Studi Komperatif Penggunaan Abu Gunung Vulkanik Sinabung Terhadap Abu Batu Pada Campuran Aspal Beton AC-WC

STUDI KOMPERATIF PENGGUNAAN ABU GUNUNG
VULKANIK SINABUNG TERHADAP ABU BATU PADA
CAMPURAN ASPAL BETON AC-WC

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat
Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Oleh:

ANDRICO MANURUNG
10 0404 162

BIDANG STUDI TRANSPORTASI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara


ABSTRAK

Filler merupakan salah satu bahan yang berfungsi sebagai pengisi ronggarongga dari suatu campuran beraspal. Macam bahan pengisi yang dapat digunakan
ialah: abu batu, kapur padam, portland cement (PC),dll. Persentase yang kecil
pada filler terhadap campuran beraspal, bukan berarti tidak mempunyai efek yang
besar pada sifat-sifat Marshall. Meletusnya Gunung Sinabung beberapa waktu lalu
di daerah Tanah Karo,Sumatera Utara banyak menyisakan material yang
tertumpah dari hasil letusannya. Tulisan ini mencoba meneliti abu vulkanik yang
berasal dari letusan Gunung Sinabung dapat dimanfaatkan sebagai filler dalam
campuran aspalkarena jumlahnya yang sangat banyak.Filler adalah salah satu
bahan yang digunakan dalam campuran lapisan Asphalt Concrete-Wearing Course
(lapisan aus).
Pada penelitian ini digunakan variasi abu vulkanik Gunung Sinabung dan
abu batu adalah 0%, 1%, 2%, dan 3%. Dari data Marshall Test yang didapatkan,
yang memenuhi seluruh persyaratan yang spesifikasi Departemen Pekerjaan
Umum tahun 2010 adalah filler abu vulkanik sebesar 2%. Dimana diperoleh nilai
stabilitasnya sebesar 1151 kg, flow sebesar 3.67, MQ sebesar 314 kg/mm, VIM
sebesar 3.77% dan VIM PRD 2.80%, VMA sebesar 16.73%, dan VFB nya
sebesar 77.44%. Sementara hasil yang didapat dari penggunaan abu batu, nilai
stabilitasnya sebesar 1190 kg, flow sebesar 3.73, MQ sebesar 319 KN/mm, VIM

sebesar 3.50% dan VIM PRD 2.44%, VMA sebesar 16.49% dan VFB sebesar
78.78%, Indeks Kekuatan Sisa sebesar 90.91%. Dimana berdasarkan Spesifikasi
Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010, nilai Marshall Sisa untuk Laston
minimal 90%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kandungan filler 2% yang
memenuhi seluruh persyaratan Marshall Test.
Kata kunci :filler, abu vulkanik gunung sinabung, lapisan AC-WC, campuran
panas (hot mix), spesifikasi Bina Marga 2010.

i
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Dengan segala kerendahan hati, saya panjatkan Puji dan Syukur kepada
Tuhan Yesus Kristus, karena hanya dengan berkat dan karunia-Nya saya dapat
menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
Adapun Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam
menempuh ujian sarjana pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara. Judul Tugas Akhir ini adalah :“Studi Komperatif Penggunaan
Abu Gunung Vulkanik Sinabung Terhadap Abu Batu Pada Campuran Aspal
Beton AC-WC”.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini, tidak lepas dari bantuan berbagai pihak.
Maka pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan ucapan
terima kasih yang setulusnya kepada :
1. Bapak Ir.Indra Jaya Pandia MT, sebagai pembimbing dalam penulisan Tugas
Akhir ini.
2. Bapak Ir.Zulkarnain A.Muis, M.Eng.Sc, sebagai kordinator Tugas Akhir Sub
Jurusan Transportasi.
3. Bapak Ir. Medis S Surbakti, MT sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik
USU.
4. Bapak Ir. Andi Putra Rambe, MBA, sebagai Sekretaris Jurusan Sipil Fakultas
Teknik USU.
5. Bapak, Ibu Dosen dan seluruh staf dan pengawai Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara.
6. Kepada Pak Dian dan seluruh staff di AMP Adhi Karya Patumbak.

ii
Universitas Sumatera Utara

7. Sahabat-sahabat : Michael Y P H Tambunan, Steven A T M Rajagukguk, Dice
J L Dachi, Arby Sihite, Afiz Zikriansyah, Resdyansyah Utomo Harahap,

Rosadi

Patra

Tanjung,

dan

seluruh

rekan–rekan

saya

mahasiswa

Angkatan2010, 2011,2012 juga adik-adik : Ivan Situmeang, Rio, Akmal dan
semua mahasiswa Angkatan 2013.

Pada kesempatan ini saya menyampaikan terima kasih dan penghargaan

setinggi – tingginya kepada Orang tua saya, Bapak P. Manurung dan Ibu E. br.
Simatupang yang telah banyak memberikan kasih sayang, cinta, semangat, doa,
dan pengorbanan juga materil serta kesabaran selama ini menunggu sampai
akhirnya sekarang saya dapat menyelesaikan studi penelitian tugas akhir ini. Dan
kepada saudara kandung saya : Hanna Fera Santi Manurung,Febe Novelina
Manurung, dan Nanda Yosafat Manurung, terima kasih untuk doa dan
dukungannya.
Saya menyadari banyak kekurangan pada tulisan ini dan masih jauh dari
kesempurnaan. Saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi
kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, saya berharap kiranya tulisan ini dapat
memberikan manfaat bagi penulis dan juga bagi para pembacanya.
Medan,

Juni 2017

Penulis,
ANDRICO MANURUNG
100404 162

iii

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRAK

i

KATA PENGANTAR

iii

DAFTAR ISI

iv

DAFTAR TABEL

vii

DAFTAR GAMBAR


viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Umum

1

1.2. Latar Belakang

2

1.3. Perumusan Masalah Penelitian

4

1.4. Batasan Masalah

4


1.5. Tujuan

5

1.6. Manfaat Penelitian

5

1.7. Metodologi Pembahasan

6

1.8. Hipotesis

6

1.9. Tinjauan Pustaka

7


1.10. Metode Penelitian

16

1.11. Sistematika Penulisan

21

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Perkerasan Secara Umum

23

2.2. Kriteria dan Fungsi Lapisan Pada Perkerasan Lentur

29

iv
Universitas Sumatera Utara


2.3. Campuran Aspal Panas (Hot Mix)

33

2.3.1. Aspal

33

2.3.1.1. Jenis Aspal

33

2.3.1.2. Komposisi Aspal

35

2.3.1.3. Sifat Aspal

36


2.3.1.4. Pemeriksaan Properties Aspal

37
41

2.3.2. Agregat
2.3.2.1. Sifat Agregat

42

2.3.2.2. Klasifikasi Agregat

43

2.3.2.3. Jenis Agregat dan Persyaratan Sifat Agregat

43

2.3.2.4. Sifat-Sifat Fisik Agregat dan Hubungannya Dengan
Kinerja Campuran

48

2.4. Marshall Test

39

2.4.1. Pengujian Marshall Untuk Campuran

50

2.4.2. Berat Isi Benda Uji Padat

51

2.4.3. Pengujian Stabilitas dan Flow

52

2.4.4. Pengujian Volumetrik

52

2.5. Analisa Campuran Beraspal
2.5.1

55

Rumusan Perhitungan dan Parameternya

56

2.6. Evaluasi Hasil Uji Marshall

61

2.6.1. Stabilitas

61

2.6.2. Kelelehan

62

2.6.3. VMA

62

2.6.4. VIM

63

v
Universitas Sumatera Utara

2.6.5. VFA

64

2.6.6. Pengaruh Pemadatan

64

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Persiapan Penelitian

66

3.2. Bagan Alir

68

3.3. Pelaksanaan

71

3.3.1. Spesifikasi Bahan Baku Penelitian

71

3.3.2. Perancangan Campuran dengan Metode Marshall

71

3.3.3. Analisis dan Pembahasan

73
73

3.4. Kesimpulan dan Saran
BAB IV ANALISIS DATA
4.1. Pengujian Material

74

4.1.1. Hasil dan Analisis Pengujian Aspal

74

4.1.2. Hasil dan Analisis Pengujian Agregat

77

4.2. Perumusan Campuran Benda Uji Marshall

89

4.3. Pembuatan Benda Uji Marshall

94

4.4. Hasil Pengetesan Benda Uji Marshall Filler Abu Vulkanik

95

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan

124

5.2. Saran

125
126

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Jenis pengujian aspal keras untuk aspal campuran panas

11

Tabel 1.2 Pengujan untuk agregat campuran aspal

14

Tabel 2.1 Ketentuan Sifat Campuran Laston (AC)

25

Tabel 2.2 Perbedaan Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku

28

Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal

44

Tabel 2.4 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal

45

Tabel 2.5 Gradasi Bahan Pengisi

46

Tabel 2.6Kandungan dalam Semen Portland dan Abu Vulkanik Sinabung

46

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

74

Tabel 4.2 Perhitungan Berat Jenis Agregat

80

Tabel 4.3 Grafik Analisa Saringan

84

Tabel 4.4 Kombinasi Agregat

88

Tabel 4.5 Data Marshall Dalam Mencari KAO

91

Tabel 4.6 Data Marshall Pengunaan Abu Vulkanik Gunung Sinabung

100

Tabel 4.7 Data Marshall Penggunaan Abu Batu

114

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Hubungan Volum dan Rongga Density Benda Uji Campur Panas
Padat

53

Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku

13

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian

69

Gambar 4.1 Gambar Hasil Marshall Test

93

Gambar 4.2 Grafik Nilai Stabilitas Variasi Filler Abu Vulkanik

95

Gambar 4.3 Grafik Nilai MQ Variasi Filler Abu Vulkanik

96

Gambar 4.4 Grafik Nilai Flow Variasi Filler Abu Vulkanik

97

Gambar 4.5 Grafik Nilai VIM Variasi Filler Abu Vulkanik

98

Gambar 4.6 Grafik Nilai VMA Variasi Filler Abu Vulkanik

98

Gambar 4.7 Grafik Nilai VFB Variasi Filler Abu Vulkanik

99

Gambar 4.8 Gambar Hasil Marshall Test (Abu Vulkanik)

104

Gambar 4.9 Hasil Marshall Sisa (Abu Vulkanik)

109

Gambar 4.10. Grafik Nilai Stabilitas Variasi Filler Abu Batu)

110

Gambar 4.11. Grafik Nilai MQ Variasi Filler Abu Batu

111

Gambar 4.12. Grafik Nilai Flow Variasi Filler Abu Batu

111

Gambar 4.13. Grafik Nilai VIM Variasi Filler Abu Batu

112

viii
Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.14. Grafik Nilai VMA Variasi Filler Abu Batu

112

Gambar 4.15. Grafik Nilai VFB Variasi Filler Abu Batu

113

Gambar 4.16. Gambar Hasil Marshall Test (Abu Batu)

118

Gambar 4.17 Hasil Marshall Sisa (Abu Batu)

123

ix
Universitas Sumatera Utara