Studi Komperatif Penggunaan Abu Gunung Vulkanik Sinabung Terhadap Abu Batu Pada Campuran Aspal Beton AC-WC
BAB I
PENDAHULUAN
I.UMUM
Perkerasan jalan adalah lapisan kulit permukaan yang keras yang diletakan
pada formasi tanah setelah selesainya pekerjaan tanah, atau dapat pula
didefinisikan, perkerasan adalah struktur yang memisahkan antara ban kendaraan
dengan tanah pondasi yang berada dibawahnya. Bahan penyusun perkerasan aspal
adalah aspal, agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi (filler).
Kontruksi perkerasan jalan akan mengalami masa kerusakan setelah
mengalami masa pelayanan tertentu. Hingga bahan yang digunakan harus
memenuhi kriteria dan persyaratan tertentu sesuai dengan kebutuhan kontruksi
jalan yang akan dibuat serta penentuan metode pelaksaaan. Selain itu beban lalu
lintas, temperatur permukaan, kondisi cuaca maupun faktor air merupakan unsur
yang sangat berperan dalam mempercepat kerusakan yang dialami.
Dengan adanya ide-ide baru dalam pelaksanaan pembangunan jalan raya
sehingga semakin menambah pengetahuan untuk melakukan aplikasi-aplikasi
yang jauh lebih baik penggunaannya untuk dapat diterapkan dalam hal
pembangunan jalan raya. Pada umumnya perkerasan yang dipakai adalah
perkerasan lentur dengan bahan pengikat aspal. Konstruksi jalan raya sistem
perkerasan lentur biasanya menggunakan campuran aspal dan agregat sebagai
lapis permukaan. Campuran aspal berfungsi sebagai lapisan struktural dan non
strukutural. Material yang umum digunakan sebagai filler pada penyusunan
campuran perkerasan lentur adalah semen, pasir,kapur dan abu batu yang mana
1
Universitas Sumatera Utara
persediaannya terbatas serta relatif mahal. Bila dilihat dari sumber materialnya,
filler dari semen, pasir, kapur dan abu batu berasal dari sumber material yang
tidak dapat diperbaharui. Untuk itu perlu adanya inovasi-inovasi baru dengan
menggunakan alternatif bahan yang lain sehingga program pembangunan dan
pemeliharaan jalan dimasa yang akan datang dapat berjalan dengan lancar dan
diusahakan lebih ekonomis. Campuran aspal yang berfungsi sebagai lapisan
struktural adalah lapisan yang menahan dan menyebarkan beban roda. Sebagai
lapisan non struktural aspal beton berfungsi sebagai lapis kedap air dan lapis aus
(wearingcourse) atau lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem
kendaraan. Dalam penulisan ini kombinasi yang digunakan adalah abu vulkanik
yang berasal dari letusan gunung sinabung sebagai filler dan abu batu sebagai
filler pembanding pada campuran aspal hot mix.
II.LATAR BELAKANG
Bahan pengisi atau filleradalah material berbutir halus yang lolos saringan
no. 200 (diameter 0.075 mm), dapat terdiri dari abu batu, kapur dan semen
Portland. Bahan pengisi harus kering dan bebas dari bahan lain yang
mengganggu. Bahan pengisi ini mempunyaifungsi :
a. Sebagai pengisi antara agregat yang lebih kasar, sehingga rongga udara
menjadi lebih kecil dan menghasilkan tahanan gesek serta penguncian
antar butir yang tinggi, dengan demikian akan meningkatkan stabilitas
campuran.
b. Meningkatkan viskositas dari bitumen dan menguangi tingkat
kepekaan campuran terhadap temperatur. Selain itu, sebagian besar
filler diserap oleh bitumen sehingga meningkatkan volumenya.
2
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan jenis dan proporsi filler juga mempengaruhi kualitas dari
campuran
beraspal.
Penggunaan
filler
yang
terlalu
banyak
cenderung
menghasilkan campuran yang getas dan mudah retak. Dilain pihak, kandungan
filler yang terlalu rendah juga akan menjadikan campuran lebih peka terhadap
temperatur dimana campuran akan terlalu lunak pada cuaca panas. Untuk itu,
pengaturan proporsi filler perlu diperhatikan dengan seksama.
Dalam penelitian ini, digunakan abu vulkanik sebagai filler, dan abu batu
sebagai filler pembanding. Abu vulkanik diperoleh dari hasil letusan
gunungSinabung, Kabupaten Karo,Sumatera Utara beberapa waktu yang lalu.
Ketersediaanabuvulkanik dari letusan gunung tersebut di alamsangatbanyak.
Sehingga dicarilah pemanfaatan material tersebutdalambidanginfrastruktur.
Abu batu adalah agregat buatan yang merupakan merupakan mineral
filler/pengisi (partikel dengan ukuran < 0,075 mm), diperoleh dari hasil
sampingan pabrik‐pabrik semen atau mesin pemecah batu. Material jenis ini
banyak dibutuhkan untuk campuran dalam proses pengaspalan dan bisa digunakan
sebagai pengganti pasir. Abu batu saat ini merupakan bahan hasil sampingan
dalam industri pemecahan batu yang jumlahnya tidak sedikit, untuk itu dapat
dimanfaatkan sebagai material campuran aspal.
Asphalt Concrete (AC) – Wearing Course (WC) merupakan merupakan
lapisan paling atas dari struktur perkerasan yang berhubungan langsung dengan
roda kendaraan, mempunyai tekstur yang lebih halus dengan ukuran maksimum
agregat dalam campuran adalah 19 mm. Karakteristik campuran beton aspal
sangat dipengaruhi oleh jenis dan kadar filler dalam campurannya. Penggantian
material
abubatudenganabuvulkanik
3
Universitas Sumatera Utara
gunungSinabungdimaksudkanuntukmenganalisiskarakteristikdaricampuran aspalt
concrete-wearing course yang menggunakanabuvulkanikSinabungsebagaibahan
filler
campuranaspal.
SehinggadengandemikiannantinyaabuvulkanikSinabungdapatdijadikansebagai
alternative
material
pengganti
filler
mengingatketersediaannyadialamsangatbesar.Untukitupenulismengangkatjudul
“STUDI KOMPERATIF PENGGUNAAN ABU GUNUNG VULKANIK
SINABUNG TERHADAP ABU BATU PADA CAMPURAN ASPAL BETON
AC-WC.”
III. PERUMUSAN MASALAH PENELITIAN
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
a) Apakah karakteristik abu vulkanik gunungsinabung memenuhi syarat
ketentuan sebagai filler?
b) Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik gunung
sinabung pada campuran AC-WC?
c) Apakah campuran perkerasan AC-WC yang menggunakan abu vulkanik
gunung sinabung mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah
disyaratkan Kementrian Pekerjaan Umum 2010?
IV. BATASAN MASALAH
a) Abu
vulkanik
yang
digunakanadalahabuvulkanikyang
diambildarisekitardanaulaukawar yang berasaldariletusangunungsinabung.
b) Variasiabuvulkanik yang digunakanpadapenelitianiniadalah 0%, 1%. 2%,
dan 3% dariberat total filler per masingmasingvariasikadaraspal.
4
Universitas Sumatera Utara
c) Metode yang digunakansesuaidenganspesifikasiumumBinaMarga 2010,
yaitumetodeUji Marshall.
d) PadaspesifikasiumumBinaMargaedisi
2010
LastonAC-WC
yang
digunakanbergradasikasaratauhalus.
e) Parameter
campuranaspal
yang
dikajiadalahStabilitas
Marshall,
flow,VIM,VMA,VFB, MQ.
V. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a) Mengetahui dan menganalisis karakteristik abu vulkanik gunung gunung
sinabung memenuhi syarat atau tidak sebagai filler.
b) Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik gunung
sinabung pada campuran AC-WC.
c) Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan AC-WC
yang menggunakan abu vulkanik gunung sinabung sebagai filler
mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementrian
Pekerjaan Umum 2010.
VI. MANFAAT PENELITIAN
a) Menambah pengetahuan sejauh mana abu vulkanik dapat digunakan
sebagai filler pada perkerasan jalan.
b) Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya konstruksi
lapisan perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall.
c) Memanfaatkan abu vulkanik yang terbuang yang dapat menimbulkan
masalah limbah terhadap lingkungan.
5
Universitas Sumatera Utara
d) Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan filler abu vulkanik gunung
sinabung pada campuran perkerasan AC-WC, sehingga dapat dijadikan
pertimbangan dalam pemilihan jenis perkerasan.
VII.METODOLOGI PEMBAHASAN
Metode pembahasan yang dilakukan pada penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Penentuan jenis campuran aspal-agregat AC-WC dan spesifikasinya.
2. Pengujian terhadap aspal diantaranya uji penetrasi, titik lembek dan titik
nyala, daktilitas dan berat jenis. Aspal yang digunakan adalah aspal
pen.60/70.
3. Pengujian agregat yang digunakan diantaranya: pengujian abrasi,analisa
saringan, soundness test, dan berat jenis.Agregat berasal dari PT.Karya
Murni di patumbak. Filler abu Gunung Sinabung yanglolos saringan lolos
saringan no.200.
4. Pembuatan Formula Campuran Kerja (FCK) atau lebih dikenal dengan
JMD (Job Mix Desain).
5. Pembuatan sampel benda uji.
6. Pengujian sampel dengan prosedur pengujian marshall test yang
dikeluarkan olehASTM-D-62T.
7. Analisa dilakukan terhadap sifat-sifat marshall yaitu: Kepadatan, Stability,
Flow, Void in Mineral Agregat (VMA), Void in the Mix (VIM), Void
Filled with Asphalt (VFA) dan Marshall Quotient.
8. Evaluasi.
6
Universitas Sumatera Utara
VIII. HIPOTESIS
Pemberian filler abu gunung sinabung pada campuran Lataston lapis
permukaan untuk lapis aus (AC-WC)mempengaruhi karakteristiksifat-sifat
Marshall.
IX.TINJAUAN PUSTAKA
Campuran beraspal adalah suatu kombinasi campuran antara agregat dan
aspal. Dalam campuran beraspal, aspal berperan sebagai pengikat atau lem antar
partikel agregat,dan agregat berperan sebagai tulangan. Sifat-sifat mekanis aspal
dalam campuran beraspal diperoleh dari friksi dan kohesi dari bahan-bahan
pembentuknya. Friksi 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 sifatsifat 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 raya dibuat berlapis-lapis bertujuan untuk menerima
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.
7
Universitas Sumatera Utara
Fungsi lapisan-lapisan pembentuk perkerasan jalan raya :
1. Lapisan permukaan (Surface Course)
Lapisan permukaan paling atas yang biasa dipijak atau bersentuhan
langsung terhadap roda ban kendaraan.
2. Lapisan Pondasi Atas (Base Course)
Terletak dibawah lapisan permukaan.
3. Lapisan Pondasi bawah (Subbasse Course)
Adalah pondasi lapis kedua yang terletak dibawah lapis pondasi atas.
4. Lapisan Tanah dasar (Subgrade)
Adalah bagian terbawah dari lapisan perkerasan. Apabila kondisi tanah
pada lokasi pembangunan jalan mempuyai spesifikasi yang direncanakan
maka tanah tersebut akan langsung dipadatkan dan digunakan. Tebalnya
bekisar 50-100cm. Fungsi utamanya adalah sebagai tempat perletakan
perkerasan jalan raya.
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.
8
Universitas Sumatera Utara
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.
e) Kekesatan
yang
cukup.
Kekesatan
permukaan
lapisan
beraspal
berhubungan erat dengan keselamatan pengguna jalan.
f) Ketahanan terhadap retak lelah (fatique). Lapisan beraspal harus mampu
menahan beban berulang dari beban lalu-lintas selama umur rencana.
g) Kemudahan kerja. Campuran beraspal harus mudah dilaksanakan, mudah
dihamparkan dan dipadatkan.
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 disetujuimenjadi FCK apabila dari
hasil percobaan pencampuran dan percobaan pemadatan di lapangan telah
memenuhi persyaratan.
Struktur Perkerasan Jalan
Perkerasan jalan adalah lapisan kulit permukaan yang keras yang diletakan
pada formasitanah setelah selesainya pekerjaan tanah, atau dapat pula
9
Universitas Sumatera Utara
didefinisikan bahwa perkerasan adalah struktur yang memisahkan antara ban
kendaraan dengan tanah pondasi yang berada dibawahnya. Bahan susun
perkerasan aspal adalah aspal, agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi
(filler). Jenis agregat menurut diameter butirannya dibagi menjadi fraksi-fraksi
sebagaiberikut :
a. Agregatkasar, yaitubatuan yang tertahansaringan No.8 (diameter 2,36
mm).
b. Agregathalusyaitubatuan yang lolossaringan No.8 (diameter 2,36 mm)
dantertahan di saringan no.200 (diameter 0,075mm).
c. Bahanpengisi(filler), yaitu material yang lolossaringan no. 200 (diameter
0,075 mm).
Jenis-jenislastonpanas yang sudahdigunakan di Indonesia Antara lain:
lapisan aspal beton (Laston) atau AC (asphalt concrete), lapisan tipis aspalbeton
(Lastaton) atau HRS (hot rolledsheets)dan lapis tipis aspalpasir (Latasir)
atau(sand sheet). Laston adalah suatu lapis permukaan yang terdiri dari campuran
laston keras dan agregat yang bergradasi menerus, dicampur, dihamparkan dan
dipadatkan dalam kondisi panas atau suhu tertentu. Laston bersifat kedap air,
mempunyai nilai struktural dan awet.Tipe kerusakan yang biasanya terjadi adalah
retak dan terlepasnya butiran.
Aspal
Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan
yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat
cukup pemanasan dan sebaliknya. Sifat viskoelastis inilah yang membuat aspal
dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya selama proses
10
Universitas Sumatera Utara
produksi dan masa pelayanannya. Pada dasarnya aspal terbuat dari suatu rantai
hidrokarbon yang disebut bitumen, oleh sebab itu aspal sering disebut material
berbituminous.
Umumnya aspal dihasilkan dari penyulingan minyak bumi, sehingga
disebut aspal keras. Tingkat pengontrolan yang dilakukan pada tahapan proses
penyulingan akan menghasilkan aspal dengan sifat-sifat yang khusus yang cocok
untuk pemakaian yang khusus pula, seperti untuk pembuatan campuran beraspal,
pelindung atap dan penggunaan khusus lainnya. Sifat-sifat fisik aspal yang sangat
mempengaruhi perencanaan, produksi dan kinerjacampuran beraspal antara lain
adalah durabilitas, adesi dan kohesi, kepekaan terhadaptemperatur, pengerasan
dan penuaan.
Bahan baku campuran beraspal terdiri dari agregat dan aspal, dan sebelum
digunakan harus diuji kualitasnya terlebih dahulu. Kualitas bahan baku akan
menentukan kinerja perkerasan beraspal yang akan dihasilkan.Pengujian aspal
meliputi pengujian aspal keras (padat), cair dan emulsi. Aspal cair atau aspal
emulsi pada pekerjaan aspal campuran panas umumnya digunakan sebagai lapis
resap (prime coat) atau lapis pengikat (tack coat).
Tabel 1.1Jenis pengujian aspal keras untuk aspal campuran panas :
Spesifikasi atau judul pengujian
Metode pengujian
1. Penetrasi
SNI 06-2456-1991
2. Titik lembek
SNI 06-2434-1991
3. Daktilitas
SNI 06-2432-1991
4. Kelarutan dalam C2HCl3
SNI 06-2438-1991
5. Titik nyala
SNI 06-2433-1991
11
Universitas Sumatera Utara
6. Berat Jenis
SNI 06-2488-1991
7. Kehilangan berat
SNI 06-2441- 1991
8. Penetrasi setelah kehilangan berat
SNI 06-2456-1991
9. Daktilitas setelah kehilangan berat
SNI 06-2432-1991
10. Titik lembek setelah RTFOT
SNI 06-2434-1991
11.Temperatur pencampuran dan pemadatan
SNI 03-6411-2000
12. Kadar air
SNI 06- 2439- 1991
Agregat
Agregat atau batu, atau granular material adalah material berbutir yang
keras dankompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu
batu, dan pasir. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana
transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung
perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang
digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat
menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan.Pada
campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95% terhadap berat
campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dari
kinerjacampuran tersebut.
Untuk tujuan ini, sifat agregat yang harus diperiksa antara lain :
a) Ukuran butir
b) Gradasi
c) Kebersihan
d) Kekerasan
12
Universitas Sumatera Utara
e) Bentuk partikel
f) Tekstur permukaan
g) Penyerapan
h) Kelekatan terhadap aspal
Berat jenis suatu agregat adalah perbandingan berat dari suatu satuan
volume bahanterhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur 20o –
25oC (68o –77o F).
Dikenal beberapa macam Berat Jenis agregat, yaitu :
a) Berat Jenis semu (apparent specific gravity), Berat Jenis Semu, volume
dipandang sebagai volume menyeluruh dari agregat, tidak termasuk
volume pori yang dapat terisi air setelah perendaman selama 24 jam.
b) Berat Jenis bulk (bulk specific gravity), Berat Jenis bulk, volume
dipandang volume menyeluruh agregat, termasuk volume pori yang dapat
terisi oleh air setelah direndam selama 24 jam.
c) Berat Jenis efektif (effective specific gravity, Berat Jenis efektif, volume
dipandang volume menyeluruh dari agregat tidak termasuk volume pori
yang dapat menghisap aspal.
Kombinasi gradasi agregat campuran dinyatakan dalam persen berat
agregat harusmemenuhi batas-batas gradasi agregat seperti tercantum dalam
spesifikasi. Hubungan antara persen lolos saringan dan ukuran butir agregat
(dalam skala logaritma) kemudian digambarkan. Dalam memilih gradasi agregat
gabungan, kecuali untuk gradasi Latasir dan Lataston, dikenal istilah Kurva
Fuller, Titik Kontrol Gradasi dan Gradasi Zona Terbatas (zona yang dihindari).
13
Universitas Sumatera Utara
Bahan baku campuran beraspal terdiri dari agregat dan aspal, dan sebelum
digunakan harus diuji kualitasnya terlebih dahulu. Kualitas bahan baku akan
menentukan kinerja perkerasan beraspal yang akan dihasilkan. Pengujian agregat
diperlukan untuk mengetahui karakteristik fisik dan mekanik agregat sebelum
digunakan sebagai bahan campuran beraspal panas. Berikut ini pengujian untuk
agregat campuran aspal :
Table 1.2 Pengujan untuk agregat campuran aspal
Nomor standar
SNI 03-2417-1991
Judul pengujian
Metode pengujian keausan agregat
dengan mesin abrasi Los Angeles.
SNI 03-4142-1996
Metode pengujian jumlah bahan dalam
agregat yang lolos saringan No. 200
(0,075 mm).
SNI 03-1968-1990
Metode pengujian tentang analisis
saringan agregat halus dan kasar.
SNI 03-4428-1997
Metode pengujian agregat halus atau
pasir yang mengandung bahan plastis
dengan cara setara pasir.
SNI 03-4141-1996
Metode pengujian gumpalan lempung
dan butir-butir mudah pecah dalam
SNI 03-1969-1990
agregat.
Metode pengujian Berat Jenis dan
SNI 03-1970-1990
penyerapan air agregat kasar.
Metode pengujian Berat Jenis dan
14
Universitas Sumatera Utara
SNI-06-2439-1991
penyerapan air agregat halus.
Metode pengujian kelekatan agregat
Pennsylvania DoT Test No. 621
terhadap aspal.
Determining the percentage of
AASHTO TP-33
BS 812-1975
crushed fragments in gravel.
Test procedure for fine aggregate
angularity
SNI-03-3416-1994
Pemeriksaan kepipihan dan
kelonjongan agregat
ASTM D 75-87
Metode pengujian partikel ringan
dalam agregat.
Sampling aggregates
BahanPengisi(Filler)
Bahan pengisi atau filleradalah material berbutir halus yang lolos saringan
no. 200(diameter 0.075 mm), 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.
Bahan pengisi ini mempunyaifungsi sebagai pengisi antara agregat yang
lebih kasar, sehingga rongga udara menjadi lebih kecildan menghasilkan tahanan
gesek serta penguncian antar butir yang tinggi, dengan demikian akan
meningkatkan stabilitas campuran.Kadar filler dalam campuran beton laston akan
berpengaruh pada proses campuran,penghamparan dan pemadatan. Selain itu,
15
Universitas Sumatera Utara
filler juga mempengaruhi sifat elastisitas campuran dan sensitivitasnya terhadap
air.
Metode Marshall
Prinsip dasar metode Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan kelelehan
(flow). Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring
(cincin penguji)berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter yangdigunakan
untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur kelelahan plastis
atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4 inchi (10,2 cm)
dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm).
Stabilitas adalah kekuatan dari campuran aspal untuk menahan desakan
akibat bebanyang diteruskan atau akibat beban berulang dari lalu lintas. Apabila
nilai stabilitas terlalu tinggi maka campuran terlalu kaku dan kurang awet.
Ketahanan terhadap kelelehan adalah (flow)merupakan kemampuan laston
menerima lendutan berulang akibat repetisi beban,tanpa terjadi kelelehan berupa
alur dan retak.
X. METODE PENELITIAN
1. Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian
eksperimental yang dilakukan di Laboratiorium PT karya murni,
Patumbak.
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a) Agregat kasar : Agregat kasar berupa batu pecah.
b) Agregat halus : Agregat halus berupa pasir. Digunakan untuk material
yang lolos saringan 5mm.
16
Universitas Sumatera Utara
c) Aspal : Aspal keras dengan Penetrasi 60/70.
d) Bahan pengisi
-
Abu vulkanik : Abu vulkanikyang digunakan berasal dari letusan
gunung sinabung (Tanah Karo). Diambil pada bulan Maret 2016
disekitar Danau Lau Kawar, Desa Kutagugung, Kecamatan Naman
Teran (dulu Kecamatan Simpang Empat) yang terletak persis dikaki
Gunung Sinabung.
-
Abu batu : Abu batu digunakan sebagai Filler pembanding
3. Pembuatan benda uji.
Pada percobaan ini menggunakan benda uji standar berupa sebuah cetakan
yangberdiameter 101,6 mm (4inci) dan tinggi 75 mm (3inci). Benda uji
didapatkan denganmenggunakan alat pemadat Marshall (Marshall Compaction
Hummer) dengan berat 4,54kg (±10 lbs), diameter 3. 7/8 inci dan tinggi jatuh
457 mm (18 inci).
4. Perencanaan persentase agregat campuran.
Gradasi argegat campuran sesuai dengan spesifikasi Bina Marga tahun 2010.
17
Universitas Sumatera Utara
BAGAN ALIR
Mulai
PemeriksaanAspal
PemeriksaanAgregat
Persiapanalatdanbahan
Agregat
Aspal
Pengujian:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Filler
Pengujian:
Berat jenis
Penetrasi
Daktilitas
TFOT
Kelarutan aspal
Softening
Flash point
Pengujian:
1. Analisa
saringan
2. Los angeles
3. Berat jenis
4. Kelekatan
agregat
1. Uji
kandungan
2. Lolos
saringan
no.200
Memenuhi syarat
No
Yes
Pencarangan Gradasi Agregat Gabungan
AC-WC
Penentuan KAO Variasi Kadar Aspal 5.0%, 5.5%,
6.0%, 6.5%, dan 7.0%
A
18
Universitas Sumatera Utara
A
HasilpengujianMarshall padaAC – WC dengankadar
filler 0%, 1%, 2%, dan 3%
Analisis data dan pembahasan
Kesimpulan
Selesai
19
Universitas Sumatera Utara
XI. 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:
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.
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.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bagian ini berisi tentang uraian tentang prosedur perencanaan penelitian.
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.
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.
20
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
I.UMUM
Perkerasan jalan adalah lapisan kulit permukaan yang keras yang diletakan
pada formasi tanah setelah selesainya pekerjaan tanah, atau dapat pula
didefinisikan, perkerasan adalah struktur yang memisahkan antara ban kendaraan
dengan tanah pondasi yang berada dibawahnya. Bahan penyusun perkerasan aspal
adalah aspal, agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi (filler).
Kontruksi perkerasan jalan akan mengalami masa kerusakan setelah
mengalami masa pelayanan tertentu. Hingga bahan yang digunakan harus
memenuhi kriteria dan persyaratan tertentu sesuai dengan kebutuhan kontruksi
jalan yang akan dibuat serta penentuan metode pelaksaaan. Selain itu beban lalu
lintas, temperatur permukaan, kondisi cuaca maupun faktor air merupakan unsur
yang sangat berperan dalam mempercepat kerusakan yang dialami.
Dengan adanya ide-ide baru dalam pelaksanaan pembangunan jalan raya
sehingga semakin menambah pengetahuan untuk melakukan aplikasi-aplikasi
yang jauh lebih baik penggunaannya untuk dapat diterapkan dalam hal
pembangunan jalan raya. Pada umumnya perkerasan yang dipakai adalah
perkerasan lentur dengan bahan pengikat aspal. Konstruksi jalan raya sistem
perkerasan lentur biasanya menggunakan campuran aspal dan agregat sebagai
lapis permukaan. Campuran aspal berfungsi sebagai lapisan struktural dan non
strukutural. Material yang umum digunakan sebagai filler pada penyusunan
campuran perkerasan lentur adalah semen, pasir,kapur dan abu batu yang mana
1
Universitas Sumatera Utara
persediaannya terbatas serta relatif mahal. Bila dilihat dari sumber materialnya,
filler dari semen, pasir, kapur dan abu batu berasal dari sumber material yang
tidak dapat diperbaharui. Untuk itu perlu adanya inovasi-inovasi baru dengan
menggunakan alternatif bahan yang lain sehingga program pembangunan dan
pemeliharaan jalan dimasa yang akan datang dapat berjalan dengan lancar dan
diusahakan lebih ekonomis. Campuran aspal yang berfungsi sebagai lapisan
struktural adalah lapisan yang menahan dan menyebarkan beban roda. Sebagai
lapisan non struktural aspal beton berfungsi sebagai lapis kedap air dan lapis aus
(wearingcourse) atau lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem
kendaraan. Dalam penulisan ini kombinasi yang digunakan adalah abu vulkanik
yang berasal dari letusan gunung sinabung sebagai filler dan abu batu sebagai
filler pembanding pada campuran aspal hot mix.
II.LATAR BELAKANG
Bahan pengisi atau filleradalah material berbutir halus yang lolos saringan
no. 200 (diameter 0.075 mm), dapat terdiri dari abu batu, kapur dan semen
Portland. Bahan pengisi harus kering dan bebas dari bahan lain yang
mengganggu. Bahan pengisi ini mempunyaifungsi :
a. Sebagai pengisi antara agregat yang lebih kasar, sehingga rongga udara
menjadi lebih kecil dan menghasilkan tahanan gesek serta penguncian
antar butir yang tinggi, dengan demikian akan meningkatkan stabilitas
campuran.
b. Meningkatkan viskositas dari bitumen dan menguangi tingkat
kepekaan campuran terhadap temperatur. Selain itu, sebagian besar
filler diserap oleh bitumen sehingga meningkatkan volumenya.
2
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan jenis dan proporsi filler juga mempengaruhi kualitas dari
campuran
beraspal.
Penggunaan
filler
yang
terlalu
banyak
cenderung
menghasilkan campuran yang getas dan mudah retak. Dilain pihak, kandungan
filler yang terlalu rendah juga akan menjadikan campuran lebih peka terhadap
temperatur dimana campuran akan terlalu lunak pada cuaca panas. Untuk itu,
pengaturan proporsi filler perlu diperhatikan dengan seksama.
Dalam penelitian ini, digunakan abu vulkanik sebagai filler, dan abu batu
sebagai filler pembanding. Abu vulkanik diperoleh dari hasil letusan
gunungSinabung, Kabupaten Karo,Sumatera Utara beberapa waktu yang lalu.
Ketersediaanabuvulkanik dari letusan gunung tersebut di alamsangatbanyak.
Sehingga dicarilah pemanfaatan material tersebutdalambidanginfrastruktur.
Abu batu adalah agregat buatan yang merupakan merupakan mineral
filler/pengisi (partikel dengan ukuran < 0,075 mm), diperoleh dari hasil
sampingan pabrik‐pabrik semen atau mesin pemecah batu. Material jenis ini
banyak dibutuhkan untuk campuran dalam proses pengaspalan dan bisa digunakan
sebagai pengganti pasir. Abu batu saat ini merupakan bahan hasil sampingan
dalam industri pemecahan batu yang jumlahnya tidak sedikit, untuk itu dapat
dimanfaatkan sebagai material campuran aspal.
Asphalt Concrete (AC) – Wearing Course (WC) merupakan merupakan
lapisan paling atas dari struktur perkerasan yang berhubungan langsung dengan
roda kendaraan, mempunyai tekstur yang lebih halus dengan ukuran maksimum
agregat dalam campuran adalah 19 mm. Karakteristik campuran beton aspal
sangat dipengaruhi oleh jenis dan kadar filler dalam campurannya. Penggantian
material
abubatudenganabuvulkanik
3
Universitas Sumatera Utara
gunungSinabungdimaksudkanuntukmenganalisiskarakteristikdaricampuran aspalt
concrete-wearing course yang menggunakanabuvulkanikSinabungsebagaibahan
filler
campuranaspal.
SehinggadengandemikiannantinyaabuvulkanikSinabungdapatdijadikansebagai
alternative
material
pengganti
filler
mengingatketersediaannyadialamsangatbesar.Untukitupenulismengangkatjudul
“STUDI KOMPERATIF PENGGUNAAN ABU GUNUNG VULKANIK
SINABUNG TERHADAP ABU BATU PADA CAMPURAN ASPAL BETON
AC-WC.”
III. PERUMUSAN MASALAH PENELITIAN
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
a) Apakah karakteristik abu vulkanik gunungsinabung memenuhi syarat
ketentuan sebagai filler?
b) Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik gunung
sinabung pada campuran AC-WC?
c) Apakah campuran perkerasan AC-WC yang menggunakan abu vulkanik
gunung sinabung mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah
disyaratkan Kementrian Pekerjaan Umum 2010?
IV. BATASAN MASALAH
a) Abu
vulkanik
yang
digunakanadalahabuvulkanikyang
diambildarisekitardanaulaukawar yang berasaldariletusangunungsinabung.
b) Variasiabuvulkanik yang digunakanpadapenelitianiniadalah 0%, 1%. 2%,
dan 3% dariberat total filler per masingmasingvariasikadaraspal.
4
Universitas Sumatera Utara
c) Metode yang digunakansesuaidenganspesifikasiumumBinaMarga 2010,
yaitumetodeUji Marshall.
d) PadaspesifikasiumumBinaMargaedisi
2010
LastonAC-WC
yang
digunakanbergradasikasaratauhalus.
e) Parameter
campuranaspal
yang
dikajiadalahStabilitas
Marshall,
flow,VIM,VMA,VFB, MQ.
V. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a) Mengetahui dan menganalisis karakteristik abu vulkanik gunung gunung
sinabung memenuhi syarat atau tidak sebagai filler.
b) Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik gunung
sinabung pada campuran AC-WC.
c) Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan AC-WC
yang menggunakan abu vulkanik gunung sinabung sebagai filler
mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementrian
Pekerjaan Umum 2010.
VI. MANFAAT PENELITIAN
a) Menambah pengetahuan sejauh mana abu vulkanik dapat digunakan
sebagai filler pada perkerasan jalan.
b) Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya konstruksi
lapisan perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall.
c) Memanfaatkan abu vulkanik yang terbuang yang dapat menimbulkan
masalah limbah terhadap lingkungan.
5
Universitas Sumatera Utara
d) Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan filler abu vulkanik gunung
sinabung pada campuran perkerasan AC-WC, sehingga dapat dijadikan
pertimbangan dalam pemilihan jenis perkerasan.
VII.METODOLOGI PEMBAHASAN
Metode pembahasan yang dilakukan pada penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Penentuan jenis campuran aspal-agregat AC-WC dan spesifikasinya.
2. Pengujian terhadap aspal diantaranya uji penetrasi, titik lembek dan titik
nyala, daktilitas dan berat jenis. Aspal yang digunakan adalah aspal
pen.60/70.
3. Pengujian agregat yang digunakan diantaranya: pengujian abrasi,analisa
saringan, soundness test, dan berat jenis.Agregat berasal dari PT.Karya
Murni di patumbak. Filler abu Gunung Sinabung yanglolos saringan lolos
saringan no.200.
4. Pembuatan Formula Campuran Kerja (FCK) atau lebih dikenal dengan
JMD (Job Mix Desain).
5. Pembuatan sampel benda uji.
6. Pengujian sampel dengan prosedur pengujian marshall test yang
dikeluarkan olehASTM-D-62T.
7. Analisa dilakukan terhadap sifat-sifat marshall yaitu: Kepadatan, Stability,
Flow, Void in Mineral Agregat (VMA), Void in the Mix (VIM), Void
Filled with Asphalt (VFA) dan Marshall Quotient.
8. Evaluasi.
6
Universitas Sumatera Utara
VIII. HIPOTESIS
Pemberian filler abu gunung sinabung pada campuran Lataston lapis
permukaan untuk lapis aus (AC-WC)mempengaruhi karakteristiksifat-sifat
Marshall.
IX.TINJAUAN PUSTAKA
Campuran beraspal adalah suatu kombinasi campuran antara agregat dan
aspal. Dalam campuran beraspal, aspal berperan sebagai pengikat atau lem antar
partikel agregat,dan agregat berperan sebagai tulangan. Sifat-sifat mekanis aspal
dalam campuran beraspal diperoleh dari friksi dan kohesi dari bahan-bahan
pembentuknya. Friksi 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 sifatsifat 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 raya dibuat berlapis-lapis bertujuan untuk menerima
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.
7
Universitas Sumatera Utara
Fungsi lapisan-lapisan pembentuk perkerasan jalan raya :
1. Lapisan permukaan (Surface Course)
Lapisan permukaan paling atas yang biasa dipijak atau bersentuhan
langsung terhadap roda ban kendaraan.
2. Lapisan Pondasi Atas (Base Course)
Terletak dibawah lapisan permukaan.
3. Lapisan Pondasi bawah (Subbasse Course)
Adalah pondasi lapis kedua yang terletak dibawah lapis pondasi atas.
4. Lapisan Tanah dasar (Subgrade)
Adalah bagian terbawah dari lapisan perkerasan. Apabila kondisi tanah
pada lokasi pembangunan jalan mempuyai spesifikasi yang direncanakan
maka tanah tersebut akan langsung dipadatkan dan digunakan. Tebalnya
bekisar 50-100cm. Fungsi utamanya adalah sebagai tempat perletakan
perkerasan jalan raya.
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.
8
Universitas Sumatera Utara
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.
e) Kekesatan
yang
cukup.
Kekesatan
permukaan
lapisan
beraspal
berhubungan erat dengan keselamatan pengguna jalan.
f) Ketahanan terhadap retak lelah (fatique). Lapisan beraspal harus mampu
menahan beban berulang dari beban lalu-lintas selama umur rencana.
g) Kemudahan kerja. Campuran beraspal harus mudah dilaksanakan, mudah
dihamparkan dan dipadatkan.
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 disetujuimenjadi FCK apabila dari
hasil percobaan pencampuran dan percobaan pemadatan di lapangan telah
memenuhi persyaratan.
Struktur Perkerasan Jalan
Perkerasan jalan adalah lapisan kulit permukaan yang keras yang diletakan
pada formasitanah setelah selesainya pekerjaan tanah, atau dapat pula
9
Universitas Sumatera Utara
didefinisikan bahwa perkerasan adalah struktur yang memisahkan antara ban
kendaraan dengan tanah pondasi yang berada dibawahnya. Bahan susun
perkerasan aspal adalah aspal, agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi
(filler). Jenis agregat menurut diameter butirannya dibagi menjadi fraksi-fraksi
sebagaiberikut :
a. Agregatkasar, yaitubatuan yang tertahansaringan No.8 (diameter 2,36
mm).
b. Agregathalusyaitubatuan yang lolossaringan No.8 (diameter 2,36 mm)
dantertahan di saringan no.200 (diameter 0,075mm).
c. Bahanpengisi(filler), yaitu material yang lolossaringan no. 200 (diameter
0,075 mm).
Jenis-jenislastonpanas yang sudahdigunakan di Indonesia Antara lain:
lapisan aspal beton (Laston) atau AC (asphalt concrete), lapisan tipis aspalbeton
(Lastaton) atau HRS (hot rolledsheets)dan lapis tipis aspalpasir (Latasir)
atau(sand sheet). Laston adalah suatu lapis permukaan yang terdiri dari campuran
laston keras dan agregat yang bergradasi menerus, dicampur, dihamparkan dan
dipadatkan dalam kondisi panas atau suhu tertentu. Laston bersifat kedap air,
mempunyai nilai struktural dan awet.Tipe kerusakan yang biasanya terjadi adalah
retak dan terlepasnya butiran.
Aspal
Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan
yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat
cukup pemanasan dan sebaliknya. Sifat viskoelastis inilah yang membuat aspal
dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya selama proses
10
Universitas Sumatera Utara
produksi dan masa pelayanannya. Pada dasarnya aspal terbuat dari suatu rantai
hidrokarbon yang disebut bitumen, oleh sebab itu aspal sering disebut material
berbituminous.
Umumnya aspal dihasilkan dari penyulingan minyak bumi, sehingga
disebut aspal keras. Tingkat pengontrolan yang dilakukan pada tahapan proses
penyulingan akan menghasilkan aspal dengan sifat-sifat yang khusus yang cocok
untuk pemakaian yang khusus pula, seperti untuk pembuatan campuran beraspal,
pelindung atap dan penggunaan khusus lainnya. Sifat-sifat fisik aspal yang sangat
mempengaruhi perencanaan, produksi dan kinerjacampuran beraspal antara lain
adalah durabilitas, adesi dan kohesi, kepekaan terhadaptemperatur, pengerasan
dan penuaan.
Bahan baku campuran beraspal terdiri dari agregat dan aspal, dan sebelum
digunakan harus diuji kualitasnya terlebih dahulu. Kualitas bahan baku akan
menentukan kinerja perkerasan beraspal yang akan dihasilkan.Pengujian aspal
meliputi pengujian aspal keras (padat), cair dan emulsi. Aspal cair atau aspal
emulsi pada pekerjaan aspal campuran panas umumnya digunakan sebagai lapis
resap (prime coat) atau lapis pengikat (tack coat).
Tabel 1.1Jenis pengujian aspal keras untuk aspal campuran panas :
Spesifikasi atau judul pengujian
Metode pengujian
1. Penetrasi
SNI 06-2456-1991
2. Titik lembek
SNI 06-2434-1991
3. Daktilitas
SNI 06-2432-1991
4. Kelarutan dalam C2HCl3
SNI 06-2438-1991
5. Titik nyala
SNI 06-2433-1991
11
Universitas Sumatera Utara
6. Berat Jenis
SNI 06-2488-1991
7. Kehilangan berat
SNI 06-2441- 1991
8. Penetrasi setelah kehilangan berat
SNI 06-2456-1991
9. Daktilitas setelah kehilangan berat
SNI 06-2432-1991
10. Titik lembek setelah RTFOT
SNI 06-2434-1991
11.Temperatur pencampuran dan pemadatan
SNI 03-6411-2000
12. Kadar air
SNI 06- 2439- 1991
Agregat
Agregat atau batu, atau granular material adalah material berbutir yang
keras dankompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu
batu, dan pasir. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana
transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung
perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang
digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat
menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan.Pada
campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95% terhadap berat
campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dari
kinerjacampuran tersebut.
Untuk tujuan ini, sifat agregat yang harus diperiksa antara lain :
a) Ukuran butir
b) Gradasi
c) Kebersihan
d) Kekerasan
12
Universitas Sumatera Utara
e) Bentuk partikel
f) Tekstur permukaan
g) Penyerapan
h) Kelekatan terhadap aspal
Berat jenis suatu agregat adalah perbandingan berat dari suatu satuan
volume bahanterhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur 20o –
25oC (68o –77o F).
Dikenal beberapa macam Berat Jenis agregat, yaitu :
a) Berat Jenis semu (apparent specific gravity), Berat Jenis Semu, volume
dipandang sebagai volume menyeluruh dari agregat, tidak termasuk
volume pori yang dapat terisi air setelah perendaman selama 24 jam.
b) Berat Jenis bulk (bulk specific gravity), Berat Jenis bulk, volume
dipandang volume menyeluruh agregat, termasuk volume pori yang dapat
terisi oleh air setelah direndam selama 24 jam.
c) Berat Jenis efektif (effective specific gravity, Berat Jenis efektif, volume
dipandang volume menyeluruh dari agregat tidak termasuk volume pori
yang dapat menghisap aspal.
Kombinasi gradasi agregat campuran dinyatakan dalam persen berat
agregat harusmemenuhi batas-batas gradasi agregat seperti tercantum dalam
spesifikasi. Hubungan antara persen lolos saringan dan ukuran butir agregat
(dalam skala logaritma) kemudian digambarkan. Dalam memilih gradasi agregat
gabungan, kecuali untuk gradasi Latasir dan Lataston, dikenal istilah Kurva
Fuller, Titik Kontrol Gradasi dan Gradasi Zona Terbatas (zona yang dihindari).
13
Universitas Sumatera Utara
Bahan baku campuran beraspal terdiri dari agregat dan aspal, dan sebelum
digunakan harus diuji kualitasnya terlebih dahulu. Kualitas bahan baku akan
menentukan kinerja perkerasan beraspal yang akan dihasilkan. Pengujian agregat
diperlukan untuk mengetahui karakteristik fisik dan mekanik agregat sebelum
digunakan sebagai bahan campuran beraspal panas. Berikut ini pengujian untuk
agregat campuran aspal :
Table 1.2 Pengujan untuk agregat campuran aspal
Nomor standar
SNI 03-2417-1991
Judul pengujian
Metode pengujian keausan agregat
dengan mesin abrasi Los Angeles.
SNI 03-4142-1996
Metode pengujian jumlah bahan dalam
agregat yang lolos saringan No. 200
(0,075 mm).
SNI 03-1968-1990
Metode pengujian tentang analisis
saringan agregat halus dan kasar.
SNI 03-4428-1997
Metode pengujian agregat halus atau
pasir yang mengandung bahan plastis
dengan cara setara pasir.
SNI 03-4141-1996
Metode pengujian gumpalan lempung
dan butir-butir mudah pecah dalam
SNI 03-1969-1990
agregat.
Metode pengujian Berat Jenis dan
SNI 03-1970-1990
penyerapan air agregat kasar.
Metode pengujian Berat Jenis dan
14
Universitas Sumatera Utara
SNI-06-2439-1991
penyerapan air agregat halus.
Metode pengujian kelekatan agregat
Pennsylvania DoT Test No. 621
terhadap aspal.
Determining the percentage of
AASHTO TP-33
BS 812-1975
crushed fragments in gravel.
Test procedure for fine aggregate
angularity
SNI-03-3416-1994
Pemeriksaan kepipihan dan
kelonjongan agregat
ASTM D 75-87
Metode pengujian partikel ringan
dalam agregat.
Sampling aggregates
BahanPengisi(Filler)
Bahan pengisi atau filleradalah material berbutir halus yang lolos saringan
no. 200(diameter 0.075 mm), 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.
Bahan pengisi ini mempunyaifungsi sebagai pengisi antara agregat yang
lebih kasar, sehingga rongga udara menjadi lebih kecildan menghasilkan tahanan
gesek serta penguncian antar butir yang tinggi, dengan demikian akan
meningkatkan stabilitas campuran.Kadar filler dalam campuran beton laston akan
berpengaruh pada proses campuran,penghamparan dan pemadatan. Selain itu,
15
Universitas Sumatera Utara
filler juga mempengaruhi sifat elastisitas campuran dan sensitivitasnya terhadap
air.
Metode Marshall
Prinsip dasar metode Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan kelelehan
(flow). Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring
(cincin penguji)berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter yangdigunakan
untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur kelelahan plastis
atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4 inchi (10,2 cm)
dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm).
Stabilitas adalah kekuatan dari campuran aspal untuk menahan desakan
akibat bebanyang diteruskan atau akibat beban berulang dari lalu lintas. Apabila
nilai stabilitas terlalu tinggi maka campuran terlalu kaku dan kurang awet.
Ketahanan terhadap kelelehan adalah (flow)merupakan kemampuan laston
menerima lendutan berulang akibat repetisi beban,tanpa terjadi kelelehan berupa
alur dan retak.
X. METODE PENELITIAN
1. Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian
eksperimental yang dilakukan di Laboratiorium PT karya murni,
Patumbak.
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a) Agregat kasar : Agregat kasar berupa batu pecah.
b) Agregat halus : Agregat halus berupa pasir. Digunakan untuk material
yang lolos saringan 5mm.
16
Universitas Sumatera Utara
c) Aspal : Aspal keras dengan Penetrasi 60/70.
d) Bahan pengisi
-
Abu vulkanik : Abu vulkanikyang digunakan berasal dari letusan
gunung sinabung (Tanah Karo). Diambil pada bulan Maret 2016
disekitar Danau Lau Kawar, Desa Kutagugung, Kecamatan Naman
Teran (dulu Kecamatan Simpang Empat) yang terletak persis dikaki
Gunung Sinabung.
-
Abu batu : Abu batu digunakan sebagai Filler pembanding
3. Pembuatan benda uji.
Pada percobaan ini menggunakan benda uji standar berupa sebuah cetakan
yangberdiameter 101,6 mm (4inci) dan tinggi 75 mm (3inci). Benda uji
didapatkan denganmenggunakan alat pemadat Marshall (Marshall Compaction
Hummer) dengan berat 4,54kg (±10 lbs), diameter 3. 7/8 inci dan tinggi jatuh
457 mm (18 inci).
4. Perencanaan persentase agregat campuran.
Gradasi argegat campuran sesuai dengan spesifikasi Bina Marga tahun 2010.
17
Universitas Sumatera Utara
BAGAN ALIR
Mulai
PemeriksaanAspal
PemeriksaanAgregat
Persiapanalatdanbahan
Agregat
Aspal
Pengujian:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Filler
Pengujian:
Berat jenis
Penetrasi
Daktilitas
TFOT
Kelarutan aspal
Softening
Flash point
Pengujian:
1. Analisa
saringan
2. Los angeles
3. Berat jenis
4. Kelekatan
agregat
1. Uji
kandungan
2. Lolos
saringan
no.200
Memenuhi syarat
No
Yes
Pencarangan Gradasi Agregat Gabungan
AC-WC
Penentuan KAO Variasi Kadar Aspal 5.0%, 5.5%,
6.0%, 6.5%, dan 7.0%
A
18
Universitas Sumatera Utara
A
HasilpengujianMarshall padaAC – WC dengankadar
filler 0%, 1%, 2%, dan 3%
Analisis data dan pembahasan
Kesimpulan
Selesai
19
Universitas Sumatera Utara
XI. 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:
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.
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.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bagian ini berisi tentang uraian tentang prosedur perencanaan penelitian.
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.
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.
20
Universitas Sumatera Utara