2. Penentuan Kadar Aspal Rencana
4.4 Penentuan Kadar Aspal Rencana Rumus
P = 0,035a + 0,045b + Kc + F Dimana :
P = Pendekatan kadar aspal campuran / Kadar aspal rencana a = Persentase agregat tertahan di saringan No. 8
b = Persentase agregat lolos saringan No. 8 tertahan di saringan No. 200 c = Persentase agregat lolos saringan No. 200
K = - 0,15 untuk 11 – 15% lolos saringan No. 200 - 0,20 untuk ≤ 5% lolos saringan No. 200 - 0,18 untuk 6 – 10% lolos saringan No. 200
F = - 0 – 2%, bila data tidak tersedia maka diambil 0,7 – 1 - Untuk LASTON dan AC = 1
- Untuk HRS = 2 Penyelesaian :
a = 100 – 39,99 = 60,01
c = 6,22
K = 0,18 untuk 6 – 10 % lolos saringan No. 200 Jadi,
P = 0,035 (60,01) + 0,045 (33,77) + 0,18 (6,22) + 1 = 2,10 + 1,52 + 1,12 + 1
= 5,7393 → 5,74
Catatan : Diambil kadar aspal 4,7%, 5,2%, 5,7%, 6,2%, dan 6,7%
Tabel 4.13 Kadar Aspal Rencana
Variasi Bahan Tambah KAR
0% 5,74
5% 5,71
10% 5,69
15% 5,63
20% 5,60
Karena setiap penambahan variasi bahan tambah Pasir Kuarsa nilai KAR nya mendekati KAR penggabungan agregat dengan bahan tambah 0%, jadi KAR yang digunakan yaitu dengan bahan tambah 0%.
4.5 Hasil dan Analisa Pengujian Marshall pada Campuran AC-WC untuk Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)
Sebelum melakukan analisis hasil pengujian Marshall dengan menggunakan bahan subtitusi Pasir Kuarsa, kita harus menghitung nilai karakteristik Marshall yang terdiri dari Stabilitas, Flow, Voids in Mix (VIM), Voids in Mineral Aggregate (VMA), Voids Filled with Asphalt (VFA), Density, dan Marshall Quotient (MQ) dengan menggunakan beberapa variasi kadar aspal untuk mendapatkan kadar aspal optimum. Variasi kadar aspal yang digunakan
adalah 4,7%, 5,2%, 5,7%, 6,2%, dan 6,7% dengan masing-masing 2 kali 75 tumbukan. Berikut merupakan hasil rekapitulasi karakteristik Marshall dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.14 Rekapitulasi Pengujian Marshall Campuran AC-WC Pen 60/70 untuk Kadar Aspal Optimum (KAO)
Karakteristik
Marshall Hasil Pengujian Spesifikasi
Kadar Aspal
4,7 5,2 5,7 6,2 6,7
Density 2,26 2,28 2,28 2,28 2,26 ≥2.2
kg/mm3
VIM; % 6,37 4,90 4,11 3,58 3,49 3-5%
VMA; % 15,98 15,70 16,04 16,60 17,54 ≥ 15%
VFA; % 60,16 68,83 74,40 78,46 80,10 ≥ 65%
Stabilitas;kg 832,46 895,33 928,22 901,03 839,06 800-1800 kg
Flow; mm 3,10 2,77 2,60 2,80 3,10 2-4 mm
MQ; kg/mm 268,83 324,86 359,23 322,99 273,97 Min 250
Berdasarkan hasil pengujian maka diperoleh nilai kadar aspal terhadap karakteristik campuran seperti pada Tabel 4.8 Dari hasil pengujian tersebut kita dapat menentukan nilai kadar aspal optimum. Diperoleh keadaan kadar aspal optimum berdasarkan spesifikasi campuran yang digunakan dan yang diperoleh dari hasil uji Marshall Test.
4.5.1 Hubungan Kadar Aspal terhadap Stabilitas
Stabilitas merupakan kemampuan lapis perkerasan jalan untuk menahan beban lalu lintas yang bekerja diatasnya tanpa mengalami perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur dan bleeding.
Stabilitas campuran dalam pengujian Marshall ditunjukkan dengan pembacaan nilai stabilitas dan dikoreksi dengan angka koreksi ketebalan atau
volume benda uji.
Grafik hubungan antara kadar aspal dan stabilitas dapat dilihat pada grafik 4.2 Spesifikasi 800 – 1800 kg
Object 15
Grafik 4. 6 Hubungan Kadar Aspal terhadap Stabilitas
Dari hasil analisis grafik 4.6 menunjukkan bahwa campuran dengan kadar aspal 4,7% hingga kadar aspal 6,7% memenuhi spesifikasi. Semakin besar nilai kadar aspal yang di gunakan akan meningkatkan nilai stabilitas hingga kadar aspal optimum. Tetapi seiring dengan penambahan kadar aspal melebihi nilai optimum maka stabilitasnya akan menurun. Karena tebal selimut aspal bertambah dan dapat mengurangi sifat saling kunci antara agregat.
4.5.2 Hubungan Kadar Aspal terhadap Flow
Flow (kelelehan) adalah kemampuan aspal beton menerima lendutan berulang hingga terjadi deformasi sementara akibat beban lalu lintas, tanpa terjadinya kelelehan atau berupa alur dan retak pada jalan.
Nilai flow pada suatu campuran menunjukkan tingkat kelenturan lapisan perkerasan. Tingkat kelelehan tersebut lebih banyak ditentukan oleh aspalnya.
Semakin banyak aspal yang digunakan dalam suatu campuran maka akan menyebabkan nilai kelelehan suatu campuran semakin tinggi.
Grafik hubungan antara kadar aspal dan flow dapat dilihat pada grafik 4.3 Spesifikasi 2-4 mm
Object 17
Grafik 4. 7 Hubungan Kadar Aspal terhadap Flow
Dari hasil analisis grafik 4.7 menunjukan bahwa nilai flow dari kadar aspal 5,2% mengalami penurunan sampai kadar aspal 6,2% dan mengalami peningkatan pada kadar aspal 6,7%. Hal ini disebabkan semakin bertambah kadar aspal maka aspal akan megisi rongga yang kosong sehingga membuat campuran antara agregat dan aspal saling mengikat dengan baik dan nilai keruntuhan yang terjadi akan rendah.
4.5.3 Hubungan Kadar Aspal terhadap Void in Mix (VIM)
Void in Mix (VIM) adalah parameter yang menunjukkan volume rongga yang berisi udara dalam campuran aspal yang terdiri atas ruang udara diantara partikel agregat yang terselimuti aspal dan dapat dinyatakan dalam persentase (%) volume. Void In Mix digunakan untuk mengetahui besarnya rongga dalam campuran aspal, rongga udara yang dihasilkan ditentukan oleh susunan partikel agregat dalam campuran serta ketidak seragaman bentuk agregat. Rongga udara
merupakan indikator durabilitas campuran beraspal sedemikian sehingga rongga tidak terlalu kecil atau terlalu besar.
Grafik hubungan antara kadar aspal dan VIM dapat dilihat pada grafik 4.4 Spesifikasi 3-5 %
Object 20
Grafik 4. 8 Hubungan Kadar Aspal terhadap Void in Mix (VIM) Dari hasil analisis grafik 4.8 menunjukkan bahwa nilai VIM kadar aspal 4,7% tidak memenuhi spesifikasi yaitu 3%-5%. Pada kadar aspal 5,2%, 5,7%, 6,2% dan 6,7% memenuhi spesifikasi. Dapat dilihat pada grafik 4.4 setiap penambahan kadar aspal, rongga dalam campuran semakin kecil.
4.5.4 Hubungan Kadar Aspal terhadap Voids in Mineral Aggregate (VMA) Voids in Mineral Aggregate (VMA) adalah volume rongga yang terdapat diantara butir-butir agregat dari suatu campuran beraspal yang telah dipadatkan termasuk didalamnya rongga udara dan rongga yang berisi aspal yang dinyatakan dalam persentase volume. VMA tercipta akibat adanya proses pencampuran antara agregat halus, agregat kasar, dan filler. Atau biasa disebut dengan rongga yang tercipta karena adanya pertemuan antara agregat. Agregat bergradasi menerus memberikan rongga antar butiran VMA yang kecil dan menghasilkan
stabilitas yang tinggi tetapi membutuhkan kadar aspal yang rendah untuk mengikat agregat.
Grafik hubungan antara kadar aspal dan VMA dapat dilihat pada grafik 4.5 Spesifikasi min 15%
Object 23
Grafik 4. 9 Hubungan Kadar Aspal terhadap Voids in Mineral Aggregate (VMA)
Dari hasil analisis grafik 4.9 menunjukkan bahwa setiap variasi kadar aspal pada campuran secara menyeluruh memenuhi nilai VMA pada campuran berdasarkan spesifikasi Bina Marga yaitu minimal 15%. Nilai VMA semakin meningkat setiap penambahan kadar aspal diakibatkan rongga di antara agregat semakin besar.
4.5.5 Hubungan Kadar Aspal terhadap Voids Filled with Asphalt (VFA) Void filled with Asphalt (VFA) adalah persen rongga yang terisi aspal pada campuran setelah dipadatkan. Besarnya nilai VFA berpengaruh pada kekedapan campuran terhadap keawetan suatu perkerasan. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai VFA adalah gradasi agregat, kadar aspal, jumlah dan temperature pemadatan.
VFA adalah bagian dari rongga yang berada di antara mineral agregat (VMA) yang terisi oleh aspal efektif yang di nyatakan dalam persen. Dan secara umum
menurut Silvia Sukirman,1999 VFA adalah persen rongga yang terdapat diantara partikel agregat VMA yang terisi aspal, tetapi tidak termasuk aspal yang diserap oleh agregat.
Grafik hubungan antara kadar aspal dan VFA dapat dilihat pada grafik 4.6 Spesifikasi min 65%
Object 25
Grafik 4. 10 Hubungan Kadar Aspal terhadap Voids Filled with Asphalt (VFA)
Dari hasil analisis grafik 4. 10 menunjukkan bahwa kadar aspal 4,7%
tidak memenuhi spesifikasi. Tetapi nilai VFA mengalami kenaikan dari kadar aspal 5,2% sampai kadar aspal 6,7%. Semakain tinggi kadar aspal dalam campuran maka semakin tinggi nilai VFA dalam campuran. Hal ini disebabkan oleh besarnya kadar aspal yang mengisi rongga agregat sehingga bukan hanya rongga pada agregat yang akan terisi oleh aspal melainkan rongga yang terdapat diantara butiran agregat (VIM) juga terisi oleh aspal. Pada kadar aspal 4,7%
persentase VFA tidak memenuhi spesifikasi artinya kadar aspal yang digunakan kurang sehingga volume rongga yang terisi aspal menjadi kurang.
4.5.6 Hubungan Kadar Aspal terhadap Density
Density atau kerapatan adalah rasio antara berat benda uji kering dengan volume benda uji. Faktor-faktor yang mempengaruhi density adalah temperatur, komposisi, kadar bahan tambah, pemadatan, dan kadar aspal. Semakin tinggi nilai stabilitasnya maka semakin tinggi pula nilai densitynya. Grafik hubungan antara kadar aspal dan density dapat dilihat pada grafik 4.7
Spesifikasi min 2,2 kg/mm3
Object 27
Grafik 4. 11 Hubungan Kadar Aspal terhadap Density
Dari hasil analisis grafik 4.11 menjelaskan bahwa nilai density atau kepadatan pada kadar aspal 4,7% nilai density naik sampai kadar aspal 5,7%
setelah melewati kadar aspal optimum nilai density mengalami penurunan. Kadar aspal 4,7% hingga 6,7% nilai density campuran telah memenuhi spesifikasi.
Semakin besar kadar aspal yang digunakan pada campuran maka semakin tinggi nilai density atau kepadatan dan setelah melewati kadar aspal optimum nilai density atau kepadatan mengalami penurunan.
4.5.7 Hubungan Kadar Aspal terhadap Marshall Quotient (MQ)
Marshall Quotient (MQ) adalah nilai perbandingan yang menunjukkan nilai kekuatan campuran beraspal dalam menerima yang dinyatakan kg/mm. nilai MQ digunakan sebagai pendekatan nilai fleksibiltas dari suatu perkerasan, besarnya nilai MQ tergantung dari besarnya nilai stabilitas yang dipengaruhi oleh gesekan antar butiran dan saling mengunci antar butiran yang terjadi antara partikel agregat dan kohesi campuran bahan susun, serta nilai flow yang dipengaruhi oleh viskositas, kadar aspal, gradasi, dan jumlah tumbukan. Grafik hubungan antara kadar aspal dan density dapat dilihat pada grafik 4.12
Spesifikasi min 250 kg/mm
Object 30
Grafik 4. 12 Hubungan Kadar Aspal terhadap Marshall Quotient (MQ) Dari hasil analisis grafik 4.12 menjelaskan bahwa seiring bertambahnya nilai kadar aspal mulai dari 4,7% sampai kadar 6,7% memenuhi spesifikasi dan mengalami peningkatan setiap penambahan kadar aspal. Tetapi turun kembali pada kadar aspal 6,2%. Hal ini disebabkan stabilitas akan menurun dengan penambahan kadar aspal yang telah melampaui nilai maksimum stabilitas, disamping itu kelelehan akan semakin tinggi dengan meningkatnya kadar aspal.
4.5.8 Hubungan Kadar Aspal terhadap Karakteristik Campuran AC-WC Kadar Aspal Optimum (KAO) pada suatu campuran AC-WC mempengaruhi karakteristik campuran aspal seperti Density, Void in Mix (VIM), Void in Material Agregates (VMA), VFA, Stability, Flow dan Marshall Quotient.
Grafik 4. 13 Penentuan Nilai KAO
Dari hasil analisis grafik 4.13 mengenai penentuan nilai KAO dengan menggunakan metode barchart, hubungan kadar aspal dengan karakteristik campuran digunakan nilai tengah pada grafik yang memenuhi karakteristik Marshall Test. Mulai dari nilai minimum yang didapatkan yaitu 4,7% dan nilai maksimum yang didapatkan yaitu 6,7%. Sehingga karakteristik yang memenuhi spesifikasi mulai 5,2% dan 6,7%. Penentuan KAO sebesar 5,9%. Dengan cara sebagai berikut :
KAO = 5,2+6,7
2 = 5,9%
Nilai kadar aspal optimum (KAO) yang akan digunakan pada perencanaan
campuran AC-WC dengan variasi subtitusi Pasir Kuarsa 0%, 5%, 10%, 15%, 20%.
Tabel 4. 15 Komposisi KAO dan Persentase Pasir Kuarsa No. Saringan
Kadar Aspal : 5,9% Agregat : 94,1%
Batu Pecah ( 1 - 2 )
Batu Pecah
( 0,5 – 1 ) Abu Batu
19,1 (3/4") 0,0 0,0 0,0
12,7 (1/2") 64,5 0,0 0,0
9,52 (3/8") 63,8 81,7 0,0
No. 4 61,8 190,3 0,0
No. 8 1,9 42,2 171,5
No. 16 0,0 2,0 149,4
No. 30 0,0 0,0 99,4
No. 50 0,0 0,0 57,8
No. 100 0,0 0,0 34,2
No. 200 0,0 0,0 38,5
PAN 0,0 0,0 70,2
Total 192,0 316,2 621,1
Berat total Agregat 1129,2 gr Berat Aspal 70,8 gr
Variasi Pasir