ABSTRAK
PENGARUH GRADASI TERHADAP CAMPURAN LAPIS ASPAL BETON LAPIS ANTARA (AC – BC) DITINJAU DARI BATAS BAWAH DENGAN MENGGUNAKAN
ALAT MARSHALL
Oleh
FRANSISKUS WIJANARKO
Pengetahuan mengenai bahan perkerasan jalan sangat penting yaitu untuk mendapatkan perkerasan jalan dengan kualitas baik dan tahan lama tentu dengan proses yang baik pula. Salah satu campuran aspal pembentuk lapis perkerasan jalan adalah lapis aspal beton (LASTON). Campuran aspal ini memiliki tingkat kekakuan yang tinggi dan lebih peka terhadap variasi kadar aspal dan variasi agregat dan umumnya cocok untuk jalan-jalan dengan beban lalu lintas berat.
Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui pengaruh gradasi terhadap kekuatan campuran Lapis Aspal Beton Lapis Antara (AC-BC) untuk gradasi kasar yang mengacu pada spesifikasi umum Bina Marga 2010 dengan tiga variasi gradasi benda uji Marshall, kelompok benda uji I menggunakan gradasi batas bawah, kelompok benda uji II diwakili oleh gradasi 3 % lolos diluar batas bawah, kelompok benda uji III diwakili oleh gradasi 6 % lolos diluar batas bawah. Kadar aspal rencana yang digunakan pada pengujian ini memakai batas bawah.
Dari hasil pengujian didapat nilai VMA rentang antara 18,4% sampai 22,1% dan untuk nilai Flow
yang didapat antara 4,5 mm sampai 7,3 mm. Sementara nilai VIM terkecil sebesar 8,4%, nilai VFA terbesar 56,8 %, nilai hasil bagi Marshall terbesar 164,8 kg/mm dan Stabilitas dengan hasil tertinggi dengan nilai 748,2 kg. Dari hasil analisa yang telah dilakukan dari hasil uji Marshall, seluruh variasi gradasi tidah memenuhi seluruh persyaratan parameter Marshall. Berkaitan dengan hal itu dapat dipastikan tidak didapatkan kadar aspal optimum dari ketiga jenis campuran dengan perbedaan variasi gradasi pada setiap kelompok benda uji.
ABSTRACT
THE GRADATION INFLUENCE TOWARDS ASPHALT CONCRETE – BEARING COURSE (AC-BC) MIXTURES ANALYZED FROM LOWER LIMIT BY USING
MARSHALL INSTRUMENT by
FRANSISKUS WIJANARKO
Gaining knowledge about road pavement materials plays an important role in obtaining road pavement which has good quality, resistance, and good process. One of the road pavement layer mixtures is the asphalt concrete layer (LASTON). This kind of asphalt mixtures has high degree of solidity. It is also more sensitive to the content of varied asphalt and aggregate. Generally, it is suitable for the roads having heavy loaded traffic.
The purpose of this study is to examine the gradation influence towards the power of Asphalt Concrete-Bearing Course (AC-BC) mixtures. The gradation is based on general classification of Highways 2010 using three varied gradation of Marshall tested objects. The first group of tested object used lower limit gradation, the second one has been represented by 3% gradation out of lower limit gradation, and the last one has 6% gradation out of lower limit gradation. The rate of planned asphalt used in this study is lower limit.
Based on the experiment that has been already conducted, the VMA score was range from 18,4% to 22,1% and the flow score was ranged from 4,5 mm to 7,3 mm. Meanwhile, the smallest score of VIM was 8,4%, the greatest score of VFA is 56,8%, the greatest score of VFA is 56,8%, the greatest result for Marshall Quotient was 164,8kg/mm and the heaviest result for Stability was 748,2kg. Based on the analysis which has been done from the result test of Marshall, all of various gradations were not able to fulfill the entire Marshall parameter requirement. Related to that condition, it can be concluded that the writer could not find any optimum rate of asphalt from three kinds of mixtures which have different variety in gradation of each tested-materials category.
PENGARUH GRADASI TERHADAP CAMPURAN LAPIS ASPAL
BETON LAPIS ANTARA (AC – BC) DITINJAU DARI BATAS BAWAH
DENGAN MENGGUNAKAN ALAT MARSHALL
(SKRIPSI)
Oleh
FRANSISKUS WIJANARKO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
PENGARUH GRADASI TERHADAP CAMPURAN LAPIS ASPAL BETON LAPIS ANTARA (AC – BC) DITINJAU DARI BATAS BAWAH DENGAN
MENGGUNAKAN ALAT MARSHALL
Oleh
FRANSISKUS WIJANARKO
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
MENGESAHKAN
1. Tim Penguji
Ketua : Ir. Priyo Pratomo, M.T. ………
Sekretaris : Ir. Syukur Sebayang, M.T. ………
Penguji
Bukan Pembimbing : Ir. Hadi Ali, M.T. ………
2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung
Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A NIP196505101993032008
Judul Skripsi : PENGARUH GRADASI TERHADAP CAMPURAN LAPIS ASPAL BETON LAPIS ANTARA (AC – BC) DITINJAU DARI BATAS BAWAH DENGAN MENGGUNAKAN ALAT MARSHALL
Nama Mahasiswa : FRANSISKUS WIJANARKO
Nomor Pokok Mahasiswa : 0815011059
Jurusan : Teknik Sipil
Fakultas : Teknik
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Ir. Priyo Pratomo, M.T. Ir. Syukur Sebayang, M.T.
NIP. 195309261985031003 NIP. 195003091986031001
2. Ketua Jurusan Teknik Sipil
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya :
Nama : Fransiskus Wijanarko
NPM : 0815011059
Fakultas : TEKNIK
Jurusan : S1. Teknik Sipil
menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah dilakukan
oleh orang lain, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis
diacu dalam naskah ini sebagaimana disebutkan dalam daftar pustaka, selain itu
saya menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.
Apabila pernyataan saya ini tidak benar, maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai
dengan hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, Januari 2013
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bekasi Jawa Barat pada tanggal 01
Oktober 1990, anak ketiga dari tiga bersaudara dari
keluarga pasangan Bapak Andreas Suratman dan Ibu
Yustina Widaryati.
Pada tahun 1995 penulis mengikuti pendidikan di Taman Kanak-kanak (TK) St.
Maria Yasinta Kota Bekasi, pada tahun 1996 memasuki sekolah dasar di Sekolah
Dasar (SD) St.Maria Fransiska di Kota Bekasi. Kemudian pada tahun 2002
melanjutkan jenjang pendidikan di Sekolah Menengah Pertama di SMP Pax
Excclesia di Kota Bekasi, dan pada tahun 2005 penulis memasuki jenjang
pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 107 Jakarta Timur Selama
SMA penulis aktif sebagai Ketua OSIS II dan Ketua Persika (Persaudaraan
Siswa-Siswi Katolik SMA/K Negeri Se-Jakarta) pada periode 2006-2007. Dan
selanjutnya pada tahun 2008 melanjutkan studi ke Perguruan Tinggi Negeri
Universitas Lampung dan terdaftar pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
(S1) melalui jalur SNMPTN.
Pada tahun 2008 penulis aktif dalam kegiatan Komunitas Mahasiswa Katolik
Lampung (KMKL) dan juga menjadi Brigadir Muda Badan Eksekutif Mahasiswa
sebagai anggota muda Mapala Unila. Pada tahun tersebut juga, hingga saat ini
penulis menjadi anggota biasa Mapala Unila. Pada tahun 2010 penulis menjadi
pengurus di Mapala Unila sebagai Badan Perbekalan dan Logistik dan tahun 2012
sebagai Badan Diklat dan Pelatihan. Pada periode 2010 – 2011 menjadi pengurus
anggota Divisi Pengembangan Penelitian dan Teknologi Himpunan Mahasiswa
Teknik Sipil (HIMATEKS) dan pada periode 2011 – 2012 menjadi anggota
Bidang Sosisal dan Politik BEM Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Selama perkuliahan penulis juga pernah diangkat menjadi asisten dosen pada
Laboratorium Ilmu Ukur Tanah Jalan matakuliah Ilmu Ukur Tanah tahun ajaran
2009 – 2010 dan asisten dosen Laboratorium Inti Jalan Raya matakuliah
Pelaksanaan Perkerasan Jalan I tahun ajaran 2012 – 2013.
Kemudian pada Januari – Februari tahun 2012 penulis melakukan Kuliah Kerja
Nyata (KKN) di Kelurahan Sukaraja Kecamatan Teluk Betung Selatan Bandar
Lampung dengan tema “ Pengelolaan dan Pengembangan Sampah di Daerah
Pesisir”, KKN ini dilakukan selama 40 hari setelah itu penulis melakukan Kerja
Praktik (KP) selama tiga bulan pada Proyek Pembangunan Gedung Serba Guna/
“Jika kamu tak terpilih itu hal biasa, jika kamu tak dipandang itu juga hal biasa, jika kamu terlewatkan dan kamu berubah kamu harus mengkoreksi diri dan tetap
menjadi dirimu sendiri”
“Hidup adalah kemarin dan esok tak ada saat ini, karena yang kita lakukan hari ini adalah yang terlewat atau masa depan kita”
_fransiskus wijanarko
“Jika kau sedang bersinar banyak yang mengikutimu, akan tetapi dalam kegelapan bayanganmu pun tak mengikutimu”_Caver
“Karena Kuasa Ilahi – NYA telah menganugerahkan kepada kita segala sesuatu yang berguna untuk hidup yang saleh oleh pengenalan kita akan Dia, yang telah
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yesus yang telah
melimpahkan berkat dan kasih-Nya dan membukakan jalan pikiran, sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGARUH GRADASI
TERHADAP CAMPURAN LAPIS ASPAL BETON LAPIS ANTARA (AC –
BC) DITINJAU DARI BATAS BAWAH DENGAN MENGGUNAKAN
ALAT MARSHALL” ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi
pada Program Sarjana Teknik Sipil Universitas Lampung ini dapat diselesaikan
dengan baik.
Pada kesempatan ini secara tulus penulis ingin menyampaikan ucapan terima
kasih yang sedalam-dalamnya kepada mereka yang penuh kesabaran dan dedikasi
membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini :
1. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung.
3. Bapak Ir. Priyo Pratomo, M.T. sebagai pembimbing I yang selalu
memberikan bimbingan, saran, nasehat dan semangat dalam penyelesaian
ii
4. Bapak Ir. Syukur Sebayang, M.T. sebagai pembimbing II yang selalu
memberikan bimbingan, saran, nasehat dan semangat dalam penyelesaian
skripsi ini.
5. Bapak Ir. Hadi Ali, M.T. sebagai Dosen penguji skripsi yang telah
memberikan saran dan kritik dalam menyempurnakan dan melengkapi skripsi
ini serta argumentasinya yang mendorong penulis untuk terus belajar.
6. Bapak Tas’an Junaedi, S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik. Terima
kasih untuk waktu konsultasi dan nasehatnya.
7. Bapak dan Ibuku tercinta, Andreas Suratman dan Yustina Widaryati yang
telah member cinta, kasih, semangat dan doa yang sangat dirasakan penulis
disepanjang hidupnya.
8. Kakak-kakakku, Matius Yusmanto dan Yulius Ari Wibowo atas segala
bantuan, semangat dan doa untuk keberhasilan penulis.
9. Monica Reinca Larasaty, atas semangat dan doa serta dukungan dan kasihnya
untuk keberhasilan penulis.
10. Bapak Broto Santoso dan Ibu Sri Endang Lestari sebagai keluarga baru
penulis selama merantau dalam perkuliahan, terimakasih dukungan dan doa
nya.
11. Teman-temanku Intan Purtiawati, Vania Margaret E, Hafidz randi, Fikri Al
Fajri, M Aqli, Made Roy R.S, Ahmad Rifai Lubis, Ropinus F. Simatupang,
Diana Nur’ Afni, Septiadi Yota Nugraha, Rahmad Hidayat, Ervina Riduan,
Rendi Soesnando, Lucia Nathania, Ferdinand Bembin. Teman-teman
seperjuangan yang telah banyak membantu penulis didalam perkuliahan dan
iii
12. Teman-teman yang membantuku selama melakukan penelitian di
Laboratorium dan juga seminarku, terimakasih kepada Hafidz Randi, Lina
Puspa Meliana, Leni Puspa Meliani, Fikri Al Fajri, Ropinus F, Vania
Margaret, Intan Purtiawati, Ayu Agung P, Khafids Mubarak, Chandra
Rickson Sinaga, Muara P, Yoga Trias, Liona Dwi S, Tri Lestari, Made
Sudarta, Mulia L, Adi Yota, Rendi Soesnando, Juana, Bayu P,
Abdurohmansyah, M Aqli, Feri Taurus, Diana Nur’Afni, Rosmawati, Kemala
Dewi, Silvia Berta, Cony, Antonius S, Rahmad H dan Akhmad Hastomo.
13. Teman-teman seperjuangan di tempat Kerja Praktik, Nda, Ayu, Nurhayati,
Resti dan Dea dan juga teman-teman Kuliah Kerja Nyata yang melengkapi
kehidupan penulis selama perkuliahan.
14. Made’07 , Ani (Extensi) serta Tri lestari yang sama-sama berjuang dalam
menyelesaikan tugas akhir di laboratorium Inti Jalan Raya.
15. Teman-teman, abang-abang dan adik-adik yang memberikan bantuan berupa
kritik dan saran, doa, dan tenaga selama penulis mengerjakan skripsi ini.
16. Sahabat-sahabat teknik sipil angkatan 2008 yang selama perjuangan kuliah,
sampai skripsi telah membantu penulis. Terima kasih atas doa, dukungan dan
kebersamaanya selama ini.
17. Saudara-saudaraku di MAPALA UNILA terutama angkatan 18, yang telah
memberikan arti hidup, kekeluargaan dan perjuangan, terimakasih.
18. Rekan-rekan mahasiswa adik-adikku 2009, 2010, 2011, 2012 dan rekan-rekan
mahasiswa yang lain yang telah banyak meluangkan waktu dan pemikiran
iv
19. Bapak Suroto S.T , Bapak Ari Utoyo S.T,. M.T. dan Bapak Mihardi yang
telah memberi masukan dan bantuan selama penelitian.
20. Seluruh staf pengajar dan karyawan di lingkungan Jurusan Teknik Sipil,
terimakasih atas apa yang telah penulis rasakan manfaatnya.
21. Sahabat-sahabat 1 kontrakan GT, Serta semua pihak yang tidak bisa
disebutkan satu persatu yang telah membantu dan memberikan dukungan
dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis berharap semoga Tuhan yang Maha
Kuasa membalas segala kebaikan mereka dan semoga skripsi ini bermanfaat
bagi kita semua.
Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki
penulis, untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini penulis mengharapkan saran
dan kritik dari semua pihak yang berkepentingan dengan topik ini. Penulis
berharap hasil dan penulisan skripsi ini dapat memberi manfaat bagi yang
memerlukan.
Tuhan Yesus Memberkati.
Bandar Lampung, Januari 2013
Penulis
DAFTAR ISI
1. Teori Lapisan Aspal Beton /Asphalt Concrete ... 6
2. Filosofi Laston ... 7
E. Karakteristik Campuran Beraspal ... 19
1. Stabilitas (Stability) ... 19
2. Keawetan (Durability) ... 19
3. Kelenturan (Flexibility) ... 20
4. Tahanan Geser/Kekesatan (skid resistance) ... 20
5. Kedap Air (impermeability) ... 20
vi
7. Kemudahan Pelaksanaan (workability) ... 20
F. Kadar Aspal Rencana ... 21
G. Sifat Volumetrik Campuran Aspal Beton ... 22
1. Berat Jenis Bulk Agregat ... 22
2. Berat Jenis Efektif Agregat ... 22
3. Berat Jenis Maksimum Campuran ... 23
4. Penyerapan Aspal ... 24
5. Kadar Aspal Efektif ... 24
6. Rongga diantara Mineral Agregat (VMA) ... 25
7. Rongga di Dalam Campuran (VIM) ... 26
8. Rongga Terisi Aspal (VFA) ... 26
H. Metode Marshall ... 28
I. Penelitian Terkait ... 29
III.METODOLOGI PENELITIAN A. Umum ... 33
B. Bahan ... 34
C. Peralatan ... 34
D. Prosedur Pelaksanaan Penelitian ... 35
1. Persiapan ... 35
2. Pengujian Bahan ... 36
3. Perecanaan Campuran ... 37
4. Pembuatan Benda Uji ... 40
5. Pengujian Dengan Alat Marshall ... 42
6. Menghitung Parameter Marshall ... 43
7. Pembahasan dan Analisa Hasil ... 43
E. Diagram Alir Penelitian ... 44
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Karakteristik Mutu Material ... 46
1. Hasil Pengujian Karakteristik Mutu Agregat ... 46
2. Hasil Pengujian Karakteristik Mutu Aspal ... 48
B. Desain Campuran Aspal ... 51
1. Menghitung Persentase Agregat ... 51
2. Penentuan Perkiraan Kadar Aspal Rencana ... 52
3. Penentuan Berat Jenis ... 54
4. Menghitung Berat Masing-masing Agregat ... 57
a. Berat Masing-masing Agregat Kelompok Benda Uji I ... 57
b. Berat Masing-masing Agregat Kelompok Benda Uji II ... 58
c. Berat Masing-masing Agregat Kelompok Benda Uji III ... 59
5. Pembuatan Benda Uji dan Pengujian Dengan Alat Marshall ... 60
C. Hasil Pengujian dengan Alat Marshall ... 61
D. Analisa Pengaruh Gradasi Terhadap Parameter Marshall ... 69
a. Kepadatan (density) ... 69
b. Stabilitas (Stability) ... 71
vii
d. Kekakuan (Marshall Quatient) ... 74 e. Rongga dalam Campuran (VIM = Void In Mix) ... 75 f. Rongga antar Mineral Agregat
(VMA = Voids In Mineral Agregat) ... 77
d. Rongga antar Butir Agregat yang Terisi Aspal (VFA = Volume of Voids Filled with Asphalt) ... 78
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ... 81 Saran ... 83
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Ketentuan Sifat – Sifat Campuran Beraspal Panas (AC) ... 9
2. Ketentuan Agregat Kasar. ... 11
3. Ketentuan Agregat Halus ... 12
4. Spesifikasi Aspal Keras Pen 60/70. ... 14
5. Ukuran Bukaan Saringan. ... 16
6. Gradasi Agregat Untuk Campuran Aspal ... 17
7. Standar Pengujian Aspal. ... 36
8. Standar Pemeriksaan Agregat Kasar. ... 36
9. Standar Pemeriksaan Agregat Halus. ... 36
10.Gradasi Agregat Campuran AC-BC yang di Uji. ... 37
11.Jumlah Benda Uji Pada Kadar Aspal. ... 40
12.Hasil Pengujian Karakteristik Mutu Agregat. ... 47
13.Hasil Pengujian Karakteristik Mutu Aspal. ... 49
14.Persentase Agregat Campuran AC-BC yang di Uji.. ... 52
15.Jumlah Proporsi Agregat Pada Setiap Fraksi. ... 52
16.Perkiraan Nilai Kadar Aspal. ... 53
17.Hasil Perhitungan Berat Jenis. ... 55
ix
19.Berat masing-masing agregat untuk kelompok benda uji I (Gradasi batas bawah). ... 58
20.Berat masing-masing agregat untuk kelompok benda uji II(Gradasi 3% lolos dibawah batas bawah). ... 59
21.Berat masing-masing agregat untuk kelompok benda uji III (Gradasi 6% lolos dibawah batas bawah). ... 60
DAFTAR ISTILAH
AC = Asphalt Concrete
AC-WC = Asphalt Concrete - Wearing Course, Laston sebagai lapis Aus
AC-BC = Asphalt Concrete - Bearing Course, Laston sebagai lapis Antara/Pengikat
ATB = Asphalt Treated Base
CA = Persentase agregat kasar
FA = Persentase agregat halus
FF = Persentase bahan pengisi (filler)
JMF = Job Mix Design
Laston = Lapis Aspal Beton
MQ = Marshall Quotient
KAO = Kadar Aspal Optimum
Gb = Berat Jenis Aspal
Gmb = Berat Jenis Bulk campuran padat
Gmm = Berat Jenis Maksimum Campuran
Gsb = Berat Jenis Bulk Total Agregate
Gse = Berat Jenis Efektif Agregate
Pb = Kadar aspal rencana awal
SNI = Standar Nasional Indonesia
Vb = Volume aspal
Vba = Volume aspal yang diserap agregat
xii
VIM = Volume rongga dalam campuran
VMA = Volume rongga diantara mineral agregat
Vmb = Volume bulk campuran padat
Vmm = Volume campuran padat tanpa rongga
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Jalan raya adalah salah satu sarana bagi manusia untuk berinteraksi yang telah
dikenal sejak zaman dahulu yang bertujuan untuk melakukan pergerakan dari
tempat asal ke tujuan. Model transportasi darat, laut dan udara sudah sangat
banyak dikenal pada zaman ini. Sementara itu kelancaran arus lalu lintas
dipengaruhi oleh kondisi jalan itu sendiri serta jenis perkerasan yang
digunakan. Untuk memperoleh jenis perkerasan yang berkualitas baik dan
tahan lama hal tersebut tergantung pada cara kita membuat/mengolah dan
melakukan pengujian standar yang mengacu kepada spesifikasi yang ada.
Bahan perkerasan jalan adalah suatu bahan yang dipergunakan untuk
pembuatan konstruksi jalan, seperti bahan untuk pembentuk tanah dasar,
lapisan pondasi bawah, lapisan pondasi atas dan berbagai jenis bahan untuk
lapisan permukaan.
Pengetahuan mengenai bahan perkerasan jalan sangat penting yaitu untuk
mendapatkan perkerasan jalan dengan kualitas baik dan tahan lama tentu
dengan proses yang baik pula. Salah satu campuran aspal pembentuk lapis
perkerasan jalan adalah lapis aspal beton (LASTON). Campuran aspal ini
memiliki tingkat kekakuan yang tinggi dan lebih peka terhadap variasi kadar
2
lalu lintas berat. Lapisan Aspal beton terdiri dari beberapa bagian yaitu lapis
permukaan atau lapis aus (AC-WC), lapis antara/pengikat (AC-Binder
Course) dan untuk lapis pondasi (AC-Base, ATB (Asphalt Treated Base).
Pada penelitian yang dilaksanakan ini, spesifikasi yang digunakan menjadi
bahan penelitian yaitu spesifikasi Bina marga 2010 divisi pekerjaan aspal
(divisi 6) mengenai perubahan yang terjadi pada gradasi. Cangkupan dari
penelitian ini yaitu campuran beraspal Lapis Aspal Beton Lapis Antara (
AC-Binder Course) dengan gradasi yang digunakan adalah gradasi kasar yang
ditinjau dari gradasi batas bawah, lalu dilakukan pengujian dengan alat
Marshall otomatis lalu hasilnya dibandingkan terhadap karakteristik uji
Marshall.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana pengaruh variasi
gradasi terhadap kekuatan campuran Lapis Aspal Beton Lapis Antara (AC-BC)
untuk gradasi kasar pada batas bawah dengan mengacu pada spesifikasi Bina
Marga 2010.
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi gradasi pada
campuran Laston Asphalt Concrete-Binder Course (AC-BC) untuk gradasi
kasar pada batas bawah terhadap karakteristik uji Marshall, yang mengacu
pada spesifikasi baru Aspal Beton Campuran Panas yaitu Spesifikasi Bina
3
D. Batasan Masalah
Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik campuran
Lapisan Aspal Beton dengan melakukan pengujian di Laboratorium. Ruang
lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Tipe campuran yang digunakan adalah Laston Asphalt Concrete-Binder
Course (AC-BC) untuk gradasi kasar.
2. Penelitian ini memfokuskan pada tiga variasi gradasi, pada gradasi AC-BC
pada batas bawah dan yang keluar pada gradasi batas bawah yaitu 3%
lolos diluar batas bawah dan 6% lolos diluar batas bawah.
3. Perkiraan kadar aspal optimum (Pb) yang digunakan adalah pada batas
bawah dengan asumsi dapat mengcover kelompok gradasi lainnya.
4. Dilakukan pengujian Marshall jika didapat nilai kadar aspal optimum pada
vaariasi campuran Laston AC-BC.
5. Semua pengujian berdasarkan pada Spesifikasi Bina Marga 2010.
E. Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat :
1. Dapat memberikan informasi dan bahan pertimbangan tentang pentingnya
penanganan dan pemilihan material dan pengaruhnya terhadap kualitas
perkerasan yang dihasilkan kepada pihak-pihak yang terkait dalam
masalah pembangunan jalan.
2. Sebagai bahan untuk penelitian lanjutan dalam bidang perkerasan jalan
II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
Konstruksi perkerasan jalan adalah suatu lapisan agregat yang dipadatkan
dengan atau tanpa lapisan pengikat diatas lapisan tanah pada suatu jalur jalan.
Apabila kostruksi perkerasan direncanakan menggunakan lapisan pengikat,
maka lapisan pengikat yang umum digunakan adalah lapisan aspal atau
semen. Dengan adanya konstruksi perkerasan jalan, maka badan jalan akan
terlindung dari kerusakan terutama yang disebabkan oleh air dan beban lalu
lintas dimana konstruksi perkerasan jalan akan memperkuat daya dukung
tanah dasar yang melemah akibat air. Selain itu lapisan-lapisan pada
konstruksi perkerasan jalan juga akan membantu lapisan tanah dasar sehingga
beban yang diterima lapisan tanah dasar tidak terlalu besar. (Silvia Sukirman,
1992).
Pada dasarnya konstruksi perkerasan jalan dapat dikelompokan menjadi dua
macam, yaitu :
a. Konstruksi perkerasan lentur (Flexible pavement), yaitu perkerasan yang
menggunakan campuran aspal panas atau Hot Mix Asphalt (HMA)
5
b. Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang pada
lapisan permukaannya menggunakan semen Portland atau portland
cement concrete. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas
tanah dasar dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalu lintas
sebagian besar dipikul oleh pelat beton (slab beton).
Proses desain campuran beraspal adalah suatu proses yang dilakukan untuk
mendapatkan komposisi campuran beraspal yang paling menguntungkan.
Campuran aspal yang didesain pada kadar aspal yang tepat diharapkan dapat
memberikan kinerja layan yang baik. Berdasarkan analisis parameter dan
karakteristik Marshall didapatkan suatu range (batas) nilai kadar aspal yang
memenuhi semua persyaratan. (Mesiriawati, Yeti. 2007)
Agregat bergradasi rapat adalah agregat yang bergradasi baik mulai dari kasar
hingga halus. Ada perbedaan nilai stabilitas campuran terhadap pemilihan
grading, sedang pengaruh interaksi antar grading dan material terhadap
stabilitas tidak berbeda.(Kusharto, Harry. 2007)
Pada uji durabilitas campuran dengan filler 100% semen portland mempunyai
nilai yang lebih baik dari pada 50% abu batu – 50% semen portland dan 100% abu batu. Pada indeks stabilitas sisa campuran dengan filler 100%
semen portland mempunyai prosentase 95,1578%, pada 50% abu batu – 50% semen portland 92,02 sedangkan pada 100% abu batu 91,5040%.
(Putrowijoyo, Rian. 2006)
Dengan menaikan proporsi campuran ukuran butiran maksimum maka nilai
6
sehingga kemampuan aspal untuk mengikat agregat menjadi kecil karena
butir agregat banyak sedangkan kadar aspal yang digunakan sedikit, dengan
demikian nilai stabilitas menjadi kecil karena campuran tidak mampu
menahan beban berulang dan campuran dengan mudah menjadi retak.
(Henong, Baki. 2010)
B. Lapisan Aspal Beton (Laston)
Lapis aspal beton (Laston)merupakan jenis tertinggi dari perkerasan bitumen
bergradasi menerus dan cocok untuk jalan yang banyak dilalui kendaraan
berat. Aspal beton biasanya dicampur dan dihamparkan pada termperatur
tinggi dan membutuhkan bahan pengikat aspal semen. Agregat minimal yang
digunakan yang berkualitas tinggi dan menurut proporsi didalam batasan
yang ketat. Spesifikasi untuk pencampuran, penghamparan kepadatan akhir
dan kepadatan akhir penyelesaian akhir permukaan memerlukan pengawasan
yang ketat atas seluruh tahap konstruksi.
1. Teori Lapisan Aspal Beton /Asphalt Concrete
Menurut Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, Laston merupakan
suatu lapisan pada kontruksi jalan yang terdiri dari campuran aspal keras
dan agregat yang mempunyai gradasi menerus, dicampur, dihampar dan
dipadatkan pada suhu tertentu. Suhu pencampuran ditentukan berdasarkan
jenis aspal yang akan digunakan. Sedangkan yang dimaksud gradasi
menerus adalah komposisi yang menunjukkan pembagian butiran yang
7
aspal beton pertama kali dikembangkan di Amerika oleh Asphalt Institude
dengan nama Asphalt Concrete (AC).
Adapun sifat – sifat Laston (AC) adalah kedap terhadap air, tahan
terhadap keausan akibat lalu lintas, mempunyai nilai struktural,
mempunyai stabilitas yang tinggi serta peka terhadap penyimpangan
perencanaan dan pelaksanaan. Dari hal tersebut tentu laston (AC)
mempunyai fungsi sebagai pendukung beban lalu lintas, laston juga
berfungsi sebagai lapisan aus atau yang terletak di atas pada perkerasan
sehingga melindungi konstruksi dibawahnya selain itu laston berfungsi
sebagai penyedia permukaan jalan yang rata dan tidak licin.
2. Filosofi Laston
Menurut Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum (2010) laston
mempunyai latar belakang :
a. Yang diutamakan adalah stabilitas, yang merupakan sasaran Lapisan
Aspal beton.
b. Gradasi agregat yang digunakan adalah gradasi harus menerus (well
graded), agar interlocking antara butir besar.
c. Karena gradasi yang digunakan gradasi menerus maka menyebabkan
rongga antar butir menjadi kecil.
d. Kebutuhan campuran terhadap aspal adalah sedikit, agar mencegah
bleeding.
Karena kebutuhan aspal sedikit maka selimut aspal (Film Thickness)
8
lapisan aus akan cepat lelah (Fatique). Akibatnya campuran tidak awet
sehingga menyebabkan lapisan aus mudah retak – retak, daya lekat aspal berkurang dan umur jalan berkurang.
3. Pembagian Laston (AC)
Menurut spesifikasi campuran beraspal Departemen Pekerjaan Umum
(2010), laston dibagi menjadi :
a. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC (Asphalt
Concrete-Wearing Course), diameter butir maksimal 19,0 mm,
bertekstur halus.
b. Laston sebagai lapisan antara/pengikat, dikenal dengan nama AC-BC
(Asphalt Concrete-Binder Course), diameter butir maksimal 25,4 mm,
bertekstur sedang..
c. Laston sebagai lapisan pondasi, dikenal dengan nama AC-Base
(Asphalt Concrete-Base), diameter butir maksimal 37,5 mm,
bertekstur kasar.
Lapisan aspal beton terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang
mempunyai gradasi menerus, dicampur, dihampar dan dipadatkan pada suhu
tertentu. Bahan Laston terdiri dari agregat kasar, agregat halus, filler (jika
diperlukan) dan aspal keras. Bahan harus terlebih diteliti mutu dan
gradasinya. Penggunaan hasil pencampuran aspal dari beberapa pabrik yang
berbeda tidak dibenarkan walaupun jenis aspal sama. Laston AC-binder
course adalah lapisan perkerasan yang letaknya dibawah lapisan aus
9
stabilitas untuk memikul beban lalu-lintas yang dilimpahkan melalui roda
kendaraan (Sukirman,S 2003). Tebal minimum lapis AC-BC adalah 5 cm.
Ketentuan sifat – sifat campuran beraspal panas di Indonesia seperti
campuran beraspal jenis AC-BC (Binder Course) adalah ketentuan yang telah
dikeluarkan oleh Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah
bersama-sama dengan Bina Marga, hal itu menjadi acuan dalam penelitian ini. yaitu
seperti tertera dalam Tabel 1. di bawah ini :
Tabel 1. Ketentuan Sifat – Sifat Campuran Beraspal Panas (AC).
Sifat-sifat Campuran
Jumlah tumbukan perbidang 75 112
Rongga dalam campuran (VIM) (%) Min 3,5
Max 5,0
Rongga dalam Agregat (VMA) (%) Min 15 14 13
Rongga terisi Aspal (VFA) (%) Min 65 63 60
Stabilitas Marshall (Kg) Min 800 1800
Max - -
Pelelehan (mm) Min 3 4,5
Marshall Quotient (kg/mm) Min 250 300
Stabilitas Marshall sisa (%) setelah
perendaman selama 24 jam, 60oC Min 90
Rongga dalam campuran (%) Min 2,5
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan aspal.
C. Bahan Penyusun Campuran Aspal Beton
Jenis perkerasan lapisan aspal beton ini merupakan campuran merata antara
agregat dan aspal sebagai bahan pengikat pada suhu tertentu
10
filler (jika diperlukan) dan aspal keras. Berikut bahan penyusun konstruksi
perkerasan jalan :
1. Agregat
Agregat atau biasa disebut batuan didefinisikan secara umum sebagai
formasi kulit bumi yang keras dan solid. ASTM (1974) mendefinisikan
batuan sebagai suatu bahan yang terdiri dari mineral padat, berupa masa
berukuran besar ataupun berupa fragmen-fragmen. Agregat merupakan
komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90-95 %
agregat.
Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana
transportasi, khususnya pada konstruksi perkerasan jalan. Daya dukung
perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang
digunakan. Dengan pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi syarat
akan sangat menentukan keberhasilan pembangunan jalan.
Secara umum agregat yang digunakan dalam campuran beraspal dibagi
atas 2 (dua) fraksi, yaitu :
a. Agregat Kasar
Agregat kasar adalah material yang tertahan pada saringan no.8 (2,36
mm). Agregat kasar untuk campuran aspal harus terdiri dari batu pecah
yang bersih, kuat, kering, awet, bersudut, bebas dari kotoran lempung
dan material asing lainya serat mempuyai tekstur permukaan yang
kasar dan tidak bulat agar dapat memberikan sifat interlocking yang
baik dengan material yang lain. Tingginya kandungan agregat kasar
11
rongga udara meningkat dan menurunya daya lekat bitumen, maka
terjadi pengelupasan aspal dari batuan.
Agregat kasar pada umumnya harus memenuhi persyaratan yang telah
ditetapkan sesuai dengan ketentuan yang ada, seperti tertera pada
Tabel 2. di bawah ini.
Tabel 2. Ketentuan Agregat Kasar.
Pengujian Standar Nilai
Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan natrium
dan magnesium sulfat SNI 3407:2008 Maks.12 %
Abrasi dengan
bergradasi lainnya Maks. 40%
Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95 %
Angularitas (kedalaman dari permukaan < 10 cm) DoT’s Pennsylvania Test Method, PTM No.621
95/90
Angularitas (kedalaman dari permukaan ≥ 10 cm) 80/75
Partikel Pipih dan Lonjong ASTM D4791
Perbandingan 1: 5 Maks. 10 %
Material lolos Ayakan No.200 SNI 03-4142-1996 Maks. 1 %
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal.
b. Agregat Halus
Agregat halus atau pasir alam merupakan hasil desintegrasi alami
batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu. Agregat
halus adalah material yang lolos saringan no.8 (2,36mm). Agregat
dapat meningkatkan stabilitas campuran dengan penguncian
(interlocking) antara butiran. Selain itu agregat halus juga mengisi
ruang antara butir, bahan ini dapat terdiri dari butir-butiran batu pecah
12
Agregat halus pada umumnya harus memenuhi persyaratan yang telah
ditetapkan sesuai dengan ketentuan yang ada, seperti tertera pada
Tabel 3. di bawah ini.
Tabel 3. Ketentuan Agregat Halus.
Pengujian Standar Nilai
Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997
Min 50% untuk SS, HRS dan AC bergradasi Halus Min 70% untuk AC bergradasi kasar
Material Lolos Ayakan No. 200 SNI 03-4428-1997 Maks. 8%
Kadar Lempung SNI 3423 : 2008 Maks 1%
Angularitas (kedalaman dari
permukaan < 10 cm) AASHTO TP-33 atau ASTM C1252-93
Min. 45
Angularitas (kedalaman dari
permukaan 10 cm) Min. 40
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal.
c. Bahan Pengisi
Bahan pengisi (filler) adalah bahan yang harus kering dan bebas dari
gumpalan-gumpalan dan mempunyai sifat non plastis. Filler harus
mengandung bahan yang lolos saringan No. 200 (0,075) tidak kurang
dari 75% terhadap beratnya (Bina Marga 2010).
2. Aspal
Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan
yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila
mendapat pemanasan dan sebaliknya. Sifat viskoelastis inilah yang
membuat aspal dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada
13
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.
Fungsi aspal pada perkerasan jalan adalah :
a. Sebagai bahan pengikat antara agregat maupun antara aspal itu
sendiri.
b. Sebagai bahan pengisi, mengisi rongga antar butir-butir agregat dan
pori-pori yang ada dari agregat itu sendiri.
Jenis aspal terdiri dari aspal keras, aspal cair, aspal emulsi, dan aspal alam
yaitu :
a. Aspal keras merupakan aspal hasil destilasi yang bersifat viskoelastis
sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat cukup pemanasan
dan sebaliknya.
b. Aspal cair merupakan aspal hasil dari pelarutan aspal keras dengan
bahan pelarut berbasis minyak.
c. Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada
proses ini partikel-partikel aspal padat dipisahkan dan didispersikan
14
Campuran beraspal diatas harus memenuhi spesifikasi yang telah dibuat
sebagai standar pekerjaan jalan. Namun, tidak jarang perkerasan jalan
diatas mengalami tingkat penurunan pelayanan jalan yang disebabkan
terjadinya kerusakan dini perkerasan diawal umur pelayanan. Akibatnya
tingkat keamanan dan kenyamanan berkendaraan berkurang karena kondisi
bentuk dan hasil pemeliharaan rutin maupun peningkatan jalan tidak
memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Oleh sebab itu dilakukan evaluasi
dengan cara mengontrol kualitas perkerasan konstruksi pada spesifikasi
yang ditetapkan pada pekerjaan jalan.
Aspal pada umumnya harus memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan
sesuai dengan ketentuan yang ada, seperti tertera pada Tabel 4. di bawah
ini.
Tabel 4. Spesifikasi Aspal Keras Pen 60/70.
No. Jenis Pengujian Metode Pengujian Persyaratan
1 Penetrasi, 25oC, 100 gr, 5 detik; SNI 06-2456-1991 60 – 70
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal.
D. Gradasi
Gradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya, ukuran butir agregat
dapat diperoleh melalui pemeriksaan analisis saringan. Gradasi agregat
15
berdasarkan berat agregat. Gradasi agregat menentukan besarnya rongga atau
pori yang mungkin terjadi dalam agregat campuran. Seluruh spesifikasi
perkerasan mensyaratkan bahwa partikel agregat halus berada dalam rentang
ukuran tertentu dan untuk masing-masing ukuran partikel harus dalam
proporsi tertentu. Distribusi dari variasi ukuran butir agregat ini disebut
gradasi agregat. Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga dalam
campuran dan menentukan workability (sifat mudah dikerjakan) dan stabilitas
campuran. Untuk menentukan apakah gradasi agregat memenuhi spesifikasi
atau tidak, diperlukan suatu pemahaman bagaimana ukuran partikel dan
gradasi agregat diukur.
Gradasi agregat ditentukan oleh analisa saringan, dimana contoh agregat harus
melalui satu set saringan. Ukuran saringan menyatakan ukuran bukaan
jaringan kawatnya dan nomor saringan menyatakan banyaknya bukaan
jaringan kawat per inchi persegi dari saringan tersebut. Satu set saringan dan
ukuran bukaan agregat, seperti tertera pada Gambar 1. dan Tabel 5. di bawah
ini.
16
Tabel 5. Ukuran Bukaan Saringan.
Ukuran Bukaan Ukuran Bukaan Saringan (mm) Saringan (mm)
Gradasi agregat dinyatakan dalam persentase berat masing-masing contoh
yang lolos pada saringan tertentu. Persentase ini ditentukan dengan
menimbang agregat yang lolos atau tertahan pada masing-masing saringan .
Gradasi agregat dapat dibedakan atas :
1. Gradasi seragam (uniform graded)
Gradasi seragam adalah gradasi agregat dengan ukuran yang hampir sama.
Gradasi seragam disebut juga gradasi terbuka (open graded) karena hanya
mengandung sedikit agregat halus sehingga terdapat banyak rongga atau
ruang kosong antar agregat. Campuran beraspal yang dibuat dengan
gradasi ini bersifat porus atau memiliki permeabilitas yang tinggi,
stabilitas yang rendah dan memiliki berat isi yang kecil.
2. Gradasi rapat (dense graded)
Gradasi rapat adalah gradasi agregat dimana terdapat butiran dari agregat
kasar sampai halus, sehingga sering juga disebut gradasi menerus atau
17
stabilitas yang tinggi, agak kedap terhadap air dan memiliki berat isi yang
besar.
3. Gradasi senjang (gap graded)
Gradasi senjang adalah gradasi agregat dimana ukuran agregat yang ada
tidak lengkap atau ada fraksi agregat yang tidak ada atau jumlahnya sedikit
sekali. Campuran agregat dengan gradasi ini memiliki kualitas peralihan
dari kedua gradasi yang disebut di atas.
Gradasi agregat gabungan dalam campuran aspal ditunjukan oleh persen
terhadap berat agregat dan bahan pengisi. Gradasi yang digunakan pada
penelitian ini adalah laston AC-BC gradasi kasar yang tertera pada amplop
gradasi agregat gabungan untuk campuran aspal pada spesifikasi Bina Marga
2010 halaman 6-36 dan seperti yang tertera pada Tabel 6. di bawah ini.
Tabel 6. Gradasi Agregat Untuk Campuran Aspal.
Ukuran Ayakan
% Berat Yang Lolos LASTON (AC)
Gradasi Halus Gradasi Kasar
(Inch) (mm) AC-WC AC-BC AC-Base AC-WC AC-BC AC-Base
Bentuk gradasi agregat biasanya digambarkan dalam suatu grafik hubungan antara ukuran saringan dinyatakan pada sumbu horizontal dan
persentase agregat yang lolos saringan tertentu dinyatakan pada sumbu vertikal dapat dilihat pada Gambar 2. berikut ini :
Gambar 2. Gradasi Agregat Halus Campuran Laston AC-BC Spesifikasi Bina Marga 2010.
0
Kurva Gradasi Agregat Laston AC-BC
19
E. Karakteristik Campuran Aspal Beton
Untuk menghasilkan campuran perkerasan yang baik harus diperhatikan
mengenai karakteristik campuran yang dimiliki oleh aspal beton. Menurut
Sukirman,S (1992), terdapat tujuh karakteristik campuran yang harus dimiliki
oleh aspal beton yaitu :
1. Stabilitas (stability)
Stabilitas perkeresan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan
menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti
gelombang, alur atau bleeding. Nilai stabilitas yang terlalu tinggi
menyebabkan lapis perkerasan menjadi kaku dan cepat mengalami retak.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabilitas aspal beton adalah :
a. Gesekan internal yang dapat berasal dari kekasaran permukaan
butir-butir agregat, luas bidang kontak antar butir-butir atau bentuk butir-butir, gradasi
agregat, kepadatan campuran dan tebal film aspal.
b. Kohesi yang merupakan gaya ikat aspal yang berasal dari daya
lekatnya, sehingga mampu memelihara tekanan kontak antar butir
agregat.
2. Keawetan (durability)
Durabilitas adalah kemampuan aspal beton menerima repetisi beban lalu
lintas seperti berat kendaraan dan gesekan antar roda kendaraan dan
permukaan jalan serta menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim,
20
3. Kelenturan (fleksibility)
Fleksibilitas pada lapis perkerasan adalah kemampuan aspal beton untuk
menyesuaikan diri akibat penurunan (konsolidasi/settlement) dan
pergerakan dari pondasi atau tanah dasar, tanpa terjadi retak.
4. Tahanan Geser/ Kekesatan (skid resistance)
Kekesatan adalah kemampuan permukaan aspal beton terutama pada
kondisi basah, memberikan gaya gesek pada roda kendaraan sehingga
kendaraan tidak tergelincir, ataupun slip.
5. Kedap Air (impermeability)
Kedap air adalah kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air
ataupun udara lapisan aspal beton. Air dan udara dapat mengakibatkan
percepatan proses penuaan aspal dan pengelupasan selimut aspal dari
permukaan agregat.
6. Ketahanan Terhadap Kelelahan (fatique resistance)
Ketahanan campuran beraspal terhadap lelah adalah kemampuan lapisan
aspal beton menerima lendutan berulang akibat repetisi beban, tanpa
terjadinya kelelahan berupa alur ataupun retak.
7. Kemudahan Pelaksanaan (workability)
Workabilitas adalah kemampuan campuran aspal beton untuk mudah
dihamparkan dan dipadatkan. Kemudahan pelaksanaan menentukan
21
adalah viskositas aspal, kepekatan aspal terhadap perubahan temperatur
dan gradasi serta kondisi agregat. Namun Kandungan bahan pengisi (filler)
yang tinggi menyebabkan pelaksanaan lebih sukar.
Ketujuh sifat campuran aspal beton ini tidak mungkin dapat dipenuhi
sekaligus oleh satu campuran. Sifat-sifat aspal beton mana yang dominan lebih
diinginkan akan menentukan jenis aspal beton yang dipilih. Hal ini sangat
perlu diperhatikan ketika merancang tebal perkerasan jalan. Jalan yang
melayani lalu lintas ringan seperti mobil penumpang sepantasnya lebih
memilih jenis perkerasan aspal beton yang mempunyai sifat durabilitas dan
fleksibilitas yang tinggi daripada memilih jenis perkerasan beton dengan
stabilitas tinggi.
F. Kadar Aspal Rencana
Perkiraan awal kadar aspal optimum dapat direncanakan setelah dilakukan
pemilihan dan pengabungan pada tiga fraksi agregat. Sedangkan
perhitungannya adalah sebagai berikut :
Pb = 0,035(%CA) + 0,045(%FA) + 0,18(%FF) + K ………(1)
Keterangan :
Pb : Perkiraan kadar aspal optimum
CA : Nilai presentase agregat kasar
FA : Nilai presentase agregat halus
FF : Nilai presentase Filler
K : konstanta (kira-kira 0,5 - 1,0)
22
G. Sifat Volumetrik Campuran Aspal Beton
Kinerja aspal beton sangat ditentukan oleh volumetrik campuran aspal beton
padat yang terdiri dari :
1. Berat Jenis Bulk Agregat
Berat jenis bulk adalah perbandingan antara berat bahan di udara (termasuk
rongga yang cukup kedap dan yang menyerap air) pada satuan volume dan
suhu tertentu dengan berat air suling serta volume yang sama pada suhu
tertentu pula.
Karena agregat total terdiri dari atas fraksi-fraksi agregat kasar, agregat
halus dan bahan pengisi yang masing-masing mempunyai berat jenis yang
berbeda maka berat jenis bulk (Gsb) agregat total dapat dirumuskan sebagai
berikut :
2. Berat Jenis Efektif Agregat
Berat jenis efektif adalah perbandingan antara berat bahan di udara (tidak
23
tertentu dengan berat air destilasi dengan volume yang sama dan suhu
tertentu pula, yang dirumuskan :
mmmm mm
(3)
Keterangan :
Gse = Berat jenis efektif agregat
Pmm = Persentase berat total campuran (=100%)
Gmm = Berat jenis maksimum campuran, rongga udara 0 (Nol)
Pb = Kadar aspal berdasarkan berat jenis maksimum
Gb = Berat jenis aspal
3. Berat Jenis Maksimum Campuran
Berat jenis maksimum campuran untuk masing-masing kadar aspal dapat
dihitung dengan menggunakan berat jenis efektif (Gse) rata-rata sebagai
berikut :
mm mm
se
(4)
Keterangan :
Gmm = Berat jenis maksimum campuran, rongga udara 0 (Nol)
Pmm = Persentase berat total campuran (=100%)
Pb = Kadar aspal berdasarkan berat jenis maksimum
Ps = Kadar agregat persen terhadap berat total campuran
Gse = Berat jenis efektif agregat
24
4. Penyerapan Aspal
Penyerapan aspal dinyatakan dalam persen terhadap berat agregat total
tidak terhadap campuran yang dirumuskan sebagai berikut :
a 100 se s
s se (5)
Keterangan :
Pba = Penyerapan aspal, persen total agregat
Gsb = Berat jenis bulk agregat
Gse = Berat jenis efektif agregat
Gb = Berat jenis aspal
5. Kadar Aspal Efektif
Kadar efektif campuran beraspal adalah kadar aspal total dikurangi jumlah
aspal yang terserap oleh partikel agregat. Kadar aspal efektif ini akan
menyelimuti permukaan agregat bagian luar yang pada akhirnya
menentukan kinerja perkerasan aspal. Kadar aspal efektif ini dirumuskan
sebagai berikut :
e 100 a s 6
Keterangan :
Pbe = Kadar aspal efektif, persen total agregat
Pb = Kadar aspal persen terhadap berat total campuran
Pba = Penyerapan aspal, persen total agregat
25
6. Rongga diantara Mineral Agregat (VMA)
Rongga diantra mineral agregat atau dalam bahasa inggris disebut voids in
mineral agregat (VMA) adalah ruang diantara partikel agregat pada suatu
perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan volume aspal efektif
(tidak termasuk volume aspal yang diserap agregat). VMA dihitung
berdasarkan Berat Jenis Bulk Agregat dan dinyatakan sebagai persen
volume bulk campuran yang dipadatkan. VMA dapat dihitung pula
terhadap berat campuran total atau terhadap berat agregat total.
Perhitungan VMA terhadap campuran total dengan persamaan :
a. Terhadap Berat Campuran Total
A 100 m s
s (7a)
Keterangan :
VMA = Rongga diantara mineral agregat, persen volume bulk
Gsb = Berat jenis bulk agregat
Gmb = Berat jenis bulk campuran padat
Ps = Kadar agregat, persen terhadap berat total campuran
b. Terhadap Berat Agregat Total
A 100 m
s
100
(100 ) 100 (7 )
Keterangan :
VMA = Rongga diantara mineral agregat, persen volume bulk
Gsb = Berat jenis bulk agregat
Gmb = Berat jenis bulk campuran padat
26
7. Rongga di Dalam Campuran (VIM)
Rongga di dalam campuran atau dalam bahasa inggris void in mix (VIM)
adalah dalam campuran perkerasan beraspal terdiri atas ruang udara
diantara pertikel agregat yang terselimuti aspal. Volume rongga udara
dalam persen dapat ditentukan dengan rumus :
100 mm m
mm 8
Keterangan :
VIM = Rongga udara campuran, persen total campuran
Gmm = Berat jenis maksimum campuran agregat rongga udara 0 (Nol)
Gmb = Berat jenis bulk campuran padat
8. Rongga Terisi Aspal (VFA)
Rongga terisi aspal atau dalam bahasa inggris void filled with asphalt
(VFA) adalah persen rongga yang terdapat diantara partikel agregat yang
terisi oleh aspal, tidak termasuk aspal yang diserap oleh agregat. Untuk
mendapatkan rongga terisi aspal (VFA) dapat ditentukan dengan
persamaan :
A 100 ( A )
mm (9)
Keterangan :
VFA (void filled with asphalt) = Rongga terisi aspal
VMA (voids in mineral agregat) = Rongga diantara mineral agregat
27
Secara skematis berbagai volume yang terdapat didalam campuran beton aspal
dapat dilihat pada Gambar 3. di bawah :
Gambar 3. Skematis Berbagai Jenis Volume Beton Aspal.
Keterangan :
Vmb = Volume bulk dari campuran aspal beton padat.
Vsb = Volume agregat, adalah volume bulk dari agregat (volume
bagian masif + pori yang ada di dalam masing-masing butir
agregat).
Vse = Volume agregat, adalah volume aktif dari agregat (volume
bagian massif + pori yang tidak terisi aspal didalam masing-
masing butir agregat).
VMA = Volume pori diantara butir agregat didalam aspal beton padat.
Vmm = Volume tanpa pori dari aspal beton padat.
Va = Volume aspal dalam aspal beton padat.
VIM = Volume pori dalam aspal beton padat
28
VFA = Volume pori aspal beton yang terisi oleh aspal.
Vab = Volume aspal yang terabsorbsi kedalam agregat dari aspal beton
padat.
H. Metode Marshall
Konsep pengujian Marshall diperkenalkan pertama kali oleh Bruce Marshall,
yang bekerja sebagai Bitumios Engineering pada Departemen Jalan Raya
Negeri Bagian Missisipi. Pada tahun 1948, uji tersebut telah diadopsi oleh
beberapa organisasi maupun pemerintahan pada banyak Negara, selanjutnya
dikembangkan oleh U.S. Corps of Engineer dan mengikuti prosedur
PC-0201-76, AASHTO T 245-74 atau ASTM D 1559-62T. Pengujian Marshall
bertujuan untuk mengukur daya tahan (stabilitas) campuran agregat dan aspal
terhadap kelelehan plastis (flow). Flow didefinisikan sebagai perubahan
deformasi atau regangan suatu campuran mulai dari tanpa beban, sampai
beban maksimum.
Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan Proving ring
(cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter. Proving ring
digunakan untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur
kelelehan plastis atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiamater
4 inchi (10,16 cm) dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm). Prosedur pengujian
Marshall mengikuti SNI 06-2489-1991, atau AASHTO 245-90.
Pada kondisi lalu lintas berat perencanaan Marshall menetapkan pemadatan
benda uji 2 x 75 tumbukan dengan batas rongga 3,0 sampai 5,5% (Spesifikasi
29
Indonesia mengindikasikan rongga dalam campuran (VIM) setelah beberapa
tahun dilalui lalu lintas mencapai kurang dari 1 % sehingga terjadi perubahan
plastis.
I. Penelitian Terkait
Penelitian-penelitian tentang pengaruh gradasi terhadap campuran lapis aspal
beton pernah dilakukan oleh beberapa peneliti seperti berikut ini
1. Sutaryo (2004) pada Tesis Program Magister Teknik Sipil Universitas
Diponegoro dengan judul “ Pengaruh Variasi Temperatur Pemadatan
Terhadapsifat Marshall Dan Indeks Stabilitas Sisa Berdasarkan
Spesifikasi Baru Lapis Aspal Pada Laston (AC-BC) Menggunakan Jenis
Aspal Pertamina Dan Aspal Esso Penetrasi 60/70 ”. Hasil penelitian
menunjukan nilai stabilitas Aspal Esso sampai akhir akhir pelayanan lebih
besar, nilai flow lebih kecil, MQ lebih besar dan Indeks Stabilitas Sisa
pada akhir pelayanan lebih besar dari aspal Pertamina. Untuk pengaruh
variasi tingkat kepadatan kedua jenis aspal memenuhi persyaratan
konstruksi lapis lentur (flexible pavement) dengan beban lalu lintas berat.
2. Zulkifli, Herman Parung, Wihardi Tjaronge dalam suatu penelitian yang
erjudul “Kajian Laboratorium Limbah Marmer Sebagai Filler Dalam
Campuran Aspal Beton Lapis Antara (AC-BC)”. Penelitian ini bertujuan
mengkaji karakteristik marshall, nilai kepadatan mutlak (refusal desnsity),
dan nilai stabilitas marshall sisa dari campuran aspal beton lapis antara
(AC-BC) yang mengunakan limbah marmer sebagai bahan pengisi (filler).
30
(KAO), dilanjutkan dengan uji kepadatan mutlak (vim refusal) dan
perendaman selama 24 jam sebagai uji tambahan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak limbah marmer
yang digunakan menggantikan filler debu batu maka nilai VIM dan flow
meningkat. Untuk rongga terisi aspal (VFB) meningkat sedangkan nilai
stabilitas marshall menurun dan Indeks stabilitas marshall sisa rata-rata
menurun. Hal ini menunjukkan bahwa campuran aspal beton lapis antara
(AC-BC) yang menggunakan filler dari limbah marmer dapat tahan
terhadap deformasi plastis akibat beban lalu lintas.
3. Penelitian yang dilakukan Henong,Baki (2010) dalam jurnal Sipil
UNWIRA yang erjudul “ Pengaruh Ukuran Butir Maksimum Agregat
Kasar terhadap Parameter Marshall “. Dalam penelitian ini disimpulkan bahwa variasi ukuran butiran maksimum agregat kasar batu pecah ½ dan
¾ sangat berpengaruh terhadap parameter marshall. Dengan dinaikan
ataupun diturunkan ukuran butiran makasimum maka akan berpengaruh
terhadap nilai stabilitas, VIM, VMA, Marshall Quentiont dan VFB.
4. Simanullang,J.I. (2012) pada Skripsi Program Sarjana Universitas
Lampung yang berjudul “Pengaruh Perubahan Gradasi Terhadap Parameter Marshall pada campuran Laston Asphalt Concrete-Wearing
Course (AC-WC)”. Penelitian ini dilakukan dengan membedakan gradasi benda uji Marshall, kelompok benda uji I menggunakan agregat yang
diwakili gradasi batas tengah (standar/ideal). Kelompok benda uji II
31
Kelompok benda uji III diwakili oleh gradasi dikurangi 2 % lolos diluar
batas bawah. Kelompok benda uji IV diwakili oleh gradasi yang dinaikkan
3 % lolos diluar batas atas. Sedangkan kelompok benda uji V diwakili oleh
gradasi yang dikurangi 3 % lolos diluar batas bawah.
Dari hasil analisis diperoleh nilai-nilai parameter Marshall pada setiap
kelompok benda uji dimana gradasi batas tengah kelompok benda uji I
adalah gradasi yang baik digunakan sebagai campuran beraspal dengan
nilai-nilai parameter Marshall yang diperoleh sesuai dengan batas-batas
spesifikasi campuran dan nilai Kadar Aspal Optimum yang diperoleh
sebesar 6.575 %.
5. Rudiyanto,Wilis (2006) pada Skripsi Program Sarjana Universitas
Lampung dengan judul “ Pengaruh Perubahan Gradasi Terhadap
Parameter Marshall ”. enelitian ini dilakukan dengan membedakan
gradasi benda uji Marshall, yaitu kelompok benda uji I menggunakan
agregat yang diwakili oleh garis gradasi, kelompok benda uji II diwakili
oleh garis yang menghubungkan titik-titik kontrol atas, kelompok benda
uji III diwakili oleh garis Fuller yang melewati daerah larangan (restrik
zone), sedangkan kelompok benda uji IV diwakili oleh garis yang
menghubungkan titik-titik kontrol bawah yaitu dengan menggunakan lima
variasi kadar aspal yaitu : 4.5 %, 5.0 %, 5.5%, 6.0% dan 6.5 % yang
bertujuan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap parameter Marshall
dengan menggunakan gradasi data sekunder untuk campuran Asphalt
32
6. Rianung, Sih (2007) dalam Tesis Program Magister Teknik Sipil
Universitas Diponegoro dengan judul “Kajian Laboratorium Pengaruh Bahan Tambah Gondorukem Pada Asphalt Concrete-Binder Course
(AC-BC) Tehadap Nilai Propertis Marshall Dan Durabilitas“ dengan hasil bahwa Gondorukem jika digunakan sebagai bahan tambah pada campuran
beraspal panas AC-BC mempunyai kinerja yang lebih baik jika digunakan
pada dalam kondisi kering. Paling optimal ditunjukkan pada As-rukem 2%
karena semua parameter uji aspal dapat dipenuhi dan mempuyai
karateristik Marshall yang dianggap paling optimal jika dibandingkan
dengan menggunakan aspal murni. Akan tetapi pada kondisi jalan yang
sering terendam air, penggunaan gondorukem sebagai bahan tambah tidak
direkomendasikan untuk digunakan karena stabilitasnya cenderung lebih
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Umum
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Inti Jalan Raya Fakultas Teknik
Universitas Lampung dengan dasar menggunakan amplop gradasi gabungan
untuk campuran lapis aspal beton Asphalt Concrete – Binder Course
(AC-BC) dengan gradasi kasar dengan panduan standar pada spesifikasi umum
Divisi 6 Bina Marga 2010. Di dalam penelitian ini pengujian dilakukan secara
bertahap, yaitu terdiri atas pengujian agregat (kasar, halus dan filler), aspal
dan pengujian terhadapcampuran (uji Marshall).
Pengujian terhadap agregat termasuk pemeriksaan berat jenis, pengujian
abrasi dengan mesin Los Angeles, kelekatan terhadap aspal, indeks kepipihan
dan penyerapan air. Untuk pengujian aspal termasuk juga pengujian penetrasi,
titik lembek, berat jenis, daktilitas dan kehilangan berat. Sedangkan metode
yang digunakan sebagai penguji campuran adalah metode Marshall, dimana
dari pengujian Marshall tersebut didapatkan hasil-hasil yang berupa
komponen-komponen Marshall, yaitu stabilitas, kepadatan (density), flow,
void in mix (VIM), void filled with asphalt (VFA), voids in mineral agregat
34
B. Bahan
Bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian gradasi terhadap
kekuatan campuran Lapis Aspal Beton Lapis Pengikat/ Antara (AC-Binder
Course) untuk gradasi kasar adalah sebagai berikut :
a. Agregat kasar, berupa batu pecah yang diambil dari PT. Syabangun Bumi
Tirta yang berlokasi di Tarahan Lampung Selatan, dengan diameter
butiran standar untuk lapis perkerasan jenis laston.
b. Agregat halus, berupa pasir alam merupakan hasil desintegrasi alami
batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu yang diambil
dari PT. Syabangun Bumi Tirta yang berlokasi di Tarahan Lampung
Selatan.
c. Bahan pengisi (filler) yang digunakan adalah semen.
d. Aspal yang digunakan adalah aspal keras shell penetrasi 60/70.
C. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Alat uji pengujian agregat, yang digunakan untuk pengujian agregat antara
lain satu Set Saringan (Sieve) yang berguna untuk memisahkan agregat
berdasarkan gradasi agregat, los angeles (Tes abrasi), alat uji berat jenis
(piknometer, timbangan, pemanas).
2. Alat uji pengujian aspal, yang digunakan untuk pengujian aspal adalah alat
uji penetrasi, alat uji titik lembek, alat uji titik nyala, alat uji daktilitas, alat
35
3. Alat karakteristik campuran agregat aspal, yang digunakan adalah
seperangkat alat untuk metode Marshall, meliputi :
a. Alat uji tekan Marshall yang terdiri dari kepala penekan berbentuk
lengkung, cincin penguji berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) yang
dilengkapi dengan arloji flowmeter.
b. Alat cetak benda uji berbentuk silinder diameter 4 inchi (10,16 cm)
dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm).
c. Marshall automatic compactor yang digunakan untuk pemadatan
campuran sebanyak 75 kali tumbukan tiap sisi (atas dan bawah).
d. Ejektor untuk mengeluarkan benda uji setelah proses pemadatan.
e. Bak perendam (water bath) yang dilengkapi pengatur suhu.
f. Alat-alat penunjang yang meliputi penggorengan pencampur, kompor
pemanas, thermometer, sendok pengaduk, sarung tangan anti panas,
kain lap, timbangan, ember untuk merendam benda uji, jangka sorong,
dan tip-ex yang digunakan untuk menandai benda uji.
D. Prosedur Pelaksanaan penelitian
Prosedur pelaksanaan penelitian saya ini didapat dari data-data berupa data
primer di dapat dari hasil pengujian yang dilakukan oleh peneliti sementara
data sekunder bisa di dapat dari literatur, baik dari buku – buku, jurnal-jurnal,
bulletin-bulletin terdahulu yang membahas tentang Laston. Adapun prosedur
penelitian meliputi :
1. Persiapan
Persiapan yang dilakukan yaitu persiapan pustaka, persiapan bahan, dan
36
pen 60/70, agregat kasar, agregat halus, filler (berupa semen) yaitu
mendatangkan bahan-bahan yang diperlukan ke laboratorium inti jalan
raya Fakultas Teknik Universitas Lampung dan menyiapkan serta
mengecek peralatan tersebut sebelum digunakan.
2. Pengujian bahan
Pemeriksaan material yang digunakan mengikuti prosedur pemeriksan
sesuai dengan standar yang telah ditetapkan seperti tertera pada Tabel 7.
Tabel 8. dan Tabel 9. di bawah :
Tabel 7. Standar Pengujian Aspal.
No Jenis Pengujian Standar Uji
1 Penetrasi 25⁰C (mm) SNI 06-2456-1991
2 Titik Lembek (⁰C) SNI 06-2434-1991
3 Daktilitas pada 25⁰ (cm) SNI 06-2432-1991
4 Berat Jenis SNI 06-2441-1991
5 Kehilangan Berat SNI 06-2440-1991
Sumber : Spesifikasi Bina Marga 2010 Divisi 6 hal.38.
Tabel 8. Standar Pemeriksaan Agregat Kasar.
No Jenis Pengujian Standar Uji
1 Analisa saringan SNI 03-1968-1990
2 Berat jenis (Berat jenis Bulk, Berat jenis SSD dan Berat Jenis Semu ) dan penyerapan agregat kasar
SNI 03-1969-1990
3 Los Angeles Test SNI 03-2417-1990
Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal.
Tabel 9. Standar Pemeriksaan Agregat Halus.
No Jenis Pengujian Standar Uji
1 Analisa saringan SNI 03-1968-1990
2 Berat jenis (Berat jenis Bulk, Berat jenis SSD dan Berat Jenis Semu ) dan penyerapan agregat halus
SNI 03-1970-1990
