BAB 11 MIX DESIGN docx
Bahan Perkerasan Jalan
BAB XI
RANCANGAN CAMPURAN (Design Mix Formula)
Kementrian Pekerjaan Umum Direktorat Bina Marga 2010
Revisi 2 Devisi 6
7.1
Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall
Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan oleh Bruce Marshall.
Rancangan ini telah distandarisasi oleh Prinsip dasar yaitu pemeriksaan stabilitas dan
kelelehan (flow), serta analisis kepadatan dan pori dari campuran padat yang terbentuk.
Dalam hal ini benda uji atau beton aspal padat dibentuk dari gradasi agregat campuran
tertentu, sesuai dengan spesifikasi campuran. Metode Marshall dikembangkan untuk
rancangan campuran aspal beton bergradasi baik. Adapun langkah perancangan campuran
aspal beton berdasarkan spesifikasi Bina Marga tahun 2010 adalah sebagai berikut:
1. Mempelajari spesifikasi gradasi agregat campuran yang diinginkan dari spesifikasi
campuran pekerjaan.
2. Merancang proporsi dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia untuk
mendapatkan agregat campuran dengan gradasi sesuai butir 1. Perhitungan
rancangan campuran dilakukan dengan mengadopsi cara grafis (Metode Rothluchs
Tipe A) yang kemudian mengacu pada spesifikasi Bina Marga tahun 2010 untuk
memperoleh persentase masing-masing agregat dalam campuran aspal beton.
3. Menentukan kadar aspal total dalam campuran. Kadar aspal total dalam campuran
beton aspal adalah kadar aspal efektif yang membungkus atau menyelimuti butirbutir agregat, mengisi pori antara agregat, ditambah dengan kadar aspal yang akan
terserap masuk ke dalam pori masing-masing butir agregat.
P
= 0,035 (% F1) + 0,045 (% F2) + 0,18 (% F3) + K
Keterangan :
P
= kadar aspal tengah/ideal, persen terhadap berat campuran.
F1 = persen fraksi 1
F2 = persen fraksi 2
F3 = persen fraksi 3
K
=K
= 0,5 - 1,0 untuk Laston
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
Untuk memastikan rancangan campuran aspal beton dengan metode Marshall, maka
dilakukan uji pembuktian untuk memastikan hasil rancangan campuran yang
diperoleh telah sesuai atau tidak dengan ketentuan yang disyaratkan oleh spesifikasi
Bina Marga tahun 2005. Sampel benda uji yang diperlukan disesuaikan dengan
variasi kadar aspal. Untuk mendapatkan kadar aspal optimim dibuat 9 buah benda
uji dengan 3 variasi kadar aspal yang masing-masing berbeda 0,5%. Kadar aspal
yang dipilihharuslah sedemikian rupa, sehingga dua kadar aspal kurang dari nilai
kadar aspal tengah dan dua kadar aspal lagi lebih besar dari nilai kadar kadar
aspal tengah.Jika kadar aspal tengah adalah p%, maka benda uji dibuat untuk
kadar aspal (p-1)%; (p-0,5)%; p%; (p + 0,5%) dan (p + 1%). Masing-masing
kadar aspal dibuat 3 buah benda uji.
4. Menetukan kadar aspal yang digunakan :
Kadar aspal (P) rencana
P = 0,035 (% F1) + 0,045 (% F2) + 0,18 (% F3) + K
Kadar aspal (P) rencana – 0,5 %
Kadar aspal (P) rencana + 0,5 %
7.2
Prosedur pelaksanaan :
a. Cuci agregat dan keringkan dalam oven.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
b.
Komposisi agregat terdiri dari agregat kasar, agregat halus dan filler serta aspal,
masing-masing tiap sampel berat nya ±1200 gram.
c.
Bersihkan cetakan dan beri oli.
d.
Panaskan agregat sampai suhu ±150 ºC. Dan aspal dipanaskan hinggah mencapai
160 ºC.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
e.
Tuangkan aspal kemudian aduk sampai merata dengan suhu 150 ºC.
f.
Setelah suhu 160 ºC, pindahkan kedalam cetakan bagian dasar dilapisi kertas dan
ditumbuk.
g.
Cetakan bersama isinya diletakan pada pelat
landasan mesin penumbuk dan
dibagian atas di beri kertas kembali. Penumbukan dilakukan 75 kali, setelah selesai
cetakan dibalik dan dilakukan penumbukan kembali sebanyak 75 kali. Dan biarkan
selama 1 hari.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
7.3
Menghitung kadar aspal yang digunakan :
Dari grafik analisa saringan diperoleh :
Untuk agregat kasar (F1)
=
27,3%
Untuk agregat halus (F2)
=
63,8%
Untuk filler
(F3)
=
8,9%
Untuk K
=
1
P1 = 0,035 (% F1) + 0,045 (% F2) + 0,18 (% F3) + K
= 0,035 (27,3) + 0,045 (63,8) + 0,18 (8,9) +1
= 5,429% + 1%
= 6,429% = 6
P2 = kadaraspal (P1) rencana–0,5%
= 6%- 0,5%
=5,5%
P3 = kadaraspal (P1) rencana+0,5%
= 6%+0,5%
= 6,5%
P4 = kadaraspal (P1) rencana + 1%
= 6% + 1%
= 7%
P5 = kadaraspal (P1) rencana- 1%
= 6% - 1%
= 5%
Tabel Proporsi campuran
Material
Agregat Kasar
Agregat Halus
Filler
Aspal
7.4
P1 (gr)
328
766
107
72
P1 - 0,5 (gr)
328
766
107
66
Analisis Perhitungan Tabel
Agregat Kasar :
F1
+1200
=
100
27,3
+1200
=
100
= 328 gr
Agregat Halus :
F2
+1200
=
100
KELOMPOK IA
P1 + 0,5 (gr)
328
766
107
78
P1 + 1 (gr)
328
766
107
84
P1 – 1 (gr)
328
766
107
60
Bahan Perkerasan Jalan
63,8
+1200
100
= 766 gr
Filler :
F3
+1200
=
100
8,9
+1200
=
100
= 107 gr
Aspal :
P1
+1200
=
100
6
+1200
=
100
= 72 gr
=
7.5
Kesimpulan
1. Dalam mix desain ini ternyata persentase lolos agregat yang digunakan adalah
2.
27,3% untuk agregat kasar, 63,8 % untuk agregat halus dan 8,9 % untuk filler.
Jumlah total agregat kasar yang dibutuhkan untuk 15 sampel sebanyak 4920 gr (satu
sampel benda uji (328 gr), agregat halus untuk 15 sampel dibutuhkan sebanyak
11490 gr (satu sampel benda uji 766 gr), filler yang dibutuhkan untuk 15 sampel
sebanyak 1605 gr (satu sampel benda uji 107 gr), kadar aspal (P1) untuk 3 sampel
sebanyak 216 gr, (P-0,5) untuk 3 sampel sebanyak 198, (P+0,5) untuk 3 sampel
sebanyak 234 gr, (P+1) untuk 3 sampel sebanyak 252 gr, (P-1) untuk 3 sampel
sebanyak 180 gr.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
Grafik hubungan persentase yang lolos saringan dan ukuran saringan agregat halus dari sungai musi sumsel
120
100
100.00
100 100.00
100
91.3
90.00
82.8
80
Persentaseyanglolossaringan(%
)
90
69
69.00
53.00
54
72
60
53
40
39.5 40.00 39.1
29.2 30.00
31.6
22.00 23.1
2020.8
15.00 15.5
9
0
100
KELOMPOK IA
50
30
8
4
3/8
;
"
3/4
;
"
Bahan Perkerasan Jalan
Grafik LOG
(Saringan No 16)
AGREGAT KASAR
140.0
120.0
Rata-Rata Lolos Sarinagn
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
0.01
0.1
1
Ayakan
KELOMPOK IA
10
100
Bahan Perkerasan Jalan
AGREGAT HALUS
100
90
80
Rata-rata lolos saringan
70
60
50
40
30
20
10
0
0.01
0.1
1
Ayakan
KELOMPOK IA
10
100
BAB XI
RANCANGAN CAMPURAN (Design Mix Formula)
Kementrian Pekerjaan Umum Direktorat Bina Marga 2010
Revisi 2 Devisi 6
7.1
Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall
Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan oleh Bruce Marshall.
Rancangan ini telah distandarisasi oleh Prinsip dasar yaitu pemeriksaan stabilitas dan
kelelehan (flow), serta analisis kepadatan dan pori dari campuran padat yang terbentuk.
Dalam hal ini benda uji atau beton aspal padat dibentuk dari gradasi agregat campuran
tertentu, sesuai dengan spesifikasi campuran. Metode Marshall dikembangkan untuk
rancangan campuran aspal beton bergradasi baik. Adapun langkah perancangan campuran
aspal beton berdasarkan spesifikasi Bina Marga tahun 2010 adalah sebagai berikut:
1. Mempelajari spesifikasi gradasi agregat campuran yang diinginkan dari spesifikasi
campuran pekerjaan.
2. Merancang proporsi dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia untuk
mendapatkan agregat campuran dengan gradasi sesuai butir 1. Perhitungan
rancangan campuran dilakukan dengan mengadopsi cara grafis (Metode Rothluchs
Tipe A) yang kemudian mengacu pada spesifikasi Bina Marga tahun 2010 untuk
memperoleh persentase masing-masing agregat dalam campuran aspal beton.
3. Menentukan kadar aspal total dalam campuran. Kadar aspal total dalam campuran
beton aspal adalah kadar aspal efektif yang membungkus atau menyelimuti butirbutir agregat, mengisi pori antara agregat, ditambah dengan kadar aspal yang akan
terserap masuk ke dalam pori masing-masing butir agregat.
P
= 0,035 (% F1) + 0,045 (% F2) + 0,18 (% F3) + K
Keterangan :
P
= kadar aspal tengah/ideal, persen terhadap berat campuran.
F1 = persen fraksi 1
F2 = persen fraksi 2
F3 = persen fraksi 3
K
=K
= 0,5 - 1,0 untuk Laston
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
Untuk memastikan rancangan campuran aspal beton dengan metode Marshall, maka
dilakukan uji pembuktian untuk memastikan hasil rancangan campuran yang
diperoleh telah sesuai atau tidak dengan ketentuan yang disyaratkan oleh spesifikasi
Bina Marga tahun 2005. Sampel benda uji yang diperlukan disesuaikan dengan
variasi kadar aspal. Untuk mendapatkan kadar aspal optimim dibuat 9 buah benda
uji dengan 3 variasi kadar aspal yang masing-masing berbeda 0,5%. Kadar aspal
yang dipilihharuslah sedemikian rupa, sehingga dua kadar aspal kurang dari nilai
kadar aspal tengah dan dua kadar aspal lagi lebih besar dari nilai kadar kadar
aspal tengah.Jika kadar aspal tengah adalah p%, maka benda uji dibuat untuk
kadar aspal (p-1)%; (p-0,5)%; p%; (p + 0,5%) dan (p + 1%). Masing-masing
kadar aspal dibuat 3 buah benda uji.
4. Menetukan kadar aspal yang digunakan :
Kadar aspal (P) rencana
P = 0,035 (% F1) + 0,045 (% F2) + 0,18 (% F3) + K
Kadar aspal (P) rencana – 0,5 %
Kadar aspal (P) rencana + 0,5 %
7.2
Prosedur pelaksanaan :
a. Cuci agregat dan keringkan dalam oven.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
b.
Komposisi agregat terdiri dari agregat kasar, agregat halus dan filler serta aspal,
masing-masing tiap sampel berat nya ±1200 gram.
c.
Bersihkan cetakan dan beri oli.
d.
Panaskan agregat sampai suhu ±150 ºC. Dan aspal dipanaskan hinggah mencapai
160 ºC.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
e.
Tuangkan aspal kemudian aduk sampai merata dengan suhu 150 ºC.
f.
Setelah suhu 160 ºC, pindahkan kedalam cetakan bagian dasar dilapisi kertas dan
ditumbuk.
g.
Cetakan bersama isinya diletakan pada pelat
landasan mesin penumbuk dan
dibagian atas di beri kertas kembali. Penumbukan dilakukan 75 kali, setelah selesai
cetakan dibalik dan dilakukan penumbukan kembali sebanyak 75 kali. Dan biarkan
selama 1 hari.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
7.3
Menghitung kadar aspal yang digunakan :
Dari grafik analisa saringan diperoleh :
Untuk agregat kasar (F1)
=
27,3%
Untuk agregat halus (F2)
=
63,8%
Untuk filler
(F3)
=
8,9%
Untuk K
=
1
P1 = 0,035 (% F1) + 0,045 (% F2) + 0,18 (% F3) + K
= 0,035 (27,3) + 0,045 (63,8) + 0,18 (8,9) +1
= 5,429% + 1%
= 6,429% = 6
P2 = kadaraspal (P1) rencana–0,5%
= 6%- 0,5%
=5,5%
P3 = kadaraspal (P1) rencana+0,5%
= 6%+0,5%
= 6,5%
P4 = kadaraspal (P1) rencana + 1%
= 6% + 1%
= 7%
P5 = kadaraspal (P1) rencana- 1%
= 6% - 1%
= 5%
Tabel Proporsi campuran
Material
Agregat Kasar
Agregat Halus
Filler
Aspal
7.4
P1 (gr)
328
766
107
72
P1 - 0,5 (gr)
328
766
107
66
Analisis Perhitungan Tabel
Agregat Kasar :
F1
+1200
=
100
27,3
+1200
=
100
= 328 gr
Agregat Halus :
F2
+1200
=
100
KELOMPOK IA
P1 + 0,5 (gr)
328
766
107
78
P1 + 1 (gr)
328
766
107
84
P1 – 1 (gr)
328
766
107
60
Bahan Perkerasan Jalan
63,8
+1200
100
= 766 gr
Filler :
F3
+1200
=
100
8,9
+1200
=
100
= 107 gr
Aspal :
P1
+1200
=
100
6
+1200
=
100
= 72 gr
=
7.5
Kesimpulan
1. Dalam mix desain ini ternyata persentase lolos agregat yang digunakan adalah
2.
27,3% untuk agregat kasar, 63,8 % untuk agregat halus dan 8,9 % untuk filler.
Jumlah total agregat kasar yang dibutuhkan untuk 15 sampel sebanyak 4920 gr (satu
sampel benda uji (328 gr), agregat halus untuk 15 sampel dibutuhkan sebanyak
11490 gr (satu sampel benda uji 766 gr), filler yang dibutuhkan untuk 15 sampel
sebanyak 1605 gr (satu sampel benda uji 107 gr), kadar aspal (P1) untuk 3 sampel
sebanyak 216 gr, (P-0,5) untuk 3 sampel sebanyak 198, (P+0,5) untuk 3 sampel
sebanyak 234 gr, (P+1) untuk 3 sampel sebanyak 252 gr, (P-1) untuk 3 sampel
sebanyak 180 gr.
KELOMPOK IA
Bahan Perkerasan Jalan
Grafik hubungan persentase yang lolos saringan dan ukuran saringan agregat halus dari sungai musi sumsel
120
100
100.00
100 100.00
100
91.3
90.00
82.8
80
Persentaseyanglolossaringan(%
)
90
69
69.00
53.00
54
72
60
53
40
39.5 40.00 39.1
29.2 30.00
31.6
22.00 23.1
2020.8
15.00 15.5
9
0
100
KELOMPOK IA
50
30
8
4
3/8
;
"
3/4
;
"
Bahan Perkerasan Jalan
Grafik LOG
(Saringan No 16)
AGREGAT KASAR
140.0
120.0
Rata-Rata Lolos Sarinagn
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
0.01
0.1
1
Ayakan
KELOMPOK IA
10
100
Bahan Perkerasan Jalan
AGREGAT HALUS
100
90
80
Rata-rata lolos saringan
70
60
50
40
30
20
10
0
0.01
0.1
1
Ayakan
KELOMPOK IA
10
100