Analisis karakteristik Marshall pada aspal beton campuran panas dengan bahan tambah asbuton butir Analysis of Marshall Characteristic on Hot Mix Asphalt Concrete with Additive Granular Asbuton

(1)

i

Analisis karakteristik Marshall

pada aspal beton campuran panas

dengan bahan tambah asbuton butir

Analysis of Marshall Characteristic on Hot Mix Asphalt Concrete with Additive Granular Asbuton

SKRIPSI

Disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

Ahmad Tanjung Apriawan

NIM. I.0106002

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

ANALISIS KARAKTERISTIK MARSHALL

PADA ASPAL BETON CAMPURAN PANAS

DENGAN BAHAN TAMBAH ASBUTON BUTIR

Disusun Oleh:

AHMAD TANJUNG APRIAWAN

NIM. I0106002

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing II

Ir. Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D N I P . 1 9 6 6 1 2 0 4 1 9 9 5 1 2 1 0 0 1

Dosen Pembimbing I

Ir. Agus Sumarsono, MT

(3)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS KARAKTERISTIK MARSHALL

PADA ASPAL BETON CAMPURAN PANAS

DENGAN BAHAN TAMBAH ASBUTON BUTIR

SKRIPSI

Disusun Oleh:

AHMAD TANJUNG APRIAWAN

NIM. I0106002

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari rabu, 29 September 2010 :

(4)

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Kita di ciptakan Allah bukan untuk menjadi pecundang Melainkan kita telah di siapkan Allah berpotensi untuk sukses.

Profesionalisme seseorang bukan hanya di tentukan dari prestasi ilmu yang di raih, namun lebih berharga lagi bagaimana seseorang mampu menyelesaikan dan menghadapi resiko

dari masalah yang ada di hadapannya, untuk di jadikan lebih baik. (Penulis)

Orang yang tidak pernah berbuat kesalahan biasanya tidak pernah berbuat apapun (W.C. Magee)

Karya kecil ini aku persembahkan untuk

:

“ Allah SWT “ yang telah melimpahkan rizki dan rahmat-Nya.”

“Bapak dan ibu-ku “ terima kasih atas segala do’a dan dukungan kalian sampai akhirnya aku berhasil menyelesaikan kuliahku.”

“ Mbak Ria, bang Lian dan dua keponakan kecil-ku Hafna dan Azra“ yang menjadi penyemangat ku.

“ Mas Tomo, Ibu, Mas Mul dan keluarga Sukoharjo” yang selalu menyayangi-ku. “My lovely” makasih buat semangat dan senyum nya.

“ All penghuni Wisma Adi Putra“ makasih buat kekompakannya selama ini. “Temen-temen seperjuanganku dari Lampung khususnya Ikamala-Solo”

(5)

v

ABSTRAK

Ahmad Tanjung Apriawan, 2010, Analisis Karakteristik Marshall Pada Aspal Beton Campuran Panas dengan Bahan Tambah Asbuton Butir.

Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kondisi lapispermukaan suatu ruas jalan dengan menggunakan perkerasan lentur, memiliki masalah dalam kerusakannya, yang penyebab utamanya berhubungan dengan kualitas bahan pendukungnya antara lain aspal dan agregat. Kerusakan akan cepat terjadi jika perkerasan tersebut mengalami pembebanan secara berlebihan danpengaruh lingkungan, salah satunya temperatur yang relatif tinggi. Salah satu cara dalam mengatasi kerusakan jalan yang terjadi lebih awal adalah dengan memperbaiki kinerja campuran yaitu memodifikasi dengan cara menggunakan bahan tambah. Dengan nilai penetrasi yang rendah dan temperatur di Indonesia yang cukup tinggi, asbuton cocok digunakan sebagai bahan tambah. Penelitian sebelumnya menunjukkan dengan penambahan asbuton butir dalam campuran mempunyai kecenderungan memperbaiki kinerja lapis perkerasan jalan terhadap pembebanan. Oleh karena itu, penulis melakukan penelitian sejenis dengan menambahkan asbuton butir pada aspal beton campuran panas, untuk mengkaji karakteristik marshallnya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pola hubungan variasi campuran dengan atau tanpa bahan tambah asbuton butir dan untuk mengetahui kadar aspal optimum campuran (OBCmix)

terhadap nilai karakteristik marshall.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental yang dilakukan di laboratorium dengan aspal beton campuran panas yang ditambahkan asbuton butir tipe 5/20 dengan variasi 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%. Benda uji yang digunakan masing-masing berjumlah 20 buah. Pengujian menggunakan alat Marshall Test, kemudian melakukan anlisis regresi dan korelasi untuk mendapatkan hubungan nilai karakteristik marshall dengan variasi asbuton butir.

Hasil analisis menunjukkan bahwa semakin besar kadar asbuton butir yang ditambahkan akan menyebabkan nilai stabilitas, porositas dan Marshall Quotient semakin tinggi sedangkan nilai Flow dan densitas makin rendah. Hasil analisis persamaan regresi linier dari grafik Flow dan porositas berdasarkan spesifikasi PU 2004, didapatkan nilai batas maksimum perkiraan penggunaan asbuton butir. Untuk flow digunakan asbuton butir maksimum sebesar 7,93% dan untuk nilai porositas sebesar 10,01%. Dari kedua nilai tersebut digunakan nilai yang terkecil yaitu 7,93%. Untuk nilai kadar aspal optimum campuran (OBCmix) aspal beton

dengan variasi kadar asbuton butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5% di peroleh nilai sebesar 5,58%; 5,63%; 5,64%; 5,69% dan 5,34%.

(6)

vi

ABSTRACT

Ahmad Tanjung Apriawan, 2010, Analysis of Marshall Characteristic on Hot

Mix Asphalt Concrete with Additive Granular Asbuton. Thesis of Civil

Engineering Sebelas Maret University, Surakarta.

The condition of the surface layers of a road section by using a flexible pavement, a problem in the damage, which causes primarily related to the quality of supporting materials such as asphalt and aggregate. Damage will occur if the pavement is rapidly experiencing excessive loading and environmental influences, one of the relatively high temperatures. One way to address road damage occurring early is to improve the performance mix that is modifying the way the additive. With low penetration values and temperature in Indonesia is quite high, asbuton suitable for use as an additive agent. Previous research has shown with the addition of granular asbuton in the mix has a tendency to improve performance against the imposition of a pavement layer.Therefore, the authors did similar studies by adding granular asbuton item in hot mix asphalt concrete, to study the characteristics of marshallnya. The purpose of this study was to determine the pattern of variation relationship mixed with or without added ingredients granular asbuton and to determine the optimum bitument content mixture (OBCmix) to marshall the characteristic value.

In this study using experimental methods conducted in the laboratory with hot mix asphalt concrete is added asbuton item type 5 / 20 with a variation of 0%, 2%, 3%, 4% and 5%. The samples used each of 20 pieces. Tests using the Marshall Test then do anlisis regression and correlation to obtain the characteristic value relationships with variations granular asbuton marshall point.

The results showed that the higher levels are added granular asbuton will cause the value of stability, porosity and Marshall Quotient higher while the value of flow and lower density. The result of linear regression equation analysis of flow charts and porosity based on the specifications of Public Works, 2004, obtained a maximum value of the estimated use of asbuton grain. To use granular asbuton flow to a maximum of 7.93% and 10.01% porosity value. From these two values are used the smallest value is 7.93%. For the optimum bitument content mixture (OBCmix) asphalt concrete with various levels of granular asbuton 0%, 2%, 3%,

4% and 5% in value gained 5.58%, 5.63%, 5.64%, 5 , 69% and 5.34%.

(7)

vii

KATA PENGANTAR

ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Analisis Karakteristik Marshall Pada Aspal Beton Campuran Panas dengan Bahan Tambah Asbuton

Butir”, yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh kadar residu oli terhadap karakteristik nilai penetrasi aspal, serta mengetahui pengaruh kadar residu oli terhadap karakteristik Marshall. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak penulis sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ir. Bambang Santosa, MT , selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

2. Ir. Agus Sumarsono,MT , selaku dosen pembimbing I. 3. Ir. Ari Setyawan, M.Sc, Ph.D, selaku dosen pembimbing II. 4. Tim penguji pada ujian pendadaran skripsi.

5. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing Akademis.

6. Ir. Djoko Sarwono, MT, selaku Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Muh. Sigit Budi Laksana, ST, selaku staff Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

(8)

viii

9. Rekan-rekan mahasiswa Sipil angkatan 2006 dan semua pihak lain yang telah banyak membantu, juga yang tidak bisa disebutkan satu persatu atas bantuannya semoga Allah SWT memberi kelancaran pada kalian semua, amiin...

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.

ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ

Surakarta, September 2010

(9)

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL...i

LEMBAR PERSETUJUAN...ii

LEMBAR PENGESAHAN...iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN...iv

ABSTRAK...v

KATA PENGANTAR...vii

DAFTAR ISI...ix

DAFTAR TABEL...xii

DAFTAR GAMBAR...xiv

DAFTAR LAMPIRAN...xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL...xvii

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah...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. Perkerasan Jalan...7

2.2.2. Konstruksi Perkerasan Jalan...8

2.2.2.1. Konstruksi Perkerasan Lentur (Flexible Pavement)...8

2.2.2.2. Konstruksi Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)...9

2.2.2.3. Konstruksi Perkerasan komposit (Composite Pavement)...10

(10)

x

2.2.4. Bahan-Bahan Konstruksi Lapis Aspal Beton...12

2.2.4.1. Agregat...12

2.3. Pengujian Campuran Asphalt Concrete...23

2.3.1. Pengujian Volumetrik...23

2.3.1.1. Densitas...23

2.3.1.2. Spesific Grafity Campuran...24

(11)

xi

BAB 4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Perhitungan Kebutuhan Material Dasar...40

Halaman 4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall...43

4.3. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall...55

4.3.1. Hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Stabilitas Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...55

4.3.2. Hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Flow Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...58

4.3.3. Hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Densitas Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...61

4.3.4. Hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Porositas Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...63

4.3.5. Hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Marshall QuotientAsphalt Concrete (AC) dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5% ……...66

4.3.6. Hubungan Kadar Asbuton Butir (0%, 2%, 3%, 4% dan 5%) Asphalt Concrete (AC) dengan OBCmix ...69

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan...71

5.2. Saran...72

DAFTAR PUSTAKA...73

(12)

xii

DAFTAR TABEL

Halaman. Tabel 2.1. Perbedaan Kualitas Dasar Masing – Masing Tipe Perkerasan ... 10 Tabel 2.2. Spesifikasi Pemeriksaan Agregat...14 Tabel 2.3. Gradasi Agregat untuk Campuran Asphalt Concrete (AC)...16 Tabel 3.1. Jumlah Benda Uji dengan Variasi Kadar Aspal dan Asbuton

Butir...33 Tabel 4.1. Hasil Perhitungan Kebutuhan Agregat untuk Asbuton Butir

2% dengan Kadar Aspal Minyak 5,5% ...41 Tabel 4.2. Rekapitulasi Job Mix Formula (JMF) ...42 Tabel 4.3. Hasil Uji dan Perhitungan Volumetrik AsphaltConcrete (AC)

dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%...44 Tabel 4.4. Hasil Uji dan Perhitungan Marshall AsphaltConcrete (AC) dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%...45 Tabel 4.5. Hasil Uji dan Perhitungan Volumetrik AsphaltConcrete (AC)

dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 2%...46 Tabel 4.6. Hasil Uji dan Perhitungan Marshall AsphaltConcrete (AC) dengan

Bahan Tambah Asbuton Butir 2%...47 Tabel 4.7. Hasil Uji dan Perhitungan Volumetrik AsphaltConcrete (AC)

(13)

xiii

Tabel 4.12. Hasil Uji dan Perhitungan Marshall AsphaltConcrete (AC) dengan

Bahan Tambah Asbuton Butir 5%...53

Halaman. Tabel 4.13. Rekapitulasi Hasil Perhitungan Uji Marshall dengan Bahan Tambah Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...54

Tabel 4.14. Hasil Regresi dan Korelasi Stabilitas ...55

Tabel 4.15. Hasil Regresi dan Korelasi Flow...58

Tabel 4.16. Hasil Regresi dan Korelasi Densitas ...61

Tabel 4.17. Hasil Regresi dan Korelasi Porositas ...64

Tabel 4.18. Hasil Regresi dan Korelasi Marshall Quotient...67

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman.

Gambar 2.1. Distribusi beban pada struktur jalan...8

Gambar 2.2. Susunan Lapisan Perkerasan Lentur ...9

Gambar 2.3. Susunan Lapisan Perkerasan Kaku ...9

Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Berpikir... ..29

Gambar 3.1. Waterbath...31

Gambar 3.2. Alat Marshal Test... ...32

Gambar 3.3. Diagram Alir Penelitian... ...37

Gambar 3.4. Diagram Analisis Data ...38

Gambar 4.1. Grafik hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Stabilitas untuk Kadar Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%.………...55

Gambar 4.2. Perbandingan Nilai Kadar Asbuton Butir dengan Stabilitas pada OBCmix...57

Gambar 4.3. Grafik hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Flow untuk Kadar Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...58

Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Asbuton Butir dengan Flow pada OBCmix ..59

Gambar 4.5. Perbandingan nilai Kadar Asbuton Butir dengan Flow pada OBCmix.60 Gambar 4.6. Grafik hubungan Kadar Aspal Campuran dengan Densitas untuk Kadar Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%...61

Gambar 4.7. Perbandingan nilai Kadar Asbuton Butir dengan Densitas pada OBCmix...62

Gambar 4.8. Grafik hubungan Kadar Aspal Campuran denganPorositas untuk Kadar Asbuton Butir 0%, 2%, 3%, 4% dan 5%... ...63

Gambar 4.9. Grafik Hubungan Kadar Asbuton Butir dengan porositas pada OBCmix ...65

Gambar 4.10. Perbandingan nilai Kadar Asbuton Butir dengan Porositas pada OBCmix...65

(15)

xv

Halaman. Gambar 4.12. Perbandingan nilai Kadar Asbuton Butir dengan Marshall Quotient

pada OBCmix...68

(16)

xvi

51

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A. Lampiran B. Lampiran C. Lampiran D.

Data Sekunder Data Primer

Dokumentasi Penelitian Surat Kelengkapan

(17)

xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

AASHTO = American Association of State Highway and Transportation Officials

AC = Asphalt Concrete

Ac-Base = Asphalt Concrete – Base Course

AC – BC = Asphalt Concrete – Binder Course AC – WC = Asphalt Concrete – Wearing Course ASTM = American Society for Testing and Material BAI = Buton Asphalt Indonesia

BGA = Buton Granular Asphalt BLA = Bermuda Lake Asphalt C = angka koreksi ketebalan CA = Coarse Agregate

D = densitas F = flow

FA = Fine Agregate gr = gram

HMA = Hot Mix Asphalt k = faktor kalibrasi alat

lb = pounds

MA = Medium Agregate

MQ = Marshall Quotient n = jumlah data NS = Natural Sand

OBC = Optimum Bitumen Content P = porositas

(18)

xviii q = pembacaan stabilitas alat

S = Stabilitas

TLA = Trinidad Lake Asphalt

SGak = specific gravity agregat kasar

SGah = specific gravity agregat halus

SGf = specific gravity filler

SGb = specific gravity aspal

SGmix = specific gravity campuran

SSD = Saturated Surface Dry (berat kering permukaan) Vak = volume agregat kasar

Vah = volume agregat halus

Vb = volume aspal

Vf = volume filler VIM = Void In Mix

VMA = Void In Mix Aggregate VFB = Void Filled By Bitument Wak = berat agregat kasar Wah = berat agregat halus

Wb = berat aspal

Wdry = berat kering/berat di udara Wf = berat filler

Ws = berat SSD

Ww = berat di dalam air x = variabel bebas y = variabel terikat % = prosentase/persen

p _{= phi ( 3,14 )}