ABSTRAK. iii. Kata Kunci : Abu batu, Campuran Aspal Emulsi Dingin, Cantabro, ITS, Lalu Lintas Rendah

(1)

iii ABSTRAK

Jenis perkerasan lentur yang digunakan di Indonesia pada umumnya menggunakan campuran aspal panas. Mulai sekitar tahun 1990-an untuk pekerjaan jalan di Indonesia mulai dipergunakan jenis aspal lain yaitu aspal emulsi. Aspal emulsi mempunyai tingkat viskositas yang rendah, sehingga tidak perlu dipanaskan dan tidak menimbulkan polusi, hemat biaya dan waktu. CAED dapat diaplikasikan untuk ruas jalan yang volume lalu lintasnya rendah, pekerjaan skala kecil yang lokasinya menyebar, misalnya untuk pemeliharaan jalan berupa penambalan lubang – lubang jalan, pekerjaan permukaan jalan setelah ada pekerjaan galian utilitas (galian pemasangan kabel, pipa air) dan perkerasan untuk pejalan kaki.

Dalam penelitian ini digunakan aspal emulsi CSS-1 dan agregat berupa abu batu berasal dari Desa Apet, Klungkung-Bali. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana gradasi agregat yang digunakan pada campuran ini, selain itu untuk mengetahui karakteristik CAED dengan agregat abu batu, dan menganalisis kekuatan CAED dengan uji marshall, uji cantabro dan uji kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght Test / ITS).

Tahapan pelaksanaan meliputi pemeriksaan agregat (abu batu), pemeriksaan kadar residu aspal emulsi, pencampuran, pembuatan sampel dengan variasi kadar aspal residu 9%, 9,5%, 10%, 10,5%, 11% dengan 2x(2x75) tumbukan, pengukuran volumetrik dan pengujian Marshall untuk mendapatkan nilai kadar aspal residu optimum. Pengujian selanjutnya peningkatan kekuatan CAED dengan variasi penambahan semen (0 % dan 2 %), waktu curing 1,2 3, 6, 9, dan 12 hari dan full curing, uji cantabro dan uji ITS pada kadar aspal residu optimum (KARO).

Diperoleh Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) 10%, dengan nilai porositas 8,08 % (spesifikasi Bina Marga 5-10%), nilai stabilitas rendaman 1053 kg (spec.>300 kg), penyerapan air 2,05 % (spec max.4%), Tebal Film Aspal 11,79μm (spec >8 μm), VMA 35,61%, VFB 77,34% dan stabilitas sisa sebesar 96%. Setelah itu dibuat sampel tanpa dan penambahan 2% semen. Sampel dicuring di dalam ruangan (untuk 1, 2, 3, 6, 9 dan 12 hari). Sampel dengan kadar semen 2% memberikan nilai stabilitas lebih tinggi dan sampel tanpa penambahan kadar semen memberikan nilai stabilitas lebih rendah. Pada kondisi full curing stabilitas CAED dengan penambahan 0% semen dan 2% semen masing-masing sekitar dua kali lipat stabilitas (1053 kg) pada kadar aspal optimum 10%. Untuk uji cantabro yang diperoleh dari kondisi oven 40ºC tanpa semen 2,07% dan penambahan 2 % semen adalah 2,28%. Sedangkan untuk nilai cantabro pada kondisi full curing didapat hasil uji tanpa penambahan semen 8,26 %, dan dengan penambahan semen 2 % didapat hasil 10,81%. (spesifikasi maks. 16%) dan nilai ITS yang diperoleh dari kondisi oven 40ºC tanpa semen 1201,91 kPa dan penambahan 2 % semen adalah 1709,82 kPa. Sedangkan untuk nilai ITS pada kondisi full curing didapat hasil uji tanpa penambahan semen 2207,22 kPa, dan dengan penambahan semen 2 % didapat hasil 2471,68 kPa

(2)

iv UCAPAN TERIMA KASIH

Om Swastiastu,

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena berkat rahmat-Nyalah penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Karakteristik Campuran Aspal Emulsi Dingin Dengan Agregat Berupa Abu Batu Untuk Perkerasan Jalan Dengan Lalu Lintas Rendah“

Terselesaikannya Tugas Akhir ini tidak lepas dari dorongan serta bantuan berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Ir. I Nyoman Arya Thanaya, ME, Ph.D, selaku dosen pembimbing I. 2. Bapak I Nyoman Karnata Mataram, ST, MT , selaku dosen pembimbing II.

3. PT. Triansidomix (Bapak Gede Sumadi dan Bapak Mamat) yang telah memberikan bantuan berupa bahan yang di perlukan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Laboratorium Pengujian pada Balai Pelaksanaan Jalan Nasional Wilayah VIII

Kementrian Pekerjaan Umum yang telah memberikan fasilitas untuk melakukan beberapa pengujian bahan.

5. Keluarga yang selalu memberikan doa dan dukungan moral dan materiil untuk penulis.

6. Serta teman – teman maupun pihak yang lain yang tidak dapat di sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Karena itu permohonan maaf diucapkan apabila terdapat kesalahan di dalam Tugas Akhir ini. Harapannya semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua kedepannya.

Bukit Jimbaran, Februari 2017

(3)

v DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR ... i

HALAMAN PERNYATAAN ... ii

ABSTRAK…. ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR ISTILAH ... xiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian... 3

1.4 Manfaat Penelitian... 3

1.5 Batasan Masalah dan Ruang Lingkup ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Perkerasan Jalan ... 5

2.1.1 Jenis Konstruksi Perkerasan ... 5

2.1.2 Fungsi Lapis Perkerasan ... 7

2.2 Bahan Perkerasan Campuran Aspal Emulsi Dingin ( CAED ) ... 8

2.3 Agregat ... 8

2.3.1 Klasifikasi Agregat Berdasarkan Ukuran Butirnya ... 9

2.3.2 Sifat Agregat ... 9

2.3.3 Pencampuran Agregat (Blending) ... 15

2.3.4 Spesifikasi Agregat ... 16

2.4 Aspal... 18

2.4.1 Jenis Aspal ... 19

2.4.2 Sifat Aspal ... 27

2.5 Abu Batu ... 28

2.6 Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) ... 28

2.6.1 Gradasi CAED ... 29

2.6.2 Persyaratan Sifat – Sifat CAED ... 32

2.7 Prosedur Desain Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED)... 33

2.7.1 Penentuan Gradasi Agregat dan Proporsi Agregat ... 33

2.7.2 Estimasi Kadar Aspal Emulsi ... 33

2.7.3 Tes Penyelimutan (Coating Test) ... 34

2.7.4 Penyiapan Campuran dan Penentuan Enersi Pemadatan ... 34

(4)

vi

2.7.6 Curing Specimen... 38

2.7.7 Pengujian Modifikasi Marshall ... 39

2.7.8 Penentuan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) ... 39

2.7.9 Perhitungan Tebal Film Aspal (Bitumen Film Thickness) ... 40

2.7.10 Penentuan Stabilitas Sisa (Retained Stability) ... 40

2.7.11 Kekuatan Ultimit Pada CAED ... 40

2.8 Uji Cantabro ... 40

2.9 Uji Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strenght Test ) ... 41

2.10 Kajian Terhadap Spesifikasi CAED Lain ... 42

2.11 Sifat Campuran Latasir... 43

2.12 Sifat Campuran Lataston ... 43

2.13 Sifat Campuran Laston ... 44

2.14 Persyaratan Gradasi Campuran ... 45

2.15 Beban Lalu Lintas ... 45

BAB III METODE ... 46

3.1 Lokasi Penelitian ... 46

3.2 Bahan dan Alat ... 46

3.2.1 Bahan ... 46

3.2.2 Alat ... 46

3.3 Langkah – Langkah Penelitian ... 46

3.4 Pengujian Laboratorium ... 50

3.4.1 Daftar Standar Nasional Indonesia untuk Pengujian Agregat……50

3.4.2 Daftar Standar Nasional Indonesia untuk Pengujian Aspal ... 50

3.5 Pemilihan Gradasi dan Proporsi Campuran ... 50

3.6 Perhitungan Kebutuhan Aspal Emulsi ... 53

3.7 Tes Penyelimutan (Coating Test) ... 54

3.8 Perhitungan Kebutuhan Aspal ... 54

3.9 Pemeriksaan Campuran Aspal Emulsi Dingin dengan Metode ... 55

3.9.1 Pembuatan Benda Uji Campuran Aspal Emulsi Dingin ... 55

3.9.2 Pengujian Campuran Aspal Emulsi Dingin dengan Metode Modifikasi Marshall ... 57

3.10 Pengkondisian Sampel Full Curing ... 58

3.11 Pengujian Cantabro... 58

3.12 Pengujian Indirect Tensile Strength (ITS) ... 59

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 61

4.1 Pengujian Agregat ... 61

4.1.1 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ... 61

4.1.2 Pengujian Angularitas Agregat Halus ... 61

4.1.3 Pengujian Setara Pasir (Sand Equivalen) ... 61

(5)

vii

4.1.5 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar ... 62

4.1.6 Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Filler ... 62

4.2 Pengujian Aspal... 62

4.3 Proporsi Agregat ... 63

4.4 Estimasi Kadar Aspal Emulsi ... 63

4.5 Tes Penyelimutan (Coating Test) ... 63

4.6 Menentukan Enersi Pemadatan ... 64

4.7 Menentukan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) ... 65

4.7.1 Densitas ... 65

4.7.2 Stabilitas Rendaman ... 66

4.7.3 Porositas... 68

4.7.4 Rongga Antar Butiran Agregat/ Voids in Mineral Aggregates .... 69

4.7.5 Rongga Udara Terisi Aspal / Voids Filled with Bitumen ... 70

4.7.6 Penyerapan Air (Kapiler) ... 71

4.7.7 Tebal Film Aspal (TFA) ... 71

4.7.8 Kelelehan (Flow) ... 72

4.8 Penentuan Stabilitas Sisa (Retained Stability) ... 75

4.9 Variasi Kadar Semen ... 75

4.10 Pengujian pada Kondisi Full Curing ... 79

4.11 Pengujian Cantabro pada KARO ... 80

4.12 Pengujian ITS (Indirect Tensile Strength Test) pada KARO ... 81

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 83

5.1 Simpulan... 83

5.2 Saran ... 84

DAFTAR PUSTAKA ... 85

LAMPIRAN A HASIL PEMERIKSAAN AGREGAT DAN ASPAL ... 88

LAMPIRAN B PROPORSI CAED UNTUK TES PENYELIMUTAN ... 94

LAMPIRAN C PENENTUAN ENERSI PEMADATAN CAED... 95

LAMPIRAN D KARAKTERISTIK CAED PADA KARO ... 99

LAMPIRAN E KINERJA CAED TANPA PENAMBAHAN SEMEN DAN PENAMBAHAN 2% SEMEN ... 117

LAMPIRAN F KARAKTERISTIK CAED TANPA PENAMBAHAN SEMEN DAN PENAMBAHAN 2% SEMEN PADA KONDISI FULL CURING ... 131

LAMPIRAN G DOKUMENTASI KEGIATAN PENELITIAN CAED DI LABORATORIUM ... 137

LAMPIRAN H DOKUMENTASI PENERAPAN CAED MENGGUNAKAN AGREGAT ABU BATU DI LAPANGAN ... 142

(6)

viii DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Komponen Perkerasan Lentur ... 5

Gambar 2.2 Komponen Perkerasan Kaku ... 6

Gambar 2.3 Komponen Perkerasan Komposit... 6

Gambar 2.4 Contoh Tipikal Gradasi Agregat ... 11

Gambar 2.5 Pertimbangan Volume Pori Agregat untuk Peraturan SG ... 13

Gambar 2.6 Mekanisme Penggabungan Aspal Emulsi ke Permukaan Agregat ... 23

Gambar 2.7 Ilustrasi Skematis Potensi Zeta Sumber ... 25

Gambar 2.8 Komponen Campuran Beraspal Secara Volumetrik ... 37

Gambar 2.9 Contoh penentuan KARO ... 39

Gambar 2.10 Mesin Los Angeles yang Digunakan pada Uji Cantabro ... 41

Gambar 2.11 Uji kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght Test) ... 42

Gambar 2.12 Pengujian Benda Uji dengan Alat Uji ITS (Indirect Tensile Strength) 42 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 49

Gambar 3.2 Grafik perbandingan gradasi CAEBR type 5 dan latasir kelas A dengan sampel abu batu ... 52

Gambar 4.1 Hasil Penyelimutan dengan Kadar Air 2%, 3%, 4%, 5%, dan 6% ... 64

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan Densitas ... 66

Gambar 4.3 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan Stabilitas ... 67

Gambar 4.4 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan Porositas ... 68

Gambar 4.5 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan VMA ... 69

Gambar 4.6 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan VFB ... 70

Gambar 4.7 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan Penyerapan Air 71 Gambar 4.8 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan TFA ... 72

Gambar 4.9 Grafik Hubungan antara Kadar Aspal Residu dengan Flow ... 73

Gambar 4.10 Penentuan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) ... 74

Gambar 4.11 Peningkatan Nilai Stabilitas Marshall Tanpa Penambahan Semen dan dengan Penambahan 2% Semen Sesuai Waktu Curing ... 76

Gambar 4.12 Persentase peningkatan nilai stabilitas marshall tanpa penambahan semen dan dengan penambahan 2% semen sesuai waktu curing ... 77

Gambar G.1 Saringan yang digunakan untuk menentukan gradasi ... 137

Gambar G.2 Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat halus ... 137

Gambar G.3 Pemeriksaan setara pasir (Sand Equivalen) ... 137

Gambar G.4 Pemeriksaan angularitas agregat halus... 137

Gambar G.5 Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan filler ... 138

Gambar G.6 Penimbangan agregat kasar untuk mencari berat jenis agregat kasar 138 Gambar G.7 Tes penyelimutan (coating test) dengan kadar air 2%, 3%, 4%, 5%, 6% ... 138

Gambar G.8 Proporsi benda uji untuk enersi pemadatan ... 138

(7)

ix Gambar G.10 Melakukan pemadatan pada benda uji menggunakan mesin

penumbuk ... 139

Gambar G.11 Sampel dicuring didalam mould ... 139

Gambar G.12 Sampel setelah dikeluarkan dari cetakan dan dicuring dalam ruangan pada suhu ruang (± 28ºc) ... 139

Gambar G.13 Menimbang kadar air saat testing ... 140

Gambar G.14 Pengujian Stabilitas Marshall dan kelelehan (flow) menggunakan alat marshall digital ... 140

Gambar G.15 Capillary Soaking untuk mendapatkan nilai stabilitas rendaman ... 140

Gambar G.16 Sampel direndam dalam water bath selama 30-40 menit ... 140

Gambar G.17 Pengujian Durabilitas Cantabro ... 141

Gambar G.18 Pengujian ITS (Indirect Tensile Strength Test) ... 141

Gambar H.1 Salah satu lapisan yang akan di patching ... 142

Gambar H.2 Lapisan perkerasan diratakan dengan agregat dan ditumbuk ... 142

Gambar H.3 Persiapan CAED dengan agregat abu batu ... 142

Gambar H.4 Proses tack coat ... 142

Gambar H.5 Penghamparan CAED dengan agregat abu batu ... 143

Gambar H.6 Proses Pemadatan ... 143

Gambar H.7 Hasil patching dilapangan ± 1 minggu ... 143

(8)

x DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi Agregat Kasar ... 17

Tabel 2.2 Spesifikasi Agregat Halus ... 18

Tabel 2.3 Spesifikasi dan Penggunaan Aspal Emulsi ... 26

Tabel 2.4 Gradasi OGEM (Open Graded Emulsion Mixtures) ... 30

Tabel 2.5 Gradasi CAEBR (Campuran Aspal Emulsi Bergradasi Rapat) ... 31

Tabel 2.6 Persyaratan Sifat Campuran CAEBR ... 32

Tabel 2.7 Data Spesifikasi CAED (Campuran Aspal Emulsi Dingin) ... 43

Tabel 2.8 Ketentuan Sifat-Sifat Campuran Latasir ... 43

Tabel 2.9 Ketentuan Sifat-Sifat Campuran Lataston ... 44

Tabel 2.10 Ketentuan Sifat-Sifat Campuran Laston ... 44

Tabel 2.11 Ketentuan Sifat-Sifat Campuran Lataston ... 45

Tabel 3.2 Perbandingan Gradasi CAEBR Type 5 dengan Sampel Abu Batu ... 51

Tabel 3.3 Perbandingan Latasir Kelas A dengan Sampel Abu Batu ... 51

Tabel 3.4 Proporsi Agregat Abu Batu... 53

Tabel 3.5 Kebutuhan Aspal Emulsi Berdasarkan Variasi Kadar Aspal Residu ... 55

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Halus ... 62

Tabel 4.2 Stabilitas Marshall Rendaman dan Porositas terhadap Enersi Pemadatan ... 64

Tabel 4.3 Nilai Karakteristik Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED)... 74

Tabel 4.4 Prosentase Peningkatan Kekuatan CAED Sesuai Waktu Curing ... 78

Tabel 4.5 Nilai Stabilitas CAED dalam Kondisi Full Curing Tanpa Penambahan Semen (0%) dan Penambahan Semen (2%) ... 79

Tabel 4.6 Hasil uji Cantabro ... 80

Tabel 4.7 Perbandingan Uji Cantabro Tanpa Penambahan Semen dalam Kondisi Full Curing ... 81

Tabel 4.8 Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile Strength Test) ... 82

Tabel A.1 Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Halus ... 88

Tabel A.2 Pemeriksaan Angularitas Agregat Halus ... 89

Tabel A.3 Pemeriksaan Setara Pasir (Sand Equivalent) ... 89

Tabel A.4 Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Kasar ... 90

Tabel A.5 Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Filler ... 91

Tabel A.6 Pemeriksaan Analisa Saringan pada Abu Batu ... 92

Tabel A.7 Pemeriksaan Kadar Residu Aspal Emulsi ... 93

Tabel A.8 Specific Grafity Of Cationic Slow Setting... 93

Tabel B.1 Proporsi Campuran dengan Variasi Kadar Air dan Kadar Aspal Residu Awal 10% terhadap Total Campuran (500 gram) ... 94

Tabel C.1 Proporsi Campuran dengan Kadar Air 4% dan Kadar Aspal Residu 10 % terhadap Total Campuran (1200 gram) Untuk Menentukan Enersi Pemadatan ... 95

Tabel C.2 Hasil Pemeriksaan Kadar Air CAED pada Saat Testing ( 2x75) ... 96

Tabel C.3 Hasil Pemeriksaan Kadar Air CAED pada Saat Testing ( 2x2x75) ... 96

(9)

xi Tabel C.5 Hasil Perhitungan Karakteristik Campuran dengan Enersi Pemadatan 2x75

Error! Bookmark not defined.

Tabel C.6 Hasil Perhitungan Karakteristik Campuran dengan Enersi Pemadatan

2x(2x75) ... 98

Tabel D.1 Proporsi Campuran Sampel CAED dengan Kadar Air 4 % dan Kadar Aspal Residu 9 % Terhadap Berat Total Campuran (1200 gram) ... 99

Tabel D.2 Proporsi Campuran Sampel CAED dengan Kadar Air 4 % dan Kadar Aspal Residu 9,5 % Terhadap Berat Total Campuran (1200 gram) ... 100

Tabel D.4 Proporsi Campuran Sampel CAED dengan Kadar Air 4 % dan Kadar Aspal Residu 10,5 % Terhadap Berat Total Campuran (1200 gram) ... 101

Tabel D.6 Hasil Pengukuran dan Penimbangan CAED untuk Menentukan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) ... 102

Tabel D.7 Hasil Pemeriksaan Kadar Air CAED Pada Saat Testing I ... 103

Tabel D.8 Hasil Pemeriksaan Kadar Air CAED Pada Saat Testing II ... 103

Tabel D.9 Hasil Perhitungan SGmix untuk Kadar Aspal Residu 9% ... 104

Tabel D.10 Hasil Perhitungan SGmix untuk Kadar Aspal Residu 9,5% ... 104

Tabel D.11 Hasil Perhitungan SGmix untuk Kadar Aspal Residu 10 % ... 104

Tabel D.12 Hasil Perhitungan SGmix untuk Kadar Aspal Residu 10,5 % ... 105

Tabel D.13 Hasil Perhitungan SGmix untuk Kadar Aspal Residu 11 % ... 105

Tabel D.14 Hasil Perhitungan SGagg untuk Kadar Aspal Residu 9% ... 106

Tabel D.15 Hasil Perhitungan SGagg untuk Kadar Aspal Residu 9.5% ... 106

Tabel D.17 Hasil Perhitungan SGagg untuk Kadar Aspal Residu 10.5% ... 107

Tabel D.19 Hasil Perhitungan Densitas, Porositas, dan Penyerapan Air untuk Kadar Aspal Residu 9 % ... 108

Tabel D.20 Hasil Perhitungan Densitas, Porositas, dan Penyerapan Air untuk Kadar Aspal Residu 9,5 % ... 108

Tabel D.22 Hasil Perhitungan Densitas, Porositas, dan Penyerapan Air untuk Kadar Aspal Residu 10,5 % ... 109

Tabel D.24 Hasil Perhitungan Stabilitas Marshall CAED untuk Menentukan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) ... 111

Tabel D.25 Hasil Perhitungan Volumetrik pada KAR 9 % untuk Menentukan VMA dan VFB ... 111

Tabel D.26 Hasil Perhitungan Volumetrik pada KAR 9,5 % untuk Menentukan VMA dan VFB ... 112

(10)

xii Tabel D.27 Hasil Perhitungan Volumetrik pada KAR 10 % untuk Menentukan

VMA dan VFB ... 112

Tabel D.28 Hasil Perhitungan Volumetrik pada KAR 10,5 % untuk Menentukan VMA dan VFB ... 113

Tabel D.29 Hasil Perhitungan Volumetrik pada KAR 11 % untuk Menentukan VMA dan VFB ... 113

Tabel D.30 Hasil Perhitungan Luas Permukaan Agregat ... 114

Tabel D.31 Hasil Perhitungan Tebal Film Aspal UntukVariasi Kadar Aspal ... 114

Tabel D.32 Kadar Air Saat Testing untuk Menentukan Stabilitas Kering ... 115

Tabel D.33 Hasil Pemeriksaan Stabilitas Kering dan Stabilitas Rendaman untuk Menentukan Stabilitas Sisa ... 116

Tabel E.1 Proporsi Campuran Sampel CAED dengan Kadar Air 4 % dan Kadar Aspal Residu Optimum 10% Tanpa Penambahan Semen ... 117

Tabel E.2 Proporsi Campuran Sampel CAED dengan Kadar Air 4 % dan Kadar Aspal Residu Optimum 10% Penambahan Semen 2% ... 118

Tabel E.3 Hasil Pemeriksaan Kadar Air pada Saat Testing CAED Tanpa Penambahan Semen dan dengan Penambahan Semen 2 % dengan Waktu Curing 1 Hari ... 119

Tabel E.9 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED Tanpa Penambahan Semen dengan Waktu Curing 1 Hari ... 123

Tabel E.10 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED pada Penambahan Semen 2% dengan Waktu Curing 1 Hari ... 123

(11)

xiii Tabel E.15 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED Tanpa Penambahan Semen

dengan Waktu Curing 6 Hari ... 126 Tabel E.16 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED pada Penambahan Semen 2%

dengan Waktu Curing 6 Hari ... 126 Tabel E.17 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED Tanpa Penambahan Semen

dengan Waktu Curing 9 Hari ... 127 Tabel E.19 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED Tanpa Penambahan Semen

dengan Waktu Curing 12 Hari ... 128

Tabel E.21 Hasil Pengujian Cantabro dengan Tanpa Penambahan Semen dan dengan Penambahan 2 % Semen pada Kondisi Oven 40ºC ... 129

Tabel E.22 Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile Strenght) pada Kondisi Oven 40ºC Tanpa Penambahan Semen ... 130

Tabel E.23 Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile Strenght) pada Kondisi Oven 40ºC dengan Penambahan Semen 2 % ... 130

Tabel F.1 Hasil Pemeriksaan Sampel CAED Tanpa Penambahan Semen dalam Kondisi Full Curing ... 131

Tabel F.2 Hasil Pemeriksaan Sampel CAED dengan Penambahan Semen 2 % dalam Kondisi Full Curing ... 131

Tabel F.3 Kadar Air pada Saat Testing CAED Tanpa Penambahan Semen dalam Kondisi Full Curing ... 132

Tabel F.4 Kadar Air pada Saat Testing CAED dengan Penambahan Semen 2 % dalam Kondisi Full Curing ... 132

Tabel F.5 Perhitungan SGmix CAED pada KARO dengan Penambahan 2 % Semen 132

Tabel F.6 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED Tanpa Penambahan Semen dalam Kondisi Full Curing ... 133 Tabel F.7 Hasil Pemeriksaan Karakteristik CAED Tanpa Penambahan Semen dalam Kondisi Full Curing ... 133

Tabel F.8 Hasil Pehitungan VMA dan VFB CAED Tanpa Penambahan Semen dalam Kondisi Full Curing ... 134

Tabel F.9 Hasil Pehitungan VMA dan VFB CAED dengan Penambahan Semen 2% dalam Kondisi Full Curing ... 134

Tabel F.10 Hasil Pengujian Cantabro dengan Tanpa Penambahan Semen dan dengan Penambahan 2 % Semen pada Kondisi Full Curing ... 135 Tabel F.11 Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile Strenght) pada Kondisi Full

Curing Tanpa Penambahan Semen ... 135 Tabel F.12 Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile Strenght) pada Kondisi Full

(12)

xiv DAFTAR ISTILAH

AASHTO = American Association of State Highway Transportation Officials.

Abu Batu = agregat hasil samping mesin pemecah batu atau agregat yang sengaja dibuat dengan memecahkan batu menjadi agregat dengan diameter 0 – 5 mm.

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 = lapis pondasi atas, lapisan perkerasan yang berada diantara lapis permukaan dan lapis pondasi bawah.

(13)

xv

CAED = campuran aspal emulsi dingin.

Cantabro = pelepasan butir agregat akibat menurunnya kelekatan aspal karena gesekan roda kendaraan secara berulang.

Curing = pengkondisian sampel.

CRS = Cationic Rapid Setting.

CMS = Cationic Medium Setting.

CSS = Cationic Slow Setting.

Degradasi = perubahan ukuran butiran karena adanya penghancuran. Fleksible Pavement = perkerasan lentur.

Flow = kelelehan, besarnya perubahan bentuk plastis campuran beraspal hingga batas keruntuhan.

Gradasi = distribusi partikel-partikel agregat berdasarkan ukuran butir. Hotmix = campuran aspal panas.

Impermeabilitas = kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara ke dalam lapisan beton aspal.

Irreversible = tidak dapat mengikuti perubahan suhu.

ITS = indirect tensile strength (kuat tarik tidak langsung)

KARO = kadar aspal tengah dari rentang kadar aspal yang memenuhi semua karakteristik CAED.

Kohesi = kemampuan aspal untuk mempertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi pengikatan.

(14)

xvi Latasir = lapis tipis aspal pasir

Lataston = lapis tipis aspal beton.

Skid resistant = tahanan gesekan antara roda kendaraan dengan permukaan perkerasan (jalan).

Stabilitas = kemampuan campuran aspal untuk menahan beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk.

Sub base = lapisan pondasi bawah, lapisan perkerasasn yang berada diantara lapisan pondasi dan tanah dasar.

Sub grade = tanah dasar, lapisan terbawah dari perkerasan dapat berupa tanah asli atau tanah stabilitas.

Surface = lapisan permukaan, lapisan perkerasan yang berada diatas lapisan pondasi. Lapisan ini paling besar menerima beban lalu lintas.

VFB = voids filled with bitumen (persen ruang diantara partikel agregat (VMA) yang terisi aspal tidak termasuk aspal yang terserap agregat, dinyatakan dalam persen terhadap VMA). VIM = voids in mix (ruang udara diantara partikel agregat yang

diselimuti aspal dalam suatu campuran yang telah dipadatkan, dinyatakan dalam persen terhadap volumen bulk total campuran).

VMA = voids in mineral aggregate (volume rongga di antara partikel agregat pada suatu campuran beraspal yang telah dipadatkan, dinyatakan dalam persen terhadap volume total benda uji campuran).

(15)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkerasan jalan merupakan campuran antara agregat dan bahan pengikat yang digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Jenis perkerasan jalan yang biasa digunakan yaitu perkerasan lentur. Pada umumnya perkerasan jalan menggunakan campuran aspal panas sebagai pelapis ulang, pemeliharaan jalan maupun pembangunan jalan baru. Campuran aspal panas yang biasa digunakan antara lain : Lapis Aspal Beton ( Laston ) atau AC ( Asphalt Concrete ), Lapis Tipis Aspal Beton ( Lataston ) atau HRS ( Hot Rolled Sheets ) dan Lapis Tipis Aspal Pasir (Latasir). Sekitar tahun 1990-an untuk perkerasan jalan di Indonesia mulai dipergunakan jenis aspal lain yaitu aspal emulsi ( MPW-RI,1990).

Aspal merupakan bahan pengikat agregat yang biasa digunakan. Aspal banyak tersedia di Indonesia, yang diperoleh dari pengolahan minyak mentah yang banyak mengandung aspal. Bahan aspal bersifat termoplastis, dimana sifat viskositas/kekentalanya sangat dipengaruhi oleh temperatur.

Aspal emulsi adalah salah satu jenis aspal yang ada. Aspal emulsi merupakan jenis aspal keras yang diemulsikan pada suhu ruang berbentuk cair (Thanaya, 2003). Aspal emulsi memiliki kandungan aspal ( 60% - 70%), air ( 30% - 40%) , dan emulsifier (0,2% - 0,50%). Dalam penggunaannya aspal emulsi tidak memerlukan proses pemanasan untuk menjadikannya cair, sehingga lebih hemat energi. Sifat aspal emulsi tidak akan mengeras jika disimpan, akan tetapi dapat mengendap. Kondisi tersebut tidak mempengaruhi mutunya, maka dari itu diperlukan pengadukan secara berkala. Aspal emulsi dapat dipakai sebagai prime coat, tack coat dan bahan pengikat untuk Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED). Karena sifat fisiknya yang cair dan mempunyai viskositas yang rendah, maka aspal dapat langsung dipergunakan atau dicampurkan dengan agregat tanpa pemanasan terlebih dahulu. Hal ini merupakan kelebihan dari CAED dalam penghematan biaya pemanasan, kemudahan pelaksanaan

(16)

2 pekerjaan dan ramah lingkungan. Tidak terlepas dari itu semua CAED juga memiliki beberapa kekurangan diantaranya : memerlukan waktu yang cukup lama untuk meningkatkan kekuatan (akibat penguapan kandungan air), kurang kuat pada umur awal dan memiliki porositas yang tinggi yang diakibatkan oleh berkurangnya workability saat pemadatan.

Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) cocok digunakan di daerah beriklim tropis seperti di Indonesia, karena akan lebih cepat meningkatkan kekuatan CAED setelah pemadatan yang diakibatkan dari penguapan kandungan air didalamnya. CAED dapat diproduksi secara manual memakai alat pencampur sederhana (pan mixer atau concrete mixer yang dimodifikasi). Selain itu CAED dapat diaplikasikan untuk ruas jalan yang volume lalu lintasnya rendah, pekerjaan skala kecil yang lokasinya menyebar, misalnya untuk pemeliharaan jalan berupa penambalan lubang – lubang jalan (potholes), pekerjaan permukaan jalan setelah ada pekerjaan galian utilitas (galian pemasangan kabel, pipa air , dan lain - lain) dan perkerasan untuk pejalan kaki.

Abu batu merupakan agregat hasil samping mesin pemecah batu atau agregat yang sengaja dibuat dengan memecahkan batu menjadi agregat dengan diameter 0 – 5 mm. Abu batu memiliki bentuk kubikel dan permukaaan kasar, biasanya digunakan sebagai agregat halus pengganti pasir dalam proses pengaspalan. Dimana pada agregat abu batu sudah mengandung komponen filler yang berukuran < 0,075 mm. Saat ini abu batu banyak digunakan sebagai campuran aspal goreng, dimana abu batu dipanaskan dan dicampur aspal secara manual, selanjutnya dihamparkan dan dipadatkan. Pada penelitian ini campuran yang digunakan adalah campuran aspal emulsi dingin (CAED) dengan menggunakan abu batu sebagai agregatnya

Pada studi mengenai campuran aspal emulsi dingin dengan menggunakan agregat abu batu, perlu dilakukan pengujian di laboratorium untuk mengetahui bagaimana gradasi agregat yang perlu digunakan pada campuran ini, selain itu untuk mengetahui karakteristik CAED dengan agregat abu batu, dan menganalisis kekuatan CAED dengan uji marshall , uji cantabro dan uji kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght Test / ITS). Dimana hasil yang diharapkan bisa diaplikasikan di lapangan dengan menghamparkan aspal setebal ± 5 – 10 mm yang diaplikasikan

(17)

3 khususnya pada jalan lingkungan dengan volume lalu lintas rendah. Selain itu campuran ini dapat digunakan sebagai bahan pemeliharaan jalan yang baru mengalami retak – retak kecil atau pengelupasan ringan.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana gradasi agregat abu batu yang digunakan pada Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) ?

2. Bagaimana karakteristik Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) dengan mempergunakan bahan abu batu pada kadar aspal resedu optimum ?

3. Bagaimana peningkatan stabilitas (kekuatan) Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) ?

4. Berapa nilai keausan uji cantabro dan uji kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght Test / ITS) pada Campuran Aspal Emulsi Dingin ?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Untuk menganalisis gradasi pada agregat abu batu yang digunakan

2. Untuk menganalisis karakteristik CAED dengan mempergunakan bahan abu batu 3. Untuk menganalisis peningkatan stabilitas (kekuatan) CAED

4. Untuk menganalisis keausan CAED dengan uji cantabro dan uji kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght Test / ITS)

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini, bahwa dengan diketahuinya karakteristik Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) dengan mempergunakan bahan abu batu dan hasil peningkatan stabilitas, maka dapat memberikan tambahan informasi kepada pihak-pihak terkait tentang penggunaan aspal emulsi untuk diaplikasikan sebagai bahan perkerasan jalan di Indonesia, khususnya pada jalan lingkungan dengan volume lalu lintas rendah.

(18)

4 1.5 Batasan Masalah dan Ruang Lingkup

1. Agregat yang digunakan berupa agregat abu batu saja.

2. Gradasi yang digunakan sesuai gradasi abu batu yang tersedia. 3. Jenis aspal emulsi yang digunakan CSS-1 (Cationic Slow Setting)

4. Peningkatan kekuatan Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) diuji pada umur rencana : 1, 2, 3, 6, 9 dan 12 hari tanpa dan dengan 2 % semen gresik. 5. Karakteristik CAED yang diuji antara lain Porositas (VIM), Stabilitas,

Penyerapan Air, Tebal Film Aspal (TFA), Voids in Mineral Aggregates (VMA) dan Voids Filled with Bitumen (VFB).

6. Uji tambahan yang dilakukan antara lain, keausan uji cantabro dan uji kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strength Test / ITS) pada Campuran Aspal Emulsi Dingin.

7. Campuran dilakukan sebagai terobosan untuk memperoleh data teknis diluar ketentuan spesifikasi.

8. Pengujian Cantabro dan ITS (Indirect Tensile Strength) dilakukan dalam 2 kondisi , yaitu : kondisi curing 1 hari dalam cetakan pada suhu ruang, dilanjutkan dengan oven 40ᵒc selama 24 jam dan kondisi full curing sampai berat konstan.