commit to user
i
KEKUATAN DAN KETAHANAN PADA LAPIS TIPIS
CAMPURAN ASPAL PANAS DENGAN RETONA BLEND 55
Strength and Endurance on Thin Surfacing Hot Mix Asphalt
with Retona Blend 55
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
DisusunOleh:
GALIH FAJAR SUJATMIKO
NIMI 0109033
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
vi
A B S T R A K
Galih Fajar Sujatmiko,2014. Kekuatan Dan Ketahanan Lapis Tipis Campuran Aspal Panas Dengan Retona Blend 55. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pertumbuhan ekonomi menyebabkan pergerakan masyarakat semakin meningkat. Sebagian besar pergerakan masyarakat ditempuh melalui jalur darat sehingga pemeliharaan secara berkala dibutuhkan untuk mempertahankan kondisi perkerasan yang layak. Pemeliharaan lapis permukaan jalan pada saat ini umumnya dikerjakan dengan ketebalan yang cukup tinggi sehingga menimbulkan persoalan baru. Untuk itu dibutuhkan adanya inovasi yang salah satunya dengan lapis tipis campuran aspal panas. Dari sisi penggunaan aspal digunakan retona blend 55. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kekuatan dan ketahanan pada lapis tipis campuran aspal panas dengan retona blend 55 ditinjau dari uji kuat tarik tidak langsung, uji kuat tekan bebas dan uji permeabilitas.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen yang dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya, Jurusan Teknik Sipil, UNS. Pembuatan campuran menggunakan gradasi North Carolina. Pengujian campuran meliputi pengujian kuat tarik tidak langsung, kuat tekan bebas dan permeabilitas pada kondisi kadar aspal optimum. Data yang dianalisis adalah nilai kuat tarik tidak langsung, kuat tekan bebas dan permeabilitas. Analisis data menggunakan metode komparasi antara aspal retona blend 55 dan aspal penetrasi 60/70.
Hasil analisis terhadap benda uji, campuran yang menggunakan aspal retona blend 55
dengan kadar aspal optimum 5,87%, pada pengujian kuat tarik tidak langsung menghasilkan nilai ITS 260,4511 KPa atau mengalami peningkatan sebesar 21,9% dibandingkan menggunakan aspal penetrasi 60/70 dengan kadar aspal optimum sebesar 5,81%. Pengaruh variasi suhu menyebabkan nilai kuat tarik tidak langsung mengalami penurunan. Benda uji yang menggunakan aspal retona blend 55 pada
Thin Surfacing HMA penurunannya lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan
aspal penetrasi 60/70. Pada pengujian kuat tekan bebas, campuran yang menggunakan aspal retona blend 55 menghasilkan nilai UCS 1062,1402 KPa atau mengalami peningkatan sebesar 21,24% dibandingkan menggunakan aspal penetrasi 60/70. Pada pengujian permeabilitas campuran yang menggunakan aspal retona blend 55
menghasilkan koefisien permeabilitas sebesar 8,367 x10-4 cm/detik atau mengalami
penurunan kekedapan sebesar 30,53% dibandingkan menggunakan aspal penetrasi 60/70.
commit to user
vii
A B S T R A C T
Galih Fajar Sujatmiko, 2014. Strength and Endurance of Thin Surfacing Hot Mix Asphalt With Retona Blend 55. Minithesis, Civil Engineering Department, Engineering Faculty of Sebelas Maret University.
The movement of human in transportation caused by economic growth has increased. More movement of human in transportation pas through by land, so periodic maintenance is needed to maintain a proper pavement condition.. Maintenance of the road surface layer is generally done with the thickness was high enough , it raises new issues . So, it is required the innovation with a thin layer of hot mix. This research used retona blend 55 asphalt. The purpose of this research is to find out strength and endurance of thin surfacing hot mix asphalt with retona blend 55 based on indirect tensile strength test, unconfined compressive strength test, and permeability test.
The method used in this research is experimental method which conducted in Highway Laboratory, Civil Engineering Department, UNS. The mixture was made use North Carolina gradation. The mixture was tested with indirect tensile strenght test, unconfined compressive strength test and permeability test on an optimum bitument content. The analyzed data is value of indirect tensile strenght, unconfined compressive strength and permeabilityt. Analyzed of data used comparation method between retona blend 55 asphalt and asphalt penetration 60/70.
The result of analysis on the specimen, mixture used the retona blend 55 asphalt with optimum bitumen content 5,87% on indirect tensile strength testing, the value of ITS is 260.4511 KPa or increased 21,9 % compared used penetration 60/70 asphalt with the optimum bitumen content 5,81% . Influence of the temperature variation cause decrease on Indirect Tensile Strength value’s. The specimen use retona blend 55 asphalt on Thin Surfacing HMA smaller decline than use penetration 60/70 asphalt. In the unconfined compressive strength test, mixture used the retona blend 55 asphalt, the value of UCS is 1062,1402 KPa or increased 21,24 % compared used penetration 60/70 asphalt. In Permeability test, mixture used the retona blend 55
asphalt yielded permeability coefficient at 8,367 x10-4 cm / sec or decreased in
impermeable by 30,53 % compared used penetration 60/70 asphalt.
Keyword : Thin Surface, Retona Blend 55 Asphalt, Indirect Tensile Strength,
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul “Kekuatan Dan Ketahanan Lapis Tipis Campuran Aspal Panas Dengan Retona Blend 55”, sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, penulis sulit untuk mewujudkan penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
3. Ir. Ary Setyawan MSc, PhD, selaku dosen pembimbing I. 4. Ir. Sanusi, MT, selaku dosen pembimbing II.
5. Ir. Endang Rismunarsi, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademis.
6. Segenap dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Muh. Sigit Budi Laksana, ST, selaku staff Laboratorium Jalan Raya. 8. Rekan – rekan Teknik Sipil Angkatan 2009.
9. Teman seperjuangan skripsi, Salvatore, Febri dan Mahardhika. 10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Surakarta, Juni 2014
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ………. i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ………. iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ……….. viii
DAFTAR ISI ……… ix
DAFTAR TABEL ………. xiii
DAFTAR GAMBAR ……… xv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ……….xvi
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ……….. 1
1.2. Rumusan Masalah ………..………... 2
1.3. Batasan Masalah .…………..………. 2
1.4. Tujuan Penelitian ………...3
1.5. Manfaat Penelitian ……… 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ………5
2.2 Dasar Teori ………...8
commit to user
x
2.2.2 Thin Surfacing Hot Mix Asphalt ………...10
2.2.3 Spesifikasi Penyusun Campuran Thin Surfacing HMA ……….…..10
2.2.4 Kadar Aspal Optimum Rencana ………... 11
2.2.5 Material Penyusun Thin Surfacing HMA ……… 12
2.2.5.1 Agregat ………... 12
2.2.5.2 Aspal ………. 13
2.2.5.3 Retona Blend 55………...14
2.2.5.4 Filer ………... 15
2.2.6 Karakteristik Campuran ………...16
2.2.7 Pengujian Campuran Thin Surfacing HMA ………. 18
2.2.7.1 Pengujian Marshall ………19
2.2.7.2 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung ……… 19
2.2.7.3 Uji Kuat Tekan Bebas ………... 19
2.2.7.4 Pengujian Permeabilitas ………20
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Umum………. 21
3.2. Teknik Pengumpulan Data ... 21
3.2.1. Data Primer ………...……….. 22
3.2.2. Data Sekunder ………. 22
3.3. Diagram Alir Penelitian ... 23
3.4. Mencari Reverensi Terkait ... 24
3.5. Peralatan Penelitian ... 24
3.5.1. Alat Uji ITS (Indirect Tensile Strength) ………..……24
3.5.2. Alat Uji UCS (UnconfinedCompressive Strength) ………. 25
commit to user
xi
3.5.4. Alat Penunjang ………...……. 26
3.6. Bahan Penelitian ... 27
3.7. Pemeriksaan Bahan ... 27
3.7.1. Pemeriksaan Agregat ………...……… 27
3.7.2. Pemeriksaan Aspal ………..……… 27
3.8. Pembuatan Benda Uji ... 31
3.8.1. Pembuatan Benda Uji dengan Kadar Aspal Optimum ………...………. 31
3.9. Pengujian Benda Uji ………...…….. 32
3.9.1. Indirect Tensile Strength Test (ITST) ………. 33
3.9.2. UnconfinedCompressive Strength Test (UCST) ……….……33
3.9.3. Uji Permeabilitas ………. 33
3.10. Analisis Data ……….………… 36
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan Penelitian ………. 37
4.1.1 Data Pemeriksaan Agregat ……….……. 37
4.1.2 Data Pemeriksaan Aspal……….……. 38
4.1.3 Data Perencanaan Gradasi ... 39
4.2 Penentuan Kadar Aspal Optimum ………. 40
4.3 Pembuatan Benda Uji Dengan Kadar Aspal Optimum…..…….………... 43
4.4 Hasil Uji Volumetrik ………. 45
4.5 Pengujian Indirect Tensile Strength Test ………...…………48
4.5.1 Perhitungan Regangan Berdasarkan Uji ITS……….. 50
commit to user
xii
4.5.3 Pengaruh Variasi Suhu Terhadap Penggunaan Aspal Retona Blend 55
pada Kadar Aspal Optimum……… 52
4.6 Pengujian Unconfined Compressive Strength Test ………54
4.7. Pengujian Permeabilitas ……… 56
4.8. Pembahasan Hasil Penelitian………... ………...55
4.8.1 Perbandingan Nilai ITS ………... 55
4.8.2 Perbandingan Nilai UCS ………. 56
4.8.3 Perbandingan Nilai Permeabilitas ………57
4.8.4 Perbandingan Karakterisitik Thin Surfacing Hot Mix Asphalt Menggunakan Aspal Penetrasi 60/70 dengan Menggunakan Aspal Retona Blend 55……….. 60
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ………62
5.2. Saran ……….. 63
DAFTAR PUSTAKA ……… xviii
LAMPIRAN
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Gradations for Small NMAS Dense-Graded Asphalt Mixture…..……….11
Tabel 2.2 Karakteristik Aspal Retona Blend 55 ….……….. 15
Tabel 2.3 Kriteria Pemeriksaan Bahan Pengisi (Filler).………... 15
Tabel 2.4 Klasifikasi Campuran Aspal Berdasarkan Angka Permeabilitas ...20
Tabel 3.1 Jumlah benda uji untuk UCST, ITST, dan Uji Permeabilitas …………...32
Tabel 4.1 Data Pemeriksaan Agregat ……….……….. 38
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Aspal Penetrasi 60/70………. 38
Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Aspal Retona Blend 55………... 39
Tabel 4.4 Gradasi yang Digunakan untuk Aspal...………... 36
Tabel 4.5 Rekapitulasi Marshall Properties Aspal Penetrasi 60/70...41
Tabel 4.6 Rekapitulasi Marshall Properties Aspal Retona Blend 55...41
Tabel 4.7 Komposisi Agregat pada KAO untuk Aspal Penetrasi 60/70...44
Tabel 4.8 Komposisi Agregat pada KAO untuk Aspal Retona Blend 55...44
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Volumetrik Benda Uji Pada Kadar Aspal Optimum Aspal Penetrasi 60/70 … ………... 47
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Volumetrik Benda Uji Pada Kadar Aspal Optimum Aspal Retona Blend 55 ………... 47
Tabel 4.11 Rekapitulasi Hasil Pengujian ITS Pada Kadar Aspal Optimum Aspal Penetrasi 60/70……….. 49
Tabel 4.12 Rekapitulasi Hasil Pengujian ITS Pada Kadar Aspal Optimum Aspal Retona Blend 55 ………... 49
Tabel 4.13 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Regangan dan Modulus Elastisitas Pada Kadar Aspal Optimum Aspal Penetrasi 60/70 ……...……... 51
commit to user
xiv
Tabel 4.14 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Regangan dan Modulus Elastisitas Pada Kadar Aspal Optimum Aspal Retona Blend 55..…………... 52
Tabel 4.15 RekapitulasiHasil Pengujian UCS pada KAO Aspal Penetrasi 60/70…. 55
Tabel 4.16 RekapitulasiHasil Pengujian UCS pada KAO Aspal Retona Blend 55… 55
Tabel 4.17 Hasil Perhitungan Permeabilitas Aspal Penetrasi 60/70... 57
Tabel 4.18 Hasil Perhitungan Permeabilitas Aspal Retona Blend 55 .…... 57
commit to user
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Perkerasan Jalan Lentur ………..9
Gambar 2.2 Batasan Gradasi Agregat Thin Surfacing Hot Mix Asphalt……………...11
Gambar 2.3 Diagram Skematik Pembebanan ITS ……….. 19
Gambar 2.4 Pengujian Kuat Tekan Bebas ……….………..20
Gambar 3.1 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ……….….……....23
Gambar 3.2 Alat Uji Kuat Tarik Tidak Langsung ...…..………...25
Gambar 3.3 Alat Uji Permeabilitas Tipe AF-16 ………..26
Gambar 4.1 Agregat ………….………... 37
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Kadar Aspal Penetrasi 60/70 dengan Stabilitas ……..42
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Kadar Aspal Retona Blend 55 dengan Stabilitas…… 42
Gambar 4.4 Perbandingan Benda Uji Sebelum dan Setelah Diuji ITS ……….……..50
Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Variasi Suhu dengan Nilai ITS …………..………….. 52
Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Variasi Suhu dengan Modulus Elastisitas…….……....53
Gambar 4.7 Proses Pengujian Unconfined Compressive Strength Test …………... 55
Gambar 4.8 Benda Uji Sebelum dan Setelah Uji Permeabilitas ………. 57
Gambar 4.9 Perbandingan Nilai ITS ………...58
Gambar 4.10 Perbandingan Nilai UCS ………59
Gambar 4.11 Perbandingan Nilai Koefisien Permeabilitas ………... 60
xv
commit to user
xvi
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
P = beban π = phi ( 3,14 ) % = prosentase/persen γ = berat jenis zat alir
ASTM = American Standard Testing Method
cm = centimeter D = densitas
d = diameter benda uji E = Modulus Elastisitas F = Kuat Desak
fk = faktor konversi fkb = faktor kalibrasi alat gr = gram
h = tebal benda uji
HMA = Hot Mix Asphalt
ITS = Indirect Tensile Strength (kuat tarik tidak langsung)
K = Permeabilitas
commit to user
xvii
MQ = Marshall Quotient
NAPA = National Asphalt Pavement Association
P = Porositas
Pb = kadar aspal optimum rencana
Pi = kuat tarik terkalibrasi Pu = Nilai beban
r = koefisien korelasi r2 = koefisien determinasi
SGb = specific gravitybitumen
SGbj = specific gravity baja
SGca = specific gravitycoarse aggregate
SGf = specific gravityfiller
SGfa = specific gravityfine aggregate
SGmix = specific gravitymixed
SNI = Standar Nasional Indonesia
SSD = Saturated Surface Dry (berat kering permukaan) UCS = UnconfinedCompressive Strength
v = poisson ratio
Wb = berat bitumen
Wca = berat coarse aggregate Wdry = berat kering/berat di udara
Wf = berat filler
Wfa = berat fine aggregate
Ws = berat SSD
