STUDI KARAKTERISTIK MARSHALL PADA LASTON (AC)
DENGAN BAHAN PENGIKAT DAMAR ASPAL (DASPAL)
KOMBINASI MATERIAL GETAH DAMAR, FLY ASH DAN
MINYAK GORENG
(Marshall Characteristic Study on Asphalt Concrete (AC) using Damar Aspal (Daspal) as a binder with material combination Damar Resins,
Fly Ash and Cooking Oil)
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat mendapatkan gelar Sarjana Pada
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
MOHAMMAD NUR FAUZY
I 1114059
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan petunjuk-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang disusun guna memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya atas nasehat, bimbingan, saran serta motivasi yang diberikan hingga terselesaikannya skripsi ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada:
1. Keluarga ku tercinta yang telah memberikan do’a juga dukungan moral maupun material pada saya, hingga saya bisa menyelesaikan studi ini.
2. Wibowo, S.T., D.E.A. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Ary Setyawan, M.T., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I Skripsi yang telah memberikan arahan, masukan dan bimbingan yang tepat dalam penelitian.
4. Ir. Djumari, M.T. selaku Dosen Pembimbing II Skripsi yang telah memberikan
arahan dan masukan guna tercapainya laporan penelitian yang terbaik.
5. Y. Muslih Purwana, S.T.,M.T., Ph.Dselaku Dosen Pembimbing Akademik yang selama ini telah memberikan bimbingan dan semangat agar segera lulus.
6. Teman-teman TIM DASPAL dengan kerja samanya sampai penelitian ini selesai terlaksana.
7. Teman – teman CGH and friend atas banyak waktu untuk share masalah ketekniksipilan dan obrolan-obrolan menarik lainnya serta banyak kebaikan lain yang tidak tersebutkan.
8. Teman – teman baru dari kos KESUMA yang mengisi hari-hari proses skripsi ini hingga selesai.
iv
10.Teman-teman angkatan 2014 transfer Program Studi Teknik Sipil UNS atas kebersamaan dan kekeluargaan yang telah dibentuk.
Harapan penulis, semoga laporan ini berguna bagi semua pihak. Kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan laporan ini. Terima kasih.
Surakarta, Februari 2017
v
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur Kehadirat Allah SWT, Alhamdulillaah laporan Skripsi ini dapat
terselesaikan dan penulis persembahkan kepada :
Ibunda Emi Mutamimah dan Ayahanda Nurudin B.Sc. Kakanda Ikhwan Rudiyana beserta Sari
Novianti dan Dine Rifnayanti beserta Dadang Sulaeman
yang selalu memberi dorongan semangat moril, materiil dan do’a restunya kepada penulis
sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Skripsi ini.
MOTTO
Terus berusaha belajar e gikuti su ah bagi da Nabi Muha
ad “AW
untuk menggapai ridha Allah SWT karena beliau merupakan suri tauladan yang
baik bagi u at a usia
Tidak ada seseora g ya g le ah dala kehidupa i i ya g ada ha yalah ora g
vi
STUDI KARAKTERISTIK MARSHALL PADA LASTON (AC) DENGANBAHAN PENGIKAT DAMAR ASPAL (DASPAL) KOMBINASI MATERIAL GETAH
DAMAR, FLY ASH DAN MINYAK GORENG
Mohammad NurFauzy
Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email:
mohammadnurfauzy@yahoo.com
ABSTRAK
Aspal merupakan salah satu bahan penyusun dalam perkerasan jalan yang bersumber dari bahan yang tidak dapat diperbaharui. Bio aspal merupakan alternatif untuk menghindari kelangkaan aspal karena bahan penyusunnya bersumber dari bahan yang dapat diperbaharui, salah satu produk bio aspal ialah Daspal (Damar aspal). Penelitian ini menggunakan daspal yang komposisinya terdiri dari serbuk damar, damar bongkahan yang telah ditumbuk, minyak goreng dan fly ash yang dicampur dengan tahapan-tahapan yang telah ditentukan.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat-sifat aspal beton dengan menggunakan alat marshall test untuk mengetahui nilai-nilai meliputi Voids in Mineral Aggregate (VMA), Voids In Mix (VIM), Voids Filled with Bitumen (VFB), kepadatan, stabilitas, flow dan Marshall Quotient sehingga harapannya daspal bisa menjadi alternatif pilihan salah satu bahan perkerasan jalan selain aspal.
Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian sebelumnya (Rusadi, 2016) yang mengamati sifat propertis daspal yang paling mendekati persyaratan spesifikasi penetrasi Aspen. 60/70. Sifat propertis daspal yang terbaik dari penelitian Rusadi dijadikan sebagai data sekunder.Benda Uji campuran daspal dibuat dari agregat nomor campuran VII dengan bahan pengikat daspal sebanyak 5%-7% dengan interval 0,5%. Terhadap benda uji ini, dilakukan Marshall Test, setelah sebelumnya dilakukan uji berat jenis terhadap agregat kasar dan agregat halus.
Komposisi terbaik daspal yaitu serbuk damar 350gr, damar bongkahan yang telah ditumbuk 100gr, fly ash 150gr dan minyak goreng 205gr. Kadar daspal optimum yang didapat adalah sebesar 5,12% dengan nilai stabilitas sebesar 1110,478 kg, nilai flowsebesar 3,23 mm, nilai Voids in Mineral Aggregate (VMA) sebesar 11,480 %, nilai Voids In Mix (VIM) sebesar 1,862%, nilai Voids Filled with Bitumen (VFB) sebesar 83,81%, nilai kepadatan sebesar 2,43 gr/cc dan nilai Marshall Quotient sebesar 355,96 kg/mm.
Penelitian ini masih belum bisa menjadi alternatif pilihan bahan perkerasan karena berdasarkan syarat Spesifikasi Umum Bina Marga Divisi 6 Tahun 2005, nilai VMA dan VIM masih belum memenuhi syarat yang ditentukan, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut untuk memenuhi syarat tersebut.
vii
MARSHALL CHARACTERISTIC STUDY ON ASPHALT CONCRETE (AC) USING
DAMAR ASPAL (DASPAL) AS A BINDER WITH MATERIAL COMBINATION DAMAR RESINS, FLY ASH AND COOKING OIL
Mohammad NurFauzy
Mahasiswa Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret Jln Ir. Sutami 36A, Surakarta 57126. Telp: 0271-634524. Email:
mohammadnurfauzy@yahoo.com
ABSTRACT
Asphalt is one of the constituent materials in the pavement that comes from non-renewable materials. Bio asphalt is an alternative to avoid scarcity of asphalt for constituent materials sourced from renewable materials, a bio product is Daspal bitumen (asphalt Damar). This study uses daspal which is composed of a powder resin, rosin chunks that have been pounded, cooking oil and fly ash mixed with stages that have been determined. The purpose of this study was to determine the properties of asphalt concrete by using the tool marshall test untk know these values include voids in Mineral Aggregate (VMA), voids In Mix (VIM), voids Filled with Bitumen (VFB), density, stability, flow and Marshall Quotient so that expectations can be an alternative choice daspal one ingredient other than asphalt pavement..
This study is a continuation of previous studies (Rusadi, 2016) who observed nature daspal properties closest to Aspen penetration specification requirements. 60/70. The nature of the best properties of the research daspalRusadi used as secondary data. Test objects daspal mixture made from a mixture of the aggregate number VII with a binder daspal as much as 5% -7%, with intervals of 0.5%. Against this test specimen, made Marshall Test, having previously tested the density of the aggregate coarse and fine aggregates.
The composition is best daspal 350gr powder resin, rosin chunks that have been pounded 100gr, 150gr fly ash and cooking oil 205gr. Daspal optimum levels obtained amounted to 5.12% with a value of 1110.478 kg stability, flow value of 3.23 mm, the value of voids in Mineral Aggregate (VMA) of 11.480%, the value of voids In Mix (VIM) of 1.862% , the value of voids Filled with Bitumen (VFB) amounted to 83.81%, the density value of 2.43 gr / cc and Marshall Quotient values of 355.96 kg / mm.
This research still can not be an alternative option for pavement materials based on their terms SpesifikasiUmumBinaMargaDivisi 6, 2005, the value of VMA and VIM still does not meet the requirements set, so further research is needed to meet these requirements.
viii
2.2.6. Perencanaan Pembuatan Benda Uji ... 19
ix
2.2.8. Korelasi (R) dan Determinasi (R²) ... 23
BAB III METODE PENELITIAN ... 24
3.1 Metode Penelitian ... 24
3.2 Lokasi dan waktu Penelitian ... 25
3.3 Teknik dan Pengumpulan Data ... 25
3.4 Peralatan dan Bahan Penelitian ... 25
3.4.1. Peralatan Penelitian ... 26
3.4.2. Bahan Penelitian ... 27
3.5 Pembuatan Benda Uji ... 28
3.6 Pengujian Marshall Test ... 31
3.7 Analisis Data ... 31
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ... 35
4.1 Hasil Pemeriksaan Bahan ... 35
4.1.1. Pemeriksaan Agregat ... 35
4.1.2. Pemeriksaan karakteristik daspal ... 37
4.2 Penentuan Kadar Daspal Optimum Rencana (Pb) ... 39
4.3 Perencanaan Campuran Beraspal ... 40
4.4 Hasil Analisis Penelitian ... 44
4.4.1. Pengujian Volumetrik ... 44
4.4.2. Pengujian Marshall ... 46
4.4.3. Kadar Daspal Optimum ... 52
4.5 Pembahasan Hasil Penelitian ... 53
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
5.1 Kesimpulan ... 57
5.2 Saran ... 58
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Komposisi dari aspal……… 8 Gambar 2.2 Tipe pembakaran dry bottom boiler dengan electrostatic
precipitator……… 12 Gambar 2.3 Contoh berbagai macam gradasi………... 14 Gambar 2.4 Campuran aspal dan agragat yang sudah dipadatkan……... 17 Gambar 3.1 Alur Pelaksanaan Pembuatan Benda Ujidengan agregat las-
ton dan bahan ikat daspal ……….. 32 Gambar 3.2 Alur Pengujian Marshall……… 33 Gambar 3.3 Flowchart Pelaksanaan Penelitian ……..……….…………. 34 Gambar 4.1 Grafik hubungan Berat Jenis Bulk (Density) dengan Kadar
Daspal berdasarkan Syarat SNI 03-1737-1989………. 49
Gambar 4.2 Grafik hubungan VMA dengan Kadar Daspal berdasar- kan syarat Spesifikasi umum Bina Marga Divisi 6 Tahun
2005……… 49
Gambar 4.3 Grafik hubungan VIM dengan Kadar Daspal berdasarkan
syarat Spesifikasi umum Bina Marga Divisi 6 Tahun 2005 50 Gambar 4.4 Grafik hubungan VFB dengan Kadar Daspal berdasarkan
syarat Spesifikasi umum Bina Marga Divisi 6 Tahun 2005 50 Gambar 4.5 Grafik hubungan Stabilitas dengan Kadar Daspal berdasar-
kan syarat Spesifikasi umum Bina Marga Divisi 6 Tahun
2005……… 51
Gambar 4.6 Grafik hubungan Flow dengan Kadar Daspal berdasar- kan syarat Spesifikasi umum Bina Marga Divisi 6 Tahun
2005……… 51
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Ketentuan sifat-sifat Laston Bina Marga 2005……….… 18
Tabel 2.2 Ketentuan sifat-sifat Laston dimodifikasi (AC-Mod) Bina Marga 2005………….……….……….……… 19
Tabel 3.1 Ketentuan Agregat No Campuran VII……….…… 29
Tabel 3.2 Jumlah benda uji untuk menentukan kadar daspal optimum… 31 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Kasar………. 36
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Halus………. 37
Tabel 4.3 Rekapitulasi Pengujian Karakteristik Daspal Modifikasi di- bandingkan Dengan Spesifikasi Aspal Penetrasi………. 38
Tabel 4.4 Matriks Hasil Pegujian Daspal Modifikasi Terhadap Spesifi- kasi Aspal……… 38
Tabel 4.5 Pembuatan Campuran Beraspal dengan Kadar Daspal 5%… 41 Tabel 4.6 Pembuatan Campuran Beraspal dengan Kadar Daspal 5,5%. 42 Tabel 4.7 Pembuatan Campuran Beraspal dengan Kadar Daspal 6%… 42 Tabel 4.8 Pembuatan Campuran Beraspal dengan Kadar Daspal 6,5%. 43 Tabel 4.9 Pembuatan Campuran Beraspal dengan Kadar Daspal 7%… 43 Tabel 4.10 Hasil pengujian volumetrik daspal...………..…….…….… 46
Tabel 4.11 Tabel rasio korelasi stabilitas untuk koreksi tebal benda uji 54mm dan 55,6mm………. 47
Tabel 4.12 Sertifikat Kalibrasi dial stabilitas 40 dan 60………... 47
Tabel 4.13 Hasil Pengujian Marshall Test Daspal……… 48
xii
DAFTAR ISTILAH
Aspal Hasil destilasi akhir dari pengolahan minyak bumi yang memiliki daya lekat yang biasa digunakan sebagai bahan pengikat pada perkerasan jalan.
Asphalten Senyawa berwarna hitam berwujud padat terdiri dari karbon, hydrogen, beberapa terkadang mengandung nitrogen, sulfur, oksigen, nikel dan vanadium.
Berat jenis Perbandingan antara berat suatu zat (dalam hal ini daspal) dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu
Bitumen Bahan hidrokarbon yang memiliki daya lekat berwarna hitam kecoklatan yang bersifat viskoelastis tan kedap air.
Celcius Suatu skala suhu yang didesain supaya titik beku air berada pada 0 derajat dan titik didih pada 100 derajat di
tekanan atmosferik standar. Skala ini mendapat namanya
dari ahli astronomi.
Daspal Singkatan dari Damar aspal . Sejenis Bio-Aspal yang merupakan modifikasi dari Jabung.
Fly Ash Abu terbah hasil dari limbah batubara, memiliki ukuran
seragan dan memiliki sifat pozzolanic.
Getah Damar Resin yang berasal dari pohon damar yang dapat berbentuk kopal maupun serbuk.
Jabung Campuran Getah damar, serbuk batu bata, Minyak goreng yang berasal dari kotagede. Jabung digunakan sebagai
xiii
Massa Jenis (gr/cc) Massa Jenis (Densitas) Massa jenis atau densitas adalah .metric ton per meter kubik (t/m3); gram per cubic centimeter (g/cc).
Pemurnian Damar Suatu Metode untuk memurnikan/memisahkan getah damar dari zat pengotor (tatal kayu, tanah, dll).
Penetrasi Suatu pengujian menyatakan bitumen keras atau lembek (solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum
penetrasi dengan ukuran tertentu, beban, waktu tertentu ke
dalam bitumen pada suhu tertentu.
Penetrasi 60/70 Klasifikasi bahan bitumen untuk campuran perkerasan jalan berdasar nilai penetrasi 60-79dmm.
xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
Bj = Berat benda uji kering oven (gram)
Bk = Berat benda uji kering permukaan jenuh (gram)
Ba = Berat benda uji kering permukaan jenuh di dalam air(gram)
500 = Berat benda uji (gram)
B = Berat piknometer berat air (gram)
Bt = Berat piknometer berisi benda uji dalam air (gram)
a = Persentase agregat a (%)
b = Persentase agregat b (%)
c = Persentase agregat c (%)
d = Persentase agregat d (%)
Bjabulk = Berat Jenis Agregat bulk a (gr/cc)
Bjbbulk = Berat Jenis Agregat bulk b (gr/cc)
Bjcbulk = Berat Jenis Agregat bulk c (gr/cc)
Bjdbulk = Berat Jenis Agregat bulk d (gr/cc)
Bjaapp = Berat Jenis Agregat apparent a (gr/cc)
Bjbapp = Berat Jenis Agregat apparent b (gr/cc)
Bjcapp = Berat Jenis Agregat apparent c (gr/cc)
Bjdapp = Berat Jenis Agregat apparent d (gr/cc)
U = Berat jenis Bulk gabungan
App = Berat jenis Apparent gabungan
V = Berat jenis efektif
xv o = Nilai pembacaan arloji stabilitas
MQ = Nilai Marshall Quotient (Kg/mm)
S = Nilai stabilitas terpasang (Kg)
f = Nilai kelelehan (mm)
Wdry = Berat benda uji sebelum direndam (gram)
Ws = Berat benda uji jenuh air (gram)
Ww = Berat benda uji dalam air (gram)
Gmb = Berat isi benda uji (gram/cc)
Gac = Berat Jenis daspal (gr/cc)
Gse = BJ efektif rata-rata agregat (gr/cc)
Gmm = Densitas {maks. Teoritis}
Gsb = BJ Bulk rata-rata agregat (gr/cc)
Gmb = Berat isi benda uji (gr/cc)
a = Kadar aspal (%)
VMA = nilai prosentase banyaknya rongga terhadap agregat (%)
VIM = nilai prosentase rongga udara yang ada dalam campuran (%)
