DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG … · Karakteristik Marshall Campuran Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu Vulkanik Gunung Merapi. Tugas Akhir

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN ASPHALT CONCRETE (AC)

DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG

MERAPI

The Marshall Characteristics of Asphalt Concrete (AC) Mix with Merapi Volcanic

Ash Filler

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

VEBBY PERMATASARI SUBONO

I 0107023

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN

ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN

PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG

MERAPI


Ash Filler

Disusun oleh :


I 0107023

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen

Pembimbing

Dosen Pembimbing I

Ir. Agus Sumarsono, MT

N I P. 19570814 198601 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Djoko Sarwono, MT

N I P . 19600415 199201 1 001


commit to user

iii

KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN

ASPHALT CONCRETE (AC) DENGAN BAHAN

PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG

MERAPI


Ash Filler

SKRIPSI

Disusun oleh:


I 0107023

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas sebelas Maret pada Hari Kamis, Tanggal 14 April

2011.

1. Ir. Agus Sumarsono, MT. ( ...………………………....)

NIP. 19570814 198601 1 001

2. Ir.Djoko Sarwono, MT. (……………………………)

NIP. 19600415 199201 1 001

3. Ir. Ary Setyawan Msc,PhD. (……………………………)

NIP. 19661204 199512 1 001

4. Slamet Jauhari Legowo, ST,MT. (……………………………)

NIP. 19670413 199702 1 001

Mengetahui, Disahkan

a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT

NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 19860


commit to user

iv

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

“ Hidup harus memiliki target, karena targetlah yang akan memicu

kita dalam kesuksesan ” ( Penulis )

“ Tidak ada harga atas waktu, tapi waktu sangat berharga. Memiliki

waktu tidak menjadikan kita kaya, tapi menggunakannya dengan baik adalah sumber dari semua kekayaan. ”

( Mario Teguh )

Terima Kasih Ya Allah.....Atas kelancaran dan kenikmatan yang telah Engkau berikan kepadaku,

sehingga karyaku ini bisa selesai ,,,,,,

Kupersembahkan Karyaku Kepada:

Mama & Papaku tercinta

Terima kasih atas do’a, kesabaran

dan pengorbanannya untukku

Leo Aryo B, Calya Chesta A.G, M Robby N.S, dan M. Wibbie W.S

Terimakasih untuk semuanya kalian adalah semangat terbesarku


commit to user

v

ABSTRAK

Vebby Permatasari Subono. 2010. Karakteristik Marshall Campuran Asphalt

Concrete (AC) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu Vulkanik Gunung Merapi. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Letusan Gunung merapi 5 November 2010 menghasilkan banyak abu vulkanik

yang berdampak negatif bagi kesehatan ataupun lingkungan. Sehingga perlu

dilakukan penelitian agar abu vulkanik dapat digunakan dalam lapis perkerasan

jalan terutama pada perkerasan Asphalt Concrete, Tujuan penelitian ini untuk

mengetahui pengaruh penggantian filler abu vulkanik terhadap nilai karakteristik

marshall dan apakah memenuhi persyaratan Revisi SNI No.1737-1989-F.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dilakukan yang di laboratorium

dengan variasi kadar aspal 4,5%, 5%, 5,5%, 6%, dan 6,5% serta kadar abu

vulkanik 0%, 25%, 50%, 75% dan 100% pada setiap variasi kadar aspal. Sampel

yang digunakan berjumlah masing-masing 3 buah. Pengujian menggunakan alat

uji Marshall Test. Pengujian yang digunakan untuk mendapatkan hubungan nilai

karakteristik Marshall dengan variasi abu vulkanik yaitu analisis varian dan

regresi.

Hasil dari keseluruhan perhitungan anova bahwa penggantian abu vulkanik pada

kadar aspal optimum 5,5% tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas, densitas,

VIM dan Marshall Quotient secara nyata. Berbeda dengan hasil anova terhadap

nilai flow, dimana menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. Hasil dari

karakteristik Marshall pada kondisi KAO, penggantian filler abu vulkanik sebesar

100% dan 75% dengan kadar aspal optimum 5,45% dan 5,50% merupakan

campuran AC yang nilai stabilitas dan densitasnya memenuhi spesifikasi Revisi

SNI No. 1737-1989-F, namun pada nilai VIM, flow serta MQ-nya tidak

memenuhi.

Kata kunci: asphalt concrete, filler, abu vulkanik, karakteristik Marshall


commit to user

vi

ABSTRACT

Vebby Permatasari Subono, 2011. The Marshall Characteristics of Asphalt

Concrete (AC) Mix with Merapi Volcanic Ash Filler. Thesis, Civil

Engineering Department of Surakarta Sebelas Maret University.

Merapi volcanic explosion on November 2010 provided volcanic ash affecting

adversely the health or environment. There should be a research conducted to find

out whether or not it can be used in the road hardening layer particularly in

Asphalt Concrete (AC) hardening. The objective of research the effect of filler

substitution of volcanic dust on the Marshall Characteristic value and whether or

not it qualifies the requirement of revised SNI No.1737-1989-F

This research was laboratory experimental in nature with asphalt level variation of

4.5%; 5%; 5.5%; 6%; 6.5% and volcanic ash filler level of 0%, 25%, 50%, 75%,

and 100% in each asphalt level variation. There were 3 samples used. The

examination was done using Marshall test instrument. The testing methods used

for obtaining the relationship between the Marshall characteristic value and the

volcanic ash variation were variance and regression analyses.

Result from the overall ANOVA calculation that the replacement of volcanic ash

at optimum asphalt content of 5,5 % does not cause change in the value of

stability, density, VIM, and Marshall Quotient significantly. In contrast to the

results of anova on the value of flow, which causes changes in the flow

significantly. Result of marshall character in KAO condition, the exchange of

volcanic ash are 100% and 75% with contents of asphalt optimum 5,45% and

5,50% are AC mixture wich is have stability value and density are fulfill the

specification, but at VIM value, flow and Marshall Quotient are uncomplimentary.

Keywords: asphalt concrete, filler, volcanic dust, Marshall characteristic.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

هتاگربوهللاةمحرومکيلعمالسلا

Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT atas segala

limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penyusunan tugas akhir ini.

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret

Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Karakteristik Marshall

Campuran Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu

Vulkanik Gunung Merapi”, yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh

karakteristik abu vulkanik Merapi sebagai filler dan karakteristik uji Marshall

dengan memgunakan abu vulkanik Merapi sebagai filler. Penulis menyadari

sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak penulis sulit mewujudkan

laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

3. Ir. Agus Sumarsono, MT, selaku dosen pembimbing I.

4. Ir. Djoko Sarwono, MT, selaku Dosen Pembimbing II dan Ketua

Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

5. Ir. Bambang Santoso, MT dan Senot Sangadji, ST, MT selaku Dosen

Pembimbing Akademis

6. Segenap Dosen Penguji Skripsi.

7. Muh. Sigit Budi Laksana, ST, selaku staff Laboratorium Jalan Raya Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Keluarga besar Subono, Keluarga besar Imam Supi’i dan Keluarga besar

Iswadi, Terimakasih atas bantuan, semangat dan kekompakannya.


commit to user

viii

9. Sahabatku tercinta Citra, Thia, Mayang, Endah terima kasih kalian selalu ada

dalam suka dukaku.

10. Ami Jalu, Chitra, Benk2, Ardyan, Hero, Agung, Abd. Rozaq, Doni, Zaqi M,

Ucup, dan teman-temanku semua yang ikut membantu dalam proses skripsi

ini. Terimakasih atas persahabatan dan solidaritasnya.

11. Teman-teman Kost Galinta terima kasih atas support dan semangatnya.

12. Keluarga Besar Teknik Sipil 2007 terimakasih atas pertemanan dan

kerjasamanya selama ini.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena

itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan

penelitian selanjutnya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.

هتاکربوهللاةمحرومكياعمالسلاو

Surakarta, April 2011

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv

ABSTRAK ............................................................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xix

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah ................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ............................................................................................. 3

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 3

1.5. Hipotesis ......................................................................................................... 4

1.6. Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4

1.6.1. Manfaat Teoritis.................................................................................... 4

1.6.2. Manfaat Praktis ..................................................................................... 4

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................. 5

2.2. Dasar Teori.. ................................................................................................... 8

2.2.1. Struktur Perkerasan Jalan ..................................................................... 8

2.2.1.1. Lapis Permukaan (Surface Course) ......................................... 9

2.2.1.2. Lapis Pondasi Atas (Base Course)......................................... 10


commit to user

x

2.2.1.3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) ............................... 10

2.2.1.4. Tanah Dasar (Subgrade) ........................................................ 11

2.2.2. Pembebanan pada Perkerasan Jalan.................................................... 11

2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Aspal Beton (Asphalt Concrete) ................... 13

2.2.3.1. Agregat ................................................................................... 15

2.2.3.2. Filler Abu Vulkanik ................................................................ 20

2.2.3.2. Aspal ....................................................................................... 25

2.2.4. Karakteristik Campuran ...................................................................... 27

2.3. Pengujian Campuran Asphalt Concrete.. ...................................................... 29

2.3.1. Pengujian Volumetrik .......................................................................... 29

2.3.2. Pengujian Marshall ……….. .............................................................. 32

2.3.2.1. Stabilitas ................................................................................. 32

2.3.2.2. Flow ........................................................................................ 32

2.3.2.3. Marshall Quotient ................................................................... 33

2. 4. Analisis Varian (Anova).......................... ..................................................... 33

2. 5. Kerangka Pemikiran.......................... ........................................................... 36

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian ......................................................................................... 37

3.2. Waktu Penelitian................ ........................................................................... 37

3.3. Jenis Data…………… .................................................................................. 38

3.4 Peralatan …….……………………………………………………………. . 38

3.5 Bahan …….……………………………………………………………. . 40

3.6. Benda Uji ...................................................................................................... 41

3.7. Prosedur Pelaksanaan ................................................................................... 42

3.7.1. Pembuatan Benda Uji ......................................................................... 42

3.7.2. Volumetrik Test ................................................................................... 43

3.7.3. Marshall Test ...................................................................................... 44

3.8. Tahap Penelitian....... .................................................................................... 45

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan….. ....................................................................... 47

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat ............................................................... 47

4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal .................................................................. 50


commit to user

xi

4.1.3. Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik ........................................... 51

4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall................ ................................. 53

4.3. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum….. .............................................. 56

4.3.1. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu

Vulkanik terhadap Stabilitas ............................................................. 56


Vulkanik terhadap Flow ................................................................... 59


Vulkanik terhadap Densitas .............................................................. 61


Vulkanik terhadap VIM .................................................................... 63


Vulkanik terhadap Marshall Quotient .............................................. 65

4.4. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall ….. ................................................. 67

4.4.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada

Asphatl Concrete (AC)…………… .................................................. 67

4.4.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Asphalt

Concrete (AC) .................................................................................... 75

4.4.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Asphalt

Concrete (AC) .................................................................................... 80

4.4.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai VIM pada Asphalt

Concrete (AC) .................................................................................... 85

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan.......….. ...................................................................................... 92

5.2. Saran................….. ....................................................................................... 92

DAFTAR PUSTAKA....….. .................................................................................. 93

LAMPIRAN


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Persyaratan Laston ........................................................................... 14

Tabel 2.2. Spesifikasi Pemeriksaan Agregat ..................................................... 19

Tabel 2.3. Batas-batas Gradasi Menerus Agregat Campuran............................ 20

Tabel 2.4. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........ 22

Tabel 2.5. Ilustrasi Perhitungan Anova ............................................................. 34

Tabel 3.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian ......................................................... 37

Tabel 3.2. Kebutuhan Benda Uji... .................................................................... 41

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) ........................................... 48

Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) ....................................... 48

Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) ........................................... 48

Tabel 4.4. Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) ............................................ 49

Tabel 4.5. Gradasi Rencana Campuran AC Spec IV SNI 03-1737-1989 ........ 49

Tabel 4.6. Hasil Pemeriksaan Aspal .................................................................. 50

Tabel 4.7. Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi ................ 51

Tabel 4.8. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........ 52

Tabel 4.9. Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi ........................... 52

Tabel 4.10. Berat Jenis Abu Vulkanik Gunung Merapi ...................................... 53

Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Uji Marshall Pengganti Filler dengan Abu

Vulkanik ........................................................................................... 55

Tabel 4.12. Hasil uji Marshall AC pada Kadar Aspal Optimum dengan pengganti

filler abu vulkanik ............................................................................ 58

Tabel 4.13. Data Nilai Stabilitas ......................................................................... 67

Tabel 4.14. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal

4,5% ................................................................................................. 68

Tabel 4.15. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 4,5% dengan Perlakuan Masing-

Masing Kadar Abu Vulkanik ........................................................... 69


5,0% ................................................................................................. 70


commit to user

xiii




5,5% ................................................................................................. 71




6,0% ................................................................................................. 72




6,5% ................................................................................................. 73




4,5% ................................................................................................. 75




5,0% ................................................................................................. 76




5,5% ................................................................................................. 77




6,0% ................................................................................................. 78




6,5% ................................................................................................. 79


commit to user

xiv




4,5% ................................................................................................. 80




5,0% ................................................................................................. 81




5,5% ................................................................................................. 82




6,0% ................................................................................................. 83




6,5% ................................................................................................. 84




4,5% ................................................................................................. 85




5,0% ................................................................................................. 86




5,5% ................................................................................................. 87


commit to user

xv




6,0% ................................................................................................. 88




6,5% ................................................................................................. 89



Tabel 4.54. Rekapitulasi Hasil Anova .................................................................. 90


commit to user

xvi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Struktur Perkerasan Lentur ............................................................. 9

Gambar 2.2. Distribusi Beban Pada Struktur Jalan ............................................ 12

Gambar 2.3. Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata ......................................... 23

Gambar 2.4. Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik .............................................. 24

Gambar 2.5. Hasil Scan Abu batu dengan Mikroskop Elektron ....................... 24

Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Berpikir .................................................. 36

Gambar 3.1. Alat Uji Marshall .......................................................................... 39

Gambar 3.2. Tahapan Penelitian ........................................................................ 45

Gambar 4.1. Agregat yang Digunakan dalam Penelitian ................................... 47

Gambar 4.2. Grafik hubungan Stabilitas dengan Kadar Aspal ................................ 56

Gambar 4.3. Grafik hubungan Flow dengan Kadar Aspal ....................................... 59

Gambar 4.4. Grafik hubungan Densitas dengan Kadar Aspal ................................. 61

Gambar 4.5. Grafik hubungan VIM dengan Kadar Aspal ....................................... 63

Gambar 4.6. Grafik hubungan Marshall Quotient dengan Kadar Aspal ................... 65


commit to user

xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

% = prosentase/persen

= phi ( 3,14 )

a = Perlakuan Abu Vulkanik

b = Perlakuan Aspal

Bc = kadar aspal

C = angka koreksi ketebalan

°C = derajat Celcius

D = densitas

d = diameter benda uji

df = Derajat Kebebasan

C = angka koreksi ketebalan

cm = centimeter

F = flow

Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cm3)

Gsa = Berat Jenis Apparent (gr/cm3)

Gsb = Berat Jenis Bulk (gr/cm3)

Gse = Berat Jenis Rata-rata Agregat (gr/cm3)

gr = gram

H0 = Hipotesa

h = tebal benda uji

AC = Asphalt Concrete

k = faktor kalibrasi alat

kg = kilogram

lb = pounds

MQ = Marshall Quotient

P = porositas

Pba = Penyerapan Aspal (%)

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

r2 = koefisien determinasi

r = koefisien korelasi


commit to user

xviii

S = stabilitas

𝑆𝐵2 = Kuadrat Mean Antar Perlakuan

𝑆𝑊2 = Kuadrat Mean di dalam Perlakuan

VB = Variasi antar Perlakuan

Vtotal =Variasi Total

VW = Variasi di dalam Perlakuan

𝑋 = mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok

𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.


commit to user

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Spesifikasi Bahan dan Campuran dan Data Sekunder Penelitian

Lampiran B Data Primer Penelitian

Lampiran C Dokumentasi Penelitian

Lampiran D Kelengkapan Administrasi


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perkembangan dan pertumbuhan penduduk sangat pesat di Indonesia . Seiring

dengan hal tersebut mengakibatkan peningkatan mobilitas penduduk. Sehingga

muncul banyak kendaraan-kendaraan berat yang melintas di jalan raya. Salah satu

prasarana transportasi adalah jalan yang merupakan kebutuhan pokok dalam

kegiatan masyarakat. Dengan melihat peningkatan mobilitas penduduk yang

sangat tinggi maka diperlukan peningkatan baik kuantitas maupun kualitas jalan

yang memenuhi kebutuhan masyarakat.

Aspal beton sebagai bahan untuk konstruksi jalan sudah lama dikenal dan

digunakan secara luas dalam pembuatan jalan. Hal ini disebabkan aspal beton

mempunyai beberapa kelebihan dibanding dengan bahan-bahan lain,

kemampuannya dalam mendukung beban berat kendaraan yang tinggi dan dapat

dibuat dari bahan-bahan lokal yang tersedia dan mempunyai ketahanan yang baik

terhadap cuaca. Aspal beton atau asphaltic concrete adalah campuran dari agregat

bergradasi menerus dengan bahan bitumen. Kekuatan utama aspal beton ada pada

keadaan butir agregat yang saling mengunci dan sedikit filler sebagai mortar.

Pada tanggal 5 November 2010 terjadi letusan eksplosif Gunung Merapi, yang

mengeluarkan material vulkanik yang berukuran abu ke seluruh penjuru lereng

Merapi mulai dari wilayah Kabupaten Magelang, Sleman, Klaten, dan Boyolali.

Karakteristik abu vulkanik ini, relative berbeda dengan debu tanah kering yang

biasa dijumpai pada musim kemarau. Abu vulkanik terbentuk dari pembekuan

magma yang dierupsikan secara eksplosif. Sebagian butiran dari abu ini

mempunyai bentuk runcing, dan karena kandungan silikanya yang besar, abu ini

mempunyai sifat absorbsi yang tinggi.


commit to user

2

Abu vulkanik hasil piroklastik jatuhan dan juga awan panas ini menyebabkan

banyak kerusakan, baik kerusakan tanaman, maupun infrastruktur, serta

menyebabkan gangguan kesehatan mulai pernafasan dan penglihatan. Sehingga

perlu di pikirkan untuk cara memanfaatkan abu vulkanik ini sebagai bahan yang

bermanfaat dan berguna. Penelitian tentang pemanfaatan abu vulkanik ini belum

begitu digalakkan apalagi dalam bidang jalan raya.

Menurut Juffrez dalam blog-nya yang berjudul bahan lapis keras, abu vulkanik

dapat digunakan sebagai alternative bahan tambah dalam perkerasan jalan raya

yang dapat meningkatkan stabilitas campuran perkerasan.

Hal tersebut mendorong penulis untuk memanfaatkan abu vulkanik sebagai

pengganti filler dalam perkerasan Asphalt Concrete. Sehingga dengan

pemanfaatan abu vulkanik sebagai filler ini diharapkan menghasilkan perpaduan

yang baik antara agregat kasar, agregat halus, aspal dan filler yang nantinya akan

diperoleh lapisan permukaan yang lentur dan dapat mendukung beban lalu lintas

dengan baik dan nyaman tanpa mengalami deformasi atau kerusakan yang berarti

dalam jangka waktu tertentu. Abu vulkanik yang dipakai dari Desa Musuk

Kabupaten Boyolali yang memiliki kandungan silika dan alumina yang cukup

banyak sehingga abu vulkanik ini juga diharapkan dapat meningkatkan kekakuan

pada bahan ikat perkerasan serta dapat sebagai alternative pengganti semen

sehingga lebih ekonomis.


commit to user

3

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Bagaimana pengaruh nilai uji marshall campuran aspal beton dengan atau

tanpa menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi?

2. Apakah campuran perkerasan AC dengan menggunakan filler abu vulkanik

Gunung Merapi memenuhi persyaratan karakteristik marshall revisi SNI03-

1737-1989?

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dari skripsi ini adalah :

1. Perubahan kimiawi yang terjadi tidak ditinjau.

2. Tinjauan terhadap karakteristik campuran terbatas pada pengamatan terhadap

hasil pengujian Marshall.

3. Abu vulkanik memenuhi syarat sebagai filler berdasarkan ASTM C 618-78

4. Gradasi agregat berdasarkan standart revisi SNI 03-1737-1989

5. Persyaratan stabilitas, flow, porositas dan densitas berdasarkan revisi SNI 03-

1737-1989

1.4. Tujuan Penelitian

Berdasarkan landasan teori diatas maka tujuan dari penelitian sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui dan menganalisis pengaruh pemanfaatan abu vulkanik

Gunung Merapi terhadap nilai uji marshall campuran AC (asphalt concrete)

2. Untuk mencari dan membandingkan hasil karakteristik marshall perkerasan

AC (asphalt concrete) dengan menggunakan filler abu vulkanik Gunung

Merapi terhadap syarat revisi SNI 03-1737-1989


commit to user

4

1.5. Hipotesis

Hipotesis dari penelitian ini adalah penggantian filler abu vulkanik Gunung

Merapi dapat meningkatkan stabilitas pada perkerasan Asphalt Concrete (AC).

1.6. Manfaat Penelitian

1.6.1. Teoritis

a. Menambah pengetahuan sejauh mana filler abu vulkanik Gunung Merapi

dapat digunakan sebagai perkerasan AC

b. Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya kontruksi

lapisan perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall.

1.6.2. Praktis

a. Menambah alternatif pilihan penggunaan bahan perkerasan yang lebih

ekonomis dan ramah lingkungan.

b. Mengatasi masalah pemanfaatan abu vulkanik Gunung Merapi terhadap

lingkungan.

c. Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan penggunaan filler abu

vulkanik pada asphalt concrete. Sehingga dapat dijadikan pertimbangan

dalam pemilihan jenis perkerasan.


commit to user

5

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Lapis Aspal Beton (Laston) adalah suatu lapisan pada konstruksi jalan raya, yang

terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus dicampur,

dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu. (SNI 03-1737-

1989)

Hasil pemadatan yang dilakukan pada campuran aspal yang menggunakan bahan

tambahan belerang menghasilkan nilai stabilitas sisa yang lebih tinggi yaitu

sebesar 85 % dibandingkan dengan nilai stabilitas sisa pada campuran yang tanpa

menggunakan bahan tambahan belerang yaitu sebesar 84,5 %, nilai dari stabilitas

sisa tersebut didapat dari perendaman selama 30 menit dibagi dengan perendaman

24 jam dari hasil tersebut menurut DPU, Bina Marga tahun 1987 tentang

peraturan laston disyaratkan indeks perendaman tersebut minimal harus

mempunyai nilai IP sebesar 75% . Sehingga dari hasil pengamatan di lab dapat

disimpulkan bahwa penggunaan bahan tambahan belerang pada aspal sebagai

bahan pengikat pada campuran aspal beton dapat menghasilkan nilai IP sedikit

lebih tinggi. (Dwinanta Utama, Ir, MSc, DIC.2006.Pengaruh Penggunaan

Belerang Pada Aspal beton Panas Lapis Perkerasan Lentur. Universitas

Brawijaya Malang)


commit to user

6

Hasil pengujian Marshall diperoleh grafik hubungan parameter campuran aspal,

dengan kadar aspal optimum 4,8%. Dan dari pengujian Marshall rendaman

diketahui stabilitas tersisa setelah perendaman 24 jam pada suhu 60 ºC adalah

93,545%. Dari hasil penelitian yang kami lakukan, didapatkan hasil bahwa semua

pemeriksaan telah memenuhi standart spesifikasi dari AASHTO, ASTM, dan SNI

sehingga perencanaan aspal beton dengan filler kapur padam ini dapat digunakan

untuk lapis perkerasan Asphalt Concrete (AC). (Henny Fennisa dan Moh.

Wahyudi, 2010.Perencanaan Campuran Aspal Beton dengan Menggunakan Filler

Kapur Padam. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang)

Penelitian ini menganalisis lebih lanjut mengenai karakter campuran beton aspal

yang menggunakan filler gabungan antara abu kayu dan abu batu yang pada

akhirnya mendapatkan titik optimum dengan rasio 50 % abu kayu dan 50 % abu

batu. Dimana kompospisi tersebut adalah batas maksimal rasio jumlah abu kayu

dalam filler yang menghasilkan campuran aspal beton memenuhi persyaratan the

asphalt institute. Campuran tersebut juga memiliki kuat tarik secara tak langsung

yang signifikan dengan campuran berfiller abu batu biasa.Selain itu angka

retained stabilitynya lebih tinggi dari campuran abu batu biasa yang berarti

memiliki keawetan lebih baik. (Lucas,Benny Hardyanto. 2002. Pengaruh Abu

Serbuk Kayu sebagai Filer dalam Campuran Beton Aspal, Universitas Katolik

Parahyangan,Fakultas teknik program studi teknik sipil, Bandung)

Kekakuan yang semakin berkurang pada benda uji seiring dengan lama masa

perendaman. Kelenturan masih berusaha dipertahankan oleh campuran dengan kadar

filler 100% abu batu yang diikuti 50% abu batu – 50% semen Portland dan diikuti

pada 100% semen portland. Kondisi tersebut dialami pada campuran dengan dua

macam tumbukan yang telah dilakukan. ( Putrowijoyo, Rian. 2006. Kajian

Laboratorium Sifat Marshall dan Durabilitas Asphalt Concrete – Wearing Course

(AC-WC) dengan Membandingkan Penggunaan antara Semen Portland dan Abu

Batu sebagai Filler, Universitas Dpionegoro, Program Magister Taknik Sipil,

Semarang)


commit to user

7

Abu terbang dibagi menjadi 4 kelompok berdasarkan tes yang dilakukan

kemudian digunakan sebagai filler dalam campuran aspal beton. Abu batu, filler

konvensional di India, juga digunakan untuk membandingkan hasil. Reologi sifat

filler bitumen (F/B) mastic ditentukan dari uji titik lembek, uji viskositas, dan uji

geser. Kekuatan dan daya tahan tes seperti stabilitas marshall, sisa pada stabilitas,

rasio kekuatan tarik, dan uji creep statis dilakukan pada beton aspal bercampur

dengan lima jenis pengisi dan hasilnya dianalisis dan dibandingkan. Hasil

Penelitian menunjukkan bahwa semua empat kelompok abu terbang yang cocok

untuk digunakan pada aspal keras bercampur dengan abu terbang dalam kelompok

untuk memiliki kinerja terbaik. Isi filler optimum 7% dan sifat beton aspal

campuran fly ash lebih baik daripada campuran konvensional. (Vishal Sharma,

Satish Chandra, Rajan Choundhary. 2010. Karakteristik Fly Ash Campuran Aspal

Beton.India)

Empat berbeda proporsi agregat pengganti digunakan khusus pada 0%, 10%, 20%,

30% dari berat total agregat kering. Campuran kadar abu vulkanik 0% digunakan

sebagai campuran referensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik

dari semua campuran agregat abu vulkanik, sampai dengan 20 %, yang dalam

batas batas spesifikasi marshall design. Selain itu, ditemukan bahwa penggunaan

agregat abu vulkanik meningkatkan sifat resistensi creep HMA (Hot Mix

Asphalt). HMA dengan pengganti abu vulkanik 10% agregat memberikan hasil

optimal dalam jangka perlawanan pengelupasan, ketahanan mulur, dan modulus

resilient. (Jamil A. Naji and Ibrahim M. Asi. 2008. Evaluasi Kinerja Campuran

Aspal Beton yang Mengandung Abu Vulkanik Granular. Yaman)


commit to user

8

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Struktur Perkerasan Jalan

Perkerasan jalan adalah campuran agregat dan bahan ikat (binder) yang diletakkan

di atas tanah dasar dengan pemadatan untuk melayani beban lalu lintas.Tujuan

utama pembuatan struktur perkerasan jalan adalah untuk mengurangi tegangan

atau tekanan akibat beban roda sehingga mencapai tingkat nilai yang dapat

diterima oleh tanah yang menyokong beban tersebut.

Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi

tiga jenis konstruksi perkerasan, yaitu:

1) Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Disebut “lentur” karena

konstruksi ini mengijinkan terjadinya deformasi vertikal akibat beban lalu

lintas. Fungsi dari lapisan ini adalah memikul dan mendistribusikan beban lalu

lintas dari permukaan sampai ke tanah dasar. Salah satu jenis perkerasan

lentur adalah Hot Rolled Asphalt (HRA), Porous Asphalt (PA) serta Asphalt

Concrete (AC).

2) Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakan semen (portland cement) sebagai bahan pengikat. Disebut

“kaku” karena pelat beton tidak terdefleksi akibat beban lalu lintas dan

didesain untuk umur 40 tahun sebelum dilaksanakan rekonstruksi besar-

besaran. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton dengan atau

tanpa tulangan yang diletakkan di atas tanah dasar dengan atau tanpa lapis

pondasi bawah.

3) Konstruksi perkerasan komposit (composite pavement), yaitu perkerasan yang

mengkombinasikan antara aspal dan semen (PC) sebagai bahan pengikatnya.

Penyusunan lapisan komposit terdiri dari dua jenis. Salah satu jenis perkerasan

komposit adalah merupakan penggabungan secara berlapis antara perkerasan

lentur (menggunakan aspal sebagai bahan pengikat) dan perkerasan kaku

(menggunakan semen (PC) sebagai bahan pengikat).


commit to user

9

Pada umumnya jenis perkerasan yang dipakai di Indonesia adalah perkerasan

lentur. Susunan struktur jalan (perkerasan lentur) di Indonesia pada umumnya

mengacu kepada standar USA, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Struktur Perkerasan Lentur

2.2.1.1. Lapis Permukaan (Surface Course)

Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, yang terdiri

dari lapis aus (wearing course) dan lapis antara (binder course).

a. Lapis Aus (Wearing Course)

1) Sebagai lapisan aus, yaitu lapisan yang semakin lama semakin tipis

karena langsung bersentuhan dengan roda-roda kendaraan lalu lintas, dan

dapat diganti lagi dengan yang baru.

2) Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat (anti selip).

b. Lapis Antara (Binder Course)

1) Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air, sehingga air

hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap ke lapisan di bawahnya dan

melemahkan lapisan-lapisan tersebut.

2) Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk

mengurangi tegangan pada lapisan bawah struktur jalan.

3) Menyediakan permukaan jalan yang baik dan rata sehingga nyaman

dilalui.

Lapis permukaan

(surface course)

Lapis aus

Tanah dasar (sub grade)

Lapis antara

Lapis pondasi bawah

(subbase course)

Lapis pondasi atas (base course)


commit to user

10

2.2.1.2. Lapis Pondasi Atas (Base Course)

Lapis pondasi atas adalah bagian dari lapisan perkerasan yang terletak antara lapis

permukaan dan lapis pondasi bawah atau dengan tanah tanah dasar apabila tidak

menggunakkan lapis pondasi bawah. Karena terletak tepat di bawah permukaan

perkerasan, maka lapisan ini menerima pembebanan yang berat dan paling

menderita. Secara umum lapis pondasi atas (base course) mempunyai fungsi

sebagai berikut :

1. Bantalan atau lapis pendukung terhadap lapis permukaan.

2. Pemikul beban vertikal dan horizontal.

3. Meneruskan beban ke lapisan di bawahnya.

4. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah.

2.2.1.3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)

Lapis pondasi bawah adalah bagian lapis perkerasan yang terletak antara lapis

pondasi atas dan tanah dasar. Lapisan ini berfungsi sebagai berikut :

1. Menyebarkan beban roda ke tanah dasar, sehingga lapisan ini harus cukup

kuat (CBR 20% dan Plastisitas Indeks (PI) > 10%).

2. Efisiensi penggunaan material. Material pondasi bawah relatif lebih murah

dibandingkan dengan material lapisan perkerasan di atasnya.

3. Mengurangi tebal lapisan di atasnya yang lebih mahal.

4. Lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul di pondasi.

5. Lapisan pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancar. Hal ini sehubungan

dengan kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar

dari pengaruh cuaca atau lemahnya daya dukung tanah dasar menahan roda –

roda alat berat.

6. Lapisan untuk mencegah partikel – partikel halus dari tanah dasar naik ke

lapis pondasi atas.


commit to user

11

2.2.1.4. Tanah Dasar (Subgrade)

Tanah dasar (Sub Grade) adalah lapisan tanah setebal 50 – 100 cm yang di

atasnya akan diletakkan lapisan pondasi bawah.

Sebelum lapisan – lapisan lain diletakkan, tanah dasar dipadatkan terlebih dahulu

sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap perubahan volume, sehingga

dapat dikatakan bahwa kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat

ditentukan oleh sifat – sifat daya dukung tanah dasar. Pemadatan yang baik akan

diperoleh jika dilakukan pada kondisi kadar air optimum dan diusahakan kadar

air tersebut konstan selama umur rencana.

Tanah dasar dapat berupa tanah asli yang dipadatkan (jika tanah aslinya baik),

tanah yang didatangkan dari tempat lain dan dipadatkan, atau tanah yang

distabilisasi dengan kapur atau bahan lainnya. Adapun fungsi tanah dasar adalah

sebagai tempat peletak pondasi dan pemberi daya dukung terhadap lapisan di

atasnya.

Ditinjau dari muka tanah asli, maka lapisan tanah dasar (subgrade) dapat

dibedakan atas lapisan tanah dasar (tanah galian), lapisan tanah dasar (tanah

timbunan), lapisan tanah dasar (tanah asli).

2.2.2. Pembebanan pada Perkerasan Jalan

Kendaraan pada posisi berhenti di atas struktur yang diperkeras akan

menimbulkan beban langsung pada arah vertikal (tegangan statis) yang

terkonsentrasi pada bidang kontak yang kecil antara roda dan perkerasan. Ketika

kendaraan bergerak, timbul tambahan tegangan dinamis pada arah horisontal

akibat akselerasi pergerakan kendaraan serta pada arah vertikal akibat pergerakan

kendaraan ke atas dan ke bawah karena perkerasan yang tidak rata. Intensitas

tegangan statis dan dinamis terbesar terjadi di permukaan perkerasan dan

terdistribusi dengan bentuk piramida dalam arah vertikal pada seluruh ketebalan


commit to user

12

struktur perkerasan. Peningkatan distribusi tegangan tersebut mengakibatkan

beban atau tegangan yang terdistribusi semakin ke bawah semakin kecil sampai

permukaan lapis tanah dasar.

Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan–lapisan yang diletakkan di atas

tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan–lapisan tersebut berfungsi untuk

menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan di bawahnya. Beban

kendaraan dilimpahkan ke perkerasan jalan melalui melalui bidang kontak roda

berupa beban terbagi rata Po. Beban tersebut diterima oleh lapisan permukaan dan

disebar ke tanah dasar menjadi P1 yang lebih kecil dari daya dukung tanah dasar,

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Sumber: Wignall (2003)

Gambar 2.2. Distribusi Beban Pada Struktur Jalan

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, lapisan perkerasan jalan akan

mengalami dua pembebanan yaitu beban tekan dan beban tarik. Beban tarik sering

menyebabkan adanya retak, diawali dengan adanya retak awal (crack initation)

pada bagian bawah lapisan perkerasan yang kemudian akan menjalar ke

permukaan. Namun, retak awal juga dapat terjadi pada bagian atas lalu menyebar

ke bawah permukaan.

Beban lalu lintas

tersebar pada

perkerasan

Base course

Deformasi

Wearing course

Beban lalu lintas

Gaya tarik Gaya tarik

Sub base course

Reaksi perlawanaan pada tanah dasar (Subgradae)

Tanah dasar


commit to user

13

Kerusakan pada konstruksi perkerasan jalan salah satunya disebabkan oleh

peningkatan beban dan repetisi beban. Sebagian besar jalan di Indonesia

menggunakan Asphalt Concrete (AC). Asphalt Concrete yang bergradasi menerus

mempunyai ketahanan yang baik terhadap deformasi permanen, tetapi kurang

tahan terhadap retak akibat kelelahan yang sering disebabkan oleh beban berulang

(repetisi beban). Pengulangan beban akan menyebabkan retak pada lapisan

beraspal. Cuaca menyebabkan lapisan beraspal menjadi rapuh, sehingga makin

rentan terhadap retak dan pelepasan (disintegrasi). Apabila retak mulai meluas dan

tidak segera diperbaiki maka retak akan terus meluas dengan cepat dan terjadi

gompal (spalling) dan akhirnya akan terjadi lubang.

Retak yang disebabkan oleh pengulangan beban menyebabkan adanya gaya tarik

yang dialami asphalt concrete. Berbeda dengan beban tekan yang secara empiris

dapat diperoleh dengan pengujian Marshall secara langsung, besarnya beban tarik

tidak dapat dilakukan pengujian secara langsung dengan Marshall karena terdapat

ring/cincin penahan.

2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Aspal Beton (Asphalt Concrete)

Aspal beton (Asphalt Concrete) merupakan salah satu jenis perkerasan lentur yang

umum digunakan di Indonesia. Aspal beton merupakan suatu lapisan pada

konstruksi jalan raya yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang

bergradasi menerus (well graded), dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam

keadaan panas pada suhu tertentu. Pembuatan lapis aspal beton dimaksudkan

untuk mendapatkan suatu lapisan permukaan atau lapis antara pada perkerasan

jalan raya yang mampu memberikan sumbangan daya dukung terukur yang dapat

melindungi konstruksi di bawahnya.

Pembuatan Lapis Aspal Beton (LASTON) dimaksudkan untuk mendapatkan suatu

lapisan permukaan atau lapis antara (binder) pada perkerasan jalan yang mampu

memberikan sumbangan daya dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapisan

kedap air yang dapat melindungi konstruksi dibawahnya (Bina Marga, 1987)


commit to user

14

Aspal beton merupakan campuran merata antara agregat dan aspal sebagai bahan

pengikat. Pekerjaan pencampuran dilakukan dipabrik pencampur, kemudian

dibawa ke lokasi dan dihampar dengan mempergunakan alat penghampar

sehingga diperoleh lapisan lepas yang seragam dan merata untuk selanjutnya

dipadatkan dengan mesin pemadat dan akhirnya diperoleh lapisan padat Aspal

Beton (Silvia Sukirman, 1992).

Apabila dilakukan cara Marshall (PC.0201-76 MPBJ) campuran harus memenuhi

persyaratan sebagai berikut:

Tabel 2.1 Persyaratan Laston

Sifat Campuran Lalu Lintas Berat Lalu Lintas Sedang Lalu Lintas Ringan

Min Maks Min Maks Min Maks

Stabilitas (Kg) 800 - 650 - 460 -

Kelelehan/ Flow (mm) 2 4 2 4.5 2 5

Marshall Quotient 200 350 200 350 200 30

Rongga Dalam Campuran/VIM (%) 3 5 3 5 3 5

Rongga Dalam Agregat/VMA (%) 15 - 15 - 15 -

Rongga Terisi Aspal/VFB (%) 63 - 63 - 63 -

Jumlah Tumbukan 2 x 75 2 x 50 2 x 35 Sumber : SNI 03-1737-1989

Tabel Marshall test pada campuran AC ini juga dapat dilihat pada lampiran A.4


commit to user

15

2.2.3.1. Agregat

Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral

lainnya berupa hasil alam atau buatan (Departemen Pekerjaan Umum –

Direktorat Jendral Bina Marga. 1998).

Agregat adalah partikel mineral yang berbentuk butiran-butiran yang merupakan

salah satu penggunaan dalam kombinasi dengan berbagai macam tipe mulai dari

sebagai bahan material di semen untuk membentuk beton, lapis pondasi jalan,

material pengisi, dan lain-lain (Harold N. Atkins, PE. 1997).

Sedangan secara umum agregat didefinisikan sebagai formasi kulit bumi yang

keras dan padat (Silvia Sukirman, 2003).

Dari beberapa pendapat di atas, maka dapat diartikan bahwa agregat sebagai suatu

kumpulan butiran batuan yang berukuran tertentu yang diperoleh dari hasil alam

langsung maupun dari pemecahan batu besar ataupun agregat yang disengaja

dibuat untuk tujuan tertentu. Seringkali agregat diartikan pula sebagai suatu bahan

yang bersifat keras dan kaku yang digunakan sebagai bahan pengisi campuran.

Agregat dapat berupa berbagai jenis butiran atau pecahan batuan, termasuk di

dalamnya antara lain : pasir, kerikil, agregat pecah, abu/debu agregat dan lain-lain.

Beberapa tipikal ketentuan penggunaan dalam penggambaran agregat menurut

Harold N. Atkins, (1997) adalah sebagai berikut :

1) Fine Aggregate (sand size/ukuran pasir) : Sebagian besar partikel agregat

berukuran antara 4,75mm (no.4 sieve test) dan 75μm (no.200 sieve test).

2) Coarse Aggregate (gravel size/ukuran kerikil) : Sebagian besar agregat

berukuran

lebih besar dari 4,75mm (no.4 sieve test).

3) Pit run : agregat yang berasal dari pasir atau gravel pit (biji kerikil) yang

terjadi tanpa melewati suatu proses atau secara alami.


commit to user

16

4) Crushed gravel : pit gravel (kerikil dengan pasir atau batu bulat) yang mana

telah didapatkan dari salah satu alat pemecah untuk menghancurkan banyak

partikel batu yang berbentuk bulat untuk menjadikan ukuran yang lebih kecil

atau untuk memproduk lapisan kasar (rougher surfaces).

5) Crushed rock : agregat dari pemecahan batuan. Semua bentuk partikel tersebut

bersiku-siku/tajam (angular), tidak ada bulatan dalam material tersebut.

6) Screenings : kepingan-kepingan dan debu atau bubuk yang merupakan

produksi dalam pemecahan dari batuan (bedrock) untuk agregat.

7) Concrete sand : pasir yang (biasanya) telah dibersihkan untuk menghilangkan

debu dan kotoran.

8) Fines : endapan lumpur (silt), lempung (clay) atau partikel debu lebih kecil

dari 75μm (no.200 sieve test), biasanya terdapat kotoran atau benda asing

yang tidak diperlukan dalam agregat.

Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu

lintas karena dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung memikul beban

di atasnya dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya.

Agregat yang akan dipakai pada perkerasan harus memperhatikan sifat - sifat

agregat yaitu :

1. Gradasi dan ukuran

Gradasi adalah ukuran butiran dalam agregat. Gradasi agregat dapat

dibedakan atas:

a. Gradasi seragam/terbuka (uniform graded) adalah gradasi dengan ukuran

yang hampir sama atau mengandung agregat halus yang sedikit

jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi rongga antar agregat.

b. Gradasi rapat/baik (dense graded) adalah campuran agregat kasar dan

halus dalam porsi yang seimbang.


commit to user

17

c. Gradasi buruk/senjang (poorly graded) adalah campuran agregat dengan

proporsi satu fraksi tertentu hanya relatif sedikit atau bahkan hilang sama

sekali.

2. Kebersihan

Agregat yang mengandung substansi asing perusak harus dihilangkan

sebelum digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh - tumbuhan,

partikel halus dan gumpalan lumpur. Hal ini disebabkan substansi asing dapat

mengurangi daya lekat aspal terhadap batuan sehingga mempengaruhi

perkerasan.

3. Kekuatan dan Kekerasan

Kekuatan agregat adalah ketahanan agregat untuk tidak hancur atau pecah

oleh pengaruh mekanis atau kimiawi. Agregat yang digunakan untuk lapisan

perkerasan haruslah mempunyai daya tahan terhadap degradasi (pemecahan)

yang mungkin timbul selama proses pencampuran, pemadatan, repetisi beban

lalu lintas dan disitegrasi (penghancuran) yang terjadsi selama masa

pelayanan jalan tersebut. Kekuatan dan keausan agregat diperiksa dengan

menggunakan percobaan Abrasi Los Angeles, berdasarkan PB-0206-76,

AASHTO T96-7 (1982) (Sukirman, 1999).

4. Bentuk permukaan

Bentuk permukaan agregat mempengaruhi stabilitas dari lapisan perkerasan

yang dibentuk oleh agregat tersebut. Partikel berbentuk kubus merupakan

bentuk agregat hasil dari mesin pemecah batu (stone crusher) yang

mempunyai bidang kontak lebih luas (berbentuk bidang rata sehingga

memberikan interlock/saling mengunci yang lebih besar) sehingga agregat

bentuk kubus ini paling baik digunakan sebagai bahan konstruksi perkerasan

jalan dibandingkan agregat berbentuk bulat (Sukirman, 1999).


commit to user

18

5. Tekstur permukaan

Tekstur permukaan yang kasar dan kesat akan memberikan gaya gesek yang

lebih besar sehingga dapat menahan gaya - gaya pemisah yang bekerja pada

batuan. Selain itu tekstur kasar juga memberikan gaya kohesi (ikatan antar

partikel berbeda) yang lebih baik antara aspal dan batuan. Batuan yang halus

lebih mudah terselimuti aspal namun, tidak bisa menahan kelekatan aspal

dengan baik. Bila tekstur permukaan semakin kasar umumnya stabilitas dan

durabilitas campuran semakin tinggi (Krebs dan Walker, 1971).

6. Porositas

Porositas berpengaruh besar terhadap nilai ekonomis suatu campuran lapis

perkerasan. Semakin besar porositas batuan maka aspal yang digunakan

semakin banyak. Hal ini disebabkan kemampuan absorbsi dari batuan

terhadap aspal juga semakin tinggi (Krebs dan Walker, 1971).

7. Kelekatan terhadap aspal

Daya lekatan dengan aspal dipengaruhi juga oleh sifat agregat terhadap air.

Granit dan batuan yang mengandung silika merupakan agregat bersifat

hydrophilic yaitu agregat yang cenderung menyerap air. Agregat demikian

tidak baik untuk digunakan sebagai bahan campuran dengan aspal, karena

mudah terjadi stripping yaitu lepasnya lapis aspal dari agregat akibat

pengaruh air (Sukirman, 1999).

Berdasarkan proses pengolahannya agregat yang digunakan pada perkerasan

lentur dapat dibedakan menjadi tiga jenis:

a. Agregat alam (Natural Aggregate)

Agregat alam terbentuk karena proses erosi dan degradasi. Bentuk partikel

dari agregat alam ditentukan dari proses pembentukannya. Aliran air sungai

membentuk partikel bulat dengan permukaan yang licin. Degradasi agregat di

bukit - bukit membentuk partikel - partikel yang bersudut dengan permukaan

yang kasar. Berdasarkan tempat asalnya agregat alam dapat dibedakan atas

pitrun yaitu agregat yang diambil dari tempat terbuka di alam dan bakrun

yaitu agregat yang berasal dari sungai/endapan sungai.


commit to user

19

b. Agregat dengan proses pengolahan (Manufactured Aggregate)

Manufactured Aggregate adalah agregat yang barasal dari mesin pemecah

batu. Pengolahan ini bertujuan untuk memperbaiki gradasi agar sesuai dengan

ukuran yang diperlukan, mempunyai bentuk yang bersudut, dan mempunyai

tekstur yang kasar.

c. Agregat buatan

Agregat ini dibuat dengan alasan khusus, yaitu agar mempunyai daya tahan

tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstruksi jalan.

Agregat yang digunakan dalam campuran aspal harus memenuhi persyaratan

sebagaimana disajikan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Spesifikasi Pemeriksaan Agregat

No. Jenis pemeriksaan Syarat

1. Keausan (%) max. 40

2. Penyerapan (%) max. 3

3. Berat jenis Bulk (gr/cc) min. 2,5

4. Berat jenis SSD (gr/cc) min. 2,5

Sumber : Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya ( AASHTO

T96-7 )

Suatu campuran untuk konstruksi perkerasan jalan mempunyai spesifikasi gradasi

tertentu untuk menghasilkan stabilitas, keamanan dan kenyamanan yang tinggi.

Spesifikasi gradasi tersebut menunjukkan prosentase agregat yang lolos pada

setiap saringan terhadap berat total agregat. Spesifikasi gradasi yang digunakan

adalah berdasar SNI, seperti yang disajikan pada Tabel dan dapat dilihat juga pada

lampiran A.2


commit to user

20

Tabel 2.3 Batas-batas Gradasi Menerus Agregat Campuran

Sumber: Pustran-Balitbang PU, Revisi SNI 03-1737-1989

Catatan :

No. Campuran : I, III, IV, VI, VII, VIII, IX, X dan XI digunakan untuk lapis

permukaan.

No. Campuran : II, digunakan untuk lapis permukaan, perata (leveling) dan lapis

antara (binder).

No. Campuran : V, digunakan untuk lapis permukaan dan lapis antara (binder).

2.2.3.2. Filler Abu Vulkanik

Siswosoebrotho (1996) menyatakan bahwa mineral filler adalah suatu mineral

agregat dari fraksi halus yang sebagian besar (+ 85 %) lolos saringan nomor 200

(0,075 mm).

Berdasarkan spesifikasi British Standard 594 (1985), filler adalah material yang

sebagian besar lebih kecil dari 0,075 mm (saringan no. 200).

Pada prakteknya filler berfungsi untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan

mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Menurut Hatherly (1967), dengan

meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas

campuran tetapi menurunkan kadar air void (rongga udara) dalam campuran.


commit to user

21

Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi. Terlalu tinggi

kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas

(brittle), dan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu

rendah kadar filler akan menyebabkan campuran terlalu lunak pada saat cuaca

panas.

Pada konstruksi perkerasan filler berfungsi sebagai pengisi ruang kosong (voids)

di antara agregat kasar sehingga rongga udara menjadi lebih kecil dan kerapatan

massanya lebih kasar. Dengan bubuk isian yang berbutir halus maka luas

permukaan akan bertambah, sehingga luas bidang kontak yang dihasilkan juga

akan bertambah luasnya, yang mengakibatkan tahanan terhadap gaya geser

menjadi lebih besar sehingga stabilitas geseran akan bertambah. Menurut Bina

Marga tahun 1987 macam dari filler adalah abu batu, abu batu kapur (limestone

dust), abu terbang (fly ash), semen portland, kapur padam dan bahan non plastis

lainnya. Penelitian ini menggunakan filler berupa abu batu dari stone crusher.

Abu vulkanik merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat dipergunakan

sebagai bahan tambah untuk perkerasan jalan. Abu vulkanik merupakan bahan

yang dihasilkan akibat adanya letusan gunung berapi yang didapat dalam jumlah

cukup banyak dan dapat meningkatkan stabilitas campuran perkerasan. (juffrez

jufres, 4 oktober 2010)

Persyaratan filler sebagai berikut:

1. Aggregate yang lolos saringan no. 100

2. lebih dari 75% lolos saringan no. 200

3. Bersifat non plastis

4. Spesific Grafity lebih dari sama dengan 2,75 gr/cm3


commit to user

22

Idealnya kandungan Oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78 harganya

dibatasi seperti yang tercantum dibawah ini :

Tabel 2.4 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78

NO Komposisi bahan Jumlah (%)

1 SiO2 + AL2O3 + Fe2O3 minimal 70

2 MgO maksimal 5

3 SO3 maksimal 4

4 H2O maksimal 3

Vulkanik yang dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi umumnya dicirikan

oleh kandungan mineral liat allophan yang tinggi. Allophan adalah Aluminosilikat

amorf yang dengan bahan organik dapat membentuk ikatan kompleks.

Sifat-sifat tanah allophan adalah sebagai berikut:

a. Profil tanahnya dalam.

b. Lapisan atas maupun permukaannya gembur serta berwarna hitam.

c. Lapisan subsoil berwarna kecoklatan dan terasa licin bila digosok diantara

jari-jari.

d. Bulk densitynya sangat rendah (< 0, 85).

e. Daya tahan terhadap air tinggi.

f. Perkembangan struktur tanah baik.

g. Daya lekat maupun plastisitasnya tidak ada bila lembab.

h. Sukar dibasahi kembali bila sudah kering serta dapat mengapung di atas

permukaan air.

Mineralogi tanah yang berasal dari gunung Merapi dapat dibedakan menjadi dua

kelompok yaitu:


commit to user

23

a. Mineral skeletal yang berasal dari mineral primer (mineral pasir dan debu)

serta agregat mikro kristalin.

b. Fragment yang semuanya berasal dari bahan induk, mineral liat dan liat

amorf.

(Sumber:http://m-amin.com/2010/11/19/abu-vulkanik-gunung-merapi-

berpotensi-sebagai-material-keramik/)

Abu vulkanik terdiri dari batuan, mineral, dan gelas vulkanik fragmen yang lebih

kecil dari 2mm (0,1 inch) dengan diameter yang sedikit lebih besar dari ukuran

sebuah kepala peniti. Abu vulkanik tidak seperti bulu lembut, abu yang dihasilkan

dari pembakaran kayu, daun atau kertas. Sulit larut dalam air, dan abu vulkanik

dapat menjadi partikel yang sangat kecil kurang dari 0,025 mm (1/1000 inch)

dengan diameter yang umum. (Sumber: Science For A Changing)

(Sumber: Science For A Changing Word)

Gambar 2.3. Abu Vulkanik Di Lihat Dari Kasat Mata

Secara geologis , abu vulkanik adalah material batuan vulkanik yang berasal dari

magma panas dan cair yang membeku secara cepat . Batuan beku sejatinya

kumpulan mineral yang membeku dan mengkristal dari magma cair. Karena

membeku cepat maka magma ini tidak sempat mengkristal dengan baik. Karena

tidak mengkristal dalam geologi material bekuannya disebut gelas.


commit to user

24

Mikroskop abu vulkanik ini memiliki bentuk yang runcing-runcing seperti

dibawah ini.

(Sumber: Blue Fame, Media Elektronik)

Gambar 2.4. Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik

Sumber : Strength, Deformation, Permeability and Workability of Hot Rolled Asphalt

(1984)

Gambar 2.5. Hasil Scan Abu batu dengan Mikroskop Elektron

http://metis.bluefame.me/


commit to user

25

Filler abu batu diperoleh dari hasil pemecahan (crushing) agregat kasar. Secara

fisik, bentuk butiran dari abu batu lebih terlihat bulat daripada bentuk mikroskopis

abu vulkanik.

2.2.3.3 Aspal

Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam konsistensinya

di mana unsur pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi secara alam atau

yang dihasilkan dengan penyulingan minyak (Petroleum). Aspal Petrolium dan aspal

liquid adalah material yang sangat penting.

Sedangkan material aspal tersebut berwarna coklat tua hingga hitam dan bersifat

melekat, berbentuk padat atau semi padat yang didapat dari alam dengan penyulingan

minyak.(Krebs, RD & Walker, RD.,1971)

Aspal dibuat dari minyak mentah (crude oil) dan secara umum berasal dari sisa

organisme laut dan sisa tumbuhan laut dari masa lampau yang tertimbun oleh dan

pecahan batu batuan. setelah berjuta juta tahun material organis dan lumpur

terakumulasi dalam lapisan lapisan setelah ratusan meter, beban dari beban teratas

menekan lapisan yang terbawah menjadi batuan sedimen. Sedimen tersebut yang

lama kelamaan menjadi atau terproses menjadi minyak mentah senyawa dasar

hydrocarbon. Aspal biasanya berasal dari destilasi minyak mentah ersebut, namun

aspal ditemukan sebagai bahan alam (misal : asbuton), dimana sering juga disebut

mineral (Shell Bitumen, 1990).

Selain sebagai bahan pengikat, aspal juga menjadi bahan pengisi pada rongga -

rongga dalam campuran. Dalam campuran Lapis Aspal Beton (LASTON) yang

banyak memakai agregat kasar, penggunaaan kadar aspal menjadi sangat tinggi

karena aspal di sini berfungsi untuk mengisi rongga - rongga antar agregat dalam

campuran. Kadar aspal yang tinggi menyebabkan campuran Aspal Beton

(LASTON) memerlukan kadar aspal yang tinggi pula. Untuk mengantisipasi

kadar aspal yang tinggi digunakan aspal dengan mutu baik, dengan tujuan

memperbaiki kondisi campuran.


commit to user

26

Menurut Sartono dalam Widianto (2004), kadar aspal dalam campuran akan

berpengaruh banyak terhadap karakteristik perkerasan. Kadar aspal yang rendah

akan menghasilkan suatu perkerasan yang rapuh, yang akan menyebabkan

raveling akibat beban lalu lintas, sebaliknya kadar aspal yang terlalu tinggi akan

menghasilkan suatu perkerasan yang tidak stabil.

Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal padat atau keras dengan

penetrasi 60/70 dan mempunyai nilai karakteristik yang telah memenuhi

persyaratan yang ditetapkan Bina Marga berdasarkan Petunjuk Lapis Tipis Aspal

Beton (Flexible) Laston.

Aspal yang akan digunakan sebagai campuran perkerasan jalan harus memiliki

syarat - syarat sebagai berikut:

a. Daya tahan (Durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal untuk mempertahankan sifat

asalnya akibat pengaruh cuaca selama masa umur pelayanan.

b. Kepekaan terhadap temperatur

Aspal adalah material yang bersifat termoplastis, sehingga akan menjadi

keras atau lebih kental jika tempertur berkurang dan akan melunak atau

mencair jika temperatur bertambah. Sifat ini diperlukan agar aspal memiliki

ketahanan terhadap perubahan temperatur, misalnya aspal tidak banyak

berubah akibat perubahan cuaca, sehingga kondisi permukaan jalan dapat

memenuhi kebutuhan lalu lintas serta tahan lama. Dengan diketahui kepekan

aspal terhadap temperatur maka dapat ditentukan pada temperatur berapa

sebaiknya aspal dipadatkan sehingga menghasilkan hasil yang baik.


commit to user

27

c. Kekerasan aspal

Sifat kekakuan atau kekerasan aspal sangat penting, karena aspal yang

mengikat agregat akan menerima beban yang cukup besar dan berulang -

ulang. Pada proses pencampuran aspal dengan agregat dan penyemprotan

aspal ke permukaan agregat terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi

getas atau viskositas bertambah tinggi. Peristiwa perapuhan terus terjadi

setelah masa pelaksanaan selesai. Selama masa pelayanan, aspal mengalami

oksidasi dan polimerasi yang besarnya dipengaruhi oleh aspal yang

menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan aspal, semakin besar tingkat

kerapuhan aspal yang terjadi dan demikian juga sebaliknya.

d. Daya ikatan (Adhesi dan Kohesi)

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan

ikatan yang baik antara agregat dan aspal. Kohesi adalah ikatan di dalam

molekul aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah

terjadi pengikatan.

2.2.4. Karakteristik Campuran

Menurut Silvia Sukirman (2003), terdapat tujuh karakteristik campuran yang harus

dimiliki oleh beton aspal adalah stabilitas, keawetan, kelenturan atau fleksibilitas,

ketahanan terhadap kelelahan (fatique resistance), kekesatan permukaan atau

ketahanan geser, kedap air dan kemudahan pelaksanaan (workability). Di bawah

ini adalah karakteristik yang akan diinginkan dalam penelitian:

1. Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalulintas

tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur dan bleeding.

Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan dan beban lalu lintas

yang dilayani. Jalan yang melayani volume lalu lintas tinggi dan mayoritas

kendaraan berat membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas tinggi.


commit to user

28

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabilitas beton aspal adalah :

Gesekan internal yang dapat berasal dari kekasaran permukaan butir-butir

agregat, luas bidang kontak antar butir atau bentuk butir, gradasi agregat,

kepadatan campuran dan tebal film aspal.

Kohesi yang merupakan gaya ikat aspal yang berasal dari daya lekatnya,

sehingga mampu memelihara tekanan kontak antar butir agregat.

2. Keawetan atau durabilitas adalah kemampuan beton aspal menerima repetisi

beban lalulintas seperti berat kendaraan dan gesekan antara roda kendaraan

dan permukaan jalan, serta menahan keausan akibat penaruh cuaca dan iklim,

seperti udara, air, atau perubahan temperatur.

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai durabilitas adalah:

Tebalnya film atau selimut aspal

Banyaknya pori dalam campuran

Kepadatan dan kedap airnya campuran.

3. Kelenturan atau fleksibilitas adalah kemampuan beton aspal untuk

menyesuaikan diri akibat penurunan (konsolidasi/settlement) dan pergerakan

dari pondasi atau tanah dasar, tanpa terjadi retak. Penurunan terjadi akibat dari

repetisi beban lalu lintas ataupun akibat beban sendiri tanah timbunan yang

dibuat di atas tanah asli.

4. Kekesatan/tahanan geser adalah kemampuan permukaan beton aspal terutama

pada kondisi basah, memberikan gaya esek pada roda kendaraan sehingga

kendaraan tidak tergelincir ataupun slip.

Faktor-faktor untuk mendapatkan kekesatan jalan sama dengan untuk

mendapatkan stabilitas yang tinggi, yaitu:

Kekasaran permukaan dari butir-butir agregat

Luas bidang kontak antar butir atau bentuk butir

Gradasi agregat

Kepadatan campuran

Tebal film aspal.


commit to user

29

5. Kedap air adalah kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air

ataupun udara lapisan beton aspal. Air dan udara dapat mengakibatkan

percepatan proses penuaan aspal dan pengelupasan selimut aspal dari

permukaan agregat.

Faktor-faktor yang mempengaruhi yaitu:

Kecilnya presentasi porositas

Gradasi agregat

Kepadatan campuran

2.3. Pengujian Campuran Asphalt Concrete

2.3.1. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas,

specific gravity campuran dan porositas dari masing–masing benda uji. Pengujian

meliputi pengukuran tinggi, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air

dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal. Sebelum dilakukan pengujian

Marshall, benda uji dilakukan pengujian Volumetrik untuk masing-masing benda

uji.

Spesific gravity campuran menunjukkan berat jenis campuran diperoleh dengan

rumus :

Gsb =

Gbn

Wn

GbC

WC

GbB

WB

GbA

WA %.....

%%%

100

……………………….......(Rumus 2.1)

Keterangan :

Gsb = Berat Jenis Bulk campuran (gr/cm3)

WA,WB,WC...Wn = Berat agregat masing masing saringan (%)

GbA, GbB, GbC,…Gbn = Berat jenis bulk tiap agregat tertahan saringan (gr/cm3)


commit to user

30

Gsa =

Gan

Wn

GaC

WC

GaB

WB

GaA

WA %.....

%%%

100

……………………….......(Rumus 2.2)

Keterangan :

Gsa = Berat Jenis Apparent campuran (gr/cm3)

WA,WB,WC...Wn = Berat agregat masing masing saringan (%)

GaA, GaB, GaC,…Gan = Berat jenis apparent tiap agregat tertahan

saringan (gr/cm3)

Gse = 𝐺𝑠𝑏+𝐺𝑠𝑎

2...................................................................................(Rumus 2.3)

Keterangan:

Gse = Berat jenis rata-rata agregat (gr/cm3)

Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3)

Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3)

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus:

𝑃𝑏𝑎 = 100 ×𝐺𝑠𝑎−𝐺𝑠𝑏

𝐺𝑠𝑎×𝐺𝑠𝑏× 𝐺𝑎𝑐........................................................(Rumus 2.4)

Keterangan:

Pba = Penyerapan Aspal (%)

Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3)

Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3)

Gac = Berat jenis Aspal (gr/cm3)

Volume Bulk dihitung menggunakan rumus:

Vb = Ws – Ww……………………………………………(Rumus 2.5)


commit to user

31

Keterangan:

Vb = Volume Bulk (cc)

Ws = Berat benda Uji SSD (gram)

Ww = Berat benda uji di air (gram)

Densitas dihitung menggunakan rumus:

𝐷 =𝑊𝑑𝑟𝑦

𝑉𝑏…………………………………...………………..(Rumus 2.6)

Keterangan:

D = Densitas (gr/cc)

Wdry = Berat benda uji kering (gram)

Vb = Volume Bulk (cc)

Nilai density maks.teoritis dihitung dengan menggunakan rumus:

D maks teoritis = 100

𝑎

𝐺𝑎𝑐+

(100−𝑎)

𝐺𝑠𝑒

...........................................................(Rumus 2.7)

Keterangan:

D maks teoritis = Density maks teoritis (gr/cc)

a = Kadar Aspal (%)

Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cc)

Gse = BJ efektif rata-rata agregat (gr/cc)

Dari nilai densitas dan specific gravity campuran dapat dihitung besarnya

porositas dengan Rumus 2.6.

VIM =

tisDmaksteori

D100100

…..……...............................................(Rumus

2.8)


commit to user

32

Keterangan :

VIM = Porositas benda uji (%)

D = Densitas benda uji (gr/cc)

Dmaks teoristis = nilai densitas maks teoritis (gr/cc)

2.3.2. Pengujian Marshall

Pengujian Marshall adalah pengujian terhadap benda uji untuk menentukan nilai

kadar aspal optimum dan karakteristik campuran dengan cara mengetahui nilai

flow, stabilitas, dan Marshall Quotient.

2.3.2.1. Stabilitas (Stability)

Nilai stabilitas terkoreksi dihitung dengan rumus:

S = q × C × k × 0,454…......................……………………...........(Rumus 2.9)

dengan :

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

k = faktor kalibrasi alat

C = angka koreksi ketebalan (dapat dilihat pada lampiran A.5)

0,454 = konversi beban dari lb ke kg

2.3.2.2. Flow

Flow dari pengujian Marshall adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang

terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum

sehingga sampel sampai batas runtuh dinyatakam dalam satuan mm atau 0,01”.


commit to user

33

2.3.2.3. Marshall Quotient

Merupakan perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan plastis (flow) dan

dinyatakan dalam kg/mm. Marshall Quotient besarnya merupakan indikator dari

kelenturan yang potensial terhadap keretakan. Nilai Marshall Quotient dihitung

dengan rumus berikut :

MQ =F

S ……………....................………………………………….......(Rumus

2.10)

dengan :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm)

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

F = nilai flow (mm)

2.4.Analisis Varian (Anova)

Anova satu arah digunakan ketika variabel dependen-nya dipengaruhi satu faktor,

hasil-hasil pengukuran (pengamatan) diperoleh untuk sejumlah a kelompok

sampel yang bebas (tidak saling bergantungan), dimana banyaknya pengukuran

yang dilakukan pada masing-masing kelompok adalah b. Dengan demikian, dalam

bahasa teknis dapat dikatakan bahwa diterapkan a perlakuan (treatment),di mana

masing-masing perlakuan memiliki b pengulangan atau b replikasi.

Skema Data

Hasil-hasil yang diperoleh dari sebuah eksperimen satu faktor dapat disajikan di

dalam sebuah tabel yang memiliki a baris dan b kolom,seperti diilustrasikan oleh

tabel 2.5. Disini, Xjk menotasikan hasil pengukuran yang ada di baris ke-j dan

kolom ke-k, di mana j= 1,2,….,a dan k = 1,2,….b.


commit to user

34

Tabeel 2.5 Ilustrasi Perhitungan Anova

Perlakuan 1 X11, X12,….., X1b X1 rata2

Perlakuan 2 X21, X22,…...,X2b X2 rata2

…

…

…

…..

…..

…..

…..

…..

…..

Perlakuan a Xa1, Xa2,…,..Xab Xa rata2

Prosedur Pengujian

Perhitungan statistik F harus diketahui nilai dari masing masing sumber variasi

terlebih dahulu dengan rumus-rumus sebagai berikut :

Menotasikan mean dari semua pengukuran yang ada di baris ke-j sebagai 𝑋𝑗

𝑋𝑗 =1

𝑏 𝑋𝑗𝑘𝑏𝑘−1 ………………...........................................................(Rumus 2.11)

J= 1,2,………….a

Keterangan =

𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.

Menghitung mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok

𝑋 =1

𝑎𝑏 𝑋𝑗𝑘

𝑏𝑘=1

𝑎𝑗=1 ……………………………………………….(Rumus 2.12)

Menghitung variasi total

Vtotal = (𝑋𝑗𝑘 − 𝑋 )2

𝑗 ,𝑘 ……………………………………………...(Rumus 2.13)

Menghitung variasi antar perlakuan

𝑉𝐵 = (𝑋𝑗 − 𝑋 )2 = 𝑏 (𝑋𝑗 − 𝑋 )

2𝑗𝑗 ,𝑘 …………………………….....(Rumus 2.14)

Menghitung variasi di dalam perlakuan

𝑉𝑊=(𝑋𝑗𝑘−𝑋𝑗 )2 …………………………………………………….....(Rumus 2.15)

Menghitung derajat kebebasan


commit to user

35

df antar perlakuan = a-1………………………………………...……(Rumus 2.16)

df di dalam perlakuan = a(b-1)……………………………………….(Rumus 2.17)

df total= ab-1…………………………………………………………(Rumus 2.18)

Menghitung kuadrat mean antar perlakuan dan dalam perlakuan

𝑆𝐵2 =

𝑉𝐵

𝑎−1…………………………………………………………...(Rumus 2.19)

𝑆𝑊2 =

𝑉𝑊

𝑎(𝑏−1)………………………………………………………..(Rumus 2.20)

Mencari Fhitung

𝐹 =𝑆𝐵

2

𝑆𝑊2 ………………………………………………………………(Rumus 2.21)

Ftabel= dicari di tabel dengan angka korelasi 0,05 sesuai dengan derajat

kebebasan antar perlakuan dan derajat kebebasan dalam perlakuan

H0 = hipotesa

Jika Fhitung ≥ F tabel maka H0 ditolak artinya perlakuan menyebabkan

perubahan nilai secara nyata.

Jika Fhitung ≤ F tabel maka H0 ditolak artinya perlakuan tidak menyebabkan

perubahan nilai secara nyata.


commit to user

36

2.5. Kerangka pikir

Secara garis besar, kerangka pikir dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

Gambar 2.6. Diagram Alir Kerangka Berpikir

Latar Belakang Masalah

Ketertarikan pemanfaatan abu vulkanik gunung sebagai filler dalam

campuran AC akibat adanya letusan Gunung Merapi pada tanggal 26

Oktober 2010

Modifikasi Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh nilai uji marshall campuran aspal beton dengan

atau tanpa menggunakan filler abu vulkanik Gunung Merapi?

2. Apakah campuran perkerasan AC dengan menggunakan filler abu

vulkanik Gunung Merapi memenuhi persyaratan karakteristik marshall

revisi SNI03-1737-1989?

Tujuan Penelitian

1. Menganalisis dan mengetahui karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi

memenuhi syarat atau tidak sebagai filler

2. Untuk mencari dan membandingkan hasil karakteristik marshall perkerasan

AC (asphalt concrete) dengan menggunakan filler abu vulkanik Gunung

Merapi terhadap syarat revisi SNI 03-1737-1989

Penelitian Laboratorium

1. Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji

2. Marshall test

Analisa Data Hasil Pengujian

Kesimpulan

Analisis Varian Analisis varian hasil pengujian Marshall test.


commit to user

37

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode desain empiris secara

eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan

untuk mendapatkan data. Data tersebut diolah untuk mendapatkan suatu hasil

perbandingan dengan syarat-syarat yang ada. Penyelidikan eksperimen dapat

dilaksanakan didalam ataupun diluar laboratorium. Dalam penelitian ini dilakukan

di laboratorium dengan menggunakan variasi bahan pengisi (filler) dengan kadar

abu vulkanik Gunung Merapi 0 %, 25 %, 50%, 75%, 100%, terhadap berat total

agregat. Hasil pengujian ini adalah nilai Marshall.

3.2. Waktu Penelitian

Penelitian dan uji coba dimulai tanggal 28 Januari 2011 sampai tanggal 15 April

2011. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik

Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dengan jadwal pelaksanaan penelitian pada tabel 3.1 :

Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Bulan Jan ‘11 Feb ‘11 Maret’11 Apr’11 Minggu 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Persiapan Alat dan Bahan Pemeriksaan Bahan Pembuatan Benda Uji Pengujian Benda Uji Analisa Data


commit to user

38

3.3. Jenis Data

Jenis data dalam penelitian ini terdiri dari:

1. Data Primer

Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian

kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk

manual yang ada, misalnya dengan mengadakan penelitian atau pengujian secara

langsung. Data primer dalam penelitian ini adalah data unsur kimia dan berat jenis

yang terkandung dalam abu vulkanik yang diperoleh dari laboratortium kimia

analitik UGM Yogyakarta, pengujian gradasi abu vulkanik dan hasil uji marshall.

2. Data Sekunder

Data sekunder yaitu data yang diambil dari hasil penelitian sebelumnya atau yang

dilaksanakan yang masih berhubungan dengan penelitian tersebut. Data sekunder

dalam penelitian ini adalah data pemeriksaan agregat yang diperoleh dari PT.

Pancadarma Puspawira dan data hasil pemeriksaan karakteristik aspal dari

Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret. Data

sekunder tersebut dapat dilihat pada lampiran A.6 sampai A.10

3.4. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

1. Alat pemeriksaan agregat, terdiri dari :

a. Satu set mesin uji Los Angeles yang berada di Laboratorium Bahan

Fakultas Teknik UNS.

b. Satu set alat uji saringan ( sieve ) standar ASTM.

c. Satu set mesin getar untuk saringan ( sieve shacker ).

2. Oven dan pengatur suhu.

3. Timbangan.


commit to user

39

4. Termometer.

5. Alat pembuat briket campuran aspal hangat terdiri dari :

a. Satu set cetakan ( mold ) berbentuk silinder dengan diameter 101,45

mm,tinggi 80 mm lengkap dengan plat atas dan leher sambung.

b. Alat penumbuk (compactor) yang mempunyai permukaan tumbuk rata

berbentuk silinder, dengan berat 4,536 kg (10 lbs), tinggi jatuh bebas 45,7

cm (18”).

c. Satu set alat pengangkat briket ( dongkrak hidrolis ).

6. Satu set water bath

7. Satu set alat Marshall, terdiri dari :

a. Kepala penekan yang berbentuk lengkung (Breaking Head).

b. Cincin penguji berkapasitas 2500 kg dengan arloji tekan.

c. Arloji penunjuk kelelahan .

Gambar 3.1 Alat Uji Marshall


commit to user

40

8. Alat Penunjang

Panci, kompor, sendok, spatula, sarung tangan, kunci pas, obeng, roll kabel,

wajan.

3.5. Bahan

Bahan – bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Agregat

Agregat yang digunakan berasal dari PT. Pancadarma Puspawira.

Hasil pemeriksaan agregat merupakan data sekunder yang diperoleh dari PT.

Pancadarma Puspawira seperti yang disajikan pada tabel 4.1. sampai dengan tabel

4.4.

2. Aspal

Aspal penetrasi 60 / 70 produksi PERTAMINA yang diperoleh dari Lab. Jalan

Raya Fak. Teknik Sipil UNS.

3. Filler

Filler adalah suatu mineral agregat dari fraksi halus yang sebagian besar (+ 85 %)

lolos saringan nomor 200 (0,075 mm). Penelitian ini menggunakan filler abu

vulkanik Gunung Merapi yang berasal dari Desa Musuk, Kabupaten Boyolali.


commit to user

41

3.6. Benda Uji

Penelitian ini menggunakan benda uji sebanyak 75 buah benda uji. Adapun

kebutuhan benda uji tersebut seperti disajikan pada tabel 3.2.

Tabel 3.2. Kebutuhan Benda Uji

Komposisi Jumlah Benda Uji

Kadar Aspal Kadar Filler (Abu Vulkanik)

4,5% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

5% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

5,5% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

6% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

6,5% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

Jumlah Total Benda Uji 75 buah


commit to user

42

3.7. Prosedur Pelaksanaan

3.7.1 Pembuatan Benda Uji

Sebelum pembuatan benda uji diadakan pembuatan rancang campur (mix design).

Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat, penentuan

aspal dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal, dan

filler. Gradasi yang digunakan sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) dengan

menggunakan gradasi rencana campuran spec IV.

Prosedur pembuatan benda uji dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu:

1. Tahap I

Merupakan tahap persiapan untuk mempersiapkan bahan dan alat yang akan

digunakan. Menentukan prosentase masing - masing butiran untuk

mempermudah pencampuran dan melakukan penimbangan secara kumulatif

untuk mendapatkan proporsi campuran yang lebih tepat.

2. Tahap II

Menentukan berat aspal penetrasi 60/70, berat filler dan berat agregat yang

akan dicampur berdasarkan variasi kadar aspal. Prosentase ditentukan

berdasarkan berat total campuran, yaitu 1100 gram. Berat filler ditentukan

dengan mengganti abu batu dengan prosentase 25%, 50%, 75%, dan 100%

terhadap berat lolos saringan no.200. dengan asumsi 100% abu batu, 25% abu

vulkanik dan 75% abu batu, 50% abu vulkanik 50% abu batu, 75% abu

vulkanik 25% abu batu, dan 100% abu vulkanik.

3. Tahap III

Aspal Penetrasi 60/70 dituang ke dalam wajan yang berisi agregat yang

diletakkan di atas timbangan sesuai dengan prosentase bitumen content

berdasarkan berat total agregat.

4. Tahap IV

Setelah aspal dituangkan ke dalam agregat, campuran ini diaduk sampai rata

dan kemudian didiamkan hingga mencapai suhu pemadatan. Selanjutnya

campuran dimasukkan ke dalam mould yang telah disiapkan dengan melapisi

bagian bawah dan atas mould dengan kertas pada alat penumbuk.


commit to user

43

5. Tahap V

Campuran dipadatkan dengan alat pemadat sebanyak 75 kali tumbukan untuk

masing - masing sisinya. Selanjutnya benda uji didinginkan pada suhu ruang

selama ± 2 jam, barulah dikeluarkan dari mould dengan bantuan dongkrak

hidraulis.

6. Tahap VI

Setelah benda uji dikeluarkan dari mould, kemudian dilakukan pengujian

volumetrik test dan pengujian dengan alat uji Marshall.

3.7.2 Volumetrik Test

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui VIM dari masing – masing benda

uji. Adapun tahap pengujiannya adalah sebagai berikut :

1. Tahap I

Benda uji yang telah diberi kode diukur ketinggiannya pada empat sisi yang

berbeda – beda dengan menggunakan bantuan jangka sorong.

Setelah diukur ketinggiannya, benda uji tersebut ditimbang untuk

mendapatkan berat benda uji.

2. Tahap II

Dari hasil pengukuran tinggi, berat, serta diameter benda uji. Dapat dihitung

volume bulk dan densitas dengan rumus 2.5 dan 2.6.

3. Tahap III

Pada tahap ketiga ini dihitung berat jenis ( Specific Gravity ) masing – masing

benda uji dengan menggunakan rumus 2.2, 2.2, 2.3.

4. Tahap IV

Tahap keempat perhitungan penyerapan aspal dengan campuran dengan

menggunakan rumus 2.4

5. Tahap V

Dari perhitungan berat jenis didapatkan nilaii density maks teoritis dan VIM

dengan menggunakan rumus 2.7 dan 2.8


commit to user

44

3.7.3 Marshall Test

Langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut :

1. Benda uji direndam selama kurang lebih 24 jam.

2. Benda uji direndam dalam water bath ( bak perendam ) selama 30 menit

dengan suhu 60 C.

3. Benda uji dikeluarkan kemudian diletakkan pada alat uji Marshall untuk

dilakukan pengujian.

4. Dari hasil pengujian ini didapat nilai stabilitas dan kelelahan ( flow ).

5. Perhitungan nilai stabilitas dan marshall quotient di dapatkan dengan rumus 2.9

dan 2.10


commit to user

45

3.8. Tahap Penelitian

Mulai

Data sekunder

- Pemeriksaan Aspal

- Pemeriksaan Agregat

Persiapan alat dan bahan

Pengujian filler

(abu vulkanik)

Analisis

Saringan

Syarat

gradasi,berat

jenisFiller

Ya

Gradasi AC

spec IV

Tidak Tidak

Menentukan berat aspal penetrasi 60/70, berat filler dan berat agregat

yang akan dicampur berdasarkan variasi kadar aspal. Prosentase

ditentukan berdasarkan berat total campuran, yaitu 1100 gram. Berat filler

ditentukan dengan mengganti abu batu dengan prosentase 0%,25%, 50%,

75%, dan 100% abu vulkanik terhadap berat lolos saringan no.200.

dengan asumsi 100% abu batu, 25% abu vulkanik dan 75% abu batu, 50%

abu vulkanik 50% abu batu, 75% abu vulkanik 25% abu batu, dan 100%

abu vulkanik. .

A

Ya


commit to user

46

Gambar 3.2. Diagram Alir Penelitian

Selesai

Kesimpulan

A

A

Pembuatan Benda Uji:

Memanaskan aspal Penetrasi 60/70

Menuang fresh aggregate dalam wajan dan memanaskan sampai suhu

pencampuran

Menuangkan aspal yang telah dipanaskan ke dalam wajan berisi campuran

fresh aggregate di atas timbangan, lalu diaduk sampai homogen dan

diangin-anginkan hingga suhunya turun mencapai suhu pemadatan di bawah

suhu hotmix

Menumbuk benda uji masing-masing 75 kali pada kedua sisi (atas dan

bawah) benda uji secara bergantian, mengeluarkan benda uji dari mould

dengan menggunakan dongkrak hidraulis

Pengujian Marshall Test

Data primer

Hasil pengujian Marshall

Analisis Data dan Pembahasan

Perhitungan Volumetrik


commit to user

47

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pemeriksaan Bahan

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat

Kualitas agregat dapat diketahui dengan dua macam pemeriksaan, yaitu dengan

cara visual dan cara percobaan sehingga diperoleh data laboratorium. Pemeriksaan

visual berupa pemeriksaan terhadap bentuk butiran dan tekstur permukaan agregat

kasar. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan memiliki

tekstur permukaan yang kasar (rough) dan mempunyai bentuk yang bervariasi

seperti dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Agregat yang Digunakan dalam Penelitian

CA MA

NS FA


commit to user

48

Pemeriksaan agregat di laboratorium merupakan pemeriksaan terhadap keausan dengan

menggunakan mesin Los Angeles, berat jenis semu agregat kasar dan berat jenis semu

agregat halus. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan telah

memenuhi syarat yang ditentukan. Hasil pemeriksaan agregat seperti yang disajikan

pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA)

No. Jenis pemeriksaan Hasil Syarat

1. Penyerapan (%) 2,659 % max. 3%

2. Berat jenis Bulk 2,550 gr/cc min. 2,5 gr/cc

3. Berat jenis SSD 2,618 gr/cc min. 2,5 gr/cc

4. Berat jenis Apparent 2,736 gr/cc -

Sumber : PT. Pancadarma Puspawira

Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA)


1. Penyerapan (%) 2,680 % max. 3%


3. Berat jenis SSD 2,697 gr/cc min. 2,5 gr/cc



Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA)


1. Penyerapan (%) 2,093 % max. 3%


3. Berat jenis SSD 2,720gr/cc min. 2,5 gr/cc




commit to user

49

Tabel 4.4. Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS)


1. Penyerapan (%) 2,104 % max. 3

2. Berat jenis Bulk 2,579 gr/cc min. 2,5

3. Berat jenis SSD 2,633 gr/cc min. 2,5



Sebelum pembuatan benda uji, dilakukan pembuatan rancang campur (mix design).

Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat, penentuan aspal

dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal, abu vulkanik dan

filler. Gradasi yang digunakan adalah Revisi Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-

1737-1989. Hasil analisis saringan CA,MA,FA dan NS dapat dilihat pada lampiran B.1

– B.4. Untuk gradasi rencana campuran dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini :

Tabel 4.5. Gradasi Rencana Campuran AC Spec IV SNI 03-1737-1989

Ukuran Saringan Spesifikasi*

Hasil Analisis

Saringan**

(% Lolos) (% Lolos)

3/4" 100 100,00

1/2" 80 – 100 84,23

3/8" 70 – 90 71,77

# 4 50 – 70 52,75

# 8 35 – 50 44,23

# 30 18 – 29 27,50

# 50 13 – 23 17,72

# 100 8-16 8,10

# 200 4-10 4,30

PAN 0

Sumber: -Pustran-Balitbang PU, Revisi SNI 03-1737-1989*

- Hasil Analisis Saringan di Laboratorium, 2011


commit to user

50

4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal

Data hasil pemeriksaan aspal penetrasi 60/70 merupakan data hasil pengujian

laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, aspal mempunyai karakteristik

yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton sesuai dengan Revisi SNI

03-1737-1989. Hasil pemeriksaan aspal seperti disajkan pada tabel 4.6.

Tabel 4.6. Hasil Pemeriksaan Aspal

No. Jenis Pemeriksaan Syarat

*

Hasil**

Min. Maks.

1. Penetrasi, 10gr, 25 ºC, 5 detik 60 79 70,1

2. Titik Lembek 48 58 48,33 ºC

3. Titik Nyala 200 ºC - 350 ºC

4. Titik Bakar 200 ºC - 370 ºC

5. Daktilitas, 25 ºC, 5 cm/menit 100 cm - >150 cm

6. Spesific Grafity 1 gr/cc - 1,03 gr/cc

Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *

- Fatiha Nurul, 2010 **


commit to user

51

4.1.3 Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik

Data hasil pemeriksaan filler abu vulkanik merupakan data hasil laboratorium. Hasil

pengujian abu vulkanik telah memenuhi syarat sebagai filler. Hasil pemeriksaan dapat

dilihat dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 4.7 Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi

Pemeriksaan

ke-

No

Saringan

Berat

Tertahan

(gram)

Komulatif Tertahan % Lolos Berat

(gram) %

I

100 15.3 15.3 5.1 94.9

200 34.1 49.4 16.47 83.53

PAN 250.6 300 100 0

Jumlah 300

II

100 14.9 14.9 4.97 95.03

200 35.4 50.3 16.77 83.23

PAN 249.7 300 100 0

Jumlah 300

III

100 14.6 14.6 4.87 95.13

200 34.6 49.2 16.4 83.6

PAN 250.8 300 100 0

Jumlah 300

Sumber: Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik, UNS Surakarta, 2011

Pemeriksaan gradasi abu vulkanik pada saringan no.100 tidak memenuhi syarat, namun

pada saringan no 200 dan PAN memenuhi syarat sehingga jika akan menggunakan

sebagai filler harus di saring terlebih dahulu dan abu vulkanik yang dipakai yang lolos

saringan no.200.

Idealnya kandungan Oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78 harganya dibatasi

seperti yang tercantum dibawah ini :


commit to user

52

Tabel 4.8 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78

NO Komposisi bahan Jumlah (%)

1 SiO2 + AL2O3 + Fe2O3 minimal 70

2 MgO maksimal 5

3 SO3 maksimal 4

4 H2O maksimal 3

Abu Vulkanik gunung merapi di desa Musuk Boyolali memiliki komposisi kimia

sebagai berikut:

Tabel 4.9 Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi

Nama Unsur Sampel 1 (%) Sampel 2 (%) Sampel 3 (%)

SiO2 62,5648 61,5534 63,5763

Al2O3 18,0583 18,2901 18,1692

Fe2O3 8,3421 8.4429 8,6444

CaO 1,5872 1,5982 1,6091

MgO 0,4342 0,4241 0,4308

Na2O 2,8309 2,8612 2,8006

K2O 1,8762 1,8332 1,9193

MnO 0,1644 0,1662 0,1680

TiO2 0,4739 0,4874 0,4739

P2O5 0,0606 0,0606 0,0693

H2O 0,2749 - -

LOI 0.3909 - -

Sumber: Laboratorium Kimia Analitik UGM, Yogyakarta

Secara rincinya dapat diliihat pada lampiran pada halaman B-1. Hasil dari pemeriksaan

kandungan kimia pada abu vulkanik terlihat bahwa unsur-unsur yang terkandung

memenuhi syarat ASTM C 618-78.


commit to user

53

Tabel 4.10 Berat Jenis Abu Vulkanik Gunung Merapi

Nilai (gr/cm3) Syarat (gr/cm

3)

Berat Jenis (kg/L) 3,0120 ≥ 2,75

Sumber: Laboratorium Kimia Analitik UGM, Yogyakarta

Melihat hasil dari pemeriksaan berat jenis diatas, berat jenis abu vulkanik memenuhi

syarat sebagai filler yaitu 3,0120 gr/cm3 ≥ 2,75 gr/cm

3. Untuk syarat non plastis abu

vulkanik memenuhi syarat pengujiannya dapat dilihat pada lampiran dokumentasi hal

C-8 dimana abu vulkanik tidak bisa dipilin dalam pencampurannya dengan air, karena

abu vulkanik memiliki kandungan kimia paling banyak yaitu silica atau biasa disebut

kaca dan berbentuk butiran.

4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall

Sebelum melakukan pengujian dengan alat Marshall , terlebih dahulu dilakukan

volumetrik test. Pemeriksaan ini dilakukan untuk mendapatkan tinggi benda uji, berat

kering, berat berat benda uji dalam air serta berat SSD lalu di lakukan proses

perhitungan, sebagai contoh perhitungan pada kadar aspal 5,5% dan abu vulkanik 0%.

Berat benda uji di udara ( Wdry ) = 1090 gram

Berat benda uji SSD ( Ws ) = 1099,4 gram

Berat benda uji dalam air ( Ww ) = 625,9 gram

Volume Bulk dihitung dengan rumus 2.5

Vb = 1099,4-625,9 = 473,5

Perhitungan densitas dengan Rumus 2.6

Densitas =1090

473,5= 2,302 gr/cc

Perhitungan Spesific Gravity dengan menggunakan rumus 2.1 ; 2.2 ; dan 2.3


commit to user

54

Gsa

=100

02,735

+15,772,735

+12,462,735

+19,022,735

+8,52

2,825+

16,732,825

+9,78

2,881 +9,62

2,881 +3,80

3,784 +3,22

3,784 +1,0713,012

= 2,79 gr/cc

Gsb

=100

02,550

+15,772,550

+12,462,550

+19,022,550

+8,52

2,627+

16,732,627

+9,78

2,665+

9,622,665

+3,80

3,579+

3,223,579

+1,0713,012

= 2,60 gr/cc

Gse =2,79+2,60

2= 2,69 gr/cc

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus 2.4

Pba = 100 ×2,79− 2,60

2,79 × 2,60× 1,03 = 2,76%

Density maks teoritis dihitung dengan rumus 2.7

Dmaks teoritis =100

4,51,03 +

100− 4,52,69

= 2,51gr/cc

VIM dihitung dengan rumus 2.8

VIM = 100−100 × 2,302

2,512= 8,251%

Stabilitas dihitung dengan rumus 2.9

S=38 x 0,94 x 30,272 x 0,454

= 498,180 kg

Marshall Quotient dihitung dengan rumus 2.10

MQ = 498,180/4,6

= 106,344 kg/mm


commit to user

55

Hasil perhitungan selanjutnya ditampilkan pada lampiran B.11 – B.15. Rekapitulasi

hasil perhitungan marshall dapat dilihat pada tabel 4.11

Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Uji Marshall Pengganti Filler dengan Abu Vulkanik

Kadar Abu Vulkanik

Data Kadar Aspal

Marshall 4,5 5 5,5 6 6,5

Densitas (gr/cc) 2,265 2,274 2,254 2,311 2,318

VIM (%) 9,732 8,690 8,795 5,796 4,832

0% Stabilitas(kg) 480,969 508,287 794,587 489,386 424,363

Flow(mm) 4,733 5,233 6,300 5,400 6,300

MQ(kg/mm) 101,679 96,935 126,414 90,755 67,359

Densitas (gr/cc) 2,289 2,250 2,276 2,315 2,325

VIM (%) 8,880 9,744 8,021 5,745 4,653

25% Stabilitas(kg) 485,974 764,933 631,609 601,188 473,594

Flow(mm) 4,367 4,867 5,333 5,433 5,200

MQ(kg/mm) 112,113 155,214 118,916 110,728 93,036

Densitas (gr/cc) 2,301 2,248 2,291 2,303 2,335

VIM (%) 8,494 9,914 7,514 6,315 4,328

50% Stabilitas(kg) 477,092 862,928 663,159 592,747 509,882

Flow(mm) 3,200 4,567 5,733 6,267 3,500

MQ(kg/mm) 148,888 189,307 116,055 94,677 149,444

Densitas (gr/cc) 2,324 2,251 2,280 2,276 2,375

VIM (%) 7,648 9,878 8,051 7,538 2,790

75% Stabilitas(kg) 626,179 688,618 870,970 761,202 586,048

Flow(mm) 4,067 4,100 4,300 4,467 5,100

MQ(kg/mm) 154,047 168,174 200,607 171,915 114,886

Densitas (gr/cc) 2,331 2,261 2,336 2,309 2,344

VIM (%) 7,480 9,587 5,865 6,262 4,132

100% Stabilitas(kg) 588,451 997,408 973,127 739,857 637,835

Flow(mm) 3,367 3,833 5,267 5,400 3,733

MQ(kg/mm) 175,190 264,249 185,939 138,131 171,962


commit to user

56

4.3. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum

Hasil pengujian marshall meliputi nilai stabilitas, flow, porositas, densitas dan marshall

quotient. Rekapitulasi hasil dari nilai tersebut dapat dilihat di tabel 4.11 Dari data-data

nilai masing-masing di tampilkan juga dengan grafik hubungan antara kadar aspal

dengan densitas, porositas, stabilitas, flow dan Marshall Quotient pada gradasi Asphalt

Concrete revisi SNI . Untuk grafik stabilitas pada Gambar 4.2 untuk grafik flow pada

Gambar 4.3, untuk grafik densitas pada Gambar 4.4, untuk grafik VIM pada Gambar

4.5

4.3.1 Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik

terhadap Stabilitas

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Stabilitas dengan Kadar Aspal

y = -221,7x2 + 2413x - 5912,R² = 0,525

y = -202,9x2 + 2194,x - 5237,R² = 0,696

y = -230,8x2 + 2498,x - 6022,R² = 0,539

y = -219,2x2 + 2410x - 5807R² = 0,819

y = -351,7x2 + 3836,x - 9501R² = 0,775

0

200

400

600

800

1000

1200

4.5 5 5.5 6 6.5

Stab

ilita

s (K

g)

Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0% Abu Vulkanik 25% Abu Vulkanik 50%

Abu Vulkanik 75% Abu Vulkanik 100%

Spec SNI 1989


commit to user

57

Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban yang bekerja tanpa

perubahan bentuk. Nilai stabilitas juga menunjukkan besarnya kemampuan perkerasan

untuk menahan deformasi akibat beban lalu lintas yang bekerja. Dari nilai stabilitas

yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan penambahan masing-masing

kadar abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan

menaikkan nilai stabilitasnya namun stabilitas akan turun jika sudah mencapai nilai

kadar aspal optimum dan akan terus menurun seiring penambahan kadar aspal hal ini

dikarenakan campuran yang mengandung kadar aspal yang berlebih akan mengalami

bleeding sehingga kemampuan perkerasan jalan dalam menerima beban lalu lintas akan

turun.

Dari grafik hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas didapatkan persamaan kuadrat :

y = -221,7x2 + 2413x - 5912

y’ = 0

0 = - 443,4X + 2413

443,4 X = 2413

X = 5,44 %

Jadi kadar aspal optimum adalah 5,44 % dari berat total campuran.

Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa kadar aspal optimum sebesar 5,44 % Contoh

perhitungan nilai Marshall properties pada kadar aspal optimum sebagai berikut :

y = -221,7 X2 + 2413 X - 5912

Stabilitas = -221,7 (5,44)2 + 2413 (5,44) - 5912

= 653,82 kg

Untuk nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat

dilihat tabel 4.54.


commit to user

58

Tabel 4.12. Hasil uji Marshall AC pada Kadar Aspal Optimum dengan pengganti filler

abu vulkanik

Kadar Campuran KAO Stabilitas Flow VIM Densitas Marshall

Quotient

( % ) ( Kg ) ( mm ) ( % ) ( gr/ cm³) ( kg/mm ) Abu Vulkanik 0% 5,44 653,82 5,55 7,72 2,28 112,35

Abu Vulkanik 25% 5,41 694,04 4,99 7,64 2,28 132,63

Abu Vulkanik 50% 5,41 737,10 4,61 7,52 2,29 158,31

Abu Vulkanik 75% 5,50 817,20 4,40 7,19 2,30 191,11

Abu Vulkanik 100% 5,45 958,84 4,30 6,75 2,31 199,52

Spesifikasi Min 800 2 3 2 200

maks - 4 5 3 350

Untuk kadar aspal optimum pada campuran aspal dan penambahan abu vulkanik serta

nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat dilihat

Tabel 4.8. Sehingga diperoleh kadar aspal optimum untuk campuran tanpa penambahan

abu vulkanik terletak pada 5,44 %, untuk kadar abu vulkanik 25% dan 50% terletak

pada 5,41 %, untuk kadar abu vulkanik 75% terletak pada 5,50%, untuk kadar abu

vulkanik 100% terletak pada 5,45 %.

Hubungan antara stabilitas dengan kadar aspal, serta analisa Optimum Bitumen Content

terhadap kadar campuran aspal dengan pengganti abu vulkanik dimana semakin banyak

abu vulkanik yang digunakan, maka semakin naik nilai stabilitas. Ini dapat diketahui

pada kadar aspal optimum untuk campuran AC tanpa penggantian abu vulkanik

mempunyai nilai stabilitas yang rendah, sedangkan untuk campuran AC dengan

penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai stabilitas yang

semakin tinggi. Dari spesifikasi Revisi SNI 03-1737-1989 bahwa batas nilai stabilitas ≥

800 kg, maka dari itu untuk campuran AC yang menggunakan abu vulkanik 75% dan

100% mempunyai nilai lebih dari spesifikasi, ini terlihat pada Gambar 4.2. Hal ini

dikarenakan ada kandungan abu vulkanik dalam campuran yang mengakibatkan aspal

memiliki nilai stabilitas yang tinggi dan membuat campuran semakin padat. Selain itu,

karena AC perilaku campurannya ditentukan oleh perilaku agregat yang saling

mengunci, Sehingga pada penambahan filler abu vulkanik ini campuran memiliki gaya

adhesi yang besar yaitu agregat saling mengikat dan mengisi.


commit to user

59


terhadap Flow

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Flow dengan Kadar Aspal

Nilai flow menyatakan besarnya deformasi yang terjadi pada suatu lapis keras akibat

beban lalu lintas. Suatu campuran dengan nilai flow tinggi akan cenderung lembek,

sehingga mudah berubah bentuk jika menerima beban. Sebaliknya jika nilai flow rendah

maka campuran menjadi kaku dan mudah retak jika menerima beban yang melampaui

daya dukungnya. Nilai flow dipengaruhi beberapa faktor, yaitu kadar aspal, penetrasi

aspal, suhu, gradasi dan jumlah pemadatan. Dari nilai flow yang didapat dari berbagai

campuran kadar aspal dengan variasi kadar abu vulkanik di atas menunjukan bahwa

dengan penambahan kadar aspal akan menaikkan nilai kelelehannya, besarnya kenaikan

nilai kelelehan itu sendiri seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan, jadi

semakin besar kadar aspal maka semakin besar nilai kelelehanya. mengakibatkan nilai

y = 0,66x + 1,963R² = 0,571

y = 0,446x + 2,583R² = 0,665

y = 0,46x + 2,123R² = 0,073

y = 0,486x + 1,73R² = 0,839

y = 0,46x + 1,79R² = 0,148

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

4.5 5 5.5 6 6.5

Flo

w (

mm

)

Kadar Aspal (%)


Abu Vulkanik 75% Abu vulkanik 100%

Spec SNI 1989

2- 4 mm


commit to user

60

flow semakin tinggi. Untuk campuran AC pada kadar aspal optimum penggantian abu

vulkanik 0% mempunyai nilai flow yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran AC

dengan penggantian abu vulkanik sebesar 25%, 50%, 75% dan 100% mempunyai nilai

flow yang semakin rendah. Hal ini dikarenakan dengan penggantian abu vulkanik

menyebabkan campuran cenderung keras, dan bersifat kaku. Penggantian abu vulkanik

dalam campuran AC ini memiliki sifat yang kaku sehingga memungkinkan terjadinya

retak. Namun pada kadar aspal optimum dengan kadar abu vulkanik masing-masing

hasil tidak memenuhi syarat Revisi SNI 03-1737-1989


commit to user

61


terhadap Densitas

Gambar 4.4. Grafik hubungan Densitas dengan Kadar Aspal

Nilai kepadatan (densitas) menunjukkan besarnya derajad kepadatan suatu campuran

yang telah dipadatkan. Campuran dengan nilai densitas yang tinggi akan mampu

menahan beban yang lebih besar jika dibandingkan dengan campuran dengan nilai

densitasnya lebih kecil. Dari nilai densitas yang didapat dari berbagai campuran kadar

aspal dengan penggantian abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan

kadar aspal akan menaikan nilai kepadatannya , besarnya kenaikan nilai kepadatan itu

sendiri seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar

aspal maka semakin besar nilai kepadatannya.

Penggunaan perbedaan kadar penggantian abu vulkanik memberikan pengaruh terhadap

nilai densitas yaitu nilai densitas semakin naik seiring bertambahnya kadar penggantian

abu vulkanik. Untuk campuran AC pada kadar aspal optimum dengan penggantian

y = 0,028x + 2,126R² = 0,637

y = 0,027x + 2,139R² = 0,519

y = 0,024x + 2,159R² = 0,391

y = 0,025x + 2,163R² = 0,163

y = 0,015x + 2,233R² = 0,124

2.24

2.26

2.28

2.3

2.32

2.34

2.36

2.38

2.4

4.5 5 5.5 6 6.5

De

nsi

tas

(gr/

cc)

Kadar Aspal (%)



Spec SNI 1989

(2-3 gr/cc)


commit to user

62

kadar abu vulkanik 0% mempunyai nilai densitas yang paling rendah, sedangkan untuk

campuran AC dengan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100%

mempunyai nilai densitas yang semakin tinggi. Hal ini dikarenakan penggantian abu

vulkanik mengisi rongga-rongga antar batuan . Akibatnya ikatan menjadi rapat dan

menyebabkan campuran merata dan rongga yang terjadi dalam campuran semakin kecil,

sehingga campuran AC dengan menggunakan penggantian abu vulkanik memiliki

tingkat kepadatan yang baik.

Hasil densitas dari kadar aspal optimum dengan masing-masing penggantian kadar abu

vulkanik memenuhi syarat Revisi SNI 03-1737-1989 yaitu 2,8 ; 2,8 ; 2,9 ; 2,30 ; 2,31

gr/cm3 yang masuk pada batas spesifikasi 2 sampai 3 gr/cm

3.


commit to user

63


terhadap VIM

Gambar 4.5. Grafik hubungan VIM dengan Kadar Aspal

VIM adalah prosentase pori atau rongga udara yang terdapat dalam suatu campuran.

Nilai VIM juga menunjukkan banyaknya rongga yang terdapat dalam campuran. Dari

nilai VIM yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar

penggantian abu vulkanik diatas menunjukkan bahwa dengan penambahan kadar abu

vulkanik akan menurunkan nilai VIM, penurunan nilai VIM itu sendiri akan turun

seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar aspal

maka semakin kecil nilai VIM-nya.

Penggunaan kadar abu vulkanik yang berbeda dalam campuran sangat berpengaruh

terhadap nilai VIM dari suatu campuran itu sendiri. Semakin tinggi kadar abu vulkanik

semakin rendah nilai VIM-nya. Untuk campuran AC menggunakan kadar abu vulkanik

0% mempunyai nilai VIM yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran AC yang

menggunakan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai

VIM semakin rendah. Namun nilai VIM untuk semua campuran dengan kadar abu

y = -2,538x + 21,53R² = 0,891

y = -2,490x + 21,10R² = 0,845

y = -2,386x + 20,43R² = 0,786

y = -2,411x + 20,44R² = 0,525

y = -2,004x + 17,68R² = 0,611

0

2

4

6

8

10

12

4.5 5 5.5 6 6.5

VIM

(%)

Kadar Aspal (%)



SNI


commit to user

64

vulkanik tidak memenuhi syarat Revisi SNI 03-1737-1989 minimal 3% dan maksimal

5% meskipun dalam penggantian kadar abu vulkanik mengalami penurunan nilai VIM.

Disamping itu juga dalam penggunaan kadar abu vulkanik yang tinggi mengakibatkan

perkerasan menjadi kaku sehingga menyebabkan adanya retakan-retakan sehingga

banyak rongga yang terjadi dalam campuran tersebut yang kemungkinan disebabkan

oleh agregat kasar yang saling interconnected dan pecah karena proses pemadatan yang

tidak sempurna. Sehingga campuran akan kurang kedap terhadap udara dan air. Adanya

pori-pori ataupun celah pada perkerasan AC memungkinkan air masuk ke dalam

perkerasan. Akibatnya ikatan menjadi renggang dan menimbulkan pori-pori yang

diakibatkan VIM berpengaruh terhadap durabilitas campuran. VIM yang lebih kecil

akan menurunkan resiko terjadinya disintegrasi dari campuran, sehingga durabilitasnya

menjadi tinggi. Tetapi pori yang kecil akan memberikan kelenturan yang kurang baik

Nilai VIM pada penggantian abu vulkanik tidak memenuhi spesifikasi SNI karena pada

analisis saringan dimana prosentase lolos saringan 100 dan 200 masih jauh mendekati

nilai median spesifikasi sehingga perlu penambahan agregat pada nomer saringan

tersebut agar nilai VIM dapat diminimalkan.


commit to user

65


terhadap Marshall Quotient

Gambar 4.6. Grafik hubungan Marshall Quotient dengan Kadar Aspal

Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil bagi dari stabilitas dengan kelelahan yang

digunakan sebagai pendekatan terhadap tingkat kekakuan atau fleksibilitas campuran.

Nilai Marshall Quotient yang tinggi menunjukkan kekakuan dari perkerasan dan

berakibat mudah timbul retak - retak (cracking). Sebaliknya jika nilai Marshall

Quotient yang rendah menunjukkan campuran terlalu plastis/fleksibel yang akan

berakibat perkerasan mudah mengalami deformasi pada waktu menerima beban lalu –

lintas. Dari nilai MQ yang didapat dari berbagai variasi penggantian abu vulkanik diatas

menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikkan nilai MQ nya

namun MQ akan turun jika sudah mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus

menurun seiring penambahan kadar aspal.

y = -29,26x2 + 307x - 691,8R² = 0,725

y = -26,70x2 + 277,2x - 585,6R² = 0,623

y = -13,52x2 + 131,8x - 159R² = 0,421

y = -58,12x2 + 624,4x - 1485,R² = 0,898

y = -22,84x2 + 224,7x - 346,6R² = 0,253

0

50

100

150

200

250

300

4.5 5 5.5 6 6.5

Mar

shal

l Qu

oti

en

t (K

g/m

m)

Kadar Aspal (%)

abu vulkanik 0% abu vulkanik 25% abu vulkanik 50%

abu vulkanik75% abu vulkanik 100%

Spec SNI 1989200- 350Kg/mm


commit to user

66

Penggantian abu vulkanik pada campuran AC menyebabkan Marshall Quotientnya

semakin tinggi. Untuk campuran AC pada kadar aspal optimum menggunakan

penggantian abu vulkanik 0% mempunyai nilai MQ yang paling rendah, sedangkan

untuk campuran AC yang menggunakan penggantian abu vulkanik 25%, 50%, 75%,

dan 100% mempunyai nilai MQ yang semakin tinggi . Hal ini dikarenakan penggantian

abu vulkanik pada perkerasan AC membuat campuran menjadi kaku. Sehingga

penggantian abu vulkanik sebagai bahan pengisi pada campuran AC mudah retak.

Spesifikasi MQ menurut Revisi SNI adalah minimal 200 dan maksimal 350 kg/mm.

Dari Gambar 4.6 nilai MQ untuk campuran dengan masing-masing kadar penggantian

abu vulkanik pada kadar aspal optimum tidak memenuhi persyaratan.


commit to user

67

4.4. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall Test

4.4.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Asphalt Concrete

(AC)

Data-data nilai stabilitas yang telah diperoleh dari pengujian marshall test disusun ke

dalam tabel seperti berikut, kemudian dilakukan analisis varian (ANOVA) :

Tabel 4.13. Data nilai stabilitas

Kadar Aspal Kadar Abu Vulkanik %

0% 25% 50% 75% 100%

4.5%

P1 489,180 500,509 528,315 598,367 602,932

P2 507,031 483,799 469,838 666,534 598,963

P3 446,697 473,612 433,122 613,635 563,459

5%

P1 445,583 758,393 589,151 691,865 779,412

P2 500,972 552,087 992,026 657,725 1111,006

P3 578,306 984,318 1007,609 716,263 1101,806

5.5%

P1 842,729 566,548 679,175 1160,224 1097,733

P2 610,558 860,305 511,994 811,962 683,767

P3 930,473 467,974 798,308 640,723 1137,883

6%

P1 454,921 565,274 551,683 1090,769 797,416

P2 515,841 598,752 617,296 620,525 739,362

P3 497,396 639,539 609,261 572,311 682,793

6.5%

P1 414,773 454,921 679,175 1160,224 1097,733

P2 428,138 414,916 511,994 811,962 683,767

P3 430,177 550,946 798,308 640,723 1137,883

Pada dasarnya, ANOVA untuk menguji kesamaan rata-rata dengan hipotesis sebagai

berikut :

H0 : Hipotesis nol menyatakan bahwa semua mean perlakuan nilainya sama. Apabila

H0 benar, maka semua populasi untuk perlakuan akan dianggap memiliki distribusi

normal yang sama (mean dan varians populasi-populasi tersebut sama).


commit to user

68

Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan

masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:

Tabel 4.14 Perhitungan Variasi antar dan dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 4,5%


0% 25% 50% 75% 100%

4.5%

P1 489,180 500,509 528,315 598,367 602,932

P2 507,031 483,799 469,838 666,534 598,963

P3 446,697 473,612 433,122 613,635 563,459

Xn rata2 480,969 485,974 477,092 626,179 588,451

Xrata2 531,733

Vtotal 69784,50064

VB 59380,49972

VW 10404,00092

Contoh Perhitungan:

X1 rata2 = 489,180+507,031+446,697

3 = 480,969

X2 rata2 = 500,509+483,799+473,697

3 = 485,974

X3 rata2 = 528,315+469,838+433,122

3 = 477,092

X4 rata2 = 598,367+666,534+613,635

3 = 626,179

X5 rata2 = 602,932+598,963+563,459

3 = 588,451

X rata2 =

=

498,180+507,031+446,697+500,509+483,799+473,612+528,315+469,838+433,122+598,367+666,534+613,635+602,932+598,963+563,459

15

= 531,733


commit to user

69

Vtotal=

(489,180-531,733)2 + (507,031-531,733)

2 + (446,697-531,733)

2 + (500,509-531,733)

2 +

(483,799-531,733)2 + (473,612-531,733)

2 + (528,315-531,733)

2 + (469,838-531,733)

2 +

(433,122-531,733)2 + (598,367-531,733)

2 + (666,534-531,733)

2 + (613,635-531,733)

2 +

(602,932-531,733)2 + (598,963-531,733)

2 + (563,459-531,733)

2

= 69784,50064

VB = 3x (480,969-531,733)2 + (485,974-531,733)

2 + (477,092-531,733)

2 + (626,179-

531,733)2 + (588,451-531,733)

2

VW = 69784,50064 - 59380,49972 = 10404,00092

Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 4.15 Hasil analisis varian kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masing-masing

kadar abu vulkanik

Variasi Df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0

Antar Perlakuan (VB) 59380,500 4 14845,125 14,269 3,478 tolak

Di dalam Perlakuan (VW) 10404,001 10 1040,400

Total (V) 69784,501 14

Contoh Perhitungan:

df antar perlakuan = 5-1 = 4

df dalam perlakuan = 5(3-1) = 10

df total = 5x3-1 = 14

Kuadrat mean antar perlakuan =

59380,500/4 = 14845,125

Kuadrat mean dalam perlakuan =

10404,001/10 =1040,400


commit to user

70

F hitung = 14845,125/1040,400

= 14,269

Hasil dari nilai F hitung pada tabel 4.15 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik

dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 14,269 ≥ 3,478 maka H0

ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada

campuran dengan kadar aspal 4,5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara

nyata.

Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 5% dengan perlakuan


Tabel 4.16 Perhitungan Variasi antar dan dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 5%


0% 25% 50% 75% 100%

5%

P1 445,583 758,393 589,151 691,865 779,412

P2 500,972 552,087 992,026 657,725 1111,006

P3 578,306 984,318 1007,609 716,263 1101,806

Xn rata2 508,287 764,933 862,928 688,618 997,408

Xrata2 764,435

Vtotal 693983,8232

VB 406012,7901

VW 287971,0331


commit to user

71


Tabel 4.17 Hasil analisis varian kadar aspal 5% dengan perlakuan masing-masing kadar

abu vulkanik

Variasi Df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0



Total (V) 693983,823 14


dalam kadar aspal 5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 3,525 ≥ 3,478 maka H0


campuran dengan kadar aspal 5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata.





0% 25% 50% 75% 100%

5.5%

P1 842,729 566,548 679,175 1160,224 1097,733

P2 610,558 860,305 511,994 811,962 683,767

P3 930,473 467,974 798,308 640,723 1137,883

Xn rata2 794,587 631,609 663,159 870,970 973,127

Xrata2 786,690

Vtotal 689599,7062

VB 243702,6842

VW 445897,022


commit to user

72



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F hitung F

Tabel H0

Antar Perlakuan (VB) 243702,684 4 60925,671 1,366 3,478 terima


Total (V) 689599,706 14


dalam kadar aspal 5,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,366 ≤ 3,478 maka H0

diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada

campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas

secara nyata.

Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 6% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

6%

P1 454,921 565,274 551,683 1090,769 797,416

P2 515,841 598,752 617,296 620,525 739,362

P3 497,396 639,539 609,261 572,311 682,793

Xn rata2 489,386 601,188 592,747 761,202 739,857

Xrata2 636,876

Vtotal 331042,957

VB 153109,0187

VW 177933,9383


commit to user

73



abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0



Total (V) 331042,957 14


dalam kadar aspal 6 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 2,151 ≤ 3,478 maka H0


campuran dengan kadar aspal 6 % tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara

nyata.





0% 25% 50% 75% 100%

6.5%

P1 414,773 454,921 679,175 1160,224 1097,733

P2 428,138 414,916 511,994 811,962 683,767

P3 430,177 550,946 798,308 640,723 1137,883

Xn rata2 424,363 473,594 663,159 870,970 973,127

Xrata2 681,043

Vtotal 1009727,038

VB 691875,3419

VW 317851,6963


commit to user

74



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0



Total (V) 1009727,038 14


dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 5,442 ≥3,478 maka H0


campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara

nyata.


commit to user

75

4.4.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Asphalt Concrete

(AC)

Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan masing-

masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut:



0% 25% 50% 75% 100%

4.5%

P1 4,6 4,9 3,4 3,8 3,2

P2 4,8 3,9 3,1 4,3 3,4

P3 4,8 4,3 3,1 4,1 3,5

Xn rata2 4,733 4,367 3,200 4,067 3,367

Xrata2 3,947

Vtotal 5,877

VB 5,111

VW 0,767



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 5,877 14




campuran dengan kadar aspal 4,5 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.


commit to user

76

Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 5% dengan perlakuan masing-




0% 25% 50% 75% 100%

5%

P1 5,1 5,1 4,6 4,3 4,2

P2 5,2 4,1 4,4 3,8 3,8

P3 5,4 5,4 4,7 4,2 3,5

Xn rata2 5,233 4,867 4,567 4,100 3,833

Xrata2 4,520

Vtotal 5,244

VB 3,837

VW 1,407



abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 5,244 14


dalam kadar aspal 5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 6,820 ≥3,478 maka H0


campuran dengan kadar aspal 5 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.




commit to user

77



0% 25% 50% 75% 100%

5.5%

P1 6,3 5,5 6 4,6 5,8

P2 6,4 5,2 5,7 4,2 5,2

P3 6,2 5,3 5,5 4,1 4,8

Xn rata2 6,300 5,333 5,733 4,300 5,267

Xrata2 5,387

Vtotal 7,297

VB 6,457

VW 0,84



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 7,297 14





Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6% dengan perlakuan masing-



commit to user

78



0% 25% 50% 75% 100%

6%

P1 5,4 5,2 6,4 4,3 5,9

P2 5,2 5,7 6,2 4,6 4,7

P3 5,6 5,4 6,2 4,5 5,6

Xn rata2 5,400 5,433 6,267 4,467 5,400

Xrata2 5,393

Vtotal 5,929

VB 4,869

VW 1,06



abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F hitung F Tabel H0



Total (V) 5,929 14


dalam kadar aspal 6 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 11,484 ≥3,478 maka H0


campuran dengan kadar aspal 6 % menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.


commit to user

79





0% 25% 50% 75% 100%

6.5%

P1 6,2 5,6 3 4,3 3,8

P2 6,4 5,5 4,3 4,6 4

P3 6,3 4,5 3,2 4,5 3,4

Xn rata2 6,300 5,200 3,500 4,467 3,733

Xrata2 4,640

Vtotal 17,636

VB 15,663

VW 1,973



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 17,636 14






commit to user

80

4.4.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai VIM pada Asphalt Concrete

(AC)

Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

4.5%

P1 8,251 8,833 11,687 7,792 6,511

P2 10,395 5,272 9,686 7,331 8,505

P3 10,551 12,536 4,109 7,820 7,424

Xn rata2 9,732 8,880 8,494 7,648 7,480

Xrata2 8,447

Vtotal 72,93718136

VB 10,24682634

VW 62,69035502



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0

Antar Perlakuan (VB) 10,247 4 2,562 0,409 3,478 terima Di dalam Perlakuan (VW) 62,690 10 6,269 Total (V) 72,937 14




campuran dengan kadar aspal 4,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara

nyata.


commit to user

81

Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 5% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

5%

P1 10,918 10,803 10,287 10,176 8,519

P2 8,412 9,811 9,599 10,359 9,083

P3 6,740 8,617 9,854 9,099 11,160

Xn rata2 8,690 9,744 9,914 9,878 9,587

Xrata2 9,563

Vtotal 19,32864633

VB 3,052930295

VW 16,27571604



abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 19,329 14




campuran dengan kadar aspal 5 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara

nyata.


commit to user

82





0% 25% 50% 75% 100%

5.5%

P1 8,684 6,098 8,110 10,302 7,763

P2 8,030 6,743 7,015 9,368 6,243

P3 9,670 11,221 7,417 4,482 3,589

Xn rata2 8,795 8,021 7,514 8,051 5,865

Xrata2 7,649

Vtotal 60,45121594

VB 14,43691696

VW 46,01429898



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 60,451 14




campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara

nyata.


commit to user

83

Perhitungan ANOVA untuk nilai porositas pada kadar aspal 6% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

6%

P1 6,621 5,015 7,216 9,147 7,763

P2 4,765 6,504 5,347 7,038 6,243

P3 6,003 5,716 6,383 6,428 3,589

Xn rata2 5,796 5,745 6,315 7,538 5,865

Xrata2 6,252

Vtotal 24,45881345

VB 6,812696547

VW 17,6461169



abu vulkanik

Variasi Df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 24,459 14




campuran dengan kadar aspal 6 % tidak menyebabkan perubahan nilai VIM secara

nyata.


commit to user

84





0% 25% 50% 75% 100%

6.5%

P1 4,053 4,807 3,856 2,701 4,107

P2 4,119 4,756 4,242 2,537 4,221

P3 6,325 4,397 4,887 3,131 4,069

Xn rata2 4,832 4,653 4,328 2,790 4,132

Xrata2 4,147

Vtotal 11,988

VB 7,802

VW 4,187



kadar abu vulkanik

Variasi Df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 11,988 14




campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai VIM secara nyata.


commit to user

85

4.4.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Asphalt Concrete

(AC)

Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 4,5% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

4.5%

P1 2,302 2,290 2,220 2,321 2,356

P2 2,248 2,379 2,271 2,332 2,305

P3 2,244 2,197 2,411 2,320 2,332

Xn rata2 2,265 2,289 2,301 2,324 2,331

Xrata2 2,302

Vtotal 0,048

VB 0,009

VW 0,040



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 0,048 14




campuran dengan kadar aspal 4,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara

nyata.


commit to user

86

Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 5% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

5%

P1 2,218 2,224 2,239 2,244 2,288

P2 2,281 2,248 2,256 2,239 2,273

P3 2,322 2,278 2,250 2,271 2,222

Xn rata2 2,274 2,250 2,248 2,251 2,261

Xrata2 2,257

Vtotal 0,012

VB 0,001

VW 0,010



abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 0,012 14




campuran dengan kadar aspal 5 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara

nyata.


commit to user

87





0% 25% 50% 75% 100%

5.5%

P1 2,257 2,323 2,276 2,224 2,289

P2 2,273 2,308 2,303 2,247 2,327

P3 2,233 2,197 2,293 2,368 2,393

Xn rata2 2,254 2,276 2,291 2,280 2,336

Xrata2 2,287

Vtotal 0,039

VB 0,011

VW 0,028



kadar abu vulkanik

Variasi Df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 0,039 14




campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara

nyata.


commit to user

88

Perhitungan ANOVA untuk nilai densitas pada kadar aspal 6% dengan perlakuan




0% 25% 50% 75% 100%

6%

P1 2,291 2,333 2,281 2,236 2,279

P2 2,337 2,296 2,327 2,288 2,305

P3 2,306 2,316 2,302 2,303 2,343

Xn rata2 2,311 2,315 2,303 2,276 2,309

Xrata2 2,303

Vtotal 0,010

VB 0,003

VW 0,007



abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 0,010 14




campuran dengan kadar aspal 6 % tidak menyebabkan perubahan nilai densitas secara

nyata.


commit to user

89





0% 25% 50% 75% 100%

6.5%

P1 2,337 2,321 2,347 2,236 2,377

P2 2,335 2,322 2,337 2,288 2,342

P3 2,282 2,331 2,321 2,303 2,346

Xn rata2 2,318 2,325 2,335 2,276 2,355

Xrata2 2,322

Vtotal 0,016

VB 0,010

VW 0,006



kadar abu vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0



Total (V) 0,016 14




campuran dengan kadar aspal 6,5 % menyebabkan perubahan nilai densitas secara

nyata.


commit to user

90

Hasil keseluruhan perhitungan anova dapat dilihat pada tabel rekapitulasi sebagai

berikut:

Tabel 4.54 Rekapitulasi Hasil Anova

Karakteristik Marshall Kadar Aspal F Hitung F Tabel Hipotesa

Stabilitas 4,5% 14,269 3,478 tolak

5,0% 3,525 3,478 tolak

5,5% 1,366 3,478 terima

6,0% 2,151 3,478 terima

6,5% 5,442 3,478 tolak

Flow 4,5% 16,665 3,478 tolak

5,0% 6,82 3,478 tolak

5,5% 19,218 3,478 tolak

6,0% 11,484 3,478 tolak

6,5% 19,843 3,478 tolak

VIM 4,5% 0,409 3,478 terima

5,0% 0,469 3,478 terima

5,5% 0,784 3,478 terima

6,0% 0,965 3,478 terima

6,5% 4,659 3,478 tolak

Densitas 4,5% 0,551 3,478 terima

5,0% 0,343 3,478 terima

5,5% 0,978 3,478 terima

6,0% 1,03 3,478 terima

6,5% 4,639 3,478 tolak

Hasil keseluruhan anova diatas dapat dilihat dan disimpulkan bahwa untuk perlakuan

penggantian abu vulkanik pada kadar aspal optimum 5,5 % dimana nilai stabilitas

densitas, VIM dan marshall quotientnya meiliki nilai F hitung kurang dari F tabel maka

H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada

campuran dengan kadar aspal optimum 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai

stabilitas, densitas, VIM dan Marshall Quotient secara nyata. Berbeda halnya dengan

hasil dari penggantian abu vulkanik terhadap nilai flow pada kadar aspal optimum 5,5%


commit to user

91

dimana F hitung lebiih besar dari F tabel maka H0 ditolak yang artinya penggantian

filler abu vulkanik pada campuran kadar aspal optimum menyebabkan perubahan nilai

flow secara nyata.


commit to user

92

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian penggantian filler menggunakan abu vulkanik Merapi maka dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil dari keseluruhan perhitungan anova bahwa penggantian abu vulkanik pada

kadar aspal optimum 5,5% tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas, densitas,

VIM dan Marshall Quotient secara nyata. Berbeda dengan hasil anova terhadap nilai

flow, dimana menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata.

2. Hasil dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, kadar filler abu vulkanik

sebesar 100% dan 75% dengan kadar aspal optimum 5,45% dan 5,50% merupakan

campuran AC (Asphalt Concrete) yang nilai stabilitas dan densitasnya memenuhi

spesifikasi Revisi SNI No. 1737-1989-F, namun pada nilai VIM, flow serta

Marshall Quotient-nya (MQ) tidak memenuhi spesifikasi.

5.2. Saran

1. Penggunaan abu vulkanik seharusnya di saring terlebih dahulu, dan abu vulkanik

yang dipakai yang lolos saringan no.200.

2. Kontrol pemadatan seharusnya lebih diperhatikan karena agregat dapat pecah dan

terjadi agregat saling interconnected karena pemadatan yang kurang sempurna.

3. Penggunaan timbangan agregat seharusnya di cek terlebih dahulu tingkat validnya.

Karena akan sangat berpengaruh pada proses pembuatan dan pengujian

benda uji.

4. Penambahan agregat pada nomer saringan 100 dan 200 agar nilai VIM dapat

diminimalkan.

Documents

DENGAN BAHAN PENGISI (FILLER) ABU VULKANIK GUNUNG … · Karakteristik Marshall Campuran Asphalt Concrete (AC) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu Vulkanik Gunung Merapi. Tugas Akhir