Characteristic of Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC) Hot Mix Using Semarbut Type 4 as Binder

KARAKTERISTIK CAMPURAN PANAS

  

MENGGUNAKAN SEMARBUT TIPE 4 SEBAGAI

BINDER

Characteristic of Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC) Hot

Mix Using Semarbut Type 4 as Binder

  

SKRIPSI

Diajukan sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

  

DISUSUN OLEH :

Trisunan Giri Pamungkas

NIM : I0113133

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

  

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

  i

  

HALAMAN PERSETUJUAN

KARAKTERISTIK CAMPURAN PANAS

ASPHALT CONCRETE WEARING COURSE (AC-WC)

  

MENGGUNAKAN SEMARBUT TIPE 4 SEBAGAI

BINDER

Characteristic of Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC) Hot

Mix Using Semarbut Type 4 as Binder

  

Disusun oleh :

TRISUNAN GIRI PAMUNGKAS

NIM. I0113133

  Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

  Persetujuan : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Djoko Sarwono, M.T. Ir. Djumari, M.T.

  NIP. 19600415 199201 1 001 NIP. 19571020 198702 1 001 ii

  

HALAMAN PENGESAHAN

KARAKTERISTIK CAMPURAN PANAS ASPHALT CONCRETE

WEARING COURSE (AC-WC) MENGGUNAKAN SEMARBUT TIPE 4

SEBAGAI BINDER

  

Characteristic of Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC) Hot Mix Using

Semarbut Type 4 as Binder

  Disusun oleh :

  

TRISUNAN GIRI PAMUNGKAS

NIM. I0113033

  Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

  Hari : Kamis Tanggal : 19 Oktober 2017

  Tim Penguji Nama/NIP

  Tanda Tangan

  Ir. Djoko Sarwono, MT ………………………………………. NIP. 19600415 199201 1 001 Ir. Djumari, MT ………………………………….......... NIP. 19571020 198702 1 001 Ir. Agus Sumarsono, MT …………………………………......... NIP. 19570814 198601 1 001 Ir. Suryoto, MT …………………………………......... NIP. 19580109 198601 1 001

  Disahkan, Tanggal

  : ……………………… Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

  Wibowo, ST, DEA

NIP. 19681007 199502 1 001

  

PERSEMBAHAN

  Saya persembahkan skripsi ini untuk orang tua yang selalu memberikan semangat dan doa serta dukungan tanpa henti.

  

Mama Sunarsi, dan

Bapak Soeseno

MOTTO

  

“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama

kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari suatu urusan),

tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain), dan hanya kepada Tuhanmulah

engkau berharap.

  ”

(QS. Al-Insyirah, 5-8)

  “Rahmat sering datang kepada kita dalam bentuk kesakitan, kehilangan dan kekecewaan; tetapi kalau kita sabar, kita segera akan melihat bentuk aslinya."

  

(Joseph Addison)

  

ABSTRAK

Trisunan Giri Pamungkas, 2017. Karakteristik Campuran Panas Asphalt

Concrete Wearing Course (AC-WC) Menggunakan Semarbut Tipe 4 Sebagai

Binder. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri

Sebelas Maret Surakarta.

  Pemanfaatan asbuton yang sedang berkembang saat ini adalah dengan cara ekstraksi. Hasil dari ekstraksi asbuton kemudian dimodifikasi dengan aspal minyak penetrasi 60/70 (SEMARBUT TIPE 4) dan digunakan untuk campuran AC-WC. Campuran AC-WC merupakan lapisan aus yang sering mengalami kerusakan akibat beban kendaraan dan cuaca, sehingga sering dilakukan perbaikan pada lapisan tersebut. Seringngya perbaikan pada lapisan tersebut mengakibatkan meningkatnya penggunaan aspal minyak. Campuran AC-WC dengan pengikat Semarbut Tipe 4 digunakan dengan harapan dapat mengurangi penggunaan aspal minyak untuk perbaikan lapis perkerasan jalan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai karakteristik Marshall Test dan uji kuat tarik dari campuran aspal panas Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC) mengggunakan pengikat Semarbut Tipe 4. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium. Pada penelitian ini pengujian terdiri dari dua tahap. Tahap pertama yaitu pengujian

  

Marshall Test dan didapatkan nilai karakteristik Marshall, yaitu stabilitas, flow,

  kepadatan, VIM, Marshall Quotient dan Kadar Aspal Optimum (KAO). Tahap kedua yaitu pengujian kuat tarik dan didapatkan nilai tegangan, regangan dan modulus elastisitas. Hasil analisis didapatkan antara benda uji dengan alat pemadatan compactor dan pemadatan vibrator memiliki nilai karakteristik Marshall yang berbeda.. Benda uji dengan alat pemadatan compactor didapatkan nilai stabilitas, flow, kepadatan, dan Marshall Quotient memenuhi spesifikasi, hanya nilai VIM yang belum memenuhi spesifikasi. Sedangkan benda uji dengan alat pemadatan vibrator didapatkan nilai flow dan kepadatan memenuhi spesifikasi, tetapi nilai stabilitas,

  VIM, dan Marshall Quotient belum memenuhi spesifikasi. Pengujian kuat tarik didapatkan nilai modulus elastisitas dari benda uji dengan alat pemadatan

  

compactor dan vibrator yang belum memenuhi spesifikasi. Campuran belum bisa

digunakan untuk lapis permukaan perkerasan jalan.

  Kata Kunci: AC-WC, Karakteristik Marshall, Modulus Elastisitas

  

ABSTRACT

Trisunan Giri Pamungkas, 2017. Characteristic of Asphalt Concrete Wearing

Course (AC-WC) Hot Mix Using Semarbut Type 4 as Binder Thesis. Civil

Engineering Department of Engineering Faculty of Sebelas Maret University,

Surakarta.

  

The current exploiting of asbuton is by extraction. The result of asbuton

extraction will be modified with 60/70 penetration grade asphalt binder

(SEMARBUT TYPE 4) and used for AC-WC mixture. The AC-WC mixture is a

wear coating that is often damaged by vehicle loads and weather, so it is often an

improvement on the coating. The frequent improvement in the coating results in

increased use of oil asphalt. An AC-WC mixture with a Semarbut Type 4 binder is

used in the hope of reducing the use of oil asphalt for the improvement of

pavement layers. This study aims to determine the value of Marshall Test

characteristics and Tensile Strength test from Asphalt Concrete Wearing Course

(AC-WC) hot mix using Type 4 Semarbut binder

This research uses experimental method in laboratory. In this study the

experiment consists of two phases. The first step is Marshall Test and obtained

Marshall Characteristic value stability, flow, density, VIM, Marshall Quotient

and Optimum Bitument Content (OBC). The second step is tensile strength testing

and obtained value of stress, strain and modulus of elasticity.

The results of the analysis were obtained between the specimen with compactor

compaction and vibrator compaction having different Marshall characteristic

values. The specimen with compactor compaction means the stability, flow,

density, and Marshall Quotient values meet the specifications, only VIM values

that have not met the specification. The specimen with vibrator compaction means

the value of flow and density meets the specification, but the stability, VIM, and

Marshall Quotient values do not meet the specification. The tensile strength test

obtained the elasticity modulus value of the specimen with compactor and

vibrator compaction which has not met the specification. The mixture can not be

used for surface layer road pavement.

  Keywords: AC-WC, Marshall Characteristic, Modulus Elasticity

  

PRAKATA

  Alhamdu lillahi rabbil ‘alamin, puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

  “Karakteristik Campuran Panas

  

Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC) Menggunakan Semarbut Tipe 4

Sebagai Binder ”.

  Skripsi ini adalah persyaratan akademik untuk menyelesaikan Program Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

  Penyusun telah banyak mendapatkan bantuan bimbingan dan kerjasama dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun mengucapkan terima kasih kepada:

  1. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Ir. Djoko Sarwono, MT selaku Dosen Pembimbing I, 3. Ir. Djumari, MT selaku Dosen Pembimbing II, 4. Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Pembimbing Akademik, 5. Dosen dan staff Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

  Sebelas Maret Surakarta, 6. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan baik moral maupun material.

  7. Tim skripsi “RG ASBUTON 2017” yang terdiri dari Devi Prapita Nuari, Muhammad

  Rifa’i dan Dian Putri Rahmawati atas kerjasamanya dalam penelitian Asbuton 2017,

  8. Teman-teman S1 Teknik Sipil 2013 Universitas Sebelas Maret, 9.

  Teman-teman grup “CESCers” dan “#KlayarBukanWacana”, 10.

  Teman-teman group “LineKitaaaaaaaaa”, 11. Semua pihak yang telah banyak memberikan bantuan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

  Penyusun menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penyusun miliki sehingga masih ada kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca demi kesempurnaan skripsi ini.

  Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca umumnya.

  Surakarta, Oktober 2017 Penyusun

  

DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ ii PERSEMBAHAN DAN MOTTO .................................................................. iii ABSTRAK.... .................................................................................................. iv ABSTRACT .................................................................................................... v PRAKATA ...................................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xiv

  

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi

  BAB 1 PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

  1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 3

  1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

  1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4

  1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................... 4

  BAB 2 LANDASAN TEORI

  2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 5

  2.2 Dasar Teori .......... ..................................................................................... 7

  2.2.1 Material Penyusun Campuran Asphalt Concrete Wearing Course (AC- WC)............. ............................................................................................. 7

  2.2.2 Karakteristik Campuran Asphalt Concrete Wearing Course (AC- WC)............. .................................................................................... 13

  2.2.3 Pengujian Campuran Panas Aspal Beton ....................................... 17

  2.2.4 Analisis Data Hasil Pengujian ....................................................... 18

  BAB 3 METODE PENELITIAN

  3.6 Pembuatan Benda Uji ............................................................................. 24

  4.2 Pengujian Marshall Test ......................................................................... 35

  4.1.2 Karakteristik Semarbut Tipe 4. ...................................................... 34

  4.1.1 Hasil Pemeriksaan Agregat............................................................ 33

  4.1 Hasil Pengujian Bahan Penelitian ........................................................... 33

  BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

  3.9 Diagram Alir ...................................................................................... 32

  3.8 Analisis Data ...................................................................................... 31

  3.7.2 Uji Kuat Tarik ................................................................................ 31

  3.7.1 Marshall Test. ................................................................................ 30

  3.7 Pengujian Benda Uji ............................................................................... 30

  3.6.3 Tahap III.. ...................................................................................... 25

  3.6.2 Tahap II... ...................................................................................... 24

  3.6.1 Tahap I.... ...................................................................................... 24

  3.5.2 Pemeriksaan Agregat ..................................................................... 24

  3.1 Tinjauan Umum ..................................................................................... 21

  3.5.2 Pemeriksaan Aspal ........................................................................ 24

  3.5.1 Pemeriksaan Asbuton Butir .......................................................... 24

  3.5 Pemeriksaan Bahan ................................................................................. 24

  3.4.5 Satu Set Alat Pemadat Modifikasi pada Plat ................................ 24

  3.4.4 Satu Set Alat Uji Kuat Tarik .......................................................... 24

  3.4.3 Satu Set Alat Marshall Test .......................................................... 23

  3.4.2 Satu Set Alat Job Mix ................................................................... 23

  3.4.1 Satu Set Alat Analisis Saringan .................................................... 23

  3.4 Peralatan Penelitian ................................................................................ 23

  3.3 Bahan Penelitian .................................................................................... 22

  3.2.2 Data Sekunder ............................................................................... 22

  3.2.1 Data Primer ................................................................................... 21

  3.2 Data Penelitian ..................................................................................... 21

  4.2.1 Data Perencanaan Gradasi Campuran. .......................................... 35

  4.2.2 Uji Volumentrik. ............................................................................ 40

  4.2.3 Analisis Data Uji Marshall Test. ................................................... 42

  4.2.4 Pembahasan Uji Marshall Test. ..................................................... 44

  4.2.5 Analisis Kadar Aspal Optimum ..................................................... 48

  4.3 Pengujian Kuat Tarik .............................................................................. 49

  4.3.1 Pembuatan Benda Uji. ................................................................... 49

  4.3.2 Analisis Data Uji Kuat Tarik. ........................................................ 50

  4.2.3 Pembahasan Uji Kuat Tarik ........................................................... 53

  4.4 Pembuatan Benda Uji dengan Alat Vibrator .......................................... 54

  4.4.1 Pembuatan Benda Uji. ................................................................... 54

  4.4.2 Analisis Data Uji Marshall Test.. .................................................. 55

  4.2.3 Analisis Uji Kuat Tarik .................................................................. 57

  BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan......... .................................................................................... 59

  5.2 Saran................... .................................................................................... 60 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................

  

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................................ 32Gambar 4.1 Grafik Hubungan Kadar Semarbut Tipe 4 dengan Stabilitas ... 45Gambar 4.2 Grafik Hubungan Kadar Semarbut Tipe 4 dengan Flow .......... 46Gambar 4.3 Grafik Hubungan Kadar Semarbut Tipe 4 dengan Marshall

  Quotient .................................................................................... 46 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Kadar Semarbut Tipe 4 dengan Kepadatan .

  .................................................................... .............................. 47

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Kadar Semarbut Tipe 4 dengan VIM .......... 47

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1 Persaratan Agregat Kasar ............................................................ 8Tabel 2.2 Persaratan Agregat Halus ............................................................ 8Tabel 2.3 Batas-Batas Gradasi Menerus Agregat Campuran ..................... 9Tabel 2.4 Persyaratan Aspal yang Dimodifikasi dengan Asbuton ............. 11Tabel 2.5 Spesifikasi Sifat Campuran Aspal Beton .................................... 17Tabel 3.1 Data Perencanaan Gradasi Campuran ......................................... 22Tabel 3.2 Jumlah Beda Uji untuk Menentukan Kadar Aspal Optimum ..... 27Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Agregat ......................................................... 33Tabel 4.2 Hasil Pengujian Karakteristik Semarbut Tipe 4 ......................... 33Tabel 4.3 Data Perencanaan Gradasi Campuran ......................................... 34Tabel 4.4 Jumlah filler pada Semarbut Tipe 4 ............................................ 35Tabel 4.5 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  5% .............................................................................................. 37

Tabel 4.6 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  5,5% ........................................................................................... 38

Tabel 4.7 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  6% .............................................................................................. 38

Tabel 4.8 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  6,5% ........................................................................................... 39

Tabel 4.9 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  7% .............................................................................................. 39

Tabel 4.10 Data Benda Uji Pengujian Marshall ........................................... 40Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Volumentraik Benda Uji ............................... 42Tabel 4.12 Data Hasil Pengujian Marshall ................................................... 43Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Analisis Marshall Test .................................. 44Tabel 4.14 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Nilai Marshall Test .................. 45Tabel 4.15 Jumlah filler pada Semarbut Tipe 4 ............................................ 49Tabel 4.16 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  6,11% ......................................................................................... 50

Tabel 4.17 Data Benda Uji Kuat Tarik ......................................................... 50Tabel 4.18 Data Hasil Pengujian Kuat Tarik ................................................ 50Tabel 4.19 Hasil Pengujian Kuat Tarik ......................................................... 51Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Regangan Benda Uji ..................................... 52Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Benda Uji ...................... 53Tabel 4.22 Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat Tarik .................................... 53Tabel 4.23 Jumlah filler pada Semarbut Tipe 4 ............................................ 53Tabel 4.24 Kebutuhan Agregat Tiap Saringan Kadar Semarbut Tipe 4

  6,11% .......................................................................................... 53

Tabel 4.25 Data Benda Uji dengan Alat Pemadatan Vibrator (15 detik) untuk

  Marshall Test .............................................................................. 55

Tabel 4.26 Data Benda Uji dengan Alat Pemadatan Vibrator (15 detik) untuk

  Uji Kuat Tarik T ......................................................................... 55

Tabel 4.27 Data Hasil Pengujian Marshall Test ........................................... 55Tabel 4.28 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Nilai Marshall Test .................. 56Tabel 4.29 Rekapitulasi Perbandingan Analisis Data Pengujian Marshall

  Test .............................................................................................. 56

Tabel 4.30 Hasil Pengujian Kuat Tarik ......................................................... 57Tabel 4.31 Rekapitulasi Hasil Pengujian Kuat Tarik .................................... 58Tabel 4.32 Rekapitulasi Perbandingan Analisis Data Pengujian Kuat Tarik 58

DAFTAR NOTASI

  Pi = Nilai beban (kg) Ps = Persen agregat terhadap berat total campuran.

  VMA = Void in Mineral Aggregate, Rongga di antara mineral agregat, persen terhadap volume total campuran

  VIM = Void In Mix, Rongga di dalam campuran

  VFB = Void Filled Bitumen. Rongga terisi aspal, persen terhadap VMA

  )

  3

  ) Sgmix = Spesific Gravity Campuran (gr/cm

  3

  SG = Spesific Gravity tiap komponen (gr/cm

  q = Pembacaan Stabilitas Alat (lb) S = Stabilitas (kg)

  CA = coarse aggregate d = Diameter benda uji (m)

  D = Densitas/Kepadatan

  P = Porositas benda uji (%)

  ITS = Inderect Tensile Strength (KPa) k = Faktor Kalibrasi Alat MQ = Marshall Quotient (kg/mm)

  h = Tinggi benda uji (m)

  Gsb = Bulk Specific Gravit , Berat jenis agregat curah (gr/cc) Gse = Effective Specific Gravity, Berat jenis efektif agregat (gr/cc) h = Koreksi total benda uji

  Gmb = Berat jenis curah campuran padat Gmm = Berat jenis maksimum campuran

  Gb = Berat jenis aspal (gr/cc)

  FA = fine aggregate

  F = Nilai flow (mm)

  F = filler

  Pba = Penyerapan aspal (%) Pbe = Prosentase berat aspal efektif (%)

  Wdry = Berat kering/ berat di udara (gr) Ws = Berat SDD (gr) Ww = Berat di dalam air (gr)

  %W = % berat kumulatif saringan pada campuran