x
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL DEPAN ... i
HALAMAN SAMPUL DALAM ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PENETAPAN PANITIA TESIS ... iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... v
UCAPAN TERIMA KASIH... vi
ABSTRAK ... viii
ABSTRACT ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR TABEL... xvii
DAFTAR ISTILAH ... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Tujuan Penelitian ... 4 1.4 Manfaat Penelitian ... 5 1.5 Batasan Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Perkerasan Jalan ... 6
2.1.1 Jenis Konstruksi Perkerasan ... 6
2.1.2 Struktur Jalan Lentur ... 6
2.2 Daur Ulang Perkerasan Jalan ... 13
2.2.1 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Proses Daur ulang ... 13
2.2.2 Proses Daur Ulang... 15
2.2.3 Daur Ulang Panas (Hot Recycling) ... 15
2.2.4 Daur Ulang Dingin (Cold Recycling) ... 20
2.3 Asphalt Concrete Wearing Course (AC-WC)... 20
2.4 Material Campuran AC – WC ... 21
2.4.1 Aspal ... 21
2.4.2 Agregat ... 28
2.5 Persyaratan Campuran Laston ... 39
2.6 Persyaratan Sifat – sifat Laston ... 38
2.7 Perencanaan Campuran Aspal Panas ... 39
2.7.1 Pengujian Meterial Tambahan ... 43
2.7.2 Penentuan Gradasi Agregat ... 43
2.7.3 Penentuan Proporsi Agregat ... 44
2.7.4 Estimasi Kadar Aspal Awal ... 44
2.7.5 Penentuan Persentase Material Terhadap Berat Total Campuran .. 45
2.7.6 Perhitungan Jumlah Material yang Dibutuhkan ... 45
2.7.7 Pemanasan Material dan Cetakan (Mould) ... 45
2.7.8 Jumlah sampel dan Pemanasan ... 46
2.7.9 Pemadatan Sampel ... 47
2.7.10 Pengukuran Volumetrik Sampel ... 47
2.8 Uji Stabilitas Marshall dan Flow ... 53
2.9 Metode Perencanaan Campuran dengan Kepadatan Mutlak ... 54
2.10 Penentuan Kadar Aspal Optimum ... 56
2.11 Pengujian Stabilitas Marshall Sisa ... 57
2.12 Pengujian Cantrabro ... 57
2.13 Test Ketahanan Deformasi (Deformasi Resistance Test) ... 58
2.14 Test Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile Stiffness Modulus-ITSM) ... 59
2.14.1 Kekakuan (Stiffness) pada Perkerasan Lentur ... 59
2.14.2 Metode Pengujian Kekakuan (Stiffness) ... 62
2.15 Test Rangkak (Creep Test)... 65
2.15.1 Test Rangkak Statis (Static Creep Test)... 66
2.15.2 Test Rangkak Dinamis (Dinamic Creep Test) ... 67
xii
2.15.4 Kemiringan Dari Kurva Rangkak (Slope of creep curve) ... 67
2.16 Test Kelelahan (Fatigue) ... 69
2.17 Penelitian Daur Ulang Campuran Aspal Terdahulu... 74
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian ... 76
3.2 Bahan dan Alat ... 76
3.2.1 Bahan... 76
3.2.2 Alat ... 76
3.3 Tahapan Penelitian ... 80
3.4 Metode Pengambilan Sampel ... 83
3.5 Pengujian Awal ... 84
3.5.1 Ektraksi Campuran Aspal Lama ... 84
3.5.2 Gradasi Campuran Aspal lama Setelah Ektraksi... 88
3.5.3 Pengujian Berat jenis Agregat Setelah Ektraksi ... 88
3.5.4 Kadar Aspal dari Bahan Galian Cold Milling Machine setelah Ektraksi ... 89
3.6 pengujian Material Tambahan Campuran ... 89
3.6.1 Pengujian Agregat Tambahan Campuran ... 90
3.6.2 Pengujian Aspal Tambahan Campuran ... 91
3.7 Penentuan Variasi Kadar Aspal ... 92
3.8 Proporsi Material untuk Campuran ... 93
3.8.1 Proporsi Penambahan Aspal agar sesuai Variasi Kadar Aspal Campuran ... 93
3.8.2 Proporsi Penambahan Agregat agar sesuai Gradasi Campuran ... 94
3.9 Pencampuran aspal dengan Metode Marshall ... 94
3.10 Pengujian Cantabro ... 94
3.11 Penetapan Parameter Uji ... 95
3.11.1 Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile Stiffness Modulus-ITSM) ... 96
3.11.2 Pengujian Kelelahan (Fatigue Test) ... 96
3.12 Pembandingan Benda Uji ... 97
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Awal RAP ... 98
4.2 Pengujian Agregat Tambahan Campuran ... 100
4.2.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar ... 100
4.2.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus ... 104
4.2.3 Pemeriksaan Filler ... 106
4.3 Pengujian Aspal Tambahan Campuran ... 106
4.3.1 Pengujian Berat Jenis Aspal ... 106
4.3.2 Pengujian Penetrasi Aspal ... 106
4.3.3 Pengujian Titik Lembek Aspal... 107
4.3.4 Pengujian Titik Nyala Aspal ... 107
4.3.5 Pengujian Kehilangan Berat Aspal ... 107
4.3.6 Pengujian Daktilitas Aspal ... 108
4.4 Proporsi dan Penambahan Agregat pada Campuran AC –WC ... 108
4.5 Proporsi dan Penembahan Aspal Agar Sesuai Kadar Aspal Campuran ... 111
4.6 Hasil Penyesuaian Gradasi RAP dan Proporsi Material Sesuai Spesifikasi AC – WC ... 112
4.7 Rancangan Campuran Benda Uji Marshall ... 112
4.8 Hubungan Karakteristik dengan Kadar Aspal... 112
4.8.1 Stabilitas ... 113
4.8.2 Flow... 114
4.8.3 Marshall Quotient (MQ) ... 115
4.8.4 Rongga Udara dalam Campuran / Void In the Campacted Mixture (VIM) ... 116
4.8.5 Rongga Antar Butiran Agregat / Void In the Mineral Agregate (VMA) ... 117
4.8.6 Rongga Udara Terisi Aspal / Void Filled with Bitumen (VFB) ... 118
xiv
4.10 Campuran dengan Kepadatan Mutlak / Void In the Compacted Mixture
Percentage Refusal Density (VIM PRD) ... 119
4.11 Penentuan Kadar Aspal Optimum ... 121
4.12 Analisis Karakteristik Campuran AC–WC pada KAO ... 122
4.13 Penentuan Nilai Stabilitas Marshall Sisa Campuran AC – WC pada KAO ... 123
4.14 Karakteristik Campuran AC – WC dengan Pengujian Cantrabro ... 123
4.15 Rangkuman Karakteristik Campuran 1 dan Campuran 2 pada KAO .... 124
4.16 Hasil Uji Stifness Modulus Campuran ... 125
4.17 Hasil Uji Rangkak (Creep) ... 126
4.18 Hasil Uji Kelelahan (Fatigue) ... 128
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ... 132
5.2 Saran ... 133
DAFTAR PUSTAKA ... 134
LAMPIRAN Lampiran A: Pengujian Awal RAP (Recycling Asphalt Pavetment) ... 139
Lampiran B: Hasil Pemeriksaan Agregat ... 142
Lampiran C: Perhitungan Karakteristik Campuran ... 149
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Lapis Perkerasan ... 8
Gambar 2.2 : Diagram In – Plant Recycling Perkerasan Aspal Beton ... 16
Gambar 2.3 : Diagram In – Place Recycling Perkerasan Aspal Beton ... 17
Gambar 2.4 : Pertimbangan Volume Pori Agregat untuk Penentuan SG ... 32
Gambar 2.5 : Komponen Campuran Beraspal Secara Volumetrik ... 53
Gambar 2.6 : Hubungan VIM- Marshall, VIM – PRD dengan Kdar Aspal ... 56
Gambar 2.7 : Contoh Permukaan Kadar Aspal Optimum ... 56
Gambar 2.8 : Hubungan Tegangan – Tegangan Material Visco – Elastis pada Pembebanan Statis ... 60
Gambar 2.9 : Hubungan Tegengan – Regangan Material Visco – Elastis pada Pembebanan Dinamis ... 61
Gambar 2.10 : Ilustrasi Gaya Tekan dan Tarik pada Spesimen Silinder dengan Beban Baris ... 62
Gambar 2.11 : Skema Konfigurasi ITSM Test ... .64
Gambar 2.12 :Bentuk Beban Berulang (Load Pulse), dengan Waktu Memcapai Puncak Beban (Rise Time) dan Beban Puncak (Peak Load) ... 65
Gambar 2.13 : Test Rangkak (Creep Test) ... 65
Gambar 2.14 : Tipikal Dynamic Creep Curve dengan Slove Curve ... 68
Gambar 2.15 : Skema Konfigurasi ITFT ... 71
Gambar 2.16 : Indirect Tensile Fatigue Test (ITFT) ... 71
Gambar 3.1 : Bagan Alir Penelitian ... 81-82 Gambar 4.1 : Grafik Gradasi Dari Bahan Garukan Cold Milling Machine ... 100
Gambar 4.2 : Grafik Gradasi yang Telah Disesuaikan dan Dikoreksikan Sesuai Spesifikasi AC - WC ... 110
Gambar 4.3 : Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan Stabilitas Rata-Rata ... 113
Gambar 4.4 : Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan Flow Rata - Rata ... 114
Gambar 4.5 : Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan MQ Rata-Rata.... 115
xvi
Gambar 4.6 : Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan VIM Marshall Rata-Rata ... 116 Gambar 4.7 : Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan VMA Rata-Rata . 117 Gambar 4.8 : Grafik Hubungan Antara Kadar Aspal dengan VFB Rata-Rata .. 118 Gambar 4.9 : Grafik Hubungan Antara VIM PRD dengan VIM Marshall... 120 Gambar 4.10 : Barchart Karakteristik Campuran dan penentuan KAO ... 121 Gambar 4.11 : Regangan Rangkak Dinamis (Dynamic Creep Strain) ... 126 Gambar 4.12 : Kekakuan Rangkak Dinamis (Dynamic Static Creep Stiffness) .. 127 Gambar 4.13 : Kemiringan Rangkak Dinamis (Dynamic Creep Slope) ... 128 Gambar 4.14 : Hubungan Tegangan dan Jumlah Penulangan Beban Camp. 1 dan
Camp. 2 ... 129 Gambar 4.15 : Hubungan Beban Berulang dan Regangan Camp.1 dan Camp.2 ... 130 Gambar 4.16 : Hubungan Regangan dan Beban Berulang Camp.1 dan Camp.2 ... 130
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Persyaratan Aspal Keras Penetrasi 80/100... 28
Tabel 2.2 : Ketentuan Agregat Kasar ... 35
Tabel 2.3 : Ketentuan Agregat Halus ... 36
Tabel 2.4 : Amplop Gradasi Gabungan untuk Campuran Aspal ... 38
Tabel 2.5 : Persyaratan Sifat - Sifat Campuran Laston ... 39
Tabel 2.6 : Suhu Pemanasan untuk Material Campuran ... 46
Tabel 2.7 : Poisson Rasio untuk perhitungan Kodulus Kekakuan ... 63
Tabel 2.8 : Tipikal Kemiringan Minimum Test Creep Dinamik ... 68
Tabel 3.1 : Berat Benda Uji ... 86
Tabel 4.1 : Gradasi Material Hasil Galian Cold Milling Machine ... 99
Tabel 4.2 : Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar Tambahan ... 103
Tabel 4.3 : Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar Galian Cold Milling Machine 103 Tabel 4.4 : Hasil Pemeriksaan Agregat Halus Tambahan ... 105
Tabel 4.5 : Hasil Pemeriksaan Agregat Halus Galian Cold Milling Machine 106 Tabel 4.6 : Hasil Pengujian Aspal Penetrasi 80/100 ... 108
Tabel 4.7 : Penyesuaian Agregat Tambahan Gradasi Agregat Aspal Lama dengan Cara Coba-coba untuk memenuhi Spesifikasi AC-WC .. 109
Tabel 4.8 : Proporsi Penambahan Kadar Aspal Campuran agar Sesuai Variasi Kadar Aspal ... 111
Tabel 4.9 : Nilai Karakteristik Campuran AC – WC pada Variasi Kadar Aspal ... 119
Tabel 4.10 : Hasil Karakteristik Campuran AC – WC pada KAO ... 122
Tabel 4.11 : Hasil Uji Cantabro Sampel pada KAO 6,05% ... 124
Tabel 4.12 : Rangkuman Karakteristik Campuran ... 124
Tabel 4.13 : Rangkuman Hasil Uji Stiffness Modulus Campuran ... 125
Tabel 4.11 : Persamaan Garis Kelelahan ... 131
xviii
DAFTAR ISTILAH
AC = Asphalt Concrete, Lapisan Aspal Beton (Laston). AC-Base = Asphalt Concrete-Base, laston sebagai lapisan pondasi. AC-BC = Asphalt Concrete-Binder Course, laston sebagai
lapisan pengikat.
AC-WC = Asphalt Concrete-Wearing Course, laston sebagai lapisan aus.
Abrasi = Kehilangan berat akibat pelepasan partikel agregat Adhesi = Kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga
dihasilkan ikatan yang baik antara aspal dengan agregat.
Agregat = Sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lainnya berupa hasil alam atau buatan.
Agregat halus = Agregat dengan ukuran butir lolos saringan No. 4 tertahan saringan No. 200.
Agregat kasar = Agregat dengan ukuran butir tertahan saringan No. 4. Aspal = Material pengikat dengan unsur utama bitumen.
Aspal cair = Campuran aspal keras dengan bahan pencair dari penyulingan minyak bumi.
Aspal emulsi = Campuran aspal keras dengan bahan pengemulsi. Aspal keras = Aspal yang berbantuk padat pada suhu ruang. Aspal minyak = Aspal yang merupakan residu dari minyak bumi. Bahan pengisi (Filler) = Agregat halus yang lolos saringan No.200.
Base course = Lapis pondasi atas, lapisan perkerasan yang berada diantara lapis permukaan dan lapis pondasi bawah. Batuan beku = Batuan yang berasal dari magma yang mendingin atau
membeku.
Batuan metamorf = Batuan yang berasal dari batuan sedimen atau batuan beku yang mengalami perubahan bentuk akibat perubahan tekanan dan temperature kulit bumi.
Batuan sedimen = Batuan yang berasal dari campuran partikel mineral, sisa hewan dan tanaman.
Bitumen = Zat perekat (cementitious) terutama mengandung senyawa hidrokarbon seperti aspal, tar, atau pitch. Bleeding = Keluarnya aspal yang mengisi rongga dalam
campuran.
Cold bin feeds = Instalasi pencampuran aspal dengan menggunakan penampung dingin.
Daktilitas = Plastisitas aspal
Deformasi plastis = Penurunan pada lapisan beraspal dan biasanya disertai perubahan bentuk kearah samping.
Dep. PU = Departemen Pekerjaan Umum
Degradasi = Perubahan ukuran butiran karena adanya
penghancuran.
Durabilitas = Keawetan, kemampuan beton aspal menerima repetisi beban lalu lintas, serta menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim.
Fatigue resistance = Ketahanan lapisan aspal beton dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur dan retak
Filler = Abu yang lolos saringan No.200 tertahan Pan
Flexibility = Kemampuan lapisan untuk mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas yang berulang tanpa terjadi retak dan perubahan volume
Flexsible Pavement = Perkerasan lentur.
Flow = Kelelehan, besarnya perubahan bentuk plastis campuran beraspal hingga batas keruntuhan.
Gradasi = Distribusi partikel-partikel agregat berdasarkan ukuran butir.
Gbt = Berat jenis aspal.
Gsb = Berat jenis bulk total agregat.
Gse = Berat jenis efektif campuran maksimum.
Gmb = Berat jenis campuran padat, perbandingan berat dengan volume campuran.
Gmm = Berat jenis maksimum campuran.
HRS = Hot Rolled Sheet, merupakan lapisan penutup yang terdiri atas campuran antara agregat bergradasi timpang, filler dan aspal keras dengan perbandingan tertentu yang di campur dan dipadatkan dalam keadaan panas.
Hotmix = Campuran aspal panas.
Impermeability = Kemampuan aspal beton untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara ke dalam lapisan beton aspal.
ITFT = Indirect tensile fatigeu test ITSM = Indirect tensile stiffness modulus
Kadar aspal optimum = Kadar aspal tengah dari rentang kadar aspal yang memenuhi semua sifat campuran beton aspal.
Keawetan (Durability) = Kemampuan campuran untuk menahan pengaruh buruk lingkungan dan iklim.
Kelenturan = Kemampuan campuran untuk mengakomodasi
lendutan permanen pada batas-batas tertentu tanpa mengalami retak.
Kohesi = Kemampuan aspal untuk mempertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi pengikatan.
Lapen = Penetrasi macadam
Lasbutag = Lapisan jalan yang terdiri atas campuran agregat, asbuton dan bahan pelunak yang diaduk, dihampar dan dipadatkan secara dingin.
Latasir = Lapisan tipis aspal pasir Lataston = Lapisan tipis aspal beton. Liquid Limit = Batas cair.
xx
PRD = Persentage Refusal Density, kepadatan mutlak. RAP = Recycling Asphalt Pavement, daur ulang aspal lama. Selimut Aspal = Film aspal, tebal lapisan aspal yang menyelimuti butir
agregat, tidak teermasuk yang diserap agregat. Sand Equivalent = Nilai setara pasir
Skid resistant = Tahanan gesekan antara roda kendaraan dengan permukaan perkerasan (jalan).
SNI = Standar Nasional Indonesia.
Soundness test = Uji kebersihan agregat kasar
SSD = Saturated surface dry, permukaan kering jenuh
Stabilitas = Kemampuan campuran aspal untuk menahan beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk.
Sub base course = Lapisan pondasi bawah, lapisan perkerasasn yang berada diantara lapisan pondasi bawah dan tanah dasar.
Sub grade = Tanah dasar, lapisan terbawah dari perkerasan dapat berupa tanah asli atau tanah stabilitas.
Surface course = Lapisan permukaan, lapisan perkerasan yang berada diatas lapisan pondasi. Lapisan ini paling besar menerima beban lalu lintas.
Termoplastis = Menjadi lebih lunak saat temperatur tinggi dan sebaliknya.
VFB = Rongga udara yang terisi aspal / VFB (Voids Filled with Bitumen) yaitu persen ruang diantara partikel agregat yang terisi aspal tidak termasuk aspal yang terserap agregat, dinyatakan dalam persen terhadap VMA.
VIM = Rongga di dalam campuran / VIM (Void in the Compacted Mixture) yaitu ruang udara diantara partikel agregat yang diselimuti aspal dalam suatu campuran yang telah dipadatkan, dinyatakan dalam persen terhadap volumen bulk total campuran.
VMA = Rongga diantara mineral agregat / VMA (Void in the Mineral Agregate) yaitu volume rongga di antara partikel agregat pada suatu campuran beraspal yang telah dipadatkan, dinyatakan dalam persen terhadap volume total benda uji campuran.
Wearing Course = Lapisan aus yaitu lapisan yang langsung menerima gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus.
Workability = Kemudahan pelaksanaan yang dimaksud adalah mudahnya suatu campuran untuk dihamparkan dan didapatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diharapkan.
viii
dengan memanfaatkan bongkaran aspal lama (recycling asphalt pavement-RAP). Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja campuran aspal panas AC – WC yang menggunakan bahan RAP dari hasil garukan cold milling machine dengan agregat baru sebagai tambahan dan perekat aspal pen 80/100. Kinerja yang dievaluasi adalah sifat Marshall pada kadar aspal optimum, cantabro, indirect tensile stiffness modulus, dynamic creep and fatigue. Gradasi RAP disesuaikan dengan menambahkan agregat alam sampai memenuhi spesifikasi di Indonesia. RAP dan agregat tambahan pada KAO dicampur secara panas dan dipadatkan 2x75 tumbukan Marshall, dimana kadar aspal divariasi. Diperoleh kadar aspal optimum 6,05% dengan karakteristik Marshall sebagai berikut: nilai stabilitas 1561,56 kg; flow 3,36 mm; marshall quotient 324,73 kg/mm; VIM marshall 3,360; VMA 15,103%; VFB 77,759%; dan nilai stabilitas Marshall sisa 91,12%. Nilai CAL (Cantabro abration loss) pada kadar aspal optimum adalah sebesar 9,02%. Selanjutnya modulus kekakuan tarik tak langsung (indirect tensile stiffness modulus-ITSM) pada suhu 20°C diperoleh sebesar 8153 Mpa dan stiffnes mudulus pada suhu 20 ⁰C, adjusted sebesar 7933 Mpa. Kinerja rangkak statis (static creep) dengan tekanan 100 kPa pada temperature 40°C memberikan kemiringan (slope) 0,011 regangan-mikro/jumlah pembebanan, dimana perkerasan dapat digunakan untuk perkerasan dengan beban lalu lintas berat. Uji fatigue pada rentang tegangan yang 300; 500 dan 700 kPa, sampel tidak runtuh (pecah) sampai dengan 40.000 kali beban berulang. Kemudian tegangan ditingkatkan menjadi 900; 1100 dan 1300 kPa. Berdasarkan persamaan yang diperoleh dari hubungan regangan dengan pengulangan beban, pada regangan 100 microstrain (με) diperoleh beban berulang sebesar 434.661,58 kali. Pada beban berulang satu juta (106), regangan yang dapat diterima sebesar 92,38 microstrain (με). Kinerja sampel campuran ini memberikan hasil kinerja yang cukup baik, hasil diatas menunjukkan bahwa campuran bersifat kaku namun cukup lentur, sehingga dari hasil ujinya campuran dapat direkomendasikan untuk perkerasan jalan raya.
Kata kunci: AC-WC, Cantabro, Creep, Fatigue, ITSM, Marshall, pen. 80/100, RAP.
ix ABSTRACT
Demand on natural aggregate materials for road pavement can be reduced by utilizing recycling asphalt pavement (RAP). This research was aimed at evaluating the performance of AC-WC hot mixture using RAP materials from cold milling, added with natural aggregates and bound with 80/100 pen asphalt. The performances evaluated were Marshall Properties at optimum asphalt content, cantabro, indirect tensile stiffness modulus, dynamic creep and fatigue. The optimum bitumen on RAP aggregate gradation was adjusted by adding the required amount of natural aggregates to meet the specification in Indonesia. The RAP and added aggregates were hotmixed and compacted with Marshall hummer at 2x75 blows. The asphalt content were varied. It was found that the optimum asphalt content was 6,05 % with the following Marshall characteristics: stability 1561,56 kg; flow 3.36 mm; Marshall quotient 324,73kg /mm; void in mix (VIM) 3,360%, void in mineral aggregate (VMA) 15.103%; and void filled with bitumen (VFB) 77.759% and residual stability 91,12%. The cantabro abration loss (CAL) at optimum asphalt content was 9,02%. Furthermore the indirect tensile stiffness modulus (ITSM) at 20 ⁰C was 8153 Mpa and stiffnes mudulus at 20 ⁰C, adjusted was 7933 Mpa; dynamic creep with 100 kPa pressure at 40°C gave slope 0,011 microsstrain/pulse which can be used for heavy traffic load; fatigue test with stress ranges of 300; 500 and 700 kPa did not fail the samples up to 40,000 times repeated loading. Then the stress was increased to 900; 1100 and 1300 kPa. Based on the equation derived from the strain and repeated loading relationship, at 100 microstrain (με) the repeated load was 434,661.58 times, and at one million (106
) repeated loading, the samples could withstand strain of 92,38 microstrain. Performance samples of this mixture gives a good enough performance results, the indicate result that the mixture have the quality rigid still flexible enough, so that the mixture of the test results can be recommended for highway pavement.
Keywords: AC - WC, Cantabro, Creep, Fatigue, ITSM, Marshall, Pen Asphalt 80/100, RAP.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Guna memperbaiki lebih banyak jalan yang akan direhabilitasi dari material yang masih tersedia, diperlukan suatu cara alternatif untuk meningkatkan keefektifan penggunaan material yang akan digunakan, karena semakin menipisnya ketersediaan material aggregat dan harganya sudah semakin tinggi, untuk memperolehnya cenderung merusak lingkungan. Sistem daur ulang / RAP (recycling asphalt pavetment) adalah teknologi perkerasan jalan dengan pemakaian bahan - bahan / material “bekas” untuk diolah kembali menjadi bahan “baru”. Prinsip dari proses ini adalah memanfaatkan material jalan yang sudah tidak memiliki nilai struktur, untuk diolah dan ditambahkan dengan bahan – bahan baru sehingga memiliki nilai struktural dan mendapatkan hasil yang optimal dari pemanfaatan material RAP yang dapat dipergunakan kembali pada perkerasan jalan. Hal ini memerlukan pengalaman dan keahlian kerja yang memadai. Material yang “tertanam” di badan jalan sudah cukup tebal dan tidak perlu overlay lagi untuk memperbaiki lapis permukaannya, seharusnya yang perlu dilakukan adalah galian (milling) pada perkerasan yang akan di overlay, sehingga badan jalan tidak menjadi tinggi saat dilakukan overlay ulang. Galian dengan menggunakan cold milling machine merupakan salah satu metode penggarukan permukaan eksisting jalan yang kurang rata, cold milling machine tersebut dapat di setting ketebalan sesuai yang diinginkan untuk dilakukan penggarukan pada permukaan jalan serta hasilnya yang didapat cukup bersih, sehingga garukan tersebut sudah langsung dapat di pergunakan untuk campuran perkerasan. Untuk
2
mendesain perkerasan dari material hasil cold milling machine ini perlu di lakukan pengujian agregat dan kadar aspal yang terkandung dalam material itu sendiri, hal ini mengingat sifat penuaan (ageing) perlu diadakan pengujian – pengujian tertentu yang mengarah pada ketentuan material penyusun AC – WC agar pada saat pelaksanaan memenuhi spesifikasi. Jenis kerusakan yang sering terjadi pada perkerasan jalan adalah keretakan yang saling berkaitan akibat kelelahan (fatigue) campuran aspal akibat beban berulang. Pada perkerasan tipis keretakan umumnya terjadi dari bawah di mana terjadi tegangan tarik. Kelelahan merupakan suatu fenomena timbulnya retak akibat beban berulang yang terjadi karena pengulangan tegangan atau regangan yang batasnya masih dibawah batas kekuatan material (Yoder et.al, dalam Pradani, 2012). Sedangkan kekakuan (stiffness) menunjukkan kemampuan campuran aspal untuk menyebarkan beban dan dinyatakan dengan modulus elastis, yaitu perbandingan dari tekanan maksimum terhadap regangan maksimum dari specimen. Selain itu kerusakan yang terjadi pada daerah tanjakan, turunan, persimpangan, dan pintu tol umumnya adalah deformasi plastis. Hal ini karena sebagai pengaruh lalu lintas berat dan waktu pembebanan relatif lama serta akibat sering terjadinya akselerasi dan deakselerasi (Nono, 2004).
Sejauh ini penelitian dengan menggunakan material dari digarukan perkerasan lama dalam campuran AC-WC sudah pernah dilakukan oleh: Pradnyana (2015), Campuran ACWC halus, RAP, AAC (Autoclaved Aerated Concrete) yang digunakan sebagai filler, dengan perekat aspal 60/70, hasil pengujian Marshall yang di dapat dalam pengujian menenuhi spesifikasi Kementerian PU rev.2, 2010 dan Pradani (2011) Laston Lapis Aus (AC-WC) yang berisi RAP, bahan baru, aspal Pen 60/70, dan polimer Styrene-Butadiene-Styrene (SBS). Proporsi RAP yang digunakan adalah 20% dan 30% terhadap berat
total campuran, yang didapat dalam pengujian kelelahan dari campuran menunjukan bahwa naikanya proporsi RAP akan meningkatkan ketahanan lelah campuran.
Pada kesempatan ini, pengujian mempergunakan material hasil garukan cold milling machine dengan perekat aspal pen 80/100 dan agregat tambahan untuk campuran aspal panas AC – WC pada KAO (kadar aspal optimum). Dengan menggunakan perekat aspal pen. 80/100 pada campuran yang dimaksudkan untuk memperlunak aspal lama yang biasanya sudah menjadi keras (Thanaya, 2012). Pengujian lanjutan selain karakteristik Marshall dan pengujian cantrabro abration loss (CAL), pengujian kekakuan (stiffness), kelelahan (fatigue), dan rangkak dinamis (dinamic creep) perlu dilakukan untuk mendapatkan kinerja campuran aspal panas asphalt concrete wearing course (AC-WC) dari hasil garukan cold milling machine dengan perekat aspal pen. 80/100. Pengujian tersebut perlu dilakukan perbandingan dengan campuran tanpa menggunakan RAP yang dimaksudkan untuk pengandalian karakteristik dan kinerja dari campuran yang sesuai dengan spesifikasi Kementerian PU. Rev3 2010.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang dikemukakan berkaitan dengan latar belakang diatas adalah sebagai berikut:
1. Bagaimanakah karakteristik marshall pada campuran aspal panas AC – WC dari hasil garukan cold milling machine dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO ?
2. Berapakah nilai CAL pada campuran aspal panas AC – WC dari garukan cold milling machine dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO?
4
3. Bagaimanakah kinerja modulus kekakuan tarik tak langsung (Indirect Tensile Stiffness Modulus-ITSM) dari hasil garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan perekat aspal pen. 80/100 KAO?
4. Bagaimanakah kinerja rangkak dinamis (dinamic creep) dari hasil garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO?
5. Bagaimanakah kinerja kelelahan (fatigue) dari hasil garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO?
6. Bagaimanakah perbandingan hasil penelitian karakteristik dan kinerja campuran menggunakan garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan data yang tersedia?
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk menganalisis karakteristik Marshall pada campuran aspal panas AC – WC dari hasil garukan cold milling machine dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO.
2. Untuk menganalisis nilai CAL pada campuran aspal panas AC – WC dari hasil garukan cold milling machine dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO.
3. Untuk menganalisis kinerja modulus kekakuan tarik tak langsung (Indirect Tensile Stiffness Modulus-ITSM) dari hasil garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO.
4. Untuk menganalisis kinerja rangkak dinamis (dinamic creep) dari hasil garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO.
5. Untuk menganalisis kinerja kelelahan (fatigue) dari hasil garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan perekat aspal pen. 80/100 pada KAO.
6. Untuk menganalisis perbandingan hasil karakteristik dan kinerja campuran menggunakan garukan cold milling machine pada campuran aspal panas AC – WC dengan data yang tersedia.
1.3 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memanfaatkan material dari bahan garukan cold milling machine agar dapat digunakan secara optimal untuk didaur ulang pada lapisan perkerasan jalan yang merupakan konstribusi nyata dalam menjaga kelestarian lingkungan hidup dan mengarah ke proyek ramah lingkungan. 2. Dengan diterapkan teknologi RAP pada material perkerasan yang digaruk
akan menghasilkan penghematan material untuk perkerasan dengan memakai material dari garukan cold milling machine.
3. Sebagai bahan perbandingan untuk penelitian dan pengembangan selanjutnya pada bidang perkerasan jalan, terutama campuran perkerasan menggunakan hasil garukan cold milling machine.
1.4 Batasan Penelitian
Permasalahan dalam penelitian ini akan dibatasi, mengingat keterbatasan waktu, alat, tenaga dan kesempatan yang ada. Adapun batasan penelitian ini adalah sebagai berikut:
6
1. Bahan yang digunakan dari hasil garukan cold milling machine yang didapat dari stock pile.
2. Faktor umur aspal pada garukan perkerasan aspal lama diabaikan. 3. Tidak memperhitungkan analisa kimia dari perekat aspal pen 80/100. 4. Pengujian sifat aspal dan abrasi agregat RAP tidak dilakukan.
5. Hasil pengujian karakteristik dan kinerja campuran hanya dibandingkan dengan data yang tersedia yaitu campuran AC – WC, menggunakan agregat alam, pen 60/70 (Sapta, 2015) dan akan di ujikan kembali sebagai acuan pada pengendalian karakteristik dan kinerja campuran oleh Thanaya dkk, (2016).
