah batu kapur.

(30)

2.2.1 Agregat Kasar

Fraksi agregat kasar yang digunakan adalah agregat yang tertahan ayakan No.4 (4,75 mm). Agregat ini harus dipastikan bersih, keras, awet dan bebas dari lempung atau bahan yang tidak dikehendaki. Agregat kasar terdiri dari batu pecah atau kerikil pecah dan harus disiapkan dalam ukuran nominal tunggal. Agregat kasar harus mempunyai angularitas yaitu persen terhadap berat agregat yang lebih besar dari 4,75 mm dengan muka bidang pecah satu atau lebih.

2.2.2 Agregat Halus

Agregat halus yang digunakan merupakan pasir atau pengayakan batu pecah yang lolos ayakan No.4 (4,75 mm). Dalam pencampuran aspal persentase maksimum agregat halus yang disarankan untuk Laston (AC) adalah 15%. Sama halnya dengan agregta kasar, agregat halus yang digunakan merupakan bahan yang bersih, keras, bebas dari lempung ataupun bahan lainnya yang tidak dikehendaki.

2.2.3 Bahan Pengisi (Filler)

Bahan pengisi atau filler adalah material berbutir halus yang lolos saringan no. 200 (diameter 0.075 mm) tidak kurang dari 75% terhadap beratnya dan mempunyai sifat non plastis. Filler dapat terdiri dari debu batu, kapur padam dan semen Portland, atau bahan non plastis lainnya. Bahan pengisi harus kering dan bebas dari bahan lain yang mengganggu.

(31)

2.2.4 Serbuk Besi

Biji besi merupakan limbah sisa hasil pengolahan bijih besi, secara visual berbentuk bongkahan-bongkahan keras dan tidak beraturan berbentuk batuan, memiliki berat jenis > 2,9 kg/��3 , biji besi termasuk agregat berat memiliki kadar bagian yang hancur tembus ayakan 1,7 mm setalah agregat diuji dengan mesin Los Angeles kurang dari 27% dan dapat digunakan sebagai agregat.

Pasir Besi adalah sejenis pasir dengan konsentrasi besi yang signifikan. Kegunaannya pasir besi ini selain untuk industri logam besi juga telah dimanfaatkan pada indsutri semen.

Serbuk besi adalah bagian dari hasil sisa potongan atau sisa pembubutan besi tuang yang merupakan hasil pemakaian di industri. Pada penelitian ini serbuk besi yang digunakan berupa agregat slag halus. Secara umum kandungan kimia serbuk besi terdapat seperti tertera dalam tabel 2.5.

Tabel 2.5 Kandungan Kimia Serbuk Besi Kandungan Kimia Persentasse (%)

Silikon ((Si) 1,5

Carbon (C) 2,7

Mangan (Mn) 0,8

Fospor (P) 0,1

Sulfur (S) 0,05

Agregat slag halus terdiri dari hasil pemecahan slag dengan ukuran lolos saringan No.8 (2,36 mm). Agregat slag halus teridiri dari pertikel-partikel yang bersih, keras tidak mengandung lempung ataupun bahan lain yang tidak dikehendaki. Abu batu slag harus dihasilkan dari slag yang memenuhi persyaratan dan tidak boleh mengandung bahan yang lolos saringan No.200 lebih dari 8% dan

(32)

Tabel 2.6 Spesifikasi Agregat Slag Kasar dan Halus

Sifat-sifat agregat slag Metode Pengujian Satuan Slag Besi

Berat Jenis -bulk -SSD -Apparent

SNI 03-1969-1990 Kg/��3 Maks 3

Penyerapan terhadap air SNI 03-1969-1990 % Maks 3

Keausan agregat dengan mesin Los Angeles

SNI 03-2417-1991 % Maks 40

Kelekatan terhadap aspal SNI 03-2439-1991 % Min 95

Nilai setara pasir (*) SNI 03-2439-1991 % Min 50

Partikel pipih dan lonjong ASTM D 4791 % Maks 10

Material lolos saringan No.200 SNI 03-4142-1996 % Kasar maks 1 Halus maks 8

Catatan : (*) Sifat setara pasir untuk agregat slag halus

Sumber : (Pedoman Penggunaan Agregat Slag Besi dan Baja untuk Campuran

Beraspal Panas, Departemen P.U, 2005)

Agregat slag besi adalah salah satu bahan alternative pengganti untuk perkerasan jalan apabila persediaan agregat standar terbatas. Berdasarkan penelitian yang dilakukan di Pusat Litbang Prasana Transportasi Badan Litbang PU, agregat slag memenuhi persyaratan agregat standar dimana berat jenis slag lebih tinggi dari pada agregat standar, sehingga menyebabkan volume pekerjaan lebih kecil dari pada standar, untuk itu dilakukan upaya pencampuran sebagian agregat slag dengan bahan lainnya. Pencampuran ini akan menurunkan berat jenis campuran, sehingga volume pekerjaan akan tercapai, dan kekuatan campuran perkerasan lebih baik.

Menteri Perindustrian Saleh Husein menyatakan slag dan scrap yang merupakan limbah dari industri baja, tidak termasuk ke dalam limbah B3. “Slag dan scrap masih bisa digunakan untuk aktivitas produktif lainnya, seperti

(33)

pengerasan jalan misalnya,” ungkap Politisi Partai Hanura ini. Dan berdasarkan HS Code 7204100000 [Limbah Non-B3] sisa dan skrap dari besi tuang menyatakan Limbah Non-B3 adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang tidak mengandung bahan berbahaya dan atau beracun.

2.2.5 Anti Stripping Agent

Stabilitas bahan 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. 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 menghasilkan produk- produk terbaik. Untuk campuran Hotmix, penggunaan anti stripping agent jenis Derbo-401 ini berkisar 0.2%-0.4% dari berat bitumen. Sementara untuk perbaikan jalan, penggunaannya berkisar 0.2%-0.5% dari berat bitumen.

2.3 Aspal

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

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

(34)

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 (250� − 0��) 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 b. Aspal Dingin/cair

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

(35)

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

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.

2. Adhesi dan Kohesi

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.

(36)

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.

2.4 Pengujian Properties Bahan 2.4.1 Aspal Properties

Pemeriksaan sifat (asphalt properties) dari campuran dilakukan melalui beberapa uji meliputi:

a. Uji Penetrasi

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan apakah aspal keras atau lembek (solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum penetrasi ukuran tertentu,

(37)

200

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 250 ��. 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 0��sampai 0��. 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 dalam cincin berukuran tertentu, sehingga aspal tersebut menyentuh plat dasar 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

(38)

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 0��_.

Berat jenis diperlukan untuk perhitungan analisis campuran: 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 :

(39)

V = Vt x Fk...(2.2)

Dimana :

V = Volume aspal pada temperatur 150�

Vt = Volume aspal pada temperatur tertentu Fk = Faktor Koreksi

e. Titik Nyala dan Titik Bakar

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik nyala dan titik bakar dari semua jenis hasil minyak bumi kecuali minyak bakar dan bahan lainnya yang mempunyai titik nyala open cup kurang dari 0��. 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.

2.4.2 Agregat Properties

(40)

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

b) Gradasi c) Kebersihan 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.

(41)

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

2.5 Marshall Test

Pemeriksaan ini pertama kali di kembangkan oleh Bruce Marshall bersama dengan The Missisippi State Highway Departement. 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 meineral agregate (VMA), void in mix (vim), void filled with asphalt (VFWA) dan density. Sedangkan marhsall properties menghasilkan stabilitas dan kelelehan (flow) yang diperoleh dari hasil pengujian dengan alat marshall. Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan ketahanan (stabilitas) 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:

(42)

60 1

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 Quotien, 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).

2.5.1 Pengaruh Marshall Untuk Perencanaaan Campuran

Untuk keperluan pencampuran, agreat 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 0� ± 0 _� 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

(43)

140

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 600� ( 0��). 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 kadar aspal yang berbeda sehingga di dapatkan suatu kurva lengkung yang teratur. Pengujian agar direncanakan dengan dasar 1/2 % kenaikan kadar aspal dengan perkiraan minimum 2 kadar aspal di bawah optimum.

2.5.2 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

(44)

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

2.5.3 Pengujian Stabilitas dan Kelelehan (flow)

Setelah penentuan berat jenis bulk benda uji dilaksanakan pengujian 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 0� (1400��) 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.

(45)

2.5.4 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.

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.

Stabilitas adalah kemampuan suatu campuran beraspal untuk menerima 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.

(46)

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 quetient 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.

2.6 Evaluasi Hasil Uji Marshall

Untuk mengetahui karakteristik campuran yang direncankan memenuhi kriteria yang telah di tentukan, maka perlu dilakukan evaluasi hasil pengujian Marshall, meliputi: nilai stabiltas, pelelehan, dan stabilitas sisa, juga termasuk evaluasi hasil perhitungan volumetrik.

2.6.1 Stabilitas

Pengukuran nilai stabilitas pada uji Marshall yang dilakukan pada benda uji harus mempunyai tebal standar 2,5 in (63,5), apabila diperoleh tinggi benda uji tidak standar, maka perlu dilakukan koreksi, yaitu dengan mengalikan hasil yang diperoleh dari uji stabilitas dengan nilai yang telah ditetapkan.

(47)

2.6.2 Pelelehan

Nilai pelelehan yang diperoleh dari uji Marshall adalah nilai batas kekuatan stabilitas dari benda uji yang telah mengalami kehancuran antara komponen bahan pada benda uji.

Setelah diketahui nilai stabilitas dan pelelehan perlu diketahui kuosein Marshall yang merupakan hasil bagi keduanya. Pada penggambaran hubungan stabilitas, kelelehan dan kuosien Marshall dengan kadar aspal akan mempunyai trend umum:

v Nilai stabilitas sejalan dengan bertambahnya kadar aspal dalam campuran sampai nilai maksimum saat nilai stabilitas berkurang.

v Nilai pelelehan bertambah sejalan dengan bertambahnya kadar aspal. v Nilai kuoisen Marshall bertambah sejalan dengan bertambahnya kadar

aspal dalam campuran sampai suatu nilai maksimum setelah nilai kuosien Marshall berkurang.

Apabila hasil penggambaran tidak sesuai, maka perlu dilakukan evaluasi dari hasil pengujian, apakah alat yang digunakan untuk pengujian tidak standar atau terdapat kekeliruan dalam perhitungan.

2.6.3 Evaluasi VMA

VMA = 100 (1-Gmb(1-Pht)/Gsb)... (2.13) Dari rumus tersebut diatas terlihat bahwa VMA merupakan fungsi dari Gmb, Gsb, dan Pb atau Pagg. Kesalahan perhitungan akan menyebabkan kesalahan pada penilaian nilai VMA.

(48)

Sebagai contoh penyimpangan nilai VMA akibat kesalahan perhitungan yang mana kesalahan ini akan menyebabkan pergeseran puncak lengkung hiperbola (titik terendah) kurva hubungan antara VMA dengan kadar aspal. Pergeseran tersebut akan menyebab kesalahan penentuan kadar aspal dan selanjutnya akan sangat mempengaruhi kinerja campuran beraspal yang dihasilkan.

2.6.4 Pengaruh Rongga Udara dalam Campuan Padat (VIM)

Rongga udara(VIM) setelah selesai dipadatkan dilapangan idealnya adalah 7 %. Rongga udara yang kurang jauh dari 7 % akan rentan terhadap perlelehan, alur dan deformasi plastis. Sementara VIM setelah selesai pemadatan yang jauh dari 7 % akan rentan terhadap retak dan perlepasan butir (disintegrasi). Untuk mencapai nilai lapangan tersebut dalam spesifikasi, nilai VIM rencana dibatasi pada interval 3,5 % sampai 5,5 %. Dengan kepadatan lapangan dibatasi minimum 98%.

Hasil penelitian dijalan-jalan utama (lalu-lintas berat) di pulau jawa menunjukkan perkerasan Laston yang mempunyai nilai VIM lapangan diatas 7 % umumnya sudah menampakkan indikasi awal terjadinya retak. Sementara perkerasan yang dimulai menampakkan indikasi awal terjadinya deformasi plastis umumnya sudah mempunyai VIM lapangan di bawah 3 %. Tujuan perencanaan VIM adalah untuk membatasi penyesuaian kadar aspal rencana pada kondisi VIM mencapai tengah-tengah rentang spesifikasi, atau dalam hal khusus agar mendekati batas terendah rentang yang disyaratkan serta agar campuran mendekati kesesuaian dengan hasil uji di laboratorium.

(49)

2.6.5 Pengaruh Rongga Udara Terisi Aspal (VFA)

Kriteria VFA bertujuan menjaga keawetan campuran beraspal dengan memberi batasan yang cukup. Pada gradasi yang sama, semakin tinggi nilai VFA makin banyak kadar aspal campuran tersebut. Sehingga kriteria VFA dapat menggantikan kriteria kadar aspal dan tebal lapisan film aspal. VFA, VMA, dan VIM saling berhubungan karena itu bila dua diantaranya diketahui maka dapat mengevaluasi yang lainnya. Kriteria VFA membantu perencanaan campuran dengan memberikan VMA yang dapat diterima atau memenuhi persyaratan. Kriteria VFA menyediakan tambahan faktor keamanan dalam merencanakan dan melaksanakan campuran beraspal panas. Karena perubahan dapat terjadi antara tahap perencanaan dan pelaksanaan, maka kesalahan dapat ditampung dengan memperlebar rentang yang dapat diterima.

2.6.6 Pengaruh Pemadatan

Pada kadar aspal yang sama, maka usaha pemadatan yang lebih tinggi akan mengakibatkan VIM dan VMA berkurang. Bila kadar aspal campuran rencana yang dipadatkan sebanyak 2 x 50 tumbukan, diambil sebelah kiri VMA terendah, tapi lalu-lintas ternyata termasuk kategori lalu-lintas berat (yang mana harus dipadatkan sebanyak 2 x 75 tumbukan) maka akibat pemadatan oleh lalu-lintas, keadaan kadar aspal yang sebenarnya akan lebih tinggi. Sebaliknya bila campuran dirancang untuk 2 x 75 tumbukan tetapi ternyata lalu-lintas cenderung rendah, maka rongga udara akhir akan lebih tinggi sehingga air dan udara akan mudah masuk. Akibatnya campuran akan cepat mengeras, rapuh dan mudah terjadi retak

(50)

pengelupasan. Karena itu maka usaha pemadatan yang direncanakan di laboratorium harus dipilih yang menggambarkan keadaan lalu-lintas dilapangan.

2.7 Studi Pendahuluan

Beberapa peneliti telah melakukan penelitian yang berkaitan dengan penggunaan limbah serbuk besi sebagai pengikat dalam campuran aspal dan dapat dijadikan acuan atau literatur untuk penyusunan penelitian ini,di antaranya adalah: 1. Bahri, S. 2010. Pengaruh Limbah Serbuk Besi Sebagai Pengganti Sejumlah

Agregat Halus Terhadap Campuran Aspal. UNIB. Bengkulu.

Penelitian ini membahas mengenai pengaruh limbah serbuk besi sebagai pengganti sejumlah agregat halus terhadap campuran aspal. Dalam penelitian ini metode uji sampel campuran aspal menggunakan Marshall test berupa stabilitas dan kelelehan (flow) serta sifat-sifat volumetrik yang terdapat dalam pengujian Marshall dengan serbuk besi sebagai bahan pengganti sejumlah agregat halus. Rancangan campuran metode Marshall memakai spesifikasi BM.2005, dalam menentukan kadar aspal total dalam campuran adalah :

P=0,035(%CA) + 0,045(%FA) + 0,18(%filler) + K……… (0,5-1,0 untuk Laston).

2. Martina, N. 2013. Karakteristik Beton Aspal dengan Substitusi Agregat Limbah Industri Pengelolahan Biji Besi (STEEL SLAG). Politeknik Negeri Jakarta. Jakarta.

Penelitian ini membahas mengenai beton aspal hotmix dengan substitusi pengolahan limbah sisa biji besi, visual berbentuk benjolan gard dan berbentuk tidak teratur batu, memiliki spesifikasi gravitasi >2,9 Kg/��3 , slag

(51)

(52)

dianggap sebagai agregat yang berat. Sebuah variasi 50% substitusi steel slag agregat memberikan karakteristik campuran beton aspal yang memenuhi syarat untuk kebutuhan bina marga tahun 1998, dengan nilai optimum pada variasi 50% steel slag untuk agregat kasar menunjukkan parameter marshall yang ideal dengan stabilitas optimum dan memiliki nilai bagi stabilitas terhadap kelelehan yang memenuhi syarat bina marga.

3. Priambodo, A. 2003. Kajian Laboratorium Penggunaan Pasir Besi Sebagai Agregat Halus pada Campuran Aspal Panas HRA (Hot Rolled Asphalt) Terhadap Sifat Marshall dan Durabilitas. UNDIP. Semarang.

Pada penelitian ini, campuran aspal dirancang dengan metode marshall dan sejumlah variasi agregat halus ditambahkan pada campuran pasir besi pada kondisi kadar aspal optimum untuk kemudian dievaluasi ketahanannya terhadap pengaruh lama perendaman pada suhu +60℃. Sebagai pembanding penelitian yang sama dilakukan terhadap campuran dengan agregat halus pasir kali asal Muntilan. Kinerja campuran dengan agregat halus pasir besi, ternyata mempunyai nilai kestabilan yang lebih rendah dari campuran dengan agregat pasir kali. Dari hasil penelitian ini serta dengan melihat batasan-batasan parameter Marshall menurut SNI, menunjukkan bahwa agregat halus pasi besi dapat digunakan sebagai bahan alternatif agregat halus didalam campuran aspal.

(53)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Persiapan Penelitian

Sebelum melakukan penelitian ini, banyak hal yang perlu diperhatikan sebagai persiapan dalam melakukan penelitian ini. 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. Penelitian dilakukan di Laboratorium AMP Karya Murni Patumbak. Bahan-bahan yang diambil berupa agregat diambil dari PT.Karya Murni Patumbak.

Tahap yang pertama dilakukan adalah pemeriksaan properties aspal pen 60/70 dan agregat yang digunakan. Semua pengujian sesuai dengan standart pengujian bahan modul praktikum jalan raya Departemen Teknik Sipil USU yang mengacu pada SNI (Standa rt Na sional Indonesia) dan ASTM (American Society For

Testing Material). Untuk pengujian bahan bitumen atau aspal, pada penelitian ini

digunakan aspal penetrasi 60/70.

Pemeriksaan agregat baik agregat kasar maupun agregat halus meliputi: a. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar

b. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus c. Analisis Butiran

(54)

Pemeriksaan sifat fisik aspal yang dilakukan antara lain: a. Pemeriksaan penetrasi aspal

b. Pemeriksaan titik lembek

c. Pemeriksaan titik nyala dan titik bakar

d. Pemeriksaan penurunan berat minyak dan aspal

e. Pemeriksaan kelarutan aspal dalam karbon tetraklorida (CCL4) f. Pemeriksaan daktalitas

g. Pemeriksaan berat jenis bitumen

Tahap selanjutnya adalah perancangan dan pembuatan benda uji atau campuran aspal berdasarkan variasi kadar aspal. Kadar aspal yang digunakan sebagai sampel adalah 5%,5.5%, 6%, 6.5%, dan 7% masing-masing sebanyak tiga sampel. Dari keseluruhan sampel di atas, kemudian di cari satu komposisi campuran yang paling sesuai atau ideal dengan mempertimbangkan nilai stabilitas, kelelehan, VIM, VMA, dan parameter lainnya setelah sebelumnya dilakukan uji marshall.

(55)

3.2 Bagan Alir

Mulai

Studi Pustaka

Persiapan Bahan dan Alat

Aspal 60/70 Agregat

Pengujian :

1. Berat Jenis 2. Penetrasi 3. Daktalitas 4. TFOT

5. Kelarutan Aspal 6. Softening 7. Flash Point

Pengujian :

1. Analisa Saringan 2. Los Angeles 3. Berat Jenis 4. Kelekatan Agregat

Memenuhi Syarat

Perencanaan Gradasi Agregat Gabungan AC-WC

Penentuan KAO Variasi Kadar Aspal 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, dan 7%,Sebanyak 15 Buah

(56)

Uji Marshall PRD

6 bricket KAO

didapatkan

Pembuatan benda uji dengan variasi serbuk besi dari agregat halus 0%, 10%, 15%, 20% sebanyak 12 bricket.

Uji Marshall

Evaluasi Data

Hasil dan Kesimpulan

SELESAI

(57)

Penjelasan bagan alir penelitian:

a. Tahapan Penentuan Komposisi Campuran Aspal

• Mempersiapkan material atau bahan yang akan digunakan untuk penelitian.

• Material penyusun (aspal dan agregat) dilakukan untuk menguji kesesuaian dengan spesifikasi yang ditentukan (spesifikai Departemen Pekerjaan Umum 2010). Pemeriksaan aspal terdiri dari aspal keras pen 60/70.

• Apabila memenuhi spesifikasi, kemudian dilanjutkan dengan perancangan (mix design) dan pembuatan sampel benda uji dengan variasi kadar aspal dan kandungan polimer untuk mendapatkan komposisi campuran aspal yang ideal. Kadar aspal yang digunakan 5%,5.5%, 6%, 6.5%, dan 7%.

• Campuran aspal yang telah dibuat diuji dengan alat marshall sehingga hasilnya dapat digunakan untuk menentukan komposisi campuran aspal ideal.

b. Tahapan Pembuatan Sampel Campuran Aspal Ideal dan Pengujian

• Setelah didapat komposisi campuran aspal ideal, dibuat sampel benda uji tersebut sebanyak 12 buah dengan variasi Limbah Serbuk Besi 0%,10%,15%,dan 20% dari Agregat Halus.

• Kemudian diuji dengan alat Marshall untuk mendapatkan data karakteristik campuran seperti nilai stabilitas campuran, kelelahan,

(58)

c. Tahapan Analisis Data Hasil Penelitian

• Setelah didapatkan semua data hasil penelitian, data tersebut kemudian dilakukan pengolahan data dan analisis baik dalam bentuk analisis statistik deskriptif, maupun analisis korelasi antar faktor/variabel.

3.3 Pelaksanaan

3.3.1 Spesifikasi Bahan Baku Penelitian

Spesifikasi bahan baku penelitian yang meliputi aspal, agregat kasar, agregat halus, dan filler adalah :

• Aspal pen 60/70 dari Iran

• Agregat halus § Tipe § Ukuran

:abu batu

:0,075 mm – 4,75 mm § Berat jenis :minimum 2500 kg/m3

• Agregat kasar

§ Tipe :batu pecah (split) § Ukuran

§ Berat jenis

:maksimum 25,4 mm (1 inch) : minimum 2500 kg/m3

• Filler

3.3.2 Perancangan Campuran dengan Metode Marshall

• Setelah semua pengujian material pembentuk campuran aspal yaitu aspal penetrasi 60/70 dan agregat, serta material tersebut memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan, langkah selanjutnya adalah merancang dan

(59)

membuat sampel yang akan digunakan untuk penelit ian dengan metode marshall. Pengujian standart terhadap benda uji untuk marshall sesuai dengan prosedur yang ditentukan dalam SNI 06-2489-1991 (PA-0305-76, AASHTO T-44-81, ASTM D-2042-76).

• Seperti telah dibahas pada rencana penelitian bahwa jumlah sampel yang dibutuhkan untuk mencari kadar aspal ideal dengan variasi kadar aspal 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, dan 7%. Setelah didapat komposisi campuran aspal, kemudian dibuat sampel benda uji. Temperatur pencampuran bahan aspal dengan agregat adalah temperatur pada saat aspal mempunyai viskositas kinematis sebesar 170±20 centistokes, dan temperatur pemadatan adalah temperatur pada saat aspal mempunyai nilai viskositas kinematis sebesar 280±30 centistokes. Pemadatan untuk kondisi lalu-lintas berat, dilakukan penumbukan sebanyak 75 kali tumbukan, dengan menggunakan alat marshall comapaction hammer. Benda uji setelah dipadatkan, disimpan pada temperatur ruang selama 24 jam, kemudian di ukur tinggi dan di timbang berat dalam kondisi kering. Benda uji direndam selama 24 jam di dalam air, kemudian ditimbang berat dalam air dan dalam kondisi jenuh air permukaan (saturated surface dry). Sampel kemudian direndam dalam waterbath pada temperature 600 �_{selama 30 menit, setelah itu di uji} dengan alat marshall untuk didapatkan data empiris (stabilitas, kelelehan, dan marshall quetion). Setelah didapatkan data hasil uji marshall berupa stabilitas, kelelehan, VIM, VMA, dan marshall quetion, kemudian di analisis untuk mendapatkan komposisi campuran aspal ideal. Lalu buat

(60)

• Selanjutnya setelah didapatkan Kadar Aspal Optimum, maka dengan kadar tersebut kita variasikan limbah Serbuk Besi 0%,10%,15%,dan 20% dari berat Agregat Halus. Langkah selanjutnya sama dengan sebelumnya untuk mendapatkan karakteristik yang dicari dari uji marshall ini adalah nilai stabilitas (stability), kelelehan (flow), marshall quotient, VIM, dan VMA.

3.3.3 Analisis dan Pembahasan

Setelah dilakukan serangkaian penelitian dan didapatkan data, maka tahapan selanjutnya adalah sebagai berikut:

a. Menganalisis hasil pemeriksaan material campuran aspal yaitu agregat dan aspal, apakah sesuai dengan spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum 2010. b. Menganalisis pengaruh atau memplot data nilai stabilitas, kelelehan, marshall

quotient, void in mix VIM, void in mineral agregate VMA, void filled aspal VFA, pada penggunaan limbah Serbuk Besi.

c. Menganalisis nilai parameter Marshall terhadap jenis limbah Serbuk Besi tersebut.

3.4 Kesimpulan dan Saran

Setelah diperoleh perbandingan grafik karakteristik marshall dengan Agregat Halus Biasa dan limbah Serbuk Besi, maka kita dapat menarik kesimpulan dan pemberian usulan terhadap pemanfaatan penggunaan limbah Serbuk Besi sebagai alternatif agr egat halus dalam campuran Laston.

(61)

No Jenis Pemeriksaan Unit Metode Uji Spesifikasi Hasil Pemeriksaan

Min Max

gr, 5 detik

0,1

mm SNI-06-2456-1991 60 79 74.57

2 0 ℃ SNI-06-2434-1991 48 58 48

3 Titik Nyala ℃ SNI-06-2433-1991 232 - 323

4 Titik Bakar ℃ SNI-06-2433-1991 347

5 Kehilangan Berat

(dengan TFOT) % SNI-06-2440-1991 - 0.4 0.086

6 Kelarutan dalam

C2HCL3 % SNI-06-2438-1991 99 - 99.689

7 Daktalitas cm SNI-06-2432-1991 100 - 100

8 Penetrasi Setelah

TFOT % SNI-06-2456-1991 75 - 78

9 Berat Jenis gr/cc SNI-06-2441-1991 1 - 1.051

Pengujian Residu hasil TFOT (SNI-06-2440-19910) atau RTFOT (SNI-03-6835-2002)

10 0 % SNI 06-2456-1991 54 - 71.2

11 0 _cm _{SNI 2432:2011} ₁₀₀ _- ₁₀₀

BAB IV

ANALISIS DATA

4.1 Pengujian Material

4.1.1 Hasil dan Analisis Pengujian Aspal

Dalam penelitian ini, aspal yang digunakan adalah aspal keras dengan penetrasi 60/70 yang berasal dari Negeri Iran berasal dari AMP PT Karya Murni Patumbak.

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Aspal Penetrasi 60/70

Penetrasi 25 ��, 100

Titik Lembek5 �

Penetrasi pada 25 �

Daktilitas pada 25 �

(62)

163

a. Pemeriksaan Penetrasi Aspal

Pengujian ini didasarkan pada PA-0301-76, AASHTO T-49-80, ASTM D-5- 97 atau SNI-06-2456-1991. Dari hasil pengujian didapatkan nilai penetrasi 74.57 yang menunjukkan termasuk aspal penetrasi 60/70. Nilai penetrasi ini memenuhi Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 yaitu nilai penetrasi aspal pada rentang 60-79.

Hasil yang didapatkan setelah pemeriksaan penetrasi setelah TFOT didapatkan penurunan angka penetrasi sebesar 78 dari penetrasi sebelum TFOT. Nilai ini telah memenuhi Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 yang disyaratkan nilai TFOT nya sebesar 75%. Ini terjadi penurunan nilai penetrasi disebabkan karena pengaruh pemanasan pada suhu 0� _{selama 5 jam pada}

pengujian TFOT yang mengakibatkan fraksi minyak ringan banyak hilang dalam kandungan aspal. Pengerasan aspal dapat terjadi karena oksidasi, penguapan dan perubahan kimia lainnya. Reaksi kimia dapat mengubah bahan kimia pembentuk aspal yaitu resin menjadi aspalten dan oils menjadi resin, yang secara keseluruhan akan meningkatkan viskositas aspal dimana aspal menjadi lebih keras (penetrasi rendah).

b. Pemeriksaan Titik Lembek

Pengujian ini di dasarkan PA-0302-76, AASHTO T-53-81, ASTM D 36-95 atau SNI-06-2434-1991. Nilai yang didapatkan dari hasil pemeriksaan titik lembek aspal sebesar 480C. Nilai ini telah memenuhi Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 yang telah menetapkan persyaratan titik lembek sebesar 480 −

(63)

(1)

(

)

(

)

Gambar 4.6 Grafik Nilai VMA Variasi Serbuk Besi

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

f. Pengaruh variasi limbah Serbuk Besi terhadap nilai void filled asphalt (VFA/VFB)

Rongga udara terisi aspal, VFA/VFB merupakan persentase rongga antar agregat partikel (VMA) yang terisi aspal, VFA/VFB tidak termasuk aspal yang terserap agregat minimal 65%. Pada gambar menunjukkan seluruh serbuk besi memenuhi persyatan spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 revisi 3.

Gambar 4.7 Grafik Nilai VFB Variasi Serbuk Besi

83 82 81 80 79 78 77 76 75

(2)

Bu lk D en sit y (Gr /c c) Ma rs h a ll Q u o ti en t ( % ) V M A ( % ) V IM (% ) S ta b ility ( K g ) V F B ( % ) F lo w ( m m )

Gambar 4.8 Gambar Hasil Marshall Test

COLD BIN DESIGN BY MARSHALL METHOD TEST PROPERTY CURVES AC - WC

2.350 1600

2.330 2.310 2.290 2.270 2.250 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

6 5 4 3 2 1

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

18 5

4 17 3 16 2 15

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

% SERBUK BESI

600 500 400 300 200 100 Keterangan : 0% 10% 15% 20%

-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

(3)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

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

1. Pengujian karakteristik campuran aspal panas menggunakan aspal pen 60/70 menghasilkan nilai kadar aspal optimum sebesar 6,12%.

2. Dari data Marshall Test yang didapatkan, semua variasi kadar serbuk besi memenuhi persyaratan Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 revisi 3.

3. Persentase penambahan variasi serbuk besi dari berat agregat halus yang menghasilkan perfoma terbaik (% optimum) untuk campuran aspal panas adalah sebanyak 20%. Pada penambahan ini didapat nilai stabilitas sebesar 1375 kg, nilai flow sebesar 3,75 , nilai MQ sebesar 367 kg/mm, nilai VIM sebesar 3,06% , nilai VMA sebesar 16,17%, dan nilai VFB nya sebesar 81,10%.

4. Nilai stabilitas pada campuran aspal dengan agregat halus pasir kali lebih tinggi dengan nilai flow yang rendah jika dibandingkan dengan campuran aspal dengan agregat halus serbuk besi, yang mempunyai nilai stabilitas yang tinggi dengan nilai flow yang tinggi pula. Hal ini menunjukkan bahwa gaya gesek antar agregat pada campuran aspal dengan agregat halus serbuk besi

(4)

5. Dalam penelitian ini dapat dilihat bahwa semakin banyak kadar limbah Serbuk Besi yang ditambahkan maka semakin besar nilai stabilitas yang dihasilkan.

5.2 Saran

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

1. Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat dilihat bahwa limbah Serbuk Besi memenuhi persyaratan parameter Marshall sehingga dapat dimanfaatkan sebagai alternatif agregat halus dalam campuran aspal.

2. Perlu dikembangkan jenis-jenis penelitian alternative agregat lainnya untuk pemanfaatan bahan-bahan yang ada.

(5)

DAFTAR PUSTAKA

Bahri, S. 2010. Pengaruh Limbah Serbuk Besi Sebagai Pengganti Sejumlah Agregat Halus Terhadap Campuran Aspal. UNIB. Bengkulu.

Departemen Pekerjaan Umum, 2006, “Seksi 6.3 Spesifikasi Campuran Beraspal Panas”, Direktorat Jenderal Bina Marga.

Departemen Pekerjaan Umum. 2009. “Modul Pengendalian Mutu Pekerjaan Aspal dan

Agregat”.Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan.

Departemen Pekerjaan Umum, 2010, “Seksi 6.3 Spesifikasi Campuran Beraspal Panas”, Direktorat Jenderal Bina Marga.

Departemen P.U., 1989, SK SNI 1728-1989 (Pedoman Penggunaan Agregat Slag Besi

dan Baja untuk Campuran Beraspal Panas).

Departemen P.U., 1989, SK SNI 03-1973-1989 (Tata Cara Pelaksanaan Lapis Laston

Beton (LASTON) Untuk Jalan Raya), LPMB: Bandung.

(6)

Fatmawati, L. 2013. Karakteristik Marshall Dalam Aspal Campuran Panas AC-WC Terhadap Variasi Temperatur Perendaman. Politeknik Negeri Semarang. Semarang.

Martina, N. 2013. Karakteristik Beton Aspal dengan Substitusi Agregat Limbah Industri Pengelolahan Biji Besi (STEEL SLAG). Politeknik Negeri Jakarta. Jakarta.

Priambodo, A. 2003. Kajian Laboratorium Penggunaan Pasir Besi Sebagai Agregat Halus pada Campuran Aspal Panas HRA (Hot Rolled Asphalt) Terhadap Sifat

Marshall dan Durabilitas. UNDIP. Semarang.

Sukirman, S. 1999. “Perkerasan Lentur Jalan Raya”. Bandung: Nova.

Sukirman S. 2003, “Beton Aspal Campuran Panas”.Jakarta: Granit.

Tabash, O. 2013. Study the Effect of Crushed Waste Iron Powder as Coarse Sand and Filler in the Asphalt Binder Course. University of Malaya. Malaysia.

Pengaruh Penggunaan Limbah Serbuk Besi Terhadap Campuran Aspal Jenis AC-WC