Studi Pengaruh Penggunaan Abu Gunung Vulkanik Sinabung Sebagai Filler Terhadap Karakteristik Campuran Aspal Beton Lapis Lapisan Pondasi Atas (AC-Base)

STUDI PENGARUH PENGGUNAAN ABU GUNUNG VULKANIK
SINABUNG SEBAGAI FILLER TERHADAP KARAKTERISTIK
CAMPURAN ASPAL BETON LAPIS LAPISAN PONDASI ATAS (ACBASE)

TUGAS AKHIR

MUHAMMAD TAUFIQ
10 0404 098

Dosen Pembimbing

Ir.Indra Jaya Pandia, MT
NIP. 19560618 198601 1 001

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

1

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Dengan segala kerendahan hati, saya panjatkan Puji dan Syukur kepada Tuhan
Yang Maha Esa, karena dengan berkat dan rahmat - 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 Pengaruh Penggunaan Abu Gunung

Vulkanik Sinabung Sebagai Filler Terhadap Karakteristik Campuran Aspal Beton Lapis
Lapisan Pondasi Atas (AC-Base) .
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 Medis Sejahtera Surbakti,ST,MT sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik
USU.
4. Bapak Ir. Andy 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 Bang Dian dan seluruh staff di AMP Karya Murni Patumbak.

2
Universitas Sumatera Utara

7. Sahabat-sahabat : Dice Dachi, Arby Sihite, Monica Sari, Agave Yonathan, DJ Afiz, Lae
Frans, Fanny, Prisquila, Jernih, Pak Patra, Lae Torang, Dek Resdy, Michael
Tambunan, Aziz Oemry, Steven Rajagukguk, Bram Siallagan, Lamtris, Wahyu
Ramdani, dan seluruh rekan – rekan saya mahasiswa Angkatan 2010, 2011,2012
juga adik-adik : Akmal, Rio Kibo, Cicilia, Dek Ohang, Ivan Meang, dan semua
mahasiswa Angkatan 2013 Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
8. Sahabat seperjuangan dalam menyelesaikan tugas akhir Andrico Manurung serta
abang dan kakak yang sudah saya anggap seperti abang dan kakak kandung saya

sendiri yang tiada hentinya memberikan saya semangat Bang Rizki Aqsha
Nasution,ST serta Rezky Ariessa Dewi,ST,MT.
Pada kesempatan ini saya menyampaikan terima kasih dan penghargaan setinggi
– tingginya kepada Orang tua saya, Bapak Dr. Humaizi MA. Dan Ibu Nurrahmah SE. 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 adik terhebat saya :
Muhammad Khairy 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,
MUHAMMAD TAUFIQ
10 0404 098

3
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 aspal karena jumlahnya yang sangat banyak. Filler adalah salah satu
bahan yang digunakan dalam campuran lapisan Asphalt Concrete-Base (lapis
lapisan pondasi atas). Dalam Penelitian ini pembuatan benda uji (bricket)
dicampur secara panas (hot mix) pada suhu 1500C dan mengacu pada Spesifikasi
Bina Marga 2010 (Divisi VI).
Pada penelitian ini digunakan variasi abu vulkanik Gunung Sinabung 1%,
2%, 3%, dan 4%. Dari data Marshall Test yang didapatkan, yang memenuhi
seluruh persyaratan yang spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010
adalah filler abu vulkanik sebesar 3%. Dimana diperoleh nilai stabilitasnya
sebesar 1986 kg, flow sebesar 4.10 mm, MQ sebesar 484 kN/mm, VIM sebesar

4.22% dan VIM PRD 3.46%, VMA sebesar 14.85%, dan VFB nya sebesar
71.62%. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kandungan filler 3% yang memenuhi
seluruh persyaratan Marshall Test.
Kata kunci : filler, abu vulkanik gunung sinabung, lapisan AC-Base, campuran
panas (hot mix), spesifikasi Bina Marga 2010.

4
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR

i

ABSTRAK

iii

DAFTAR ISI


iv

DAFTAR TABEL

vii
viii

DAFTAR GAMBAR
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Umum

1

1.2. Latar Belakang

2

1.3. Perumusan Masalah Penelitian

3


1.4. Tujuan Penelitian

4

1.5. Manfaat Penelitian

4

1.6. Batasan Masalah.......................................................................................4
1.7. Metodologi Pembahasan.......................................................................... 5
1.8. Sistematika Penulisan........................................................................ ......6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Perkerasan Secara Umum……………………………………………….7
2.2. Kriteria dan Fungsi Lapisan Pada Perkerasan Lentur

15

2.3. Bahan Campuran Aspal Panas


19

2.3.1. Agregat
2.3.1.1. Sifat Agregat

19
20

5
Universitas Sumatera Utara

2.3.1.2. Klasifikasi Agregat

20

2.3.1.3. Jenis Agregat dan Persyaratan Sifat Agregat

21

2.3.1.4. Sifat-Sifat Fisik Agregat dan Hubungannya Dengan

Kinerja Campuran………………………………...26
2.3.2. Aspal

27

2.3.2.1. Jenis Aspal

27

2.3.2.2. Komposisi Aspal

29

2.3.2.3. Sifat Aspal

29

2.3.2.4. Pemeriksaan Properties Aspal

31


2.4. Marshall Test

35

2.4.1. Pengujian Marshall Untuk Campuran

36

2.4.2. Berat Isi Benda Uji Padat

38

2.4.3. Pengujian Stabilitas dan Flow

38

2.4.4. Pengujian Volumetrik

39


2.5. Analisa Campuran Beraspal
2.6.1. Rumusan Perhitungan dan Parameternya
2.6. Evaluasi Hasil Uji Marshall

42
42
47

2.6.1. Stabilitas

48

2.6.2. Kelelehan

48

2.6.3. VMA

49

2.6.4. VIM

49

2.6.5. VFA

50

2.6.6. Pengaruh Pemadatan

50

6
Universitas Sumatera Utara

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Persiapan Penelitian

52

3.2. Bagan Alir……………………………………………………………...54
3.3. Pelaksanaan

57

3.3.1. Spesifikasi Bahan Baku Penelitian

57

3.3.2. Perancangan Campuran dengan Metode Marshall

58

3.3.3. Analisis dan Pembahasan

59

3.4. Kesimpulan dan Saran

60

BAB IV ANALISIS DATA
4.1. Pengujian Material

61

4.1.1. Hasil dan Analisis Pengujian Aspal

61

4.1.2. Hasil dan Analisis Pengujian Agregat

64

4.2. Perumusan Campuran Benda Uji Marshall

77

4.3. Pembuatan Benda Uji Marshall

82

4.4. Hasil Pengetesan Benda Uji Marshall Filler Abu Vulkanik

83

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan

93

5.2. Saran

94

DAFTAR PUSTAKA

95

LAMPIRAN

7
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Ketentuan Sifat Campuran Laston (AC)

9

Tabel 2.2 Perbedaan Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku

14

Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal

22

Tabel 2.4 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal

23

Tabel 2.5 Gradasi Bahan Pengisi

24

Tabel 2.6 Kandungan dalam Semen Portland dan Abu Vulkanik Sinabung

24

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

61

Tabel 4.2 Perhitungan Berat Jenis Agregat

67

Tabel 4.3 Data Marshall dalam Mencari KAO

78

Tabel 4.4 Gradasi Agregat Gabungan Cold-Bin AC-Base

81

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Indeks Kekuatan Sisa (IKS)

87

Tabel 4.6 Data Marshall Pengunaan Abu Vulkanik Gunung Sinabung

89

8
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur

12

Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku

13

Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Komposit

14

Gambar 2.4 Hubungan Volum dan Rongga Density Benda Uji Campur
Panas Padat

39

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian

54

Gambar 4.1 Grafik Analisa Saringan

72

Gambar 4.2 Gambar Hasil Marshall Test

80

Gambar 4.3 Grafik Gradasi Kasar AC-Base

81

Gambar 4.4 Grafik Nilai Stabilitas Variasi Filler Abu Vulkanik

83

Gambar 4.5 Grafik Nilai MQ Variasi Filler Abu Vulkanik

84

Gambar 4.6 Grafik Nilai Flow Variasi Filler Abu Vulkanik

84

Gambar 4.7 Grafik Nilai VIM Variasi Filler Abu Vulkanik

85

Gambar 4.8 Grafik Nilai VMA Variasi Filler Abu Vulkanik

86

Gambar 4.9 Grafik Nilai VFB Variasi Filler Abu Vulkanik

86

Gambar 4.10 Gambar Hasill Marshall Test

92

9
Universitas Sumatera Utara