i
INVESTIGASI SIFAT ADHESI FISIK, NILAI CBR DAN KETAHANAN DEFORMASI BAHAN RAP
Tugas Ahir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
MUHAMMAD ABDUL KHOLIQ NIM : D 100 100 054
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
iv
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat terselesaikannya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dengan judul “INVESTIGASI SIFAT ADHESI FISIK, NILAI CBR DAN KETAHANAN DEFORMASI BAHAN RAP“. Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Penyusun mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Ahir ini.
Dengan selesainya Tugas Ahir ini penyusun mengucapkan banyak terimakasih kepada :
1) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono,MT.PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Bapak Dr. Mochamad Solikin. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D selaku Pembimbing Utama, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis.
4) Bapak Ir.H. Agus Riyanto, M.T. selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis.
5) Ibu Nurul hidayati, S.T., M.T., Ph.D selaku Penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis.
6) Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Pembimbing Akademik dan sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang juga sangat bermanfaat bagi Penulis.
v
7) Bapak dan ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8) Jajaran staf Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang telah memberi kelancaran kepada Penulis. 9) Bapak, Ibu, dan Keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan
baik material maupun spiritual.
10) Teman – teman teknik sipil angkatan 2010 seperjuangan.
11) Semua pihak– pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masihjauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan Pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, 2016
vi
MOTTO
Jadikanlah Kegagalan untuk menjadi motivasi dalam meraih kesuksesan, setialah kepada yang benar dan kembalikanlah semua kepada kebenaran.
( Mario Teguh )
Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar ( Khalifah Umar )
Optimis dan berani mengambil resiko, keluar dari zona aman untuk meraih kesuksesan, terus semangat dengan usaha dan do’a
( Muhammad Abdul Kholiq )
Apa yang kita lakukan hari ini akan berdampak dimasa yang akan datang, Tanamkan kebaikan untuk meraih keberkahan
vii
PERSEMBAHAN
Saya persembahkan terselesainya Tugas Akhir ini untuk :
Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW.
Keluarga kecilku, ibu dan bapak terimakasih atas pengorbanan kalian dalam mendidik saya hingga sekarang dengan penuh kasih sayang dan keikhlasan, terimakasih pula telah mendukung, mendoakan serta memberikan perhatian demi terselesaikannya Tugas Akhir ini.
Dewangga maytlas, Imam mahmudi, Sufyan ardhinata, team penelitian ini, dan semua teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2010 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuannnya dalam proses menyelesaikan Tugas Akhir baik dorongan semangat, bantuan dalam praktikum maupun do’a.
Agama, Bangsa, Negara serta Almamater dan semua pihak yang telah membantu.
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...i
HALAMAN PENGESAHAN ...ii
PERNYATAAN KEASLIHAN TUGAS AHIR... iii
PRAKATA ... iv
MOTTO ... vi
PERSEMBAHAN ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... .xi
DAFTAR GAMBAR ...xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
DAFTAR RUMUS ... xvii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... xviii
ABSTRAK ...xx ABSTRACT ...xxi BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang...1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan Penelitian ...2 D. Manfaat Penelitian ...3 E. Batasan Masalah ...3 F. Keaslian Penelitian ...4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A.Sifat Adhesi Fisik ...5
B. Deformasi...5
C. RAP ...5
ix BAB III. LANDASAN TEORI
A. Static Immersion Test ...9
B. Dynamic Immersion Test ...9
C. Pemadatan ...10
D. Uji CBR ...12
E. Uji UTM ...13
BAB IV. METODE PENELITIAN A. Bahan Penelitian ...14
B. Peralatan penelitian ...15
C. Lokasi penelitian ...20
D. Tahap penelitian ...20
E. Bagan Alir penelitian ...21
F. Benda Uji ...22
H. Pelaksanaan Penelitian ...23
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Analisis Fisik ...32
B. Analisis Sifat Adhesi Fisik ...35
Static Immersion Test ...35
Dynamic Immersion Test ... 35
C. Analisis Saringan ...36
D. Analisis Kepadatan ...39
E. Analisis Nilai CBR ...42
1.Pemeriksaan CBR Menggunakan mesin CBR... 42
2.Pemeriksaan CBR Menggunakan mesin UTM ...47
F. Analisis Ketahanan Deformasi ...52
1.Pengujian Deformasi Menggunakan alat CBR ...52
x BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ...73 B. Saran ...75
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Persamaan dan Perbedaan Penelitian ...4
Tabel 2.1 Gradasi Agregat Gabungan Untuk Campuran Aspal ...8
Tabel 3.1 Spesifikasi Percobaan Pemadatan Standar...11
Tabel 3.2 Beban Standar Untuk Percobaan CBR ...12
Tabel 4.1 Tabel Spesifikasi (AC-WC) ...14
Tabel 4.2 Jumlah Benda Uji Untuk Pengujian Adhesi Fisik ...22
Tabel 4.3 Jumlah Benda Uji CBR dan UTM ...22
Tabel 5.1 Persen Lolos Pengujian Abrasi ( Material bahan RAP ) ...32
Tabel 5.2 Persen Lolos Pengujian Abrasi ( Material Agg. Baru ) ...33
Tabel 5.3. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan RAP ...34
Tabel 5.4. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agg.baru ...34
Tabel 5.5. Hasil Uji Adhesi Fisik RAP dan Agregat Baru ...35
Tabel 5.6 Pemeriksaan Analisa Saringan RAP Rekayasa...36
Tabel 5.7 Pemeriksaan Analisa Saringan Agg.Baru...38
Tabel 5.8 Kepadatan RAP rekayasa dan Agregat Baru ...40
Tabel 5. 9 Nilai CBR dengan Mesin CBR RAP dan Agregat baru Unsoaked ...45
Tabel 5.10 Nilai CBR dengan Mesin UTM RAP dan Agregat baru Unsoaked...51
Tabel 5. 11 Nilai Deformasi CBR RAP dan Agregat baru Unsoaked ...57
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Grafik hubungan kadar air dan berat volume kering ...11
Gambar 4.1. Peralatan untuk uji Abrasi...15
Gambar 4.2 Alat pengujian Standart Proctor ...16
Gambar 4.3. Peralatan untuk uji Dynamic immersion test...16
Gambar 4.4. Alat penggetar... 17
Gambar 4.5. Mesin CBR untuk uji daya dukung dan deformasi ...17
Gambar 4.6. Mesin UTM untuk uji daya dukung dan deformasi ...18
Gambar 4.7. Satu set ayakan ...18
Gambar 4.8. Timbangan ...19
Gambar 4.9. Gelas ukur ...19
Gambar 4.10. Oven ...20
Gambar 4. 10 Bagan Alir Penelitian ...21
Gambar 5. 1 Grafik Analisa Saringan RAP rekayasa ...37
Gambar 5. 2 Grafik Analisa Saringan Agregat Baru...39
Gambar 5. 3 Grafik Kepadatan RAP rekayasa ...40
Gambar 5. 4 Grafik Kepadatan Agregat baru ...41
Gambar 5.5. Grafik CBR RAP Unsoaked 10 Pukulan ...42
Gambar 5.6 Grafik CBR RAP Unsoaked 35 Pukulan ...43
Gambar 5.7 Grafik CBR RAP Unsoaked 65 Pukulan ...43
Gambar 5.8 Grafik CBR Agregat baru Unsoaked 10 Pukulan ...44
xiii
Gambar 5.10 Grafik CBR Agregat baru Unsoaked 65 Pukulan ...45
Gambar 5.11 Grafik Test CBR Dengan Mesin CBR ...46
Gambar 5.12 Grafik UTM RAP Unsoaked 10 Pukulan...47
Gambar 5.13 Grafik UTM RAP Unsoaked 35 Pukulan ...48
Gambar 5.14 Grafik UTM RAP Unsoaked 65 Pukulan ...48
Gambar 5.15 Grafik UTM agregat baru Unsoaked 10 Pukulan ...49
Gambar 5.16 Grafik UTM agregat baru Unsoaked 35 Pukulan ...50
Gambar 5.17 Grafik UTM agregat baru Unsoaked 65 Pukulan ... 50
Gambar 5.18 Grafik Test CBR Dengan Mesin UTM...51
Gambar 5.19 Grafik Deformasi CBR RAP Unsoaked 10 Pukulan...52
Gambar 5.20 Grafik Deformasi CBR RAP Unsoaked 35 Pukulan ...53
Gambar 5.21 Grafik Deformasi CBR RAP Unsoaked 65 Pukulan ...53
Gambar 5.22 Grafik Deformasi CBR Agregat baru Unsoaked 10 Pukulan ...54
Gambar 5.23 Grafik Deformasi CBR Agregat baru Unsoaked 35 Pukulan ...54
Gambar 5.24 Grafik Deformasi CBR Agregat baru Unsoaked 65 Pukulan ...55
Gambar 5.25 Grafik Deformasi Gabungan CBR RAP Unsoaked ...55
Gambar 5.26 Grafik Deformasi Gabungan CBR Agregat baru Unsoaked ...56
Gambar 5.27 Grafik Titik Kritis Penurunan CBR Unsoaked ...59
Gambar 5.28 Grafik Titik Kritis Beban CBR Unsoaked ...59
Gambar 5.29 Grafik Nilai Slope CBR material RAP Unsoaked...60
Gambar5.30 Grafik Nilai Slope CBR Agregat baru Unsoaked...60
xiv
Gambar 5.32 Grafik Deformasi UTM RAP Unsoaked 35 Pukulan ...62
Gambar 5.33 Grafik Deformasi UTM RAP Unsoaked 65 Pukulan ...62
Gambar 5.34 Grafik Deformasi UTM Agg baru Unsoaked 10 Pukulan ...63
Gambar 5.35 Grafik Deformasi UTM Agg baru Unsoaked 35 Pukulan ...64
Gambar 5.36 Grafik Deformasi UTM Agg baru Unsoaked 65 Pukulan...64
Gambar 5.37 Grafik Deformasi Gabungan UTM RAP Unsoaked ...65
Gambar 5.38 Grafik Deformasi Gabungan UTM Agregat baru Unsoaked.... 65
Gambar 5.39 Grafik Titik Kritis Penurunan Alat UTM Unsoaked ...67
Gambar 5.40 Grafik Titik Kritis Beban Alat UTM Unsoaked...68
Gambar5.44 Grafik Nilai Slope Deformasi UTM RAP Unsoaked...68
Gambar5.41 Grafik Nilai Slope Deformasi UTM Agregat baru Unsoaked...71
Gambar 5.42 Grafik Nilai Deformasi CBR Unsoaked 10 Pukulan... 69
Gambar 5.43 Grafik Nilai Deformasi CBR Unsoaked 35 Pukulan... 70
Gambar 5.44 Grafik Nilai Deformasi CBR Unsoaked 65 Pukulan... 70
Gambar 5.45 Grafik Nilai Deformasi UTM Unsoaked 10 Pukulan... 71
Gambar 5.46 Grafik Nilai Deformasi UTM Unsoaked 35 Pukulan... 71
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I. Hasil Pemeriksaan RAP Rekayasa dan Agregat Baru
L.1. Berat Jenis RAP Halus
L.2. Berat Jenis RAP Sedang
L.3. Berat Jenis RAP Kasar
L.4. Berat Jenis Agregat Baru Halus
L.5. Berat Jenis Agregat Baru Sedang L.6. Berat Jenis Agregat Baru Kasar
L.7. Analisa Saringan RAP Rekayasa
L.8. Analisa Saringan Agregat Baru
Lampiran II. Hasil Pemeriksaan Adhesi Fisik RAP dan Agregat Baru
L.1. Static Immersion Test RAP
L.2. Static Immersion Test Agregat Baru
L.3. Dynamic Immersion Test RAP
L.4. Dynamic Immersion Test Agregat Baru
Lampiran III. Hasil Pemeriksaan Pemadatan RAP Rekayasa dan Agregat Baru
L.1. Pemadatan RAP Rekayasa
L.2. Pemadatan Agregat baru
Lampiran IV. Hasil Pemeriksaan CBR Unsoaked RAP Rekayasa dan Agregat Baru Menggunakan Alat CBR
L.1. CBR Unsoaked RAP Rekayasa
xvi L.3. UTM Unsoaked RAP Rekayasa
L.4. UTM Unsoaked Agregat Baru
Lampiran V. Hasil pemeriksaan Deformasi CBR Unsoaked RAP Rekayasa dan Agregat Baru Menggunakan Alat CBR
L.1. Deformasi CBR Unsoaked RAP Rekayasa
L.2. Deformasi CBR Unsoaked Agregat Baru
L.3. Deformasi UTM Unsoaked RAP Rekayasa
xvii
DAFTAR RUMUS
Rumus Static Immersion Test (4.1) ...23
Rumus Dynamic Immersion Test (4.2) ...25
Rumus Kadar Air (4.3) ...26
Rumus Berat Volum Basah (4.4) ...26
Rumus Berat Volume Kering (4.5) ...26
Rumus CBR (4.6) ...28
Rumus UTM (4.7) ...31
Rumus Pemeriksaan Abrasi RAP (5.1) ...32
xviii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
A = Berat agregat RAP setelah diuji B = Berat agregat RAP sebelum diuji C = Berat Aspal
AC = Asphalt Concrete
AC-WC = Asphalt Concrete Wearing course ASTM = American Standard Testing Material
AASHTO = American Association of State Highway and Transportation Officials BC = Base Course o C = Derajat Celcius CA = Fraksi Kasar FA = Fraksi Sedang MA = Fraksi Halus
CBR = California Bearing Ratio
DIT = Dynamic Immersion Test (Pengujian getaran) HRA = Hot Rolled Asphalt
KN = Kilo Newton
Lbs = Location Based Services
Pt = Beban Percobaan (test load)
Ps = Beban Standar (standard load)
xix
SIT = Static Immersion Test (Pengujian perendaman)
SNI = Standar Nasional Indonesia
SSD = Saturated Surface Dry UTM = Universal Testing Machine
w = kadar Air (Berat air/berat tanah kering oven)
W opt = Kadar Air optimum
d
= Berat Isi kering (Berat isi/kadar air) b
= Berat Isi Basah (Berat tanah basah/isi cetakan) Z AVL = Zero Air Void Line
xx
INVESTIGASI SIFAT ADHESI FISIK, NILAI CBR DAN KETAHANAN DEFORMASI BAHAN RAP
MUHAMMAD ABDUL KHOLIQ
(D 100 100 054)
ABSTRAK
Jalan raya merupakan prasarana yang sering digunakan masyarakat dalam melakukan aktivitas sehari-hari, karena pentingnya peranan jalan maka kondisi jalan yang baik akan sangat mempengaruhi kelancaran dan kenyamanan pengguna jalan. Permasalahan kerusakan jalan yang terjadi setiap tahun mendorong untuk melakukan perbaikan, pemanfaatan aspal daur ulang atau RAP (Reclaymet asphalt pavement) salah satu solusi untuk bisa mengatasi permasalahan jalan. Tujuan penelitian memanfaatkan limbah perkerasan tersebut dan dimodifikasi guna meningkatkan kualitas campuran RAP agar bisa dimanfaatkan kembali.
Penelitian menggunakan metode uji laboratorium terhadap sifat adhesi fisik, nilai CBR dan ketahanan deformasi material RAP dan agregat baru. Pada penelitian dilakukan persiapan, penyiapan alat dan bahan. Pengujian yang dilakukan adalah uji abrasi, berat jenis, analisa gradasi, analisa kepadatan, uji Static immersion test dan Dynamic immersion test untuk mengetahui adhesi aspal terhadap material. Pemeriksaan nilai CBR dan ketahanan deformasi menggunakan alat CBR (California Bearing Ratio) dan alat UTM (Universal Testing Machine). Secara keseluruhan pada penelitian ini membuat 24 benda uji untuk menginvestigasi sifat adhesi fisik, nilai CBR dan ketahanan deformasi. Pada penelitian investigasi sifat adhesi fisik, nilai CBR dan ketahanan deformasi menunjukkan hasil bahwa, secara keseluruhan nilai adhesi fisik RAP dan agregat baru mempunyai kualitas daya ikat terhadap material baik, walaupun keduanya masuk spesifikasi akan tetapi nilai agregat baru lebih bagus dibandingkan material RAP. Nilai CBR dan ketahanan deformasi menunjukkan kualitas material agregat baru lebih tinggi dibandingkan material RAP. Hasil pengujian static immersion test RAP rata-rata didapat 98,48, sedang untuk agregat baru rata-rata didapat 99,87. Pengujian dynamic immersion test RAP rata-rata didapat 97,36 sedang untuk agregat baru didapat 99,54. Hasil uji kepadatan maksimum RAP didapat 1,64 gr/cm3, kadar air optimum 5,1% dengan nilai CBR 32,06, nilai UTM = 33,50. Kepadatan agregat baru, kepadatan maksimum 1,74 gr/cm3, kadar air optimum 5,6%, nilai CBR = 78,50 dan nilai UTM = 59,96. Hasil pengujian deformasi RAP menggunakan alat CBR = 0,10 inchi (650lb), agregat baru = 0,06 inchi (1700lb). Pengujian deformasi RAP menggunakan alat UTM = 0,27 inchi (1200lb), agregat baru = 0,12 inchi (940lb). Hasil penelitian disimpulkan bahwa material RAP dan agregat baru mempunyai nilai adhesi yang baik akan tetapi material RAP untuk nilai daya dukung dan deformasi mempunyai kualitas rendah.
xxi
ADHESION PROPERTIES PHYSICAL INVESTIGATION, THE VALUE OF CBR MATERIALS AND RESISTANCE DEFORMATION RAP
MUHAMMAD ABDUL KHOLIQ
(D 100 100 054)
ABSTRACT
The highway is a public infrastructure that is often used in performing daily activities, because of the importance of the role of the good road conditions will greatly affect the smoothness and comfort of road users. The problems of road damage that occurs every year push to make improvements, the use of recycled asphalt or RAP (Reclaymet asphalt pavement) one of the solutions to overcome the problems of the road. The aim of research utilizing the waste pavement and modified in order to improve the quality of RAP mixture to be used again.
Research using laboratory tests on the physical adhesion properties, the value of CBR and RAP material deformation resistance and new aggregate. In the study carried out preparation, preparation tools and materials. This experiment is testing abrasion, density, gradation analysis, density analysis, test Dynamic Static immersion test and immersion test to determine the adhesion of asphalt to the material. Examination of the value of CBR and deformation resistance using a CBR (California Bearing Ratio) and appliance UTM (Universal Testing Machine). Overall in this study made 24 test specimens to investigate the physical properties of adhesion, the value of CBR and deformation resistance.
In a study investigating the physical adhesion properties, the value of CBR and deformation resistance, shows that, overall physical adhesion value of RAP and aggregate new belt has the power quality of the material either, although both in specs but new aggregate value better than RAP material. CBR value and deformation resistance indicates the quality of the new aggregate material is higher than the RAP material. Results of testing the static immersion test RAP average gained 98.48, while for the new aggregate average gained 99.87. RAP dynamic testing immersion test average of 97.36 was obtained for a new aggregate obtained 99.54. RAP test results obtained maximum density of 1.64 g / cm3, the optimum water content of 5.1% to the value of CBR 32.06, the value of UTM = 33.50. The new aggregate density, maximum density of 1.74 g / cm3, the optimum water content of 5.6%, the value of CBR = 78.50 and the value of UTM = 59.96. RAP deformation test results using a CBR = 0.10 inches (650lb), new aggregate = 0.06 inches (1700lb). RAP deformation testing using a UTM = 0.27 inches (1200lb), new aggregate = 0.12 inches (940lb). The final conclusion is that the RAP and aggregate new material has good adhesion values but RAP material to the value of the carrying capacity and deformation have low quality.
