4 2.1 Landasan Teori
Dalam rangka mendukung penelitian ini, maka di dilakukan kajian dengan mempelajari penelitian-penelitian yang telah dilakuan sebelumnya. Daftar penelitian terkait sebagai berikut:
Menurut Aziz dkk, 2013 “Pengaruh penambahan tawas a12(so4)3 dan kaporit CA(OCI)2 terhadap karakterisik fisik dan kimia air Sungai Lambidaro”
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa BOD5 dan COD dalam air sungai lambidaro melebihi baku mutu berdasar peraturan Gubernur Sumsel No.16 Th.2005. Namun air Sungai Lambidaro ini termasuk normal karena tidak mengandung senyawa berbahaya yaitu raksa, arsen, selenium, nitrat dan cobalt. Sementara itu, penambahan tawas dan kaporit akan menurunkan nilai TDS, TTS, sianida, florida, amonia, nitrit, BOD, COD, sulfde, detergen, minyak dan lemak. dan akan menaikan kadar sulfat, serta oksigen terlarut di dalam air Sungai Lambidaro.
Menurut Agustianto dkk., 2020 Analisis data ketinggian kartanegara tahun 2010-2016 menggunakan model autiregressive integrated moving average arima dengan efek outlier studi kasus data rata-rata ketinggian tiap bulan permukaan air sungai mahakam, tenggarong, kalimantan timur” Berdasarkan analisis dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat di simpulkan bahwa model terbaik yang di dapat adalah penambahan 4 efek outlier dengan nilai AIC yaitu sebesar 250,0776 dan model yang terbaik adalah sebagai berikut: Hasil peramalan menggunakan model ARIMA dengan penambahan empat efek outlier cocok untuk memprediksi ketinggian air Sungai Mahakam daerah Kutai Kartanegara.
Hasil pramalan pada data bulan januari-maret 2017 yaitu, 15,90,18,31,20,30.
Menurut Liana dkk 2023., “Pengaruh rendaman air hujan di samarinda terhadap aspal (AC-WC) pada pengujian marshall” Disimpulkan bahwa nilai KAO perendaman air PDAM selama 1 hari 5,75% 3 hari sebesar 5.93%, sedangkan untuk perendaman air hujan selama 1 hari dan 3 hari tidak dapat di tentukan, karena nilai VIM dan VFWA tidak memenuhi spesifikasi Bina Marga
2018. Pengaruh lama perendaman : Sampel dengan rendaman air rendaman air PDAM mengalami penurunan nilai stabilitas sebesar 19.75%, penurunan nilai flow sebesar 12.02%, VIM dan VMA mengalami kenaikan yaitu 75.03% dan 19.82%, sedangkan nilai VFWA menurun sebesar 13.41%, density dan MQ mengalami penurunan sebesar 3.68%, dan 6.43%. b) Sampel dengan rendaman air hujan mengalami penurunan nilai stabilitas sebesar 8.53%, nilai flow menigkat sebesar 24.42%, VIM dan VMA mengalami kenaikan sebesar 13.64% dan 5.77%, penurunan nilai VFWA 1.93%, diikuti dengan penurunan nilai density 1.37%, dan penurunan nilai MQ sebesar 27.67% . c) Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa sampel benda uji yang direndam menggunakan air hujan dapat mempengaruhi kekuatan aspal dengan pengujian marshall.
Menurut Izzed dkk., 2022 “Pengaruh air rendaman air Sungai Mahakam pada aspal beton asphalt concrete wearing course (AC-WC) berdasarkan uji marshall”
Nilai KAO perendaman air PDAM selama 1 hari 5.75%, 3 hari sebesar 5,93%, sedangkan untuk perendaman air Sungai Mahakam selama 1 hari dan 3 hari tidak didapatkan, dikarenakan nilai VIM dan VFWA tidak ada yang memenuhi spesifikasi yang telah dilakukan. Terhadap lama perendaman air PDAM mengalami penurunan nilai stabilitas sebesar 19.75%, penurunan nilai flow sebesar 12.02%, kenaikan nilai VIM 75.03%, penurunan nilai VFWA sebesar 13.41%, kenaikan nilai VMA sebesar 19.82%, penurunan nilai density sebesar 3.68%, dan penurunan nilai MQ sebesar 6.43%. Air Sungai Mahakam mengalami penurunan nilai stabilitas sebesar 9.42%, kenaikan nilai flow sebesar 25.82%, kenaikan nilai VIM sebesar 16.70%, penurunan nilai VFWA 3.23%, kenaikan nilai VMA sebesar 6.96%, penurunan nilai density sebesar 1.65%, dan penurunan nilai MQ sebesar 30.75%.
2.2 Dasar Teori
Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak di antara lapisan tanah dasar dan roda kendaraan, yang berfungsi memberikan pelayanan kepada sarana transportasi, dan selama masa pelayanannya diharapkan tidak terjadi kerusakan yang berarti (Sukirman,2007). Lapisan yang paling atas disebut juga sebagai lapisan permukaan lapisan yang paling baik mutunya.
Lapisan bawah terdapat lapisan pondasi, dan diletakkan diatas dasar tanah dasar yang telah dipadatkan. Beban yang bekerja pada perkerasan lentur dalam bentuk gaya vertikal yang merupakan berat dari beban kendaraan, gaya horizontal yang gaya geser dari rem dan gaya getaran akibat pukulan roda. Karena sifat penyebaran gaya, maka muatan yang diterima oleh masing-masing lapisan berbeda dan semakin ke bawah semakin kecil. Lapisan permukaan harus mampu menerima seluruh gaya yang bekerja, lapisan pondasi atas penerima gaya vertikal dan getaran, dan tanah dasar menerima gaya vertikal.
2.3 AC-WC (ASPHALT CONCRETE WEARING COURSE)
Aspal yang digunakan yaitu aspal Pen 60-70 dan ukuran material agregat maksimum 19 mm yang bagian pekerasan paling atas dan berfungsi sebagai lapisan aus. Lapisan ini berhubungan langsung dengan ban kendaraan dan dirancang untuk tahan terhadap perubahan cuaca, gaya geser, tekanan roda ban kendaraan serta memberikan lapisan kedap air untuk di bawahnya. Terlihat dengan penggunaan material aspal, maka aspal yang digunakan harus yang tahan panas, karena terletak paling atas agar tidak mudah melunak, tidak mudah timbul retak, bocor, berubah bentuk dan tidak mudah terjadi butir terlepas sehingga menghasilkan campuran beraspal yang baik sesuai dengan ketentuan yang telah disyaratkan seperti pada Tabel 2.1 di bawah ini.
Tabel 2.1 Ketentuan Aspal Keras
Sumber : Bina Marga 2018
2.4 Aspal
Aspal yaitu cairan kental yang mengandung sulfur, oksigen senyawa hidrokarbon, dan klor, Aspal juga sebagai bahan pengikat perkerasan lentur yang sifatnya viskoelastis. Kandungan utama aspal yaitu aromatic mempunyai atom karbon sampai 150 permolekul, senyawa karbon jenuh dan tak jenuh dan alifatik.
Aspal bersifat termoplastis dan memiliki temperatur ruang berbentuk padat, dan.
Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Hasil pengujian aspal dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Hasil Pengujian Aspal
No. Jenis Pengujian
Persyaratan
Hasil Satuan Min. Maks.
1. Penetrasi 60 70 64,2 mm/gr/detik
2. Titik lembek 53 - 57,75 oC
3. Titik nyala 232 - 234 oC
4. Titik bakar 232 - 320 oC
5. Berat jenis 1,0 - 1,193 gr/cc
Sumber : Laboratorium Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Tahun 2016
2.5 Pasir Palu
Pasir palu biasanya untuk dijadikan bahan dasar untuk pembangunan beton, serta agregat ini dapat dibuat sebagai bahan baku cor untuk semua jenis pembangunan. Pasir palu sangat di butuhkan dalam bangunan untuk melapisi struktur dinding. Kekuatan pasir ini sudah terbukti berkualitas baik, agregat alami yang berasal dari letusan gunung berapi, sungai, dalam tanah atau gunung dan pantai oleh karena itu pasir dapat digolongkan dalam tiga macam yaitu pasir galian, pasir laut dan pasir sungai.
Pasir yang berkualitas pada saat pengerjaan proyek pengaspalan harus terdiri dari bahan-bahan yang berbidang kasar, bersudut tajam, dan bersih dari kotoran.
Adapun spesifikasi memenuhi ketentuan agregat halus dapat dilihat pada Tabel 2.3 sebagai berikut.
Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Halus
Sumber : Bina Marga 2018
Tabel 2.4 Hasil Pengujian Volume Dan Kelembapan Agregat Halus
Pengujian Tanpa Rojokan Dengan Rojokan
Berat silinder (gram) 2143 2143
D / H Silinder (cm) 14 / 20 14 / 20
Volume silinder (cm3) 3077,2 3077,2
Berat silinder + pasir (gram) 6197 6658
Berat pasir (gram) 6197 6658
Berat Volume (kg/cm3) 0,0020 0,0021
Percobaan no I II
Berat tempat (gram) 185 185
Berat tempat + pasir asli (gram) 1185 685
Berat tempat + pasir oven (gram) 993 493
Kelembaban pasir (%) 0.7 0.14
Rata – rata (%) 0.42
Sumber : Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhamadiyah Kalimantan Timur Tahun 2021
2.6 Batu Palu
Batu palu merupakan material yang sering digunakan oleh konstruksi dari sebuah bahan pondasi maupun bahan lainya, Batu ini bersifat tetap, mudah mengalami perubahan bentuk dan kualitas walau tertanam didalam tanah.
Karakteristik batu palu umumnya bewarna abu-abu tua, kehitaman atau coklat.
Warna batu ini dapat berbada tergantung dari mana batu itu berasal, biasanya batu tersebut berasal didaerah pegunungan atau perbukitan.
Batu split palu dapat dihasilkan dari kerja mesin agar memperoleh ukuran batu yang bervariasi dengan cara memecah batu berukuran besar menjadi batu berukuran yang lebih kecil. Setelah dihancurkan, batu kemudian diseleksi sesuai ukuran yang telah ditentukan. Batu split sendiri memiliki ukuran dari 10mm sampai dengan 50mm, berbeda ukurannya maka akan berbeda juga fungsi dan penggunaan nya. Adapun spesifikasi memenuhi ketentuan agregat kasar dapat dilihat pada tabel 2.3 sebagai berikut.
Tabel 2.5 Ketentuan Agregat Kasar
Sumber : Bina Marga 2018
Tabel 2.6 Hasil Pengujian Berat Volume dan Kelembapan Agregat Kasar
Pengujian Tanpa
Rojokan
Dengan Rojokan
Berat silinder (gram) 2143 2143
Berat silinder + kerikil (gram) 6401 6820
Berat kerikil (gram) 4258 4667
D / H Silinder (cm) 14 / 20 14 / 20
Volume silinder (cm3) 3077,2 3077,2
Berat / Volume (gram/cm3) 1,384 1,384
Percobaan I
Berat wadah (gram) 475
Berat wadah + kerikil SSD (gram) 3475
Berat kerikil SSD (gram) 3000
Berat wadah+kerikil oven (gram) 3458
Berat kerikil oven (gram) 2983
Kelembaban Krikil (%) 537
Rata-rata (%) 53700
Sumber : Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Kalimantan Timur Tahun 2021
2.7 Gradasi Agragat Gabungan
Gradasi agregat gabungan untuk campuran beraspal, ditunjukkan dalam persen terhadap agregat dan bahan pengisi harus memenuhi ketentuan. Seperti yang terlihat pada Tabel 2.4 di bawah ini.
Tabel 2.7 Agregat Gabungan Pada Campuran Beraspal
Sumber : Bina Marga 2018 2.8 Air PDAM Kota Samarinda
Hasil pengujian air bersih PDAM dengan Permenkes Nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 (Permenkes No.492/Th.2010, 2010) sebagai air pembanding. Dapat dilihat pada tabel 2.5 dibawah ini hasil pengujian air PDAM yang dilakukan oleh Burhanuddin et al (2021).
Tabel 2.8 Hasil Pengujian Kandungan Air PDAM Kota Samarinda
2.9 Air Sungai Mahakam
Pengujian air Sungai Mahakam berdasarkan Peraturan pemerintah Nomor 82 tahun 2001 (PP RI, 2001). Dari hasil pengujian kandungan air Sungai Mahakam disajikan pada Tabel 2.6.
Tabel 2.9 Hasil Pengujian Kandungan Air PDAM Kota Samarinda
2.10 Marshall Test
Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring yang berkapasitas 5000 ibs atau 22,5. Proving ring dilengkapi dengan arloji pengkur yang berguna untuk mengukur stabilitas campuran dan juga terdapat arloji kelelehan (flowmeter) untuk mengukur kelelehan plastis, Prinsip dasar pengujian Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan kelelehan (flow), serta analisis kepadatan dan pori dari campuran padat yang terbentuk.
Campuran yang digunakan pada pengujian Marshall harus memenuhi beberapa persyaratan dalam pengujianya. Adapun persyaratan campuran untuk laston dapat dilihat pada tabel 2.5 sebagai berikut.
Tabel 2.10 Ketentuan Sifat-sifat Campuran Perkerasan Aspal
Sumber: Bina Marga 2018 2.11 Perhitungan Marshall
Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring yang berkapasitas 22,5 KN atau 5000 ibs. Proving ring dilengkapi dengan arloji pengukuran yang berguna untuk mengukur stabilitas campuran. Disamping itu terdapat arloji kelelehan (flowmeter) untuk mengukur kelelehan plastis, karena prinsip dasar metode Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan kelelehan (flow), serta analisis kepadatan dan pori dari campuran padat yang berbentuk. Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan pleh Bruce Marshall, dan telah distandarisasi pleh ASTM ataupun AASHTO T-245-90.
2.11.1 Berat Jenis Aspal
Pemeriksaan berat jenis aspal dilaboratorium untuk perbandingan antara berat aspal dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu (25℃ atau15,6℃). Pengujian ini diperlukan pada saat pelaksanaan untuk konversi dari berat ke volume atau sebaliknya.
berat jenis = (𝐶−𝐴)
(𝐵−𝐴)−(𝐷−𝐶)
keterangan:
A: Massa piknometer dan penutup
B: Massa piknometer dan penutup berisi air C: Massa piknometer, penutup dan benda uji D: Massa piknometer, penutup, benda uji dan air 2.11.2 Stabilitas
Stabilitas adalah kemampuan lapis keras dalam menahan beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk yang permanen, dinyatakan dalam kg. Pengukuran stabilitas dengan uji Marshall diperlukan untuk mengetahui kekuatan tekan geser dari sampel yang ditahan dua sisi kepala penekan, dengan nilai stabilitas yang cukup tinggi diharapkan perkerasan dapat menahan beban lalu lintas tanpa terjadi kehancuran geser. Nilai stabilitas diperoleh berdasarkan nilai masing-masing yang ditunjukkan oleh jarum arloji. Untuk nilai stabilitas, nilai yang ditunjukkan pada arloji perlu dikonversi terhadap alat Marshall. Hasil pembacaan di arloji stabilitas harus dikalikan dengan nilai kalibrasi proving ring yang digunakan pada alat Marshall.
2.11.3 Kelelehan (flow)
Nilai flow ditunjukan oleh jarum arloji pembacaan flow pada alat Marshall.
Untuk arloji pembacaan flow, nilai yang didapat sudah dalam satuan mm, sehingga tidak perlu dikonversi lebih lanjut. Nilai flow didapatkan oleh jarum arloji pembacaan flow pada saat pengujian marshall. Untuk spesifikasi nilai flow memiliki nilai minimun sebesar 2% dan nilai maksimum 4%.
2.11.4 Marshall Quotient
Nilai marshall quotient (MQ) didapatkan setelah dilakukan pengujian marshall dengan menghitung nilai kelelehan dan nilai stabilitas yang diperoleh dengan pembacaan jarum arloji pada saat pegujian.
Marshall Quotient dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
MQ = 𝑀𝑆
𝑀𝐹
keterangan:
MQ = Marshall Quotient (kg/mm) MS = Marshall Stability (kg) MF = Flow Marshall (mm)
2.11.5 Rongga Dalam Campuran (voids in the mix)
Rongga udara dalam campuran (VITM) dalam campuran perkerasan beraspal terdiri atas ruang udara diantara partikel agregat yang terselimuti aspal. Volume rongga udara dalam campuran dapat ditentukan dengan rumus berikut:
VITM = 100100𝑋𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑏.𝑢 𝐵.𝐽.𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠
Berat jenis maksimum teoritis:
B.J= % 𝑎𝑔𝑟100
𝐵.𝐽.𝐴𝑔𝑟+%𝑎𝑠𝑝𝑎𝑙 𝐵.𝐽.𝐴𝑠𝑝𝑎𝑙
keterangan:
VITM : Rongga udara pada campuran seteah pemadatan(%)
B.J Teoritis : Berat jenis campuran maksimum teoritis setelah pemadatan(gr/cc)
2.11.6 Rongga Terisi Aspal (Voids Filled With Asphalt)
Rongga terdiri aspal (Volids Filled With Asphalt) adalah persen rongga yang terdapat diantara partikel agregat (VMA) yang terisi oleh aspal, tidak termasuk aspal yang diserap oleh agregat. Rumus adalah sebagai beriku:
VFWA = 100 x (𝑉𝑀𝐴−𝑉𝐼𝑀)
𝑉𝑀𝐴
Keterangan:
VFWA : Rongga udara terisi aspal (%)
VMA : Rongga udara pada mineral agregat (%)
VITM : Rongga udara pada campuran seteah pemadatan (%) MQ : Marshall Quotient (kg/mm)
2.11.7 Rongga dalam Agregat (Voids mineral Agregat)
Rongga antar mineral agregat (Voids Mineral Agregat) adalah ruang rongga diantara partikel agregat pada suatu perkerasan, termasuk rongga udara dan volume aspal afektif (tidak termasuk volume aspal yang diserap agregat). VMA dapat dihitung dengan rumus berikut:
VMA = 100 – (100−%𝑎𝑠𝑝𝑎𝑙)𝑥𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑏.𝑢 𝐵.𝐽.𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑡
keterangan:
VMA : Rongga udara pada mineral agregat (%)
%Aspal : Kadar aspal terhadap campuran (%) B.J Agregat : Berat jenis efektif
2.11.8 Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat
Agregat total terdiri atas fraksi –fraksi agregat kasar, agregat halus, dan bahan pengisi (filler) yang masing-masing mempunyai berat jenis yang berbeda, baik berat jenis kering dan berat jenis semua. Penyerapan terhadap air dan berat jenis efektifnya juga berbeda antara agregat kasar dan agregat halus.
a) Agregat Kasar Berat jenis kering Sd = 𝐴
(𝐵−𝐶)
Berat jenis semu S𝑎 = 𝐴
(𝐴−𝐶)
Penyerapan air Sw = (𝐵−𝐴
(𝐴) 𝑥100%) Berat jenis efektif BJEfektif = 𝑆𝑎+𝑆𝑑
2
Keterangan :
Sd : Berat Jenis Kering Sa : Berat Jenis Semu Sw : Penyerapan Air
A : Berat benda uji kering oven
B : Berat benda uji jenuh kering permukaan
b) Agregat Halus Berat jenis kering Sd = 𝐵𝑘
(𝐵+𝑆𝑆𝐷−𝑇𝑡 Berat jenis semu Sa = 𝐵𝑘
(𝐵+𝐵𝑘−𝐵𝑡
Penyerapan air Sw = 𝑆𝑆𝐷−𝐵𝑘
𝐵𝑘 𝑥100%
Berat jenis efektif BJEfekif = 𝑆𝑎+𝑆𝑑
2
Keterangan :
Sd : Berat Jenis Kering Sa : Berat Jenis Semu Bk : Berat Pasir Kering B : Berat piknometer + air
Bt : Berat piknometer + pasir + air SSD : Berat pasir permukaan
C : Berat benda uji dalam air
