PENGARUH PENGGANTIAN FILLER ABU BATU DENGAN ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN HOT ROLLED SHEET WEARING COURSE (HRS WC)

commit to user

i

ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK

MARSHALL

CAMPURAN

HOT ROLLED SHEET

-

WEARING

COURSE

(HRS-WC)

The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

CITRA KHARISMA PUTRI

I 0107006

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

commit to user

ii

PENGARUH PENGGANTIAN

FILLER

ABU BATU DENGAN

ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK

MARSHALL

CAMPURAN

HOT ROLLED SHEET

-

WEARING

COURSE

(HRS-WC)

The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture

Disusun Oleh :

CITRA KHARISMA PUTRI

I 0107006

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing

PENGARUH PENGGANTIAN

FILLER

ABU BATU DENGAN

ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK

MARSHALL

CAMPURAN

HOT ROLLED SHEET

-

WEARING

COURSE

(HRS-WC)

Dosen Pembimbing I

Ir. Agus Sumarsono, MT N I P. 19570814 198601 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Ary Setyawan,M. Sc, Ph.D N I P . 19661204 199512 1 001

commit to user

iii

The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture

SKRIPSI

Disusun Oleh :

CITRA KHARISMA PUTRI

I 0107006

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas sebelas Maret pada Hari Kamis, Tanggal 14 April 2011.

1. Ir. Agus Sumarsono, MT. ( ...………....) NIP. 19570814 198601 1 001

2. Ir. Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D. (………) NIP. 19661204 199512 1 001

3. Ir. Djumari, MT. (………)

NIP. 19571020 198702 1 001

4. Slamet Jauhari Legowo, ST,MT. (………) NIP. 19670413 199702 1 001

Mengetahui, Disahkan

a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001

commit to user

iv

MOTTO dan PERSEMBAHAN

”Life is target and choice”

(Citra Kharisma)

”The biggest change of your life is cretaed

by your self”

(Citra Kharisma)

Terima kasih ya Allah..

Atas segala berkah dan nikmat yang Kau beri..

This little creation I dedicated to

:

My Lovely Mother & Father

Arifah Ahsani Taqwim

commit to user

v

Citra Kharisma Putri, 2011. Pengaruh Penggantian Filler Abu Batu dengan Abu Vulkanik Merapi pada Karakteristik Marshall Campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC). Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Letusan Gunung Merapi pada 05 November 2010 menghasilkan produk alam berupa abu vulkanik. Untuk memanfaatkannya dilakukan penelitian agar dapat dipakai dalam campuran lapis perkerasan jalan terutama pada campuran Hot

Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) sebagai filler. Tujuan dari penelitian ini

adalah untuk mengetahui karakteristik abu vulkanik memenuhi syarat atau tidak sebagai filler dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi sebagai fiiler mempunyai nilai uji Marshall

yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum, 2005.

Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium dengan kadar aspal 6,5%; 6.75% ; 7%; 7.25%; 7,5% dan kadar filler abu vulkanik sebesar 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100% pada setiap variasi campuran. Benda uji berjumlah masing-masing 3 buah. Semua diuji sesuai dengan metode marshall untuk mendapatkan data stabilitas, flow, marshall quotient (MQ), densitas, dan porositas. Hubungan antara variasi campuran HRS dengan filler abu vulkanik karakteristik marshall

dapat diuji dengan analisis regresi dan analisis varian (ANOVA) yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggantian abu vulkanik sebagai filler.

Dari hasil kandungan kimia didapat hasil : SiO2+Al2O3+Fe2O3 sebesar 89,2105%

MgO sebesar 0,4297%, dan H2O sebesar 0,2749%, berat jenis sebesar 3,021 kg/L

dan lolos saringan 200. Sehingga memenuhi syarat sebagai filler. Kadar filler abu vulkanik sebesar 100% dengan kadar aspal optimum 7,0% merupakan campuran HRS-WC yang paling optimal. Ditinjau dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, campuran tersebut memenuhi spesifikasi DPU 2005, kecuali nilai Marshall

Quotient-nya (MQ).

commit to user

vi

Citra Kharisma Putri, 2011. The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture. Thesis, Civil Engineering Department of Surakarta Sebelas Maret University.

Merapi volcanic explosion on November 2010 provided natural products such as volcanic ash. For utilizing it, a research was conducted to find out whether or not it can be used in the road hardening layer particularly in Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) as filler. The objective of research is to find out whether or not the characteristic of volcanic ash is qualified as the filler and to categorize whether or not the HRS hardening mix using Merapi volcanic ash as filler has a Marshall-test value required by the Public Work Ministry, 2005. This research was laboratory experimental in nature with asphalt level of 6.5%; 6.75%; 7%; 7.25%; 7.5% and volcanic ash filler level of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% in each mix. There were 3 tested objects. All of them are examined using a marshall method to obtain the data on stability, flow, Marshall Quotient (MQ), density, and porosity. The relationship between HRS mix variation with volcanic ash filler in the term of Marshall characteristic can be tested using regression and variance analyses that used to know the effect of Merapi volcanic ash as a filler substituted on the Marshall Characteristic.

The data on chemical substances shows: SiO2+Al2O3+Fe2O3 is 89.21505%, MgO

is 0.4297%, and H2O is 0.2749%, specific grafity is 3.021 kg/L and filter passing

200. Thus it is qualified as filler. Filler level of volcanic ash of 100% with optimum asphalt level of 7% is the most optimum HRS-WC mix. Viewed from the Marshall characteristic in KAO condition, such mix has met DPU 2005 specification, except its Marshall Quotient (MQ) value.

commit to user

vii

ﺳﻼ ﻋ

ﻮ

ﷲﻮ ﮔ ﻪ

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Pengaruh Penggantian Filler Abu Batu dengan Abu Vulkanik Merapi pada Karakteristik Marshall Campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC)”, yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik abu vulkanik Merapi sebagai filler dan karakteristik uji Marshall dengan memggunakan abu vulkanik Merapi sebagai

filler. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak

penulis sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret 3. Ir. Agus Sumarsono, MT, selaku dosen pembimbing I.

4. Ir.Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D, selaku dosen pembimbing II.

5. Ir. Bambang Santoso, MT dan Senot Sangadji, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademis

6. Ir. Djoko Sarwono, MT, selaku Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Segenap Dosen Penguji Skripsi.

8. Muh. Sigit Budi Laksana, ST, selaku staff Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

9. Sahabatku tercinta Vebby, Thia, Mayang, Endah terima kasih kalian selalu membantuku dalam banyak hal.

commit to user

viii terakhir dan selamanya.

11. Tim ”Temper” β010 : Doni, Ami, Chitra, Ardyan, Bengβ, Hero, Abdoel, Agunk, Ucup, Zaky, Puguh, Bahri, Himawan, Ucok, Satrio, Eboy, Fajar. Terima kasih sudah membantu dalam kelancaran skripsi ini.

12. Semua Teman – Teman Angkatan 2007 Terima kasih. Kalian mau menjadi temanku.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.

ﻮ ﺳﻼ ﻋ ﻜ ﻮ

ﷲﻮ

ﻪ

Surakarta, April 2011

commit to user

ix

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRAK ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xviii

DAFTAR LAMPIRAN ... xx

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 3

1.3. Batasan Masalah ... 3

1.4. Tujuan Penelitian ... 3

1.5. Manfaat Penelitian ... 4

1.5.1. Manfaat Teoritis... 4

1.5.2. Manfaat Praktis ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5

2.1.1. HRS - Wearing Course (HRS – WC) ... 8

2.1.2. Agregat ... 8

2.1.3. Aspal ... 9

commit to user

x

2.2. Dasar Teori.. ... 12

2.2.1. Bahan Penyusun Campuran HRS-WC ... 13

2.2.1.1. Agregat ... 14

2.2.1.2. Filler... 19

2.2.1.3. Aspal Keras... 20

2.2.2. Karakteristik Perkerasan ... 21

2.2.2.1. Pengujian Volumetrik ... 22

2.2.2.2. Stabilitas ... 24

2.2.2.3. Flow ... 25

2.2.2.4. Marshall Quotient ... 25

2.2.2.5. Skid Resistence ... 25

2.2.2.6. Denstitas ... 26

2.2.2.7. Porositas (Void In Mix) ... 26

2.2.2.8. Durabilitas ... 27

2.2.2.9. Workability ... 27

2.2.2.10. Fleksibilitas ... 27

2. 3. Pengujian Campuran... ... 28

2.3.1. Pengujian Volumetrik……….. ... 28

2.3.2. Pengujian Marshall……….. ... 28

2. 4. Analisis Data... ... 29

2.4.1. Analisis Regresi ……….. ... 29

2.4.2. Analisis Varian (Anova) ……….. ... 31

2. 5. Kerangka Pemikiran... ... 34

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian ... 36

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ... 36

3.2.1. Waktu Penelitian ... 36

3.2.2. Tempat Penelitian ... 37

3.3. Teknik Pengumpulan Data. ……… ... 37

commit to user

xi

3.3.2. Data Sekunder ... .38

3.4. Bahan dan Peralatan Penelitian. ... 38

3.4.1. Bahan……….. ... 38

3.4.2. Peralatan…………. ... 38

3.5. Benda Uji ... 40

3.6. Prosedur Pelaksanaan ... 41

3.7. Pengujian Benda Uji dengan Metode Marshall ... 42

3.8. Alur Penelitian... ... 44

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan….. ... 46

4.1.1. Karakteristik Agregat ... 46

4.1.2. Karakteristik Aspal ... 46

4.1.3. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Abu Vulkanik Merapi ... 47

4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall... ... 49

4.3. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall ….. ... 57

4.3.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) ……… ... 57

4.3.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) ... 64

4.3.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) ... 70

4.3.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Porositas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) ... 76

4.4. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum….. ... 82

4.4.1. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Stabilitas ... 83

4.4.2. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Flow ... 86

4.4.3. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Densitas ... 88

commit to user

xii

Vulkanik terhadap Porositas ... 90 4.4.5. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu

Vulkanik terhadap Marshall Quotient ... 93 4.5. Hubungan Kadar Aspal Optimum Campuran HRS-WC menggunakan Filler

Abu Vulkanik dengan Parameter Marshall ... 95 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan...….. ... 95 5.2. Saran... ... 95 DAFTAR PUSTAKA... ... 96 LAMPIRAN

commit to user

xiii

Halaman

Tabel 2.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) ... 8

Tabel 2.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) ... 8

Tabel 2.3. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) ... 9

Tabel 2.4. Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) ... 9

Tabel 2.5. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal ... 9

Tabel 2.6. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ... 10

Tabel 2.7. Spesifikasi Agregat Kasar ... 18

Tabel 2.8. Spesifikasi Agregat Halus ... 18

Tabel 2.9. Spesifikasi Gradasi Agregat untuk Campuran ... 19

Tabel 2.10. Gradasi Bahan Pengisi ... 20

Tabel 2.11. Spesifikasi Aspal Keras Penetrasi 60/70 ... 21

Tabel 2.12. Spesifikasi Tes Marshall Departemen Pekerjaan Umum ... 28

Tabel 2.13. Ilustrasi Perhitungan Anova ... 32

Tabel 3.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian ... 37

Tabel 3.2. Kebutuhan Benda Uji Untuk Marshall Test... ... 40

Tabel 4.1. Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi ... 47

Tabel 4.2. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ... 48

Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi ... 48

Tabel 4.4. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 0% ... 51

Tabel 4.5. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 25% ... 52

Tabel 4.6. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 50% ... 53

Tabel 4.7. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 75% ... 54

Tabel 4.8. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 100% ... 55

commit to user

xiv

Rolled Sheet (HRS) dengan Filler Abu Vulkanik ... 56

Tabel 4.10. Data Nilai Stabilitas ... 57 Tabel 4.11. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% ... 58 Tabel 4.12. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 59 Tabel 4.13. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ... 60 Tabel 4.14. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 60 Tabel 4.15. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% ... 61 Tabel 4.16. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 61 Tabel 4.17. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ... 62 Tabel 4.18. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 62 Tabel 4.19. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% ... 63 Tabel 4.20. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 63 Tabel 4.21. Data Nilai Flow ... 64 Tabel 4.22. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% ... 65 Tabel 4.23. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 65 Tabel 4.24. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ... 66 Tabel 4.25. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan

commit to user

xv

7,0% ... 67 Tabel 4.27. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 67 Tabel 4.28. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ... 68 Tabel 4.29. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 68 Tabel 4.30. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% ... 69 Tabel 4.31. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 69 Tabel 4.32. Data Nilai Densitas ... 70 Tabel 4.33. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% ... 71 Tabel 4.34. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 71 Tabel 4.35. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ... 72 Tabel 4.36. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 72 Tabel 4.37. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% ... 73 Tabel 4.38. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 73 Tabel 4.39. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ... 74 Tabel 4.40. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 74 Tabel 4.41. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% ... 75

commit to user

xvi

Masing Kadar Abu Vulkanik ... 75 Tabel 4.43. Data Nilai Porositas ... 76 Tabel 4.44. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% ... 77 Tabel 4.45. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 77 Tabel 4.46. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ... 78 Tabel 4.47. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 78 Tabel 4.48. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% ... 79 Tabel 4.49. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 79 Tabel 4.50. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ... 80 Tabel 4.51. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 80 Tabel 4.52. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% ... 81 Tabel 4.53. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan

Masing-Masing Kadar Abu Vulkanik ... 81 Tabel 4.54. Rekapitulasi Hasil Anova ... 82 Tabel 4.55. Hasil Uji Marshall HRS-WC dengan Pengganti Filler Abu Vulkanik

commit to user

xvii

Halaman

Gambar 2.1. Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata ... 10

Gambar 2.2. Ukuran Mikroskopis Batuan Beku ... 11

Gambar 2.3. Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik ... 11

Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Pemikiran ... 34

Gambar 3.1. Alat Uji Marshall ... 39

Gambar 3.2. Tahapan Penelitian ... 44

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ... 83

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ... 86

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Densitas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ... 88

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Porositas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ... 90

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ... 93

commit to user

xviii % = prosentase/persen



= phi ( 3,14 )

a = Perlakuan Abu Vulkanik b = Perlakuan Aspal

Bc = kadar aspal

C = angka koreksi ketebalan °C = derajat Celcius

D = densitas

d = diameter benda uji df = Derajat Kebebasan C = angka koreksi ketebalan cm = centimeter

F = flow

Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cm3) Gsa = Berat Jenis Apparent (gr/cm3) Gsb = Berat Jenis Bulk (gr/cm3)

Gse = Berat Jenis Rata-rata Agregat (gr/cm3) gr = gram

H0 = Hipotesa h = tebal benda uji

HRS-WC = Hot Rolled Sheet-Wearing Course

k = faktor kalibrasi alat kg = kilogram

lb = pounds

MQ = Marshall Quotient

P = porositas

Pba = Penyerapan Aspal (%)

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb) r2 = koefisien determinasi

commit to user

xix

�

_�2

₌

Kuadrat Mean Antar Perlakuan

�

2

₌

_{Kuadrat Mean di dalam Perlakuan}

VB = Variasi antar Perlakuan

Vtotal =Variasi Total

VW = Variasi di dalam Perlakuan

= mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok

commit to user

xx Lampiran A Data Sekunder Penelitian Lampiran B Data Primer Penelitian Lampiran C Dokumentasi Penelitian Lampiran D Kelengkapan Administrasi

commit to user

1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Jalan merupakan salah satu sarana penting dalam suatu wilayah. Jalan berfungsi menghubungkan antar daerah satu dengan yang lainnya untuk berbagai keperluan. Baik dalam segi ekonomi, sosial, budaya, pemerintahan, dan lain sebagainya. Agar seluruh kegiatan berjalan lancar dan jalan nyaman digunakan, maka jalan hendaknya dirancang dan dibua tsesuai dengan standar aturan yang ada.

Konstruksi perkerasan jalan akan mengalami masa kerusakan setelah mengalami masa pelayanan tertentu. Sehingga bahan yang digunakan harus memenuhi kriteria dan persyaratan tertentu sesuai dengan kebutuhan konstruksi jalan yang akan dibuat serta penentuan metode pelaksanaan. Selain itu beban lalu lintas, temperatur permukaan, kondisi cuaca maupun faktor air merupakan unsur yang sangat berperan dalam mempercepat tingkat kerusakan yang dialami.

Hot Rolled Sheet (HRS) adalah salah satu campuran yang cocok digunakan di daerah

tropis seperti Indonesia karena mempunyai kelenturan yang tinggi dan tahan terhadap kelelehan plastik (Rantetoding, 1984). Karakteristik utama HRS adalah mempunyai gradasi senjang. Yang terpenting pada HRS adalah campuran aspal, agregat halus dan

filler, dimana didalamnya ditempatkan beberapa agregat kasar.

Campuran HRS dengan gradasi senjang akan terlihat dengan berkurangnya sebagian butiran yang berukuran sedang. Akibatnya, rongga campuran menjadi terbuka dan dapat diisi oleh bitumen yang lebih banyak. Bitumen pada temperatur tinggi (proses pencampuran dan penghamparan) berbentuk lebih cair, maka sebagian besar akan meleleh ke bawah sehingga menimbulkan kesulitan lain seperti binder drainage, akibat tidak seragamnya kandungan bitumen. Kesulitan tersebut dapat diatasi dengan memberikan butir halus (filler) lebih banyak sehingga menyerap butiran cair untuk

commit to user meningkatkan fleksibilitas dan durabilitas campuran.

Filler pada campuran berfungsi mengisi rongga-rongga antara agregat kasar/sedang

dalam rangka mengurangi besarnya rongga, meningkatkan kerapatan dan stabilitas campuran. Untuk mendapatkan konstruksi lapis keras yang memenuhi dengan persyaratan diperlukan kadar filler yang sesuai dengan kebutuhan. Dimungkinkan campuran HRS yang mempunyai kebutuhan filler yang berbeda akan terjadi perubahan karakteristiknya.

Beberapa perusahaan yang bergerak di bidang proyek konstruksi jalan umumnya

menghendaki bahan filler yang mudah didapatkan atau menggunakan bahan lokal. Hal ini

diinginkan sebagai bahan alternatif, baik digunakan secara tersendiri atau digabungkan

dengan bahan lain. Abu vulkanik merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat

dipergunakan sebagai bahan tambah untuk perkerasan jalan. Abu vulkanik yang dapat dimanfaatkan sebagai filler ini merupakan bahan yang dihasilkan akibat adanya letusan gunung Merapi yang baru saja terjadi pada tanggal 05 November 2010 silam di Yogyakarta. Abu ini ternyata memiliki kandungan silika dan alumina yang cukup banyak. Abu vulkanik merupakan bahan yang mudah didapat terutama di daerah yang dekat dengan gunung berapi yang masih aktif, di samping merupakan produk alam. Berdasarkan pemikiran di atas, maka perlu diadakan penelitian mengenai penggunaan abu vulkanik Merapi sebagai bubuk isian (filler) yang sesuai pada campuran Hot

Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) dengan berbagai kadar kandungan aspal

dan filler. Dengan maksud penghematan harga material bila dibandingkan harga

commit to user Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Apakah karakteristik abu vulkanik Merapi memenuhi syarat ketentuan sebagai

filler?

2. Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC?

3. Apakah campuran perkerasan HRS-WC yang menggunakan abu vulkanik Merapi mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005?

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah :

1. Perubahan dan sifat kimia seluruh bahan tidak ditinjau

2. Tinjauan terhadap karakteristik campuran terbatas pada pengamatan terhadap hasil pengujian Marshall

3. Penelitian ini bersifat eksperimental di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari dalam penelitian ini adalah :

1. Mengetahui dan menganalisis karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat atau tidak sebagai filler

2. Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC

3. Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi sebagai filler mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005

commit to user 1.5.1. Manfaat Teoritis

a. Menambah pengetahuan sejauh mana abu vulkanik dapat digunakan sebagai

filler pada perkerasan jalan

b. Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya kontruksi lapisan perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall

1.5.2. Manfaat Praktis

a. Menambah alternatif pilihan penggunaan filler perkerasan yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan

b. Mengatasi masalah limbah abu vulkanik terhadap lingkungan

c. Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan filler abu vulaknik Merapi pada campuran perkerasan HRS-WC, sehingga dapat dijadikan pertimbangan dalam pemilihan jenis perkerasan

commit to user 5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Konstruksi perkerasan jalan pada dasarnya merupakan perpaduan antara material campuran (kerikil dan pasir), dengan bahan pengikat semen atau aspal. (Silvia Sukirman, 1999)

Hot Rolled Sheet (HRS) merupakan lapisan penutup yang terdiri dari campuran

antara agregat bergradasi timpang, mineral pengisi (filler) dan aspal keras dengan perbandingan tertentu, yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas. (Bina Marga, 1983)

Aspal pada lapis perkerasan jalan berfungsi sebagai bahan pengikat antar agregat untuk membentuk suatu campuran yang menyatu, sehingga akan memberikan kekuatan yang lebih besar daripada kekuatan masing - masing agregat. (Silvia Sukirman, 1992)

Penelitian dengan judul ”Karakteristik Campuran Hot Rolled Sheet (HRS) dengan

Bahan Pengisi (Filler) Abu Sekam Padi” diketahui bahwa campuran HRS dengan

variasi perbedaan penambahan filler abu sekam padi terjadi perubahan karakteristik. Penambahan filler abu sekam padi sebanyak 7% memberikan nilai karakteristik yang terbaik, dalam arti semua persyaratan Bina Marga dapat terpenuhi. (Didi Junaedi, 1999)

Hasil penelitian “Pengaruh Serat Serabut Kelapa Sebagai Bahan Tambah dengan

Filler Serbuk Bentonit Pada HRS-Base dan HRS-WC” menunjukkan bahwa

penggunaan serat serabut kelapa sebagai bahantambah dan filler serbuk bentonit pada HRS-Base hanya memenuhi syarat pada variasi (bentonit:abu batu=4:0) dan variasi 4

commit to user

(1:3) dengan kadar aspal 9%, serta variasi 3 dengan kadar aspal 9% dan 10%. Pada HRS-WC tidak ada yang memenuhi syarat,sehingga tidak direkomendasikan untuk digunakan pada HRS-WC. (JF. Soandrijanie Linggo dan P. Eliza Purnamasari, 2007)

Penelitian yang berjudul “Pengaruh Penambahan Sulfur Dalam Aspal Pada

Campuran Terhadap Nilai Struktural Lapisan Permukaan” mengatakan bahwa

penambahan kadar sulfur dalam aspal dapat meningkatkan nilai stabilitas campuran HRA baik pada jenis Cc, Cr, Rc, dan Rr. NIlai struktural berbanding langsung secara non-linier dengan nulai stabilitas sehingga dengan makin besar kadar sulfur dari 0%-30% dalam aspal akan mampu menambah nilai struktural (nilai koefisien kekuatan relatif lapis permukaan) campuran HRA. Kondisi yang demikian sangat bermanfaat terutama untuk HRA yang sebagian besar banyak menggunakan agregat alam (rounded). Hal tersebut akan dapat menghemat biaya pembuatan konstruksi HRA karena nilai struktural makin tinggi maka ketebalan lapis HRA makin tipis dan penggunaan agregar alam jauh lebih murah daripada agregat pecah. (Agus Taufik Mulyono, 1999)

Abu vulkanik terdiri dari batu, mineral, fragmen kaca vulkanik yang berdiameter <2 mm (0,1 inch), dimana ukuran tersebut tidak lebih besar dari ukuran kutu. Abu vulkanik tidak selembut abu yang dihasilkan dari kayu yamg dibakar, daun atau kertas. Abu vulkanik cenderung kasar, tidak larut dalam air, dan ukuran partikelnya bisa berukuran sangat kecil. (Science For A Changing Word, 2010)

Granular material abu vulkanik yang tersebar di daerah Yaman termasuk daerah perkotaan dan pinggiran kota. Karena sifat inferior bahan ini dalam keadaan aslinya, tidak dapat digunakan dalam lapisan dasar dan pondasi bawah. Tujuan utama studi ini ada dua: satu untuk menyelidiki manfaat pemanfaatan limbah abu vulkanik sebagai alternatif murah untuk agregat untuk konstruksi jalan dan memberikan kontribusi terhadap pengelolaan limbah yang efisien dari material yang tidak diinginkan dan mengurangi dampak lingkungan. Efek dari penggunaan bahan abu vulkanik butiran, sebagai pengganti sebagian agregat konvensional pada sifat-sifat

commit to user

campuran aspal panas (HMA). Empat proporsi berbeda agregat pengganti digunakan khusus pada 0, 10, 20, dan 30% dari berat total agregat kering. Campuran kadar abu vulkanik 0% digunakan sebagai campuran referensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik dari semua campuran agregat abu vulkanik, sampai dengan 20%, yang dalam batas-batas spesifikasi metode desain campuran Marshall. Selain itu, ditemukan bahwa penggunaan agregat abu vulkanik meningkatkan daya tahan terhadap kerusakan pada campuran HMA. HMA dengan pengganti abu vulkanik 10% agregat memberikan hasil yang optimal dalam hal ketahanan pengupasan, ketahanan mulur, kelelahan, dan modulus resilient. (Jamil A. Naji dan Ibrahim M. Asi, 2008)

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fly ash sebagai pengganti filler terhadap sifat mekanik dari campuran aspal-agregat. Pemanfaatan fly ash, yang merupakan produk sampingan dari pembangkit listrik tenaga batubara, sangat penting dari sudut pandang lingkungan dan ekonomis. Dalam studi ini, suatu campuran aspal padat yang terdiri dari agregat berkapur dipilih sebagai campuran referensi. Hal diamati bahwa ada peningkatan yang pasti dalam stabilitas Marshall dan penurunan nilai arus, terutama ketika pengisi gampingan digantikan oleh abu terbang. Sifat mekanis, yaitu regangan elastis, modulus elastis dan regangan permanen, campuran aspal ditentukan dengan melakukan pengujian kelelahan dengan tester UMATA untuk tiga jenis abu terbang, semen Portland, kapur, dan spesimen kontrol. Perubahan sifat mekanik yang penting dalam arti mempengaruhi perilaku perkerasan aspal beton di bawah beban diterapkan. Mekanisme ini dapat dijelaskan dengan ekstensi aspal. Berdasarkan studi ini, hal itu menunjukkan bahwa fly ash dapat digunakan secara efektif dalam perkerasan sebagai pengganti filler.(Serkan Tapkin, 2008)

commit to user 2.1.1. HRS – Wearing Course (HRS – WC)

HRS – Wearing Course atau lataston lapis permukaan untuk lapis aus adalah salah

satu jenis campuran aspal yang memiliki gradasi lebih halus dibandingkan dengan

HRS – Binder Course namun sama – sama bergradasi senjang atau gap – graded.

(Departeman Pekerjaan Umum, 2005)

2.1.2. Agregat

Pemeriksaan agregat di laboratorium yang meliputi pemeriksaan terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles, penyerapan terhadap air, kerekatan agregat terhadap aspal dan berat jenis semu (apparent specific gravity) yang dilakukan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Adapun hasil pemeriksaan agregat adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA)

No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**)

1 Penyerapan (%) Max. 3 2,659

2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,550

3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,618

4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,736

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **)

Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA)

No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**)

1 Penyerapan (%) Max. 3 2,680

2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,627

3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,697

4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,826

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **)

commit to user Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA)

No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**)

1 Penyerapan (%) Max. 3 2,093

2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,665

3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,720

4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,881

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **)

Tabel 2.4 Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS)

No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**)

1 Penyerapan (%) Max. 3 2,104

2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,579

3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,633

4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,784

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **)

2.1.3. Aspal

Hasil pemeriksaan karakteristik aspal penetrasi 60/70 merupakan data sekunder yang telah diuji di laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, mempunyai karakteristik yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton (Flexible) No.12/PT/B/1983. Rangkuman hasil pemeriksaan dapat dilihat pada Tabel 2.5.

Tabel 2.5 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal

No. Jenis Pemeriksaan Syarat

*

Hasil Pemeriksaan ** Min. Maks.

1. Penetrasi, 10gr, 25 ºC, 5 detik 60 79 70,1

2. Titik Lembek 48 58 48,33 ºC

commit to user

4. Titik Bakar 200 ºC - 370 ºC

5. Daktilitas, 25 ºC, 5 cm/menit 100 cm - >150 cm

6. Spesific Grafity 1 gr/cc - 1.03 gr/cc

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *

-Afni Badriyatus (2010)**

2.1.4. Abu Vulkanik Merapi

Abu vulkanik adalah abu yang berasal dari aktivitas Merapi dari gunung berapi. Pada penelitian kali ini abu vulkanik yang digunakan adalah abu vulkanik yang berasal dari aktivitas vulkanik gunung Merapi yang ada di daerah Yogyakarta.

Idealnya kandungan oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78 harganya dibatasi seperti yang tercantum dibawah ini :

Tabel 2.6 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 No. Komposisi bahan Jumlah (%)

1. SiO2 + Al2O2 + Fe2O3 minimal 70

2. MgO maksimal 5

3. H2O maksimal 3

Sumber: ASTM C 618-78

commit to user

Gambar 2.2 Ukuran Mikroskopis Batuan Beku

Secara geologis , abu vulkanik adalah material batuan vulkanik yang berasal dari magma panas dan cair yang membeku secara cepat . Batuan beku sejatinya kumpulan mineral yang membeku dan mengkristal dari magma cair. Karena membeku cepat maka magma ini tidak sempat mengkristal dengan baik. Karena tidak mengkristal dalam geologi material bekuannya disebut gelas.

Dibawah mikroskop abu vulkanik ini memiliki bentuk yang runcing-runcing seperti dibawah ini.

commit to user

2.2. Dasar Teori

Konstruksi perkerasan jalan raya terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan di atas tanah dasar (sub grade) yang telah dipadatkan yang berfungsi untuk memikul beban lalu lintas agar tanah dasar tidak menerima beban yang melebihi daya dukung tanah yang diijinkan.

Konstruksi perkerasan jalan raya yang ada dapat digolongkan menjadi: a. Flexible pavement (perkerasan lentur) dengan bahan pengikat aspal, dan b. Rigid pavement (perkerasan kaku) dengan bahan pengikat semen Portland.

Pada prinsipnya konstruksi perkerasan lentur terdiri atas tiga bagian yaitu: sub base

course (lapisan pondasi bawah), base course (lapis pondasi atas) dan surface course

(lapis permukaan).

Sebagaimana diketahui bahwa penyediaan fasilitas perkerasan adalah untuk melayani beban lalu lintas darat agar dapat bergerak aman, nyaman, dan cepat. Untuk mencapai tujuan tersebut maka suatu konstruksi perkerasan secara fisik harus memenuhi persyaratan awet, kuat, kesat, dan rata.

Karena fungsi dan karakteristiknya, perkerasan akan mengalami penurunan kondisi sesuai dengan berjalannya waktu, atau dengan perkataan lain pada lapis perkerasan akan terjadi kerusakan yang makin lama makin parah. Untuk mempertahankan perkerasan agar tetap pada kondisi yang layak sehingga dapat memberikan pelayanan yang masih diterima oleh para pemakai jalan, maka lapis permukaan harus mempunyai fleksibilitas dan durabilitas yang tinggi.

Untuk mendapatkan suatu campuran perkerasan yang mempunyai fleksibilitas dan durabilitas tinggi diperlukan kadar aspal yang tinggi pula. Faktor yang mempengaruhi kadar aspal yang tinggi adalah rongga antar butir cukup besar atau gradasi agregat

commit to user

timpang/senjang. HRS merupakan salah satu jenis campuran perkerasan dengan menggunakan gradasi senjang/timpang.

2.2.1 Bahan Penyusun Campuran HRS-WC

Bahan penyusun campuran Hot Rolled Sheet terdiri atas agregat kasar, agregat halus, dan aspal sebagai bahan pengikat. Perencanaan campuran perkerasan aspal, seperti bahan teknis lainnya, pada umumnya merupakan soal dalam pemilihan dan perbandingan material untuk mendapatkan sifat-sifat yang diharapkan pada hasil akhir.

Tujuan umum dari rencana campuran perkerasan aspal adalah menetapkan suatu penggabungan gradasi agregat yang ekonomis (dalam batas spesifikasi proyek). Dan bitumen yang akan menghasilkan campuran dengan :

1. Bitumen yang cukup untuk menjamin keawetan perkerasan.

2. Stabilitas yang memadai sehingga memenuhi kebutuhan lalu lintas tanpa distorsi atau terjadi pemindahan.

3. Rongga yang memadai didalam total campuran padat dengan masih memungkinkan adanya sedikit tambahan pemadatan akibat beban lalu lintas tanpa flushing/bleeding (kelebihan aspal/kegemukan) dan hilangnya stabilitas, namun cukup rendah untuk masuknya udara dan kelembaban yang berbahaya.

4. Cukup mudah dikerjakan untuk dapat melaksanakan hamparan campuran secara efisien tanpa mengalami segresi.

Untuk menghasilkan lapis perkerasan jalan yang bermutu diperlukan bahan penyusun yang berkualitas. Agar hal ini dapat tercapai maka pemahaman tentang sifat dan karakteristik bahan penyusun harus dikuasai dengan baik.

commit to user 2.2.1.1. Agregat

Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir, atau komposisi mineral lainnya baik yang berupa hasil alam maupun hasil pengolahan yang digunakan sebagai bahan penyusun utama konstruksi perkerasan.

Menurut asalnya agregat dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Agregat alam (natural aggregate), adalah agregat yang diambil langsung dari alam tanpa melalui pengolahan dapat langsung dipakai untuk bahan perkerasan. 2. Agregat dengan pengolahan (manufactured aggregate), agregat yang berasal dari

mesin pemecah batu (stone crusher) sebelum digunakan sebagai bahan penyusun lapis perkerasan. Tujuan dari pengolahan ini adalah untuk memperbaiki gradasi sesuai dengan ukuran yang diinginkan, membuat bentuk yang beragam dan dapat pula untuk membuat tekstur yang kasar.

3. Agregat buatan (synthetic aggregate), agregat semacam ini dibuat khusus dengan tujuan khusus pula, agar mempunyai daya tahan yang tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstruksi jalan.

Agregat merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90%-95% berdasarkan prosentase berat. Daya dukung, keawetan, dan mutu perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain.

Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuan dalam memikul beban lalu lintas. Kualitas agregat dipengaruhi oleh spesifikasi gradasi, bentuk partikel, tekstur permukaan, kebersihan, kekuatan, kekasaran, porositas, daya lekat pada aspal, dan berat jenis.

1. Gradasi dan ukuran butir

Agregat menurut ukuran butirnya dikelompokkan menjadi:

commit to user

b. Agregat halus, yaitu batuan yang lolos saringan #8 (2,36 mm) dan tertahan saringan #200 (0.074 mm).

c. Agregat pengisi (filler), yaitu batuan yang lolos saringan #200 (0,074 mm) dan tertahan pan.

2. Kebersihan

Agregat yang mengandung substansi asing perusak harus dihilangkan sebelum digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh-tumbuhan, partikel halus dan gumpalan, serta lumpur.Hal ini dikarenakan substansi asing dapat

mengurangi daya lekat aspal terhadap batuan (Soetomo, 1994). 3. Bentuk permukaan

Kemampuan saling mengunci antar batuan sangat dipengaruhi oleh bentuk batuan yang akan menentukan stabilitas konstruksi. Bentuk batuan yang menyerupai kubus dan bersudut tajam, mempunyai kemampuan saling mengunci yang tinggi dibandingkan dengan batuan yang berbentuk bulat.

4. Tekstur permukaan

Tekstur permukaan yang kasar dan kasat akan memberikan gaya gesek yang lebih besar sehingga dapat menahan gaya-gaya pemisah yang bekerja pada batuan. Selain itu tekstur kasar juga memberikan adhesi yang lebih baik antar aspal dan batuan. Batuan yang halus lebih mudah terselimuti aspal namun tidak bias menahan kelekatan aspal dengan baik. Bila tekstur permukaan semakin kasar umumnya stabilitas dan durabilitas campuran akan semakin tinggi. (Krebs and Walker, 1971).

5. Kekuatan dan kekerasan

Kekuatan (ketahan) agregat untuk tidak hancur/pecah oleh pengaruh mekanis atau kimia.Agregat dalam campuran HRA memberikan sebagian besar stabilitas mekanis, oleh sebab itu agregat harus kuat dan keras. Pada campuran bergradasi senjang dengan bahan yang sama, menerima lebih banyak gaya pemecah

dibandingkan dengan campuran gradasi baik. Jadi bila batuan mempunyai kekuatan dan kekerasan rendah, gradasi senjang tidak menguntungkan, maka ditambah filler untuk mengisi rongganya. Dalam mengukur kekuatan dan

commit to user

kekerasan digunakan mesin Los Angelos sesuai dengan rekomendasi dari SK SNI M-02-1990-F. Dari pengujian dengan mesin Los Angelos akan dapat diketahui nilai abrasi dan impact dari batuan penyusun lapis perkerasan.

6. Porositas

Porositas berpengaruh besar terhadap nilai ekonomis suatu campuran lapis perkerasan. Makin besar porositas batuan maka aspal yang digunakan akan semakin banyak. Hal ini disebabkan kemampuan absorbsi dari batuan terhadap aspal juga semakin tinggi.Terkadang porositas juga mempengaruhi stabilitas lapis perkerasan secara tidak langsung.Batuan yang mempunyai porositas yang tinggi biasanya kekerasannya kurang. Banyaknya pori dalam batuan yang besar akan dapat mengganggu kelekatan aspal pada batuan.

7. Berat jenis agregat

Berat jenis agregat adalah perbandingan volume agregat dan berat volume air. Besarnya berat jenis agregat penting dalam perencanaan campuran agregat dengan aspal, karena umumnya direncakan berdasarkan perbandingan berat dan juga untuk menentukan banyaknya kadar pori. Agregat dengan berat jenis sangat kecil mempunyai volume yang besar sehingga dengan berat yang sama

membutuhkan jumlah aspal yang lebih banyak. Disamping itu agregat dengan kadar pori besar membutuhkan jumlah aspal yang banyak.

8. Kelekatan terhadap aspal

Daya lekat terhadap aspal sangat dipengaruhi oleh sifat agregat yang mengandung air. Air yang diserap oleh agregat sukar dihilangkan seluruhnya walaupun melalui proses pengeringan. Agregat yang bersifat hydrophilic (senang air) ini tidak baik digunakan sebagai bahan campuran dengan aspal, karena akan mudah terjadi

stripping yaitu lepasnya lapisan aspal dari agregat akibat pengaruh air. Bina

Marga mempersyaratkan kelekatan agregat terhadap aspal panas lebih besar dari 95%.

commit to user

Penggunaan agregat untuk suatu jenis perkerasan dipengaruhi oleh gradasi dari agregat tersebut.Gradasi adalah ukuran butiran dalam agregat. Gradasi agregat dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu:

1. Gradasi Seragam (Uniform Graded), adalah agregat dengan ukuran butiran yang hampir sama.

2. Gradasi Baik (Well Graded), adalah agregat yang mempunyai ukuran butiran dari besar ke kecil dalam porsi yang hampir seimbang.

3. Gradasi Senjang (Gap Graded), adalah agregat dimana ada bagian tertentu yang dihilangkan sebagian atau seluruhnya.

Perkerasan HRS mempunyai gradasi agregat timpang, yaitu campuran agregat dengan satu fraksi hilang atau satu fraksi lebih sedikit sekali. Gradasi merupakan pembagian ukuran butir campuran agregat yang mempengaruhi besarnya rongga antar butir yang akan menentukan stabilitas perkerasan dan kemudahan proses pelaksanaan. Sebagai akibat dari gradasi senjang adalah kandungan aspal pada campuran menjadi lebih banyak. Gradasi agregat diperoleh dengan analisa saringan.

Untuk memungkinkan dilakukan pemadatan yang baik, maka ukuran maksimum batuan dalam campuran 75% dari tebal padat lapis perkerasan. Ukuran batuan yang terlalu besar akan memberikan sifat-sifat yang kurang baik, yaitu:

 Kemudahan pelaksanaan pekerjaan berkurang

 Segregasi bertambah besar

 Mungkin terjadi gelombang melintang (raveling).

Untuk keperluan ini agregat perlu diadakan pemeriksaan antara lain:

 Analisa saringan,

 Keausan dengan mesin Los Angeles, dan

 Berat jenis dan penyerapan.

Agregat yang akan digunakan dalam perencanaan perkerasan jalan, harus memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Persyaratan untuk agregat kasar dan agregat halus berdasarkan ketentuan dari Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton

commit to user

(LATASTON) untuk jalan raya No.13/PT/B/1983, seperti yang terdapat pada Tabel 2.1 dan 2.2 sebagai berikut:

Tabel 2.7 Spesifikasi Agregat Kasar

No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan

1. Keausan dengan Mesin Los Angeles Maks. 40 %

2. Kelekatan dengan Aspal Min. 95 %

3. Penyerapan terhadap Air Maks. 3 %

4. Berat Jenis Agregat Kasar Min. 2,5 gr/cc

Sumber: DPU Dir. Jen. Bina Marga, Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON)

Tabel 2.8 Spesifikasi Agregat Halus

No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan

1. Penyerapan terhadap Air Maks. 3 %

2. Berat Jenis Agregat Halus Maks. 2,5 gr/cc

Sumber: DPU Dir. Jen. Bina Marga, Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON)

Gradasi adalah batas ukuran agregat yang terbesar dan yang terkecil, jumlah dari masing – masing jenis ukuran, prosentase setiap ukuran butir pada agregat. Pada penelitian ini yang dipakai sebagai acuan spesifikasi gradasi adalah spesifikasi yang ditetapkan oleh Departemen Pekerjaan Umum Spesifikasi Bidang Jalan dan Jembatan 2005, seperti pada Tabel 2.9 di bawah ini:

commit to user Tabel 2.9 Spesifikasi Gradasi Agregat untuk Campuran

Ukuran Saringan % Berat Lolos

ASTM ( mm )

¾ “ ½ “ γ/8 “ No. 8 No. 30 No. 200

19 12,5

9,5 2,36

0,6 0,075

100 90 – 100

75 – 85 50 – 72 35 – 60 6 – 12

Sumber: Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005

2.2.1.2. Filler

Filler didefinisikan sebagai bubuk isian rongga-rongga diantara agregat kasar terdiri

dari mineral nonplastis yang lolos saringan ukuran 0,075 mm. Bahan tersebut harus bebas dari bahan lain yang tidak dikehendaki.

Beberapa syarat yang harus dipenuhi oleh bubuk isian antara lain:

 Lolos saringan no. 200 (75 µm)

 Bersifat non plastis

 Mempunyai spesifik gravity ≥ β,75

Menurut Bina Marga tahun 1987 macam dari filler adalah abu batu, abu batu kapur

(limestone dust), abu terbang (fly ash), semen portland, kapur padam dan bahan non

plastis lainnya. Untuk penelitian ini filler yang digunakan adalah abu vulkanik.

Pada prakteknya filler berfungsi untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Menurut Hatherly (1967), dengan meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas campuran tetapi menurunkan kadar air void (rongga udara) dalam campuran. Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi. Terlalu tinggi kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas (brittle),

commit to user

dan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu rendah kadar

filler akan menyebabkan campuran terlalu lunak pada saat cuaca panas.

Bahan pengisi (filler) harus kering dan bebas dari bahan lain yang mengganggu Menurut Shahrour and Saloukeh (1992), kualitas dan banyaknya filler yang digunakan dalam campuran HRS sangat berpengaruh dalam kinerja campuran aspal panas. Filler umumnya menambah kekakuan pada HRS, tingkat kekakuannya berubah tergantung pada jenis filler dan jumlahnya.

Tabel 2.10 Gradasi Bahan Pengisi

Ukuran Saringan Persentase Berat yang Lolos

No. 30 (0,590 mm) 100

No. 50 (0,279 mm) 95-100

No. 100 (0,149 mm) 90-100 No. 200 (0,074 mm) 65-100

Sumber : Bina Marga (1989), SNI No. 1737-1989-F

2.2.1.3. Aspal Keras

Aspal dalam campuran berfungsi sebagai bahan pengikat dan bahan pengisi antar butir agregat.Berarti aspal harus mempunyai daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis yang baik.

Pemakaian aspal dalam campuran sangat menentukan kekedapan campuran aspal sebagai bahan perkerasan terhadap air dan udara.Semakin banyak kandungan aspal maka campurang tersebut semakin rapat. HRS yang direncanakan adalah yang memiliki durabilitas tinggi mempunyai syarat kadar aspal minimum dalam campuran cukup tinggi dimana oleh Bina Marga ditetapkan bahwa kadar aspal efektif dalam campuran harus lebih besar dari 6,8%, dan total aspal harus lebih besar dari 7,3% (untuk HRS klas A).

commit to user

Pada penelitian ini digunakan aspal penetrasi 60/70, dimana persyaratan aspalnya mengacu pada Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) untuk jalan raya No. 13/PT/B/19883, untuk spesifikasi yang disyaratkan seperti terlihat pada tabel 2.5 di bawah ini:

Tabel 2.11 Spesifikasi Aspal Keras Penetrasi 60/70

No. Jenis Pengujian Metode Persyaratan

1. Penetrasi,250C,100 gr, 5dt, 0,1 mm SNI 06-2456-1991 60-79 2. Titik lembek, 0C SNI 06-2434-1991 45-58 3. Titik nyala & bakar, 0C SNI 06-2433-1991 Min. 200 4. Daktilitas 250C, cm SNI 06-2432-1991 Min. 100

5. Berat jenis SNI 06-2441-1991 Min. 1,0

6. Kelarutan dalam Trichlor, % berat RSNIM 04-2004 Min. 99 7. Penurunan berat (dengan TFOT), % berat SNI 06-2440-1991 Min. 0,8 8. Penetrasi setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2456-1991 Min. 54 9. Daktilitas setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2432-1991 Min. 50 10. Uji Noda Aspal

- Standar Naptha - Naptha Xylene - Hapthane Xylene

SNI 03-6885-2002 Negatif

Sumber ; Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) untuk Jalan Raya

2.2.2. Karakteristik Perkerasan

Karaketeristik merupakan sifat-sifat atau perilaku yang dimiliki oleh suatu lapisan perkerasan sehingga memberikan keamanan dan kenyamanan sampai umur rencana yang dikehendaki. Karakteristik lapis perkerasan jalan harus mempunyai unsur-unsur stabilitas, durabilitas, flow, tahanan gesek, dan fleksibilitas yang berada pada kondisi tertentu.

commit to user 2.2.2.1. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas,

specific gravity campuran dan porositas dari masing–masing benda uji. Pengujian

meliputi pengukuran tinggi, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal. Sebelum dilakukan pengujian

Marshall, benda uji dilakukan pengujian Volumetrik untuk masing-masing benda uji.

Spesific gravity campuran menunjukkan berat jenis campuran diperoleh dengan

rumus : Gsb= Gbn Wn GbC WC GbB WB GbA WA % ... % % % 100  

 ………...(Rumus β.1)

Keterangan :

Gsb = Berat Jenis Bulk campuran

WA,WB,WC...Wn = Berat agregat masing masing saringan (%) GbA, GbB, GbC,…Gbn = Berat jenis bulk tiap agregat tertahan saringan (gr/cm3)

Gsa= Gan Wn GaC WC GaB WB GaA WA % ... % % % 100  

 ………...(Rumus β

.2)

Keterangan :

Gsa = Berat Jenis Apparent campuran (gr/cm3) WA,WB,WC...Wn = Berat agregat masing masing saringan (%) GaA, GaB, GaC,…Gan = Berat jenis apparent tiap agregat tertahan

saringan (gr/cm3)

Gse = � + �

commit to user Keterangan:

Gse = Berat jenis rata-rata agregat (gr/cm3) Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3) Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3)

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus:

�

= 100 ×

� − �

� × �

×

...(Rumus 2.4)

Keterangan:

Pba = Penyerapan Aspal (%)

Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3) Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3)

Gac = Berat jenis Aspal (gr/cm3)

Volume Bulk dihitung menggunakan rumus:

f = d –e………..(Rumus β.5)

Keterangan:

f = Volume Bulk (cc)

d = Berat benda Uji SSD (gram) e = Berat benda uji di air (gram)

Densitas dihitung menggunakan rumus:

D = c/f……….(Rumus β.6) Keterangan:

D = Densitas (gr/cc)

c = Berat benda uji kering (gram) f = Volume Bulk (cc)

Nilai density maks.teoritis dihitung dengan menggunakan rumus: h = 100

+(100− )

��

commit to user Keterangan:

h = Density maks teoritis (gr/cc) a = Kadar Aspal (%)

Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cc)

Gse = BJ efektif rata-rata agregat (gr/cc)

Dari nilai densitasdan specificgravity campuran dapat dihitung besarnya porositas dengan Rumus 2.6.

P =

  

 _

h D

100 100

…..………...(Rumus 2.8)

Keterangan :

P = Porositas benda uji (%)

D = Densitas benda uji (gr/cc)

h = nilai densitas maks teoritis (gr/cc)

2.2.2.2. Stabilitas

Stabilitas, yaitu kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, maupun bleeding dinyatakan dalam satuan kg atau lb.. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan penggunaan agregat dengan gradasi yang rapat, agregat dengan permukaan kasar dan aspal dalam jumlah yang cukup.

S = q × C × k × 0,454…...………...(Rumus 2.9)

Dimana :

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg) C = angka koreksi ketebalan q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

commit to user

k = faktor kalibrasi alat 0,454 = konversi beban dari lb ke kg

2.2.2.3. Flow

Ketahanan terhadap kelelehan, yaitu ketahanan dari lapisan perkerasan dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur dan retak. Dipengaruhi oleh kadar aspal yang tinggi, semakin tinggi kandungan aspal campuran lapis perkerasan semakin besar nilai flownya.

2.2.2.4. Marshall Quotient

Merupakan perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan plastis (flow) dan dinyatakan dalam kg/mm.

MQ =

F

S _{………...………...(}

Rumus 2.10) Dimana :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm) F = nilai flow (mm)

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

Variabel-variabel tersebut tidak bisa dalam kondisi maksimum bersama-sama. Maka dari itu harus dicari penyesuaian agar variabel-variabel tersebut berada pada kondisi yang optimum.

2.2.2.5. Skid Resistence

Skid resistance menunjukkan kekesatan permukaan perkerasan untuk mengurangi slip

pada kendaraan saat perkerasan dalam keadaan basah. Tahanan geser akan semakin tinggi jika penggunaan kadar aspal yang tepat, penggunaan agregat kasar yang cukup dan penggunaan agregat dengan permukaan kasar yang berbentuk kubus.

commit to user 2.2.2.6. Densitas

Densitas menunjukan kepadatan pada campuran perkerasan. Gradasi agregat, kadar aspal dan pemadatan akan mempengaruhi tingkat kepadatan perkerasan lentur. Besarnya nilai densitas diperoleh dari rumus berikut :

D =

) (Ws Ww

Wdry

 x γ air……...……… (Rumus 2.11)

Dimana :

D = densitas ( gr/cm3) Wdry = berat kering (gram ) Ws = berat jenuh (gram ) Ww = berat dalam air ( gram )

air = berat jenis air ( gr/cm3

2.2.2.7. Porositas (Void In Mix)

Porositas (Void In Mix) adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran perkerasan, baik yang dapat mengalirkan air maupun yang tidak dapat mengalirkan air. Besarnya porositas dapat diperoleh dengan rumus berikut :

% 100 * 1

max

   

 

 

GS D

VIM ………...……….(Rumus 2.12)

Dimana :

VIM : Porositas (VIM) spesimen (%)

D : Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3) SGmix : Specific grafity campuran (gr/cm3)

commit to user 2.2.2.8. Durabilitas

Durabilitas yaitu kemampuan lapis perkerasan untuk mencegah keausan karena pengaruh lalu lintas, pengaruh cuaca dan perubahan suhu selama umur rencananya. Faktor yang mempengaruhi durabilitas aspal beton adalah :

1. Selimut aspal, selimut aspal yang tebal dapat menghasilkan perkerasan yang berduabilitas tanggi, tetapi kemungkinan terjadi bleeding tinggi.

2. VIM kecil, sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk kedalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasidan aspal menjadi rapuh.

3. VMA besar, sehingga selimut aspal dibuat tebal.

2.2.2.9. Workability

Workability adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar dan dipadatkan

sehingga memenuhi hasil yang diharapkan. Faktor yang mempengaruhi kemudahan dalam pelaksanaan adalah gradasi agregat, temperature campuran dan kandungan bahan pengisi.

2.2.2.10. Fleksibilitas

Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume. Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh deri pengunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil, penggunaan aspal lunak dan penggunaan agregat bergradasi senjang sehinnga diperolah VMA yang besar.

Marshall Quotient (MQ) merupakan parameter untuk mengukur tingkat fleksibilitas

campuran. Jika semakin tinggi MQ, campuran lebih kaku berarti fleksibilitasnya rendah, namun jika MQ semakin kecil, campuran memeliki nilai fleksibilitas tinggi.

commit to user

2.3.

Pengujian Campuran

2.3.1. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas,

specific gravity campuran dan porositas dari masing–masing benda uji. Pengujian

meliputi pengukuran tinggi, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal.

2.3.2 Pengujian Marshall

Pengujian Marshall adalah pengujian terhadap benda uji campuran panas untuk menentukan nilai kadar aspal optimum dan karakteristik campuran dengan cara mengetahui nilai flow, stabilitas, dan Marshall Quotient.

Nilai karakteristik campuran yang akan diperoleh dari hasil pengujian Marshall harus memenuhi spesifikasi yang ditentukan. Adapun spesifikasi parameter Marshall

ditunjukkan pada Tabel 2.6.

Tabel 2.12 Spesifikasi Tes Marshall Departemen Pekerjaan Umum

No Jenis

Perkerasan

Parameter Tes Marshall

Stabilitas (kg)

Densitas (gr/cc)

Flow

(mm)

Porositas (%)

MQ

(kg/mm)

1. HRS-WC ≥800 ≥β ≥γ 3-6 ≥β50

2. HRS-BC ≥800 ≥β ≥γ 3-6 ≥β50

commit to user

2.4.

Analisis Data

2.4.1. Analisis Regresi

Analisis regresi adalah analisis data yang mempelajari cara bagaimana variabel-variabel itu berhubungan dengan tingkat kesalahan yang kecil. Hubungan yang didapat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik yang menyatakan hubungan fungsional antara variabel – variabel. Dengan analisis regresi kita bisa memprediksi perilaku dari variabel terikat dengan menggunakan data variabel bebas. Dalam analisis regresi terdapat dua jenis variabel, yaitu :

1. Variabel bebas, yaitu variabel yang keberadaannya tidak dipengaruhi oleh variabel lain.

2. Variabel tak bebas/terikat, yaitu variabel yang keberadaannya dipengaruhi oleh variabel bebas.

Analisis regresi dibagi dalam 3 macam antara lain :

1. Analisis regresi sederhana yaitu metode yang mengggunakan satu variabel dependen sebagai fungsi linier dari satu variabel independen. Linier memiliki pengertian, linier adalah nilai harapan yang terkondisikan misal y = 0+

1Xi.(Sarwoko, 2007)

2. Analisis regresi nonlinier yaitu suatu metode untuk mendapatkan model nonlinier yang menyakan hubungan variabel dependen dan independen misal y = ABx 3. Analisis regresi linier berganda yaitu suatu metode statistik umum yang

digunakan meneliti hubungan antara sebuah variabel dependen dengan beberapa variabel independen. Adapun bentuk matematis analisis regresi linier berganda, y = 0+ 1X1+ 2X2+……+ iXi+ ε (Wahid Sulaiman,β007)

Hubungan linear adalah hubungan dimana jika satu variabel mengalami kenaikan atau penurunan, maka variabel yang lain juga mengalami hal yang sama. Jika

commit to user

hubungan antara variabel adalah positif, maka setiap kenaikan variabel bebas akan membuat kenaikan juga pada variabel terikat. Sebaliknya jika variabel bebas mengalami penurunan, maka variabel terikat juga mengalami penurunan. Jika sifat hubungan adalah negatif, maka setiap kenaikan dari variabel bebas mengalami penurunan, maka variabel terikat akan mengalami kenaikan.(Sudjana, 1996)

Untuk menunjukkan seberapa kuat hubungan antara variabel pada penelitian ini, digunakan teknik analisis yang disebut dengan koefisien korelasi yang disimbolkan dengan tanda r2 (rho) koefisien korelasi. Persamaan garis regresi mempunyai berbagai bentuk baik linear maupun non linear. Dalam persamaan itu dipilih bentuk persamaan yang memiliki penyimpangan kuadrat terkecil. Beberapa jenis persamaan regresi seperti berikut :

1. Persamaan linear

y = a + bx (Rumus 2.13)

2. Persamaan parabola kuadratic (polynomial tingkat dua)

y = a + bx + cx2 (Rumus 2.14) 3. Persamaan parabola kubik (polynomial tingkat tiga)

y = a + bx + cx2 + dx3 (Rumus 2.15)

Keterangan :

y = Nilai variabel terikat, dalam hal ini adalah stabilitas, flow dan marshall kuosien x = Nilai variabel bebas, dalam hal ini adalah variasi kadar abu vulkanik dan aspal a, b, c, d = Koefisien

Dengan menggunakan metode kuadrat terkecil, maka koefisien a, b, c, dan d dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

1. Persamaan linear





 





 

2





2 2 i i i i i i i x x n y x x x y a        

commit to user







 

2





2

i i i i i i x x n y x y x n b       

 (Rumus 2.17)

2. Persamaan polynomial pangkat dua ( Rumus 2.8 )

∑ y = n a + b ∑ x + c ∑ x2

(Rumus 2.18)

∑ y = a ∑ x + b ∑ x2_{+ c ∑ x}3

(Rumus 2.19)

∑ y = a ∑ x2_{+ b ∑ x}3_{+ c ∑ x}4

(Rumus 2.20) 3. Persamaan polynomial pangkat tiga

∑ y = n a + b ∑ x2_{+ c ∑ x}2_{+ d ∑ x}3

(Rumus 2.21)

∑ xy = a ∑ x + b ∑ x2_{+ c ∑ x}3_{+ d ∑ x}4

(Rumus 2.22)

∑ x2_{y = a ∑ x}2_{+ b ∑ x}3_{+ c ∑ x}4_{+ d ∑ x}5

(Rumus 2.23)

∑ x3_{y = a ∑ x}3_{+ b ∑ x}4_{+ c ∑ x}5_{+ d ∑ x}6

(Rumus 2.24) Apabila n adalah jumlah sampel yang ada, maka dengan mencari nilai koefisien (a, b, c, d) akan didapat persamaan regresi yang dicari.

2.4.2 Analisis Varian (Anova)

Anova satu arah digunakan ketika variabel dependen-nya dipengaruhi satu faktor, hasil-hasil pengukuran (pengamatan) diperoleh untuk sejumlah a kelompok sampel yang bebas (tidak saling bergantungan), dimana banyaknya pengukuran yang dilakukan pada masing-masing kelompok adalah b. Dengan demikian, dalam bahasa teknis dapat dikatakan bahwa diterapkan a perlakuan (treatment),di mana masing-masing perlakuan memiliki b pengulangan atau b replikasi.

Skema Data

Hasil-hasil yang diperoleh dari sebuah eksperimen satu faktor dapat disajikan di dalam sebuah tabel yang memiliki a baris dan b kolom,seperti diilustrasikan oleh tabel 2.5. Disini, Xjk menotasikan hasil pengukuran yang ada di baris ke-j dan kolom ke-k, di mana j= 1,β,….,a dan k = 1,β,….b.

commit to user Tabel 2.13 Ilustrasi Perhitungan Anova

Perlakuan 1 X11, X1β,….., X1b X1 rata2

Perlakuan 2 Xβ1, Xββ,…...,Xβb X2 rata2

… … …

….. ….. …..

….. ….. …..

Perlakuan a Xa1, Xaβ,…,..Xab Xa rata2

Prosedur Pengujian

Perhitungan statistik F harus diketahui nilai dari masing masing sumber variasi terlebih dahulu dengan rumus-rumus sebagai berikut :

Menotasikan mean dari semua pengukuran yang ada di baris ke-j sebagai

= 1 ₋₁ ………... (Rumus 2.25) J= 1,β,………….a

Keterangan =

= mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.

Menghitung mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok

= 1 _{=1 =1} ……….(Rumus β.β6)

Menghitung variasi total

Vtotal = , ( − )2………...(Rumus β.β7)

Menghitung variasi antar perlakuan

� = , ( − )2 = ( − )2………..(Rumus β.β8)

commit to user

=( − )2………..(Rumus β.β9)

Menghitung derajat kebebasan

df antar perlakuan = a-1………(Rumus β.γ0) df di dalam perlakuan = a(b-1)……… (Rumus β.γ1) df total= ab-1……….. (Rumus 2.32) Menghitung kuadrat mean antar perlakuan dan dalam perlakuanan

�

_�2

₌

�

−1………...(Rumus β.γγ)

�

2

₌

( −1)……….. (Rumus 2.34)

Mencari Fhitung

=

��

2

�2………(Rumus β.γ5)

Ftabel= dicari di tabel dengan angka korelasi 0,05 sesuai dengan derajat kebebasan antar perlakuan dan derajat kebebasan dalam perlakuan

H0 = hipotesa

Jika Fhitung≥ Ftabel maka H0 ditolak artinya perlakuan menyebabkan perubahan nilai secara nyata.

Jika Fhitung≤ Ftabel maka H0 ditolak artinya perlakuan tidak menyebabkan perubahan nilai secara nyata.

commit to user

2.5.

Kerangka Pemikiran

Secara garis besar, kerangka pemikiran dari penelitian ini adalah sebagai berikut

Proses Penelitian Laboratorium

a. Pembuatan benda uji pendahuluan : uji karakteristik abu vulkanik b. Perencanaan campuran dan penimbangan agregat

c. Pembuatan benda uji. d. Marshall Test

Latar Belakang Masalah

1. Letusan gunung Merapi menghasilkan produk alam berupa abu vulkanik yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai filler

2. Hasil pencampuran filler berupa abu vulkanik pada perkerasan HRS-WC perlu di ketahui karakteristik Marshall-nya.

Rumusan Masalah

1. Apakah karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat ketentuan sebagai filler?

2. Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC?

3. Apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi mempunyai nilai-nilai

uji Marshall yang telah disyaratkan Kementrian Pekerjaan Umum 2005?

Tujuan Penelitian

1. Menganalisis dan mengetahui karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat atau tidak

sebagai filler

2. Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC

3. Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRA yang menggunakan abu filler

Merapi mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005

commit to user

Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Pemikiran Kesimpulan

Analisa hasil penelitian - Analisis Regresi

- Analisis varians 1 arah

- Nilai maksimum Marshall Test - Hubungan keeratan antar variabel

-

selesai

commit to user 36

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan untuk mendapatkan data. Data tersebut diolah untuk mendapatkan suatu hasil perbandingan dengan syarat yang ada. Penyelidikan eksperimental dapat dilaksanakan didalam ataupun diluar laboratorium. Dalam penelitian ini akan dilakukan di laboratorium Transportasi Teknik Sipil UNS dengan menggunakan variasi campuran sebagai berikut; 0% kadar

filler abu vulkanik dengan kadar aspal 6,5%, 25% kadar filler abu vulkanik dengan

kadar aspal 6,75%, 50% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,0%, 75% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,25%, 100% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,5%,. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui stabilitas hasil uji Marshall dari campuran Hot Rolled Sheet (HRS) dengan aspal 60/70 dan filler abu vulkanik Merapi.

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian

3.2.1. Waktu Penelitian

Penelitian mulai tanggal 27 Januari 2011 sampai tanggal 15 April 2011. Dengan jadwal penelitian sebagai berikut :

commit to user Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian

BULAN I II III

MINGGU 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

PERSIAPAN ALAT DAN BAHAN PEMERIKSAAN BAHAN

PEMBUATAN BENDA UJI PENGUJIAN BENDA UJI ANALISIS DATA

3.2.2. Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3.3.

Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dilaksanakan dengan metode eksperimen terhadap beberapa benda uji dari berbagai kondisi perlakuan yang diuji di laboratorium. Untuk beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan data sekunder yang dikarenakan penggunaan bahan dan sumber yang sama. Jenis data pada penelitian ini dikelompokkan menjadi 2 yaitu data primer dan sekunder.

3.3.1. Data Primer

Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk manual yang ada, misalnya dengan mengadakan penelitian atau pengujian secara langsung. Dalam penelitian ini data primer adalah hasil uji Marshall yang meliputi nilai stabilitas, nilai flow dan Marshal Quotien serta data kandungan-kandungan kimia yang terdapat pada abu vulkanik Merapi.

commit to user 3.3.2. Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang diperoleh secara tidak langsung (didapat dari penelitian lain) untuk bahan/jenis yang sama dan masih berhubungan dengan penelitian. Dalam penelitian ini, data sekunder antara lain:

1. Data karakteristik agregat yang akan disajikan pada bab selanjutnya.

2. Data karakteristik perkerasan aspal yang akan disajikan pada bab selanjutnya.

3.4.

Bahan dan Peralatan Penelitian

3.4.1. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Aspal Keras.

Aspal keras untuk penelitian adalah aspal penetrasi 60/70 yang diperoleh dari Lab. Jalan Raya Fak. Teknik Sipil UNS.

2. Agregat Kasar dan Halus.

Agregat yang digunakan berasal dari PT. Panca Dharma Ngasem, Boyolali. 3. Abu Vulkanik Merapi.

Abu vulkanik Merapi yang digunakan berasal Desa Musuk, Kabupaten Boyolali.

3.4.2. Peralatan

Penelitian ini menggunakan peralatan yang berada di Laboratorium Transportasi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Adapun peralatan yang dipakai pada penelitian ini adalah: 1) Satu set alat uji saringan (sieve) standar ASTM

commit to user

juga menjadi besar. Disamping itu juga dalam penggunaan kadar aspal yang tinggi menyebabkan campuran menjadi encer sehingga menyebabkan berkurangnya gaya adhesi antar batuan dengan aspal. berarti banyak rongga yang terjadi dalam campuran tersebut yang kemungkinan disebabkan oleh agregat kasar yang saling

interconnected dan pecah karena proses pemadatan yang tidak sempurna.

Sehingga campuran akan kurang kedap terhadap udara dan air. Adanya pori-pori ataupun celah pada perkerasan HRS memungkinkan air masuk ke dalam perkerasan. Akibatnya ikatan menjadi renggang dan menimbulkan pori-pori di sela ikatan tersebut sehingga semakin mudahnya selimut aspal beroksidasi dengan udara dan menjadi getas dan durabilitas menurun.

commit to user

4.4.5. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Marshall Quotient

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient

menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi

Contoh perhitungan regresi polynomial untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut :

y = -225.1x2 + 3112x - 10598

dengan memasukkan nilai OBC yang telah didapat dari perhitungan sebelumnya pada campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% sebesar 6,96%, maka :

y = -225.1x2 + 3112x - 10598

MQ = -225.1 (6,96)2 + 3112 (6,96) -10598 = 157,82 kg/mm

y = -225.1x2_{+ 3112x - 10598} R² = 0.917

y = -183.1x2_{+ 2527.x - 8562.} R² = 0.833

y = -182.4x2_{+ 2519.x - 8544.} R² = 0.809

y = -182.3x2_{+ 2522.x - 8567.}

R² = 0.707

y = -151x2_{+ 2078.x - 6992.} R² = 0.767

80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6

Abu Vulkanik 0% Abu Vulaknik 25% Abu Vulkanik 50% Abu Vulkanik 75% Abu Vulkanik 100% Poly. (Abu Vulkanik 0%) Poly. (Abu Vulaknik 25%) Poly. (Abu Vulkanik 50%) Poly. (Abu Vulkanik 75%) Poly. (Abu Vulkanik 100%)

commit to user

yang digunakan sebagai pendekatan terhadap tingkat kekakuan atau fleksibilitas campuran. Nilai Marshall Quotient yang tinggi menunjukkan kekakuan dari perkerasan dan berakibat mudah timbul retak - retak (cracking). Sebaliknya jika nilai Marshall Quotient yang rendah menunjukkan campuran terlalu plastis/fleksibel yang akan berakibat perkerasan mudah mengalami deformasi pada waktu menerima beban lalu – lintas. Dari nilai MQ yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai MQ nya namun MQ akan turun jika sudah mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus menurun seiring penambahan kadar aspal.

Penggantian filler abu vulkanik pada campuran HRS menyebabkan Marshall

Quotientnya semakin rendah. Untuk campuran HRS pada kadar aspal optimum

menggunakan abu vulkanik 100% mempunyai nilai MQ yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran HRS yang menggunakan kadar filler 0%, 25%, 50% dan 75% mempunyai nilai MQ yang semakin rendah . Hal ini dikarenakan penggantian filler menggunakan abu vulkanik membuat campuran menjadi lembek sehingga mudah mengalami deformasi.

commit to user

4.5.

Hubungan Kadar Aspal Optimum Campuran HRS-WC

menggunakan Filler Abu Vulkanik dengan Parameter

Marshall

Untuk nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat dilihat Tabel 4.54

Tabel 4.55 Hasil Uji Marshall HRS-WC dengan Pengganti Filler Abu Vulkanik

Kadar Campuran KAO Stabilitas Flow Porositas Densitas Marshall

Quotient

( % ) ( Kg ) ( mm ) ( % ) ( gr/ cm³) ( kg/mm )

Abu Vulkanik 0% 6.962 706.652 4.488 6.025 2.268 157.82

Abu Vulkanik 25% 6.975 743.617 4.690 5.790 2.275 156.91

Abu Vulkanik 50% 6.980 795.426 4.864 5.554 2.290 153.04

Abu Vulkanik 75% 6.988 779.133 5.003 5.181 2.305 155.55

Abu Vulkanik 100% 7.004 813.016 5.059 4.674 2.322 157.15

Batas DPU 2005 ﺕ800 ﺕ3 _3-6 ﺕ2 ﺕ250

Dari tabel spesifikasi di atas dapat diketahui bahwa nilai karakteristik Marshall

untuk kadar abu vulkanik 100% masih memenuhi persyaratan sesuai Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005, kecuali pada parameter Marshall Quotient.

commit to user

96

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan

Dari hasil penelitian penggantian filler menggunakan abu vulkanik Merapi maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil pengujian dan pemeriksaan kandungan kimia dan berat jenis abu vulkanik, didapat hasil dalam 3 kategori kandungan, yaitu: SiO2+Al2O3+Fe2O3

sebesar 89,2105% > 70% (batas), MgO sebesar 0,4297% < 5% (batas), dan H2O sebesar 0,2749% < 3% (batas). Abu vulkanik Merapi mempunyai berat

jenis sebesar 3,021 kg/L > 2,75 kg/L serta lolos saringan 200. Sehingga telah memenuhi syarat sebagai filler.

2. Penggantian filler abu vulkanik Merapi pada perkerasan HRS-WC tidak menyebabkan perubahan nilai karakteristik Marshall kecuali pada parameter stabilitas dengan kadar aspal 7,5%.

3. Kadar filler abu vulkanik sebesar 100% dengan kadar aspal optimum 7,0% merupakan campuran yang paling optimal pada HRS-WC. Ditinjau dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, campuran tersebut memenuhi spesifikasi DPU 2005, kecuali pada nilai Marshall Quotient-nya (MQ).

Dengan nilai stabilitas 81γ,016 kg ≥ 800 kg (batas), nilai flow 5,059 mm ≥ γ

mm (batas), nilai densitas 2,322 gr/cm3≥ β gr/cm3 (batas), dan nilai porositas 4,674% dengan batas 3-6%. Sementara nilai Marshall Quotient yang didapat

sebesar 1γγ,870 kg/mm, sedangkan batas syarat yang memenuhi ≥ β50

kg/mm.

5.2.

Saran

1. Perlu dikembangkan suatu penelitian dengan penggunaan kadar filler abu vulkanik dengan variasi lain, misal : abu vulkanik-abu sekam padi

commit to user

2. Perlu adanya penelitian peninjauan karakteristik Marshall campuran HRS-WC dengan variasi kadar abu vulkanik Merapi sebagai filler pada jenis perkerasan lainnya selain perkerasan HRS-WC.