Efek Peredaman Terhadap Kuat Tarik Tidak Langsung Campuran HRA Yang Mengandung Bahan Pengisi Abu Batu dan Serbuk Arang.

(1)

EFEK PERENDAMAN TERHADAP KUAT TARIK TIDAK LANGSUNG

CAMPURAN HRA YANG MENGANDUNG BAHAN PENGISI ABU BATU DAN

SERBUK ARANG

Derita Lamtiar

NRP : 9821043

Pembimbing: Prof. Ir. Bambang Ismanto, Msc.,PhD

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efek perendaman kuat tarik tidak langsung campuran Hot Rolled Asphalt (HRA) yang mengandung bahan pengisi abu batu dan serbuk arang. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian Marshall dan pengujian kekuatan tarik tidak langsung (Indirect Tensile).

Pengujian Marshall dimaksudkan untuk mendapatkan kadar aspal optimum campuran HRA. Pada pengujian ini benda uji dengan kadar aspal yang berbeda direndam pada temperatur 60 0C untuk 30 buah benda uji selama 30 menit, dan sebanyak 30 benda uji direndam selama 24 jam. Parameter yang diteliti meliputi stabilitas dan kelelehan (flow), stabilitas benda uji yang direndam selama 30 menit dibandingkan dengan stabilitas benda uji yang direndam selama 24 jam untuk

mendapatkan indeks perendaman. Dari pengujian Marshall diperoleh hasil campuran HRA yang mengandung bahan pengisi serbuk arang lebih banyak menyerap aspal sehingga nilai kadar aspalnya lebih tinggi dibandingkan campuran HRA yang mengandung bahan pengisi abu batu.

Kadar aspal optimum yang diperoleh, kemudian digunakan dalam pembuatan benda uji untuk penelitian kuat tarik tidak langsung. Campuaran HRA yang

mengandung bahan pengisi abu batu dan serbuk arang dibandingkan kuat tarik tidak langsungnya. Pada pengujian kuat tarik tidak langsung ini dilakukan waktu

perendaman 7, 14, 21, dan 28 hari pada temperatur ruang (25oC).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran HRA yang menggunakan bahan pengisi abu batu dan bahan pengisi serbuk arang memenuhi kriteria perencanaan Bina Marga, yaitu: Stabilitas, Pelelehan, rongga dalam agregat, rongga dalam campuran dan Marshall Quotient.

(2)

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR

………... i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR

……….….. ii

ABSTRAK

……… iii

KATA PENGANTAR

………. iv

DAFTAR ISI

………..…. vii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

………..…… x

DAFTAR GAMBAR

……….………… xii

DAFTAR TABEL

……….… xiii

DAFTAR LAMPIRAN

………..… xiv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang……… 1

1.2 Tujuan penulisan………..……. 2

1.3 Pembatasan Masalah………... 3

1.4 Metodologi Penelitian………. 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Agregat ……….. 5

2.1.1 Berat jenis Agregat (Specific Gravity)……….……… 6

2.1.2 Ukuran dan gradasi……….……… 7

2.2 Aspal………..……….……… 8

(3)

2.4 Abu Batu……….. 14

2.5 Serbuk Arang……… 15

2.6 Uji Marshall……….. 15

2.7 Indeks Perendaman (IP)……… 16

2.8 Kuat Tarik Tidak Langsung….………. 17

2.9 Uji Statistik……….……….. 19

2.9.1 Hipotesa Statistik……….……….…… 19

2.9.2 Uji –t……….……… 19

BAB 3 UJI LABORATORIUM

3.1 Program Kerja………. 21

3.2 Pengujian Agregat Dan Bahan Pengisi (filler).……… 23

3.3 Pengujian Aspal……….…... 24

3.4 Perencanaan campuaran HRA…………...……….….. 24

3.5 Pengujian Benda uji Dengan Alat Marshall……….……. 25

3.6 Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung……….….……. 25

BAB 4 PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA

4.1 Hasil Pengujian Agregat……….………. 27

4.2 Hasil Pengujian Aspal……….……… 29

4.3 Hasil Uji Marshall……….……….. 30

4.4 Hasil Uji Kuat Tarik Tidak Langsung………... 30

4.5 Analisis Data……….…… 34

4.5.1 Analisis Data Kuat Tarik Tidak Langsung……… 34

(4)

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan………. 37

5.2 Saran……….. 38

DAFTAR PUSTAKA

………..……….. 39

(5)

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

α

= Tingkat keterandalan (level of significance)

Σ

= Sigma

Υ

= Nilai rata-rata sampel

%

= Persen

ºC

= Derajat Celcius

µ

= Nilai rata-rata populasi

AASHTO =

American Association of State Highway and Transportation

Officials (Asosiasi untuk transportasi dan jalan raya Amerika)

ASTM = American Society for Testing and Materials (Badan Penguji dan

Material Amerika)

cm

= Centimeter

cm²

= Centimeter persegi

Gmb

= Kepadatan

Gmm

= Berat jenis maksimum (Theoretical Maximum Specific Gravity)

gr

= Gram

Gsa

= Berat jenis semu (Apparent Specific Gravity)

Gsb

= Berat jenis curah (Bulk Specific Gravity)

Gse

= Berat jenis efektif (Effective Specific Gravity)

Ha

= Hipotesis alternatif

Ho

= Hipotesis awal

(6)

Maks

= Maksimum

Min

= Minimum

ml

= Mililiter

mm

= Milimeter

n

= Jumlah benda uji

Pba

= Kadar aspal terserap terhadap berat total campuran

(Asphalt Absorption)

Pbe

= Kadar aspal efektif terhadap berat total campuran

(Effective Asphalt Absorption)

Pen

= Penetrasi

Pmaks

= Beban maksimum yang dapat di tahan benda uji

SA

= Deviasi standar benda uji yang mengandung serbuk arang

S

B

= Deviasi standar benda uji yang mengandung abu batu

St = Kuat tarik tidak langsung

Sp

= Deviasi standar gabungan

t

= Nilai sebaran statistika t

t

_α

= Nilai kritik sebaran statistika t

UE 18 KSAL = Satuan ekivalen beban as tunggal kendaraan 18.000 pounds

(Unit Equivalent 18 Kips Single Axle Load)

VIM

= Rongga dalam campuran (Voids in Mix)

(7)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung ... 18

Gambar 3.1 Diagram Alir Program Kerja ... 22

Gambar 4.1 Gambar Kurva Gradasi HRA Kelas A Bina Marga ... 29

Gambar 4.2 Hubungan Kuat Tarik Tidak Langsung terhadap Waktu

Perendaman pada HRA yang Mengandung Bahan Pengisi

Abu Batu ...32

Gambar 4.3 Hubungan Kuat Tarik Tidak Langsung terhadap Waktu

Perendaman pada HRA yang Mengandung Bahan Pengisi

Serbuk Arang ... 33

Gambar 4.4 Hubungan Kuat Tarik Tidak Langsung dengan Waktu

(8)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Persyaratan Aspal Keras ... 10

Tabel 2.2 Komposisi Campuran ... 11

Tabel 2.3 Persyaratan Campuran HRA ... 13

Tabel 2.4 Persyaratan Rongga dalam Agregat (VMA) ... 14

Tabel 3.1 Prosedur Pengujian Agregat ... 23

Tabel 3.2 Komposisi Agregat ... 23

Tabel 3.3 Prosedur Pengujian Aspal ... 24

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat ... 28

Tabel 4.2 HRA Kelas A Bina Marga... 28

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Aspal Penetrasi 60 ... 29

Tabel 4.4 Kadar Aspal Optimum... 30

Tabel 4.5 Hasil Uji Kuat Tarik Tidak langsung HRA dengan Bahan

Pengisi Abu Batu ... 31

(9)

Pengisi Serbuk Arang ... 32

Tabel 4.7 Hasil Uji-t dengan Perendaman 7 hari ... 35

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Komposisi Campuran Hot Rolled Asphalt untuk

Memperoleh Kadar Aspal Optimum pada Bahan Pengisi

Abu Batu Perendaman 30 menit (Benda Uji 1) ...41

Memperoleh Kadar Aspal Optimum pada Bahan Pengisi

Abu Batu Perendaman 30 menit (Benda Uji 2)... 42

Abu Batu Perendaman 30 menit (Benda Uji 3)... 43

Lampiran 4 Hasil Percobaan Marshall untuk Memperoleh Kadar

Aspal Optimum Menggunakan Bahan Pengisi Abu Batu

dengan Perendaman 30 menit... 44

Abu Batu Perendaman 24jam (Benda Uji 1) ...45

Abu Batu Perendaman 24jam (Benda Uji 2) ...46

(11)

Abu Batu Perendaman 24 jam (Benda Uji 3) ...47

Aspal Optimum Menggunakan Bahan Pengisi Abu Batu

dengan Perendaman 24 jam... 48

Lampiran 9 Hubungan Kadar Aspal dengan Parameter Marshall pada

filler Abu Batu dengan Perendaman 30 menit...49

Serbuk Arang Perendaman 30 menit (Benda Uji 1) ... 51

Serbuk Arang Perendaman 30 menit (Benda Uji 2) ... 52

Serbuk Arang Perendaman 30 menit (Benda Uji 3) ... 53

Aspal Optimum Menggunakan Bahan Pengisi Serbuk Arang

dengan Perendaman 30 menit... 54

Serbuk Arang Perendaman 24 jam (Benda Uji 1) ...55

(12)

Aspal Optimum Menggunakan Bahan Pengisi Abu Batu

dengan Perendaman 24 jam... 58

Lampiran 18 Hubungan Kadar Aspal dengan Parameter Marshall pada

Filler Serbuk Arang dengan Perendaman 30 menit...59

Lampiran 19 Kadar Aspal Optimum ...61

Lampiran 20 Indeks Perendaman (IP) Abu Batu...62

Lampiran 21 Indeks Perendaman (IP) Serbuk Arang...63

Lampiran 22 Contoh Perhitungan Komposisi Campuran Marshall ...64

Lampiran 23 Hasil Uji Kekuatan Kuat Tarik Tidak Langsung

Menggunakan Bahan Pengisi Abu Batu...69

Lampiran 24 Hasil Uji Kekuatan Kuat Tarik Tidak Langsung

Menggunakan Bahan Pengisi Serbuk Arang ...70

Lampiran 25 Contoh Perhitungan Kuat Tarik Tidak Langsung ...71

Lampiran 26 Hubungan Kuat Tarik Tidak Langsung dengan Waktu

Perendaman 72

Lampiran 27 Contoh Perhitungan Uji-t Pada Perendaman 7 hari ...74

Lampiran 28 Angka Korelasi Stabilitas ...76

(13)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar

Belakang

(14)

Dengan adanya peningkatan itu maka jalan raya diharapkan dapat menampung

beban lalu lintas yang terjadi. Akibat beban lalu lintas tersebut menyebabkan jalan

menjadi cepat rusak. Untuk itu perlu dilakukan perbaikan jalan secara menyeluruh yang

disesuaikan dengan besar volume kendaraan saat ini. Tetapi mengingat keterbatasan

dana yang disediakan pemerintah, maka perbaikan jalan yang dilakukan berupa

pelapisan ulang lapis permukaan jalan. Tujuannya adalah untuk mengembalikan

kekuatan lapis permukaan jalan.

Jalan-jalan di Indonesia sangat cocok menggunakan HRA (Hot Rolled Asphalt)

untuk lapisan permukaan jalan, karena jenis HRA ini memiliki karakteristik yang

menguntungkan untuk kondisi Indonesia, yaitu lebih kedap air, dan lebih lentur

dibandingkan beton aspal dan perkerasan sistem Macadam.

Namun demikian lapis permukaan jalan, jenis HRA memiliki beberapa kelemahan

salah satunya adalah biaya perawatan lebih mahal, untuk memperkecil biaya produksi

tersebut akan dicoba menganti bahan pengisi (filler) abu batu dengan serbuk arang.

Pada studi ini akan dibandingkan kuat tarik pada campuran HRA yang

menggunakan agregat halus abu batu lolos saringan no 200 dengan campuran HRA

yang menggunakan agregat halus serbuk arang yang lolos saringan no 200.

1.2 Tujuan

Penelitian

Tujuan penelitian pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:.

1. Mengevaluasi sifat-sifat Marshall campuran HRA yang mengandung abu batu dan

(15)

2. Membandingkan kuat tarik tidak langsung campuran HRA yang mengandung abu

batu dan serbuk arang.

3. Mengevaluasi efek perendaman terhadap kuat tarik tidak langsung campuran yang

mengandung abu batu dan serbuk arang.

1.3 Pembatasan

Masalah

Pembatasan masalah pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Aspal yang digunakan adalah aspal yang memenuhi spesifikasi penetrasi 60.

2. Agregat yang pakai adalah agregat yang termasuk dalam HRA kelas A menurut

Bina Marga.

3. Kadar bahan pengisi (filler) abu batu dan serbuk arang adalah bagian bahan

pengisi yang lolos saringan no 200.

4. Pengujian hanya dilakukan pada lalu lintas berat

5. evaluasi kuat tarik tidak langsung campuran akan berdasarkan pada tiga kriteria

utama, yaitu:

Karakteristik dasar campuran, yaitu stabilitas, kelelehan (flow),

Marshall

Quotient (MQ), rongga dalam campuran (VIM), dan rongga dalam campuran

agregat (VMA).

Pengujian Marshall perendaman 30 menit, pada temperatur ruangan (25

o

C).

Pengujian Marshall perendaman 24 jam, pada temperatur ruangan (25

o

C).

Pengujian Marshall perendaman 7, 14, 21, dan 28 hari pada temperatur

(16)

1.4 Metodologi

Penelitian

Metodologi penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1.

Tinjauan Pustaka; bahan studi diambil dari berbagai macam sumber yang

digunakan sebagai bahan acuan penelitian Tugas Akhir ini.

2. Pengujian Laboratorium; pengujian dilakukan di Laboratorium Rekayasa Jalan

Raya, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanan, Institut Teknologi Bandung.

3. Analisis Data: data hasil percobaan dianalisis untuk memperoleh perbandingan

antara campuran HRA dengan bahan pengisi debu batu dan bahan pengisi serbuk

arang terhadap kuat tarik tidak langsung .

4. Kesimpulan dan Saran; dari hasil data yang dianalisis dapat ditarik kesimpulan

(17)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut:

1. Sifat-sifat Marshall dalam campuran HRA yang mengandung bahan pengisi abu

batu pada saat kadar aspal optimum, diperoleh nilai stabilitas sebesar 1140 kg,

pelelehan sebesar 3,62 mm, rongga dalam agregat sebesar 16,28 %, rongga dalam

campuran sebesar 4 %, dan Marshall Quotient sebesar 310 kg/mm. Sedangkan

(18)

aspal optimum, diperoleh nilai stabilitas sebesar 1100 kg, pelelehan sebesar 3,57

mm, rongga dalam agregat sebesar 16,615 %, rongga dalam campuran sebesar 4

%, dan Marshall Quotient sebesar 310 kg/mm.

2. Campuran

Hot Rolled Asphalt

yang menggunakan bahan pengisi serbuk arang

lebih banyak menyerap aspal daripada yang menggunakan bahan pengisi abu batu.

Ini dapat dilihat dari kadar aspal optimum yang diperoleh campuran

Hot Rolled

Asphalt

yang menggunakan serbuk arang dengan nilai 6,39 % lebih besar

dibandingkan yang menggunakan bahan pengisi abu batu dengan nilai 5,89 %.

3. Perendaman 7 hari :

Kuat tarik tidak langsung abu batu rata-rata : 0,746 kg/cm

2

Kuat tarik tidak langsung serbuk arang rata-rata : 0,847 kg/cm

2

Kuat tarik tidak langsung serbuk arang lebih tinggi : 11,92 %

Perendaman 14 hari :

Kuat tarik tidak langsung abu batu rata-rata : 0,539 kg/cm

2

Kuat tarik tidak langsung serbuk arang lebih tinggi : 18,21 %

2

Kuat tarik tidak langsung serbuk arang lebih tinggi : 18,88 %

2

(19)

Kuat tarik tidak langsung serbuk arang lebih tinggi : 31,25 %

4. Penggantian bahan pengisi abu batu yang ada pada campuran

Hot Rolled Asphalt

dengan bahan pengisi serbuk arang dapat meningkatkan kekuatan tarik tidak

langsung

Hot Rolled Asphalt

.

5.2 Saran

Dari hasil pengujian ini dapat disarankan hal-hal sebagai berikut:

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap kuat tarik tidak langsung dengan

bahan pengisi serbuk arang dengan agregat yang mempunyai gradasi lain.

2.

Perlu dilakukan pengujian dengan menggunakan temperatur perendaman yang

berbeda-beda, untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kuat tarik tidak langsung

Hot Rolled Asphalt

yang mengandung bahan pengisi serbuk arang.

3.

Perlu dilakukan pengujian terhadap kuat tarik tidak langsung dengan