PEMANFAATAN MATERIAL DAUR ULANG ASPAL BETON UNTUK MATERIAL ASPAL BETON CAMPURAN DINGIN

MEMAKAI ASPAL EMULSI

Utilization of Recycled Asphalt Pavements for Cold Mixture Asphalt Concrete with Bitumen Emulsion

TESIS

Untuk memenuhi sebagian syarat mencapai derajat Magister Teknik Sipil Program Studi Magister Teknik Sipil

Oleh :

E M R I Z A L

NIM. S 940907106

MAGISTER TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2009

i

PEMANFAATAN MATERIAL DAUR ULANG ASPAL BETON

UNTUK MATERIAL ASPAL BETON CAMPURAN DINGIN

MEMAKAI ASPAL EMULSI

Utilization of Recycled Asphalt Pavements for Cold Mixture Asphalt Concrete with Bitumen Emulsion

Disusun oleh :

E M R I Z A L

S 940 907106

Telah disetujui oleh Tim Pembimbing

Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing I :

Ir. ARY SETYAWAN, MSc, PhD NIP. 132 134 685

06-01-2009

Pembimbing II :

Ir. DJOKO SARWONO, MT. NIP. 131 974 330

09-01-2009

Mengetahui,

Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil

Prof.Dr. Ir. Sobriyah, MS NIP. 131 476 674

ii

PERNYATAAN Nama : Emrizal NIM : S940907106 Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis berjudul ”Pemanfaatan

Material Daur Ulang Aspal Beton Untuk Material Aspal Beton

Campuran Dingin Memakai Aspal Emulsi” adalah benar-benar karya

sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya dalam tesis tersebut diberi tanda

citasi dan ditunjukan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar maka saya

bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar

yang saya peroleh dari tesis tersebut.

Surakarta, Februari 2009

Yang membuat pernyataan

Emrizal

iii

ABSTRAK

Emrizal, S940907106, 2009, Pemanfaatan Material Daur Ulang Aspal Beton Untuk Aspal Beton Campuran Dingin Memakai Aspal Emulsi. Tesis : Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Secara konvensional penanganan kerusakan surface dilakukan dengan memberi lapis tambahan sehingga badan jalan semakin tinggi, dan menyisakan persoalan terhadap sistem drainase terutama di perkotaan. Penggunaan teknik daur ulang dengan cara campuran dingin memakai aspal emulsi merupakan alternatif yang cukup potensial untuk diaplikasikan pada pemeliharaan perkerasan jalan di Indonesia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi RAP sesudah melewati masa layan dan mengetahui karakteristik perkerasan lentur yang dihasilkan serta kelayakan pemanfaatan material garukan atau Reclaimed Asphalt Pavement secara campuran dingin memakai aspal emulsi untuk kegiatan rehabilitasi dan pemeliharaan jalan.

Penelitian ini dilakukan pada skala laboratorium, dengan memanfaatkan material eks garukan jalan Yogyakarta – Prambanan (BP-03). Aspal emulsi yang dipakai adalah jenis CSS-1H produksi PT. Hutama Prima, Cilacap. Data primer yang dipakai adalah data penelitian yang dilakukan di laboratorium jalan Raya, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, sedangkan data sekunder merupakan data instansional, dan data penelitian terdahulu yang relevan baik sebagai acuan maupun sebagai pembanding.

Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa karakteristik dan sifat-sifat struktural material dari bahan bongkaran aspal beton sesuai hasil pemeriksaan ekstraksi dan abrasi sudah mengalami degradasi dan perubahan konsistensi ukuran butir dan proporsi agregat tapi masih dapat digunakan sebagai material perkerasan jalan dengan menambah agregat baru sebagai peremaja. Sedang karakteristik Marshall perkerasan lentur dengan memakai bahan pokok RAP dengan metode campuran dingin memakai aspal emulsi relatif memenuhi persyaratan, tapi angka porositas terlalu tinggi sehingga perkerasan cenderung bersifat porous. Hasil pengujian menunjukan bahwa kekuatan awal benda uji recycling Gradasi RAP ekstraksi lebih rendah dibandingkan benda uji gradasi RAP tanpa ekstraksi, tapi relatif lebih aman dari resiko terjadinya kerusakan-kerusakan akibat pemakaian aspal yang berlebihan (bleeding, keriting, sungkur, dll). Pemanfaatan material RAP sebagai bahan campuran aspal beton campuran dingin memakai aspal emulsi pada rehabilitasi dan pemeliharaan jalan cukup layak dan memenuhi syarat dengan catatan perlu beberapa koreksi pada JMF agar didapat hasil yang optimum. Kata kunci : rehabilitasi dan pemeliharaan jalan, daur ulang, coldmix, emulsi.

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan tesis ini tepat pada waktunya.

Pokok bahasan yang penulis ambil dan sekaligus merupakan judul tesis ini adalah Pemanfaatan Material Daur Ulang Aspal Beton Untuk Material Aspal Beton Campuran Dingin Memakai Aspal Emulsi.

Tesis ini dapat diselesaikan tidak terlepas dari batuan banyak pihak, untuk itu perkenankan penulis secara khusus mengucapkan terimakasih dan penghargaan atas bantuan dan bimbingan yang diberikan kepada penulis antara lain kepada yang terhormat :

1. Segenap pimpinan Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ibu Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S. selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak Ir. Ary Setyawan, MSc(Eng), Ph.D, selaku Sekretaris Program Studi Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta sekaligus Dosen Pembimbing I.

4. Bapak Ir. Djoko Sarwono, M.T. Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta sekaligus Pembimbing II.

5. Seluruh Dosen pengajar Program Pasca Sarjana Program Studi Magister Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

6. Kepala Pusat Pembinaan Keahlian dan Teknik Konstruksi, Badan Pembinaan Konstruksi dan SDM, Departemen Pekerjaan Umum

7. Pimpinan PT. Hutama Prima untuk penyediaan aspal emulsi

8. Pimpinan PT. Perwita Karya untuk penyediaan RAP.

Penulis sangat menyadari bahwa Tesis ini masih jauh dari sempurna baik secara materi maupun ketajaman pembahasan, untuk itu kritik serta saran yang konstruktif sangat penulis harapkan guna perbaikan dimasa yang akan datang.

Semoga tulisan dapat memberi manfaat bagi yang membutuhkannya.

Surakarta, Januari 2009

Penulis

v

DAFTAR ISI Halaman

Halaman Judul…………………..………………………………………… i

Halaman Pengesahan Pembimbing….……………………………..……… ii

Halaman Pengesahan Tesis ……………………………………………….. iii

Halaman Persembahan ……………………………………………………. iv

Pernyataan…………………………………………………………………. v

Kata Pengantar…………………………………………………………….. vi

Daftar Isi…………………………………………………………………… vii

Daftar Tabel ……………………………………………………………….. xi

Daftar Gambar……………………………………………………………... xiii

Daftar Lampiran …………………………………………………………... xv

Abstrak ……………………………………………………………………. xvi

BAB I : PENDAHULUAN ……………………….……………….... 1

A. Latar Belakang .………………………………………... 1

B. Rumusan Masalah… ……….…….……………………. 3

C. Batasan Masalah ……………………………………….. 3

D. Tujuan Penelitian.………………………………………. 4

E. Manfaat Penelitian…………………………………….. 5

BAB II : LANDASAN TEORI………….……………..…………….. 6

A. Tinjauan Pustaka…….…………………………………. 6

1. Konsep Rehabilitasi dan Pemeliharaan Jalan............ 6

2. Konsep Perkerasan Daur Ulang................................ 10

3. Campuran Aspal Beton ........................................... 13

4. Aspal Beton Campuran Dingin ................................ 14

B. Dasar Teori ...................................................................... 16

1. Lapisan Perkerasan Jalan.....………………………. 16

2. Bahan Perkerasan Aspal Beton …………………… 17

a. Aspal/Bitumen ……………………………….. 17

b. Agregat………………………………………. 20

c. Bahan Pengisi (Filler) ……………………….. 23

3. Bahan Capuran Aspal Dingin…………………..…. 24

vi

Halaman

a. Spesifikasi Aspal Cair/ Aspal Emulsi………… 24

b. Persyaratan Agregat……………..………….. 26

c. Persyaratan Bahan Pengisi …………………… 29

4. Perencanaan Campuran Aspal Dingin. ……………. 30

a. Campuran Dengan Aspal Emulsi……………... 30

b. Campuran Dengan Aspal Cair Mantap Sedang. 32

5. Karakteristik Campuran Aspal Beton……………... 33

a. Stabilitas.……………....................................... 33

b. Flow................................................................... 34

c. Durabilitas.......................................................... 34

d. Skid Resistance……………….......................... 35

e. Berat Jenis Campuran (Specific Gravity)……... 35

f. Kepadatan (Density).......................................... 36

g. Porositas (VIM)….…........................................ 36

h. Kuat Desak (Unconfined Compressive

Strength) ………………………………………

36

i. Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength) ………………………………………

37

j. Permeabilitas …………………………………. 37

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN……………………….......... 40

A. Metode Penelitian..............................................……...... 40

B. Lokasi Penelitian....................................……………....... 40

C. Waktu Penelitian................................................... 40

D. Teknik Pengumpulan Data...............………………….. 41

1. Data Primer ……………………………………….. 41

2. Data Sekunder …………………………………….. 41

E. Bahan dan Alat Penelitian................................................ 42

1. Bahan ........................................................................ 42

2. Peralatan …………………………………………... 43

F. Benda Uji……………………………………………….. 47

G. Prosedur Pembuatan Benda Uji ………………………... 48

vii

Halaman

1. Pekerjaan Persiapan ……………………………….. 48

2. Pekerjaan Penentuan Kadar Air Penyelimutan ….... 49

3. Pekerjaan Penentuan Kadar Air Pemadatan ............ 50

4. Pekerjaan Pembuatan Benda Uji .............................. 50

5. Pekerjaan Pengujian Benda Uji................................. 51

a. Volumetric Test ................................................ 52

b. Marshall Test..................................................... 52

c. Indirect Tensile Strength Test ........................... 53

d. Uncofined Comprenssive Strength Test ……… 53

H. Tahapan Penelitian…………………………………….... 54

BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................... 59

A. Hasil Penelitian.....................................................……... 59

1. Pemeriksaan bahan Bongkaran RAP........................ 59

a. Pengambilan Bahan Bongkaran............………. 59

b. Pemeriksaan Ekstraksi Bahan Bongkaran......... 59

c. Gradasi Agregat RAP Hasil Ekstraksi............... 60

d. Hasil Pemeriksaan Keausan Agregat RAP........ 62

2. Hasil Pemeriksaan Agregat Peremaja…………....... 63

3. Hasil Pemeriksaan Filler........................................... 64

4. Hasil Pemeriksaan Aspal Emulsi CSS-1H................ 64

5. Perencanaan Campuran dari Bahan Bongkaran

(RAP)………………………………………………

65

a. Kadar Aspal Perkiraan Campuran RAP gradasi

Ekstraksi ………………………………………

65

b. Kadar Aspal Perkiraan Campuran RAP tanpa

Ekstraksi.............................................................

67

6. Hasil Pemeriksaan Kadar Air Penyelimutan ............ 69

7. Hasil Pemeriksaan Kadar Air Pemadatan ................ 70

8. Hasil Pengujian Marshall ......................................... 72

9. Penentuan Nilai Kadar Aspal Emulsi Optimum....... 74

10. Hasil Pengujian UCS (Unconfined Compressive

Strength) ………………………………………………...

78

viii

Halaman

11. Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile Strength)…... 80

12. Hasil Perhitungan Regangan ……………………… 83

13. Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas..…………… 84

14 Hasil Pengujian Permeabiltas……………………… 85

B. Pembahasan............................................................…….. 87

1. Analisis Pemeriksaan Bahan Bongkaran................... 87

2. Analisis Kadar Air Pemadatan ................................ 88

3. Analisis Nilai Kepadatan (Densitas) ........................ 89

4. Analisis Nilai Porositas Campuran .......................... 91

5. Analisis Hasil Marshall Propertis Berdasarkan

Optimum Bitument Contens......................................

91

a. Analisis Stabilitas.............................................. 91

b. Analisis Kelelehan (Flow) ................................ 94

c. Analisis Marshall Quetiont ............................... 95

6. Analisis Hasil Pengujian UCS................................... 96

7. Analisis Hasil Pengujian ITS ……………………... 98

8. Analisis Nilai Regangan ………………………….. 100

9. Analisis Nilai Modulus Elastisitas............................ 102

10. Analisis Hasil Pengujian Permeabilitas .................... 104

11. Rekapitulasi Hasil Penelitian ................................... 104

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN............................................... 106

A. Kesimpulan ..........................................................……... 106

B. Saran ................................................................................ 107

Daftar Pustaka.......................………………………..…………………….... 108

Lampiran ........................................................................................................ 110

ix

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. Tipe Aspal Untuk Campuran Beraspal Dingin 25

Tabel 2.2. Persyaratan Aspal Emulsi Kationik (AASHTO D M 208-8) 25

Tabel 2.3. Persyaratan Aspal Cair Mantap Sedang (SNI 03-4799-1998) 26

Tabel 2.4. Gradasi Agregat Untuk Campuran Beraspal Dingin 29

Tabel 2.5. Sifat-sifat Campuran Beraspal Emulsi 31

Tabel 2.6. Sifat-sifat Campuran Beraspal Cair 32

Tabel 2.7. Klasifikasi Campuran Aspal Berdasarkan Permeabilitas 39

Tabel 3.1. Jadwal Penelitian Tesisi 40

Tabel 3.2.. Jumlah Benda Uji 48

Tabel 4.1.. Hasil Pemeriksaan Ekstraksi Bahan 60

Tabel 4.2.. Analisa Saringan Agregat RAP Hasil Ekstraksi 60

Tabel 4.3. Analisa Saringan Agregat RAP Tanpa Ekstraksi 61

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Keausan Dengan Mesin Abrasi Los Angeles

62

Tabel 4.5. Hasil Pemeriksaan Agregat 63

Tabel 4.6. Data Berat Jenis Filler 64

Tabel 4.7.. Hasil Pemeriksaan Aspal Emulsi CSS-1H 65

Tabel 4.8. Batas Gradasi Gabungan Agregat Hasil Ekstraksi 66

Tabel 4.9. Batas Gradasi Gabungan Agregat Tanpa Ekstraksi 67

Tabel 4.10. Pemeriksaan Kadar Air Penyelimutan 69

Tabel 4.11. Kadar Air Pemadatan Campuran Gradasi Ekstraksi 71

Tabel 4.12. Kadar Air Pemadatan Campuran Gradasi Tanpa Ekstraksi 71

Tabel 4.13. Hasil Uji Marshall Campuran Gradasi Agregat Hasil Ekstraksi

73

Tabel 4.14. Hasil Uji Marshall Campuran Gradasi Agregat Tanpa Ekstraksi

74

Tabel 4.15. Perhitungan Volumetrik Campuran RAP Gradasi Ekstraksi 78

Tabel 4.16. Perhitungan Volumetrik Campuran RAP Gradasi Tanpa Ekstraksi

78

Tabel 4.17. Hasil Pengujian UCS Campuran RAP Gradasi Hasil Ekstraksi

79

Tabel 4.18. Hasil Pengujian UCS Campuran RAP Gradasi Tanpa Ekstraksi

80

Tabel 4.19. Hasil Pengujian ITS Campuran Gradasi RAP Ekstraksi 82

x

Halaman

Tabel 4.20. Hasil Pengujian ITS Campuran Gradasi RAP Tanpa Ekstraksi

82

Tabel 4.21. Hasil Perhitungan Regangan Untuk Campuran Gradasi Hasil Ekstraksi

83

Tabel 4.22. Hasil Perhitungan Regangan Untuk Gradasi RAP Tanpa Ekstraksi

84

Tabel 4.23. Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Untuk Campuran Gradasi Ekstraksi

85

Tabel 4.24. Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Untuk Campuran Gradasi Tanpa Ekstraksi

85

Tabel 4.25. Hasil Perhitungan Permeabilitas Untuk Campuran Gradasi Ekstraksi

86

Tabel 4.26. Hasil Perhitungan Permeabilitas Untuk Campuran Gradasi Tanpa Ekstraksi

87

Tabel 4.27. Rekapitulasi Hasil Penelitian 105

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Penanganan Kegiatan Pemeliharaan (Bina Marga) 7

Gambar 3.1. Alat Pembuat Benda Uji : Oven dan Compactor 44

Gambar 3.2. Alat Uji Marshall 44

Gambar 3.3. Ukuran Bidang Penekanan Pada Uji ITS 45

Gambar 3.4. Alat Uji ITS (Indirect Tensile Strength) 45

Gambar 3.5. Modifikasi Pada Uji UCS (Unconfined Compressive

Strength)

46

Gambar 3.6. Alat Uji Permeabilitas Tipe AF-16 47

Gambar 3.7. Bagan Alir Penelitian 57

Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat RAP Hasil Ekstraksi 61

Gambar 4.2. Grafik Gradasi RAP Tanpa Ekstraksi 62

Gambar 4.3. Grafik Gradasi Gabungang Agregat RAP Hasil Ekstraksi 66

Gambar 4.4. Grafik Gradasi Gabungan Agregat RAP Tanpa Ekstraksi 68

Gambar 4.5. Grafik Persentase Kadar Air Penyelimutan 69

Gambar 4.6. Kadar Air Penyelimutan Aspal Emulsi 70

Gambar 4.7. Grafik Kadar Air Pemadatan 71

Gambar 4.8. Grafik Hubungan Soaked stabilitas dan Kadar Aspal

Residu pada Campuran RAP Gradasi Ekstraksi

75

Gambar 4.9. Grafik Hubungan Soaked stabilitas dan Kadar Aspal

Residu pada Campuran Gradasi RAP Tanpa Ekstraksi

76

Gambar 4.10. Perbandingan Benda Uji Sebelum dan Sesudah Uji

Marshall

77

Gambar 4.11. Perbandingan Benda Uji UCS Sebelum dan Sesudah

Pembebanan

80

Gambar 4.12. Perbandingan Benda Uji ITS Sebelum dan Sesudah

Pembebanan

82

Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Kadar Air Pemadatan 88

Gambar 4.14. Grafik Perbandingan Nilai Densitas 90

Gambar 4.15. Grafik Perbandingan Nilai Porositas 91

xii

Halaman

Gambar 4.16. Perbandingan Nilai Stabilitas Campuran Recycling

Gradasi Ekstraksi

92

Gambar 4.17. Perbandingan Nilai Stabilitas Campuran Recycling

Gradasi Tanpa Ekstraksi

93

Gambar 4.18. Perbandingan Nilai Flow Campuran Recycling Gradasi

Ekstraksi

94

Gambar 4.19. Perbandingan Nilai Flow Campuran Recycling Gradasi

Tanpa Ekstraksi

94

Gambar 4.20. Perbandingan Analisis Marshall Quetiont 95

Gambar 4.21. Perbandingan Nilai UCS Campuran Gradasi RAP Hasil

Ekstraksi

97

Gambar 4.22. Perbandingan Nilai UCS Campuran Gradasi RAP Tanpa

Ekstraksi

97

Gambar 4.23. Perbandingan Nilai UCS dengan Penelitian Sebelumnya 97

Gambar 4.24. Perbandingan Nilai ITS Campuran Gradasi RAP Hasil

Ekstraksi

99

Gambar 4.25. Perbandingan Nilai ITS Campuran Gradasi RAP Tanpa

Ekstraksi

99

Gambar 4.26. Perbandingan Nilai ITS Pengujian dengan DGEMs

Konvensional

100

Gambar 4.27. Perbandingan Nilai Regangan Gradasi Hasil Ekstraksi 101

Gambar 4.28. Perbandingan Nilai Regangan Gradasi Tanpa Ekstraksi 101

Gambar 4.29. Perbandingan Modulus Elastisitas Gradasi Hasil

Ekstraksi

102

Gambar 4.30. Perbandingan Modulus Elastisitas Gradasi Tanpa

Ekstraksi

103

Gambar 4.31. Perbandingan Nilai Modulus Elstisitas 103

Gambar 4.32. Perbandingan Nilai Koefisien Permeabilitas 104

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran A Karakteristik Bahan A-1 s/d A-10

Lampiran B Analisa Saringan RAP Hasil Ekstraksi B-1 s/d B -4

Lampiran C Analisa Saringan RAP Tanpa Ekstraksi C-1 s/d C-3

Lampiran D Analisa Saringan Agregat Baru D-1 s/d D-3

Lampiran E Job Mix Formula Campuran Gradasi Hasil

Ekstraksi

E-1 s/d E-11

Lampiran F Job Mix Formula Campuran Gradasi Tanpa

Ekstraksi

F-1 s/d F-12

Lampiran G Analisa Marshall G-1 s/d G-11

Lampiran H Data JMF Eksisting H-1 s/d H-3

xiv

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Jalan merupakan infrastruktur yang sangat penting dalam memperbaiki dan

membangun kehidupan masyarakat. Kontribusinya besar dalam rangka membina

kehidupan dan keutuhan bangsa dan negara, meliputi aspek-aspek ideologi, politik,

ekonomi, sosial, budaya pertahanan dan keamanan.

Sejauh ini masih banyak persoalan mendasar tentang pembangunan,

rehabilitasi dan pemeliharaan jalan di Indonesia yang belum terselesaikan.

Terbatasnya biaya pembangunan dan pemeliharaan yang bisa disediakan pemerintah,

beban kendaraan yang susah untuk dikendalikan, pengaruh iklim tropis mempercepat

kerusakan perkerasan jalan, akan berdampak kepada rendahnya kinerja perkerasan

jalan. Pada akhirnya kondisi ini akan mengakibatkan tingginya biaya operasi

kendaraan (vehicle operating cost) sehingga harga komiditi menjadi lebih mahal.

Secara konvensional penanganan kerusakan perkerasan seperti keausan, retak,

bleeding, gelombang dan kerusakan surface lainnya dilakukan dengan memberi lapis

tambahan (overlay) di atas perkerasan lama. Pelapisan ini akan berulang secara

periodik sehingga badan jalan semakin tinggi, disamping mengurangi estetika juga

mengakibatkan terganggunya sistem drainase terutama pada jalan-jalan di daerah

perkotaan.

1

2

Penanganan dengan pola lapis tambahan juga dinilai memerlukan material

baik aspal maupun agregat yang banyak, sementara perolehan agregat semakin

langka, disamping itu harga aspal cenderung naik, seiring dengan naiknya harga

minyak bumi.

Penggunaan teknik daur ulang sangat potensial untuk diterapkan pada

rehabilitasi dan pemeliharaan perkerasan jalan dimana dari hasil uji pit yang sudah

dilaksanakan pada perkerasan jalan beraspal di wilayah perkotaan dan jalan-jalan

utama di Indonesia pada umumnya mempunyai ketebalan lebih besar dari 10 cm.

Sedangkan kadar aspal rata-rata untuk beton aspal sekitar 5,5-6,5%, (Soedarmanto &

Dardak, 1991).

Secara teknis proses daur ulang bisa dilakukan bila nilai sisa struktur minimal

40%, sehingga bahan dan material perkerasan yang akan didaur ulang secara

kualitas masih layak untuk dipergunakan (penambahan dari agregat baru dan aspal

baru tidak terlalu banyak), sehingga masih menguntungkan dari segi ekonomis dan

dalam proses pengerjaannya.

Teknik daur ulang ini dilaksanakan dengan menggaruk lapis permukaan jalan

dengan ketebalan tertentu, menggemburkan dan mencampurkan secara panas ataupun

dingin dengan menambahkan aspal, agregat dan asphalt modifier bila perlu.

Kemudian menggelarnya di atas jalan lama tanpa terjadi penambahan tinggi

permukaan.

Pencampuran secara panas (hot mix) ataupun dingin (coldmix) pada dasarnya

memiliki kekurangan dan kelebihan sendiri-sendiri, namun hotmix yang populer pada

3

penanganan jalan di Indonesia dinilai tidak cukup ramah lingkungan dan tidak hemat

energi dimana proses pembakaran yang dilakukan menggunakan energi yang cukup

banyak serta menyebabkan polusi udara.

Untuk itu perlu dikembangkan inovasi dan teknologi yang menghasilkan

efisiensi, optimalisasi pemanfaatan bahan, pengembangan bahan alami, dan ramah

lingkungan serta perkerasan yang berkualitas terutama untuk program rehabilitasi dan

pemeliharaan jalan pada daerah yang memiliki quary agregat terbatas.

Salah satu alternatif mengatasi permasalahan itu penggunaan teknik daur

ulang dengan aspal emulsi. Aspal emulsi mempunyai bentuk fisik cair sehingga

mudah untuk dihamparkan, tidak perlu dibakar sehingga bebas polusi dan

mengurangi pemakaian BBM. Pelaksanaan campuran aspal emulsi bisa

dilakukan dengan mesin pencampur aspal untuk pekerjaan skala besar, dan juga

bisa dilakukan dengan peralatan pencampur sederhana (beton mollen) dan

dilakukan di lapangan (insitu) untuk pekerjaan skala kecil.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah komposisi, gradasi dan keausan material dari bahan bongkaran

aspal beton setelah melewati pembebanan selama umur pelayanan.

2. Bagaimanakan karakteristik perkerasan lentur dengan memakai bahan pokok

reclaimed asphal pavement pada perencanaan aspal beton campuran dingin.

3. Apakah Reclaimed Asphalt Pavement masih layak dipakai sebagai material

perkerasan jalan untuk rehabilitasi dan pemeliharaan jalan.

4

C. Batasan Masalah

Untuk mendapatkan hasil yang lebih fokus dan terarah maka penelitian ini

dibatasi hanya meliputi :

1. Bahan daur ulang aspal beton memakai material garukan Jalan Yogyakarta –

Prambanan (BP – 03)

2. Aspal emulsi memakai produksi PT. Hutama Prima Cilacap dengan tipe CSS-1H.

3. Perkerasan lentur yang direncanakan adalah campuran dingin asphalt concrete

atau dense grade emulsion mixtures (DGEMs).

4. Pengujian menggunakan metode Marshall, ITS (Indirect Tensile Strenght), dan

UCS (Uncofined Compressive Strenght) serta Uji Permeabilitas .

5. Pemadatan yang dilakukan untuk tiap sisi benda uji adalah 75 kali tumbukan.

6. Air yang dipakai untuk penelitian adalah dari PDAM Surakarta.

7. Penelitian dan validasi data dilakukan pada kondisi laboratorium.

D. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui komposisi, gradasi dan keausan material dari bahan bongkaran aspal

beton setelah melewati pembebanan selama umur pelayanan.

2. Mengetahui karakteristik perkerasan lentur dengan memakai bahan pokok

reclaimed material pada perencanaan aspal beton campuran dingin.

3. Mengetahui kelayakan Reclaimed Asphalt Pavement sebagai material perkerasan

jalan untuk rehabilitasi dan pemeliharaan jalan.

5

E. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat sebagai berikut :

1. Dapat memberi solusi dan alternatif dalam mengatasi keterbatasan material

perkerasan jalan sebagai sumber daya yang tidak bisa diperbaharui dengan

memanfaatkan material bongkaran seoptimal mungkin.

2. Terjaganya geometri, elevasi permukaan, drainase, trotoar, serta utilitas jalan

lainnya dari penambahan lapis perkerasan secara overlay.

3. Dapat memberikan solusi dan alternatif penerapan pembangunan yang ramah

lingkungan serta pemakaian energi (bahan bakar) seminimal mungkin karena

dilakukan dengan campuran dingin.

4. Menambah khasanah ilmiah dan sumbangan bagi pengembanganan keilmuan di

bidang rehabilitasi dan pemeliharaan bangunan sipil khususnya di bidang jalan.

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

Tinjauan pustaka yang dilakukan dalam penulisan dan penelitian

pemanfaatan material daur ulang aspal beton untuk material aspal beton

campuran dingin memakai aspal emulsi ini adalah tentang lapis perkerasan

secara umum dan lapis perkerasan lentur khususnya serta sifat-sifat material

perkerasan beton aspal yaitu agregat dan aspal secara fisik.

1. Konsep Rehabilitasi dan Pemeliharaan Jalan

Lapisan perkerasan jalan selalu cenderung mengalami penurunan kondisi

yang diindikasikan dengan terjadinya kerusakan. Maka untuk memperlambat

kecepatan penurunan kondisi dan mempertahankannya pada tingkat yang layak,

perlu dikelola pemeliharaannya dengan baik agar jalan tersebut tetap dapat berfungsi

sepanjang waktu. Pengelolaan pemeliharaan jalan bukanlah pekerjaan yang mudah,

lebih-lebih pada saat kondisi anggaran yang terbatas serta beban kendaraan yang

cenderung jauh melampaui batas dan kondisi cuaca yang kurang bersahabat.

Pemeliharaan jalan didefinisikan sebagai fungsi pelayanan, perbaikan dan

pemulihan jalan dan menjaga jalan dalam kondisi yang aman, nyaman dan

ekonomis selama masa pelayanannya. Tidak termasuk dalam pemeliharaan adalah

aktivitas pembangunan kembali (rekonstruksi) dan rehabilitasi yang lebih besar

(major rehabilitation). Meskipun dilaksanakan usaha pemeliharaan yang hati-hati

6

7

dan mantap, kemampuan pelayanan (service ability) jalan akan tetap mengalami

kemunduran, sehingga ada saatnya jalan memerlukan rehabilitasi yang lebih besar

(Wright dan Pequette, 1979).

Secara jelas konsep penanganan rehabilitasi dan pemeliharaan jalan dapat

dilihat pada Gambar 2.1 berikut.

1

2

IP0

IPt

Nilai Kemantapan

Rehabilitasi

Peningkatan

Penunjangan

Tingkat Pelayanan Mantap

Waktu

Pembangunan Jalan

Tingkat Pelayanan tidak Mantap Tingkat Pelayanan Tidak Terukur

1 Batas Kemantapan 2 Batas Kekritisan

Gambar 2.1. Penanganan Kegiatan Pemeliharaan (Bina Marga).

Pada awal masa layan atau saat jalan baru selesai dibangun maka nilai kondisi fisik

jalan adalah mantap dan diharapkan mampu memberikan pelayanan selama umur

rencana. Agar kondisi pelayanannya dapat dipertahankan dan menurun secara wajar

seperti yang diperhitungkan maka perlu dilakukan perawatan jalan yaitu kegiatan

8

merawat serta memperbaiki kerusakan-kerusakan setempat secara terencana sesuai

dengan kebutuhan.

Rehabilitasi jalan dilakukan pada setiap kerusakan diluar perhitungan dalam desain,

yang berakibat menurunnya kondisi kemantapan secara tidak wajar pada segmen

tertentu dari suatu ruas jalan dengan kondisi pelayanan mantap.

Penunjangan jalan dilakukan untuk meningkatkan kemampuan pelayanan jalan pada

kondisi tidak mantap atau kritis, agar tetap berfungsi melayani lalu lintas. Kegiatan

ini merupakan kegiatan pemeliharaan jalan yang bersifat darurat.

Peningkatan jalan dilakukan untuk memperbaiki kondisi jalan yang kemampuannya

tidak mantap atau kritis, sampai suatu kondisi pelayanan yang mantap sesuai dengan

umur rencana yang ditetapkan. Kegiatan ini dapat meningkatkan kemampuan

struktural jalan sesuai dengan umur rencana.

Kondisi pelayanan mantap adalah kondisi pelayanan konstruksi sejak awal umur

rencana (IP0 ) sampai dengan kondisi pelayanan pada batas kemantapan atau akhir

umur rencana (IPt), dengan penurunan nilai kemantapan wajar. Yang termasuk dalam

kondisi ini adalah jalan dengan kondisi Baik (B) dan sedang (S).

Kondisi pelayanan tidak mantap adalah keadan jalan yang berada diantara batas

kemantapan sampai dengan batas kritis. Termasuk dalam kondisi ini adalah jalan

dengan kondisi rusak (R ) atau kurang baik (KB).

Kondisi kritis adalah keadaan dengan nilai kemantapan mulai dari batas kekritisan

sampai dengan tidak terukur, dimana kondisi tersebut penyebabkan kapasitas jalan

menurun. Termasuk dalam kondisi ini adalah jalan dengan kondisi Rusak Berat (RB)

atau Buruk.

9

Menurut Organisation for Economic Co-Operation and Development

terdapat hubungan yang erat dan nyata antara pembangunan dan pemeliharaan jalan

jika ditinjau dari segi pembiayaan. Suatu jalan yang dibuat secara benar akan

menghemat biaya pemeliharaan. Sebaliknya suatu standar perencanaan yang rendah

akan mengurangi pembiayaan awal, tetapi biaya pemeliharaan akan menjadi tinggi

Untuk itu harus dilakukan optimasi dengan mengingat studi ekonomi antara biaya

yang dikeluarkan dan keuntungan yang diperoleh serta pengetahuan tentang konsep

konsep pemeliharaan (OECD, 1978).

Oglesby dan Hicks pada bukunya Highway Engineering menyatakan bahwa

terdapat perbedaan antara pemeliharaan (maintenance) dan rehabilitasi (Oglesby dan

Hicks, 1932).

Hal yang sama dikemukakan oleh Wright dan Pequeete bahwa pemeliharaan

dapat dibedakan menjadi dua yaitu pencegahan (preventive) dan perbaikan

(correction), sedangkan rehabilitasi merupakan tindakan perbaikan yang bersifat

lebih luas terdiri dari :

1) Reconstruction, yaitu penggantian sistem lapis perkerasan yang ada dengan

lapis perkerasan baru,

2) Overlay, yaitu penempatan lapis permukaan di atas sistem lapis perkerasan

yang sudah ada, dan

3) Recycling, yaitu pengolahan kembali bahan lapis perkerasan yang sudah ada

dan memasangnya kembali (Wright dan Pequeete, 1979).

10

Umur pelayanan perkerasan beraspal tergantung pada beberapa faktor

antara lain jumlah dan berat beban lalu lintas, cuaca, kualitas material,

kekuatan sub grade, drainase serta kualitas struktur lapis perkerasan itu

sendiri. Pemeliharaan yang tepat pada waktunya akan dapat memperpanjang

umur pelayanan lapis perkerasan. (The Asphalt Institute, IMS-20, 1981).

2. Konsep Perkerasan Daur Ulang

Konsep perkerasan daur ulang pada dasarnya merupakan upaya untuk

melakukan penghematan energi dan bahan perkerasan seperti aspal dan agregat.

Metoda daur ulang menjadi suatu pilihan yang menarik untuk rehabilitasi perkerasan.

Daur ulang meliputi pengelupasan perkerasan, penghancuran, penambahan aspal atau

bahan peremaja dan agregat baru jika diperlukan (Epps, 1980).

Salah satu keuntungan dari perkerasan beraspal atau lentur dibandingkan

dengan perkerasan kaku (rigid pavement) adalah material aspal dapat didaur

ulang. Aspal yang menyelimuti material perkerasan dapat dilunakkan kembali

kemudian digunakan beberapa kali baik dengan menambahkan aspal baru,

agregat baru maupun bahan peremaja dengan berbagai metode pelaksanaan.

Walaupun aspal dan agregat telah kehilangan beberapa sifat-sifatnya karena oksidasi,

volatilisasi maupun pengaruh cuaca yang lain selama masa layan, namun kehilangan

sifat-sifat ini relatif kecil pada lapis perkerasan dimana rongga udara lebih kecil dari

5%. Pada beberapa kasus, kedalaman yang lebih besar dari 1/4 inchi (± 0,6 cm) dari

permukaan lapis keras, material aspal akan masih memiliki komposisi yang sama

seperti saat pertama kali dihamparkan (Simanski, 1978).

11

Metode daur ulang juga bisa diterapkan untuk perbaikan kerusakan pada lapis

pondasi. Lapis pondasi perkerasan lentur umumnya terdiri atas lapis yang tidak

diberi aspahlt treatment (granular base course) dan lapis permukaan dengan bahan

aspal. Pada awal pembangunan keduanya dalam kondisi baik, nilai struktural lapis

perkerasan beraspal kurang lebih 2-3 kali nilai struktural lapis bergranular (Williams.

1978).

Teknik daur ulang bisa dilakukan pada perkerasan dengan lapis pondasi tanpa

aspal atau granular base course dapat didaur ulang menjadi lapis pondasi beraspal

(asphalt base course). Dengan tidak menambah tebal total, nilai struktural lapis

perkerasan jalan dapat dinaikan, sehingga dapat memperbaiki serta meningkatkan

kapasitas pelayanannya.

Metode daur ulang pada dasarnya dapat dilakukan melalui proses campuran

panas (hot mix recycling), campuran dingin (cold mix recycling) dan lapis permukaan

(surface mix recycling). Proses recycling dapat dilaksanakan insitu (in place) atau

pada mesin pencampur aspal (in plant), sedangkan peralatan disesuaikan dengan

metode daur ulang yang dipakai.

Pada dasarnya perbaikan lapis perkerasan dengan metode daur ulang dapat

dilaksanakan setelah terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan awal untuk mengetahui

kondisi permukaan dan kondisi material perkerasan. Dari pemeriksaan awal ini akan

diketahui metode apa yang sesuai untuk digunakan dalam teknik daur ulang maupun

cara modifikasi yang harus dilakukan, agar menghasilkan lapis perkerasan daur ulang

yang memenuhi kualitas dan kuantitas optimal yang direncanakan.

12

Pengambilan contoh material perkerasan yang akan di daur ulang dilakukan

melakukan core drill pada ruas jalan yang akan ditangani. Bahan hasil core drill dari

perkerasan, selanjutnya diperiksa dan dievaluasi untuk mengetahui kualitas dan sifat-

sifat yang dimiliki.

Secara garis besar evaluasi bahan-bahan ini dibagi menjadi 3 yaitu :

a. Evaluasi campuran perkerasan lama

b. Evaluasi agregat

c. Evaluasi aspal.

a. Evaluasi Campuran Perkerasan Lama

Pemeriksaan campuran perkerasan diperlukan untuk mengetaui komposisi

material pada campuran dan untuk mengetahui kualitas campuran perkerasan.

Pemeriksaan yang harus dilakukan untuk memenuhi tujuan tersebut adalah

pemeriksaan maksimum specific gravity, density, dan pemeriksaan ekstraksi. Dari

pemeriksaan density akan diketahui kepadatan campuran. Tujuan dari pemeriksaan

ini untuk menentukan volume bahan tambahan dalam proses daur ulang.

Besarnya rongga udara dalam campuran dapat dapat dihitung dari

pemeriksaan density dan maximum specific gravity. Maksimum specific gravity ini

menggambarkan kepadatan campuran yang sesungguhnya atau merupakan berat per

unit volume tanpa rongga udara. Tujuan dari pemeriksaan ini untuk menghitung

kepadatan teoritis daur ulang yang direncanakan.

Besarnya komposisi agregat dan aspal dalam campuran diperoleh dari

pengujian ekstraksi dengan demikian kadar aspal dalam campuran dapat diketahui.

13

b. Evaluasi Agregat.

Evaluasi agregat dilakukan setelah pemeriksaan ekstraksi. Agregat yang telah

terpisah dari campuran perkerasan diperiksa untuk mngetahui gradasinya. Gradasi

agregat ini diperlukan untuk menentukan kombinasi agregat yang harus ditambahkan

ke dalam campuran kerja.

Persyaratan pokok yang harus dipenuhi oleh batuan yang akan dipergunakan sebagai

bahan campuran lapis perkerasan jalan antara lain tahan terhadap kehausan, serta

mempunyai kekerasan yang dapat mendukung beban kendaraan.

c. Evaluasi Aspal

Kandungan aspal dalam campuran perkerasan lama perlu diperiksa untuk mengetahui

sifat fisiknya dan kualitas aspal serta seberapa jauh perubahan sifat-sifat fisik akibat

pengaruh lingkungan dan pembebanan.

3. Campuran Aspal Beton

Aspal beton merupakan suatu bahan lapisan perkerasan jalan yang terdiri dari

campuran agregat kasar, agregat sedang, dan halus seta bahan mineral sebagai pengisi

dengan aspal sebagai pengikat dalam perbandingan yang proporsional dan teliti serta

diatur dalam suatu perencanaan campuran. Jika campuran tersebut dibuat dalam

perbandingan yang semestinya diharapkan akan menghasilkan lapis perkerasan yang

tahan lama dan mampu memikul beban lalu lintas sesuai rencana.

Asphalt Institute menyatakan aspal beton adalah jenis perkerasan jalan yang

terdiri dari campuran agregat dan aspal, dengan atau tanpa bahan tambah. Material-

material pembentuk beton aspal dicampur di instalasi pencampur pada suhu tertentu,

kemudian diangkut ke lokasi, dihamparkan dan dipadatkan. Suhu pencampuran

ditentukan berdasarkan jenis aspal yang akan digunakan (Asphalt Institute 2001).

Aspal beton digunakan sebagai lapis permukaan perkerasan baik untuk jalan, dengan

lalu lintas ringan sampai berat maupun landasan pacu lapangan terbang.

14

Aspal beton juga dibedakan berdasakan jenis aspal yang digunakan :

1) Aspal beton campuran panas (hot mix) aspal yang digunakan adalah aspal

keras (asphalt cement)

2) Aspal beton campuran hangat (warm mix) aspal yang digunakan adalah aspal

cair (cutback asphalt).

3) Aspal beton campuran dingin (cold mix) aspal yang digunakan adalah aspal

emulsi (emulsion asphalt).

4. Aspal Beton Campuran Dingin

Campuran beraspal dingin adalah campuran yang terdiri dari aspal dingin

(aspal emulsi atau aspal cair) dengan agregat bergradasi menerus, dicampur secara

dingin, dan digunakan sebagai lapis permukaan maupun untuk penambalan

(patching). Campuran beraspal dingin sebagai lapis permukaan mempunyai nilai

struktural dan kedap air. Beberapa keuntungan dari campuran beraspal dingin adalah:

1) Tidak tergantung temperatur campuran karena berupa campuran dingin

2) Campuran dapat disimpan dalam waktu tertentu (tidak cepat mengeras),

sangat praktis untuk pekerjaan penambalan.

3) Bertoleransi dalam menggunakan agregat yang lembab/agak basah.

4) Dapat dilaksanakan dengan peralatan yang relatif sederhana baik

pencampuran maupun penghamparan.

5) Ramah lingkungan karena agregat tidak perlu dipanashan sehingga emisi debu

rendah tidak menimbulkan asap.

Campuran dingin, yaitu campuran batuan dengan aspal tanpa memerlukan

proses pemanasan. Beton aspal campuran dingin atau bisaa disebut Dense Graded

15

Emulsion Mixtures (DGEMs) adalah campuran dari bitumen emulsi (aspal cair,

dingin dan siap pakai) dengan agregat bergradasi tertutup dicampur sebagai campuran

dingin serta mengandung lebih banyak agregat halus dan filler dibanding agregat

kasar (Brown, 1990).

Gradasi tertutup yaitu suatu komposisi yang menunjukan pembagian butir

yang proporsional mulai dari ukuran terkecil sampai terbesar dengan material

penyusunnya yang terdiri dari agregat kasar, agregat halus dan .filler.

Filler adalah agregat yang lolos saringan No 200, bersifat non plastis. Filler bersifat

mendukung agregat kasar bersama dengan agregat halus dan binder. Filler dapat

memperluas bidang kontak yang ditimbulkan butiran, sehingga mengakibatkan

tahanan terhadap gaya geser bertambah.

Aspal emulsi yaitu aspal yang dilarutkan dalam air melalui proses teknologi

tertentu, berwarna coklat kehitaman dan encer. Bahan aspal emulsi adalah dari aspal

keras dengan cara mendispersikan ke dalam air dengan bantuan bahan pengemulsi

teremulsi homogen. Aspal emulsi mengandung butiran/ tetesan aspal yang

terambur/tersebar di dalam air, campuran ini dicampur dengan cara mengemulsikan

agents (substansi jenis sabun). Aspal dilarutkan dengan air, hal ini dimaksudkan agar

aspal yang dihasilkan lebih encer dan tidak memerlukan permanasan pada saat

pencampuran (Wignall, et al, 1999).

Campuran emulsi bergradasi terbuka (Open Graded Emulsion Mix) yaitu

campuran emulsi dengan agregat bergradasi tunggal yang digunakan sebagai lapis

pondasi atau lapis permukaan, serta untuk penambalan.

16

B. Dasar Teori

1. Lapisan Perkerasan Jalan

Lapisan perkerasan jalan ialah suatu lapisan yang terletak di atas tanah dasar

(sub grade) dan berfungsi untuk memikul beban lalu lintas selanjutnya diteruskan dan

disebarkan ke tanah dasar, sehingga beban yang akan diterima tanah dasar tereduksi

dan tidak melebihi daya dukungnya. Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut

perencanaan dan pelaksanaan konstruksi jalan harus diperhitungkan dengan matang

sehingga mampu mengatasi pengaruh beban lalu lintas maupun kondisi lingkungan.

Jenis perkerasan pada umumnya dibagi menjadi dua jenis yaitu

1) Perkerasan lentur (flexible pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan

bahan ikat aspal.

2) Perkerasan kaku/tegar (rigid pavement), yaitu perkerasan dengan bahan ikat

semen portland.

3) Perkerasan composit (composite pavement),

Pada prinsipnya komponen perkerasan lentur terdiri atas tiga bagian :

1) Lapis pondasi bawah (subbase course),

2) Lapis pondasi atas (base course), dan

3) Lapis permukaan (surface course) yang terdiri atas binder course (lapis

pengikat) dan wearing course.

17

2. Bahan Perkerasan Aspal Beton

Bahan perkerasan jalan terdiri dari agregat sebagai bahan pokok dan bahan

pengikat aspal untuk perkerasan lentur (flexible pavement) atau portland semen untuk

perkerasan kaku (rigid pavement). Jenis, keadaan fisik, dan kualitas bahan baik untuk

perkerasan lentur maupun kaku harus diperiksa di laboratorium untuk menjamin

kesesuaiannya dengan spesifikasi yang disyaratkan. Pemeriksaan laboratorium perlu

dilakukan sebab bahan perkerasan merupakan salah satu faktor utama yang

menentukan kestabilan konstruksi jalan.

a. Aspal/ Bitumen

Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan

yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair. Sifat viskoelastis

inilah yang membuat aspal dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada

tempatnya selama proses produksi dan masa pclayanan (DPU,1994). Umumnya

aspal dapat diperoleh dari alam maupun residu hasil proses destilasi minyak

bumi.

Berdasarkan cara diperolehnya aspal dapat dibedakan atas aspal alam dan

aspal buatan.

Aspal alam adalah aspal yang terjadi secara alamiah di alam, dapat

dibedakan menjadi dua kelompok :

1) Aspal danau (lake asphalt), aspal ini terdapat di danau Trinidad,

Venezuela, dan Lawele. Aspal ini tersusun oleh bitumen, mineral dan

18

bahan organik lainnya. Angka penetrasi dari aspal ini sangat rendah dan

titik lembeknya sangat tinggi.

2) Aspal batu (rock asphalt)

Aspal ini terdapat di Pulau Buton Indonesia dan Kentucky USA. Aspal ini

terbentuk dalam celah-celah batuan kapur dan batuan pasir. Aspal yang

terkandung dalam batuan ini berkisar antara 12-35% dari massa batu tersebut

dan rnemiliki tingkat penetrasi 0-40.

Aspal buatan atau aspal minyak dan merupakan hasil penyulingan minyak

bumi. Minyak bumi disuling dengan proses destilasi yaitu suatu proses dimana

berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut dengan disertai kenaikan

temperatur pemanasan.

Aspal minyak dapat dikelompokkan menjadi :

1) Aspal keras (asphalt cement)

Aspal yang berbentuk solid pada suhu ruang dan menjadi cair bila dipanashan,

maka di dalam penggunaannya perlu dipanashan terlebih dahulu. Persyaratan

umum aspal keras adalah berasal dari destilasi minyak bumi, bersifat

homogen. Kadar farafin dalam aspal tidak lebih dari 2 %, serta tidak

mengandung air dan tidak berbusa jika dipanashan sampai 175 C. (Bahan

dan Struktur Jalan Raya,1995)

2) Aspal cair (cutback asphalt)

Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut

berbasis minyak seperti minyak tanah, bensin atau solar dan berbentuk cair

pada suhu ruang. Aspal cair dapat dibedakan menjadi 3 macam :

19

1. Aspal cair cepat mantap (RC, rapid curing), yaitu aspal cair yang cepat

menguap dengan bahan pelarut bensin.

2. Aspal cair mantap sedang (MC, medium curing), yaitu aspal, cair yang

memiliki kecepatan menguap sedang dengan bahan pelarut minyak

tanah.

3. Aspal cair lambat mantap (SC, slow curing), yaitu aspal cair yang

lambat menguap dengan bahan pelarut solar.

Aspal cair dapat digunakan baik sebagai bahan pengikat pada campuran

beraspal maupun sebagai lapis resap pengikat (prime coat) atau lapis

perekat (tack coat).

3) Aspal Emulsi

Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal. Pada proses

ini partikel-partikel aspal keras dipisahkan dan didispersikan dalam air

yang mengandung emulsifier (emulgator). Jenis emulsifier yang

digunakan sangat mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikatan aspal

emulsi yang dihasilkan. Berdasarkan kecepatan pengikatan maka aspal

emulsi dapat dibedakan menjadi :

1. CRS : Cationic Rapid Setting (kecepatan pengikatannya cepat)

2. CMS : Cationic Medium Setting (kecepatan pengikatannya sedang)

3. CSS : Cationic S1ow Setting (kecepatan pengikatannyya lambat)

Berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya, aspal emulsi dapat

dibedakan atas:

20

1. Aspal Kationik disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal

emulsi yang butiran aspalnya bermuatan listrik positif

2. Aspal Anionik disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal

emulsi yang butiran aspalnya bermuatan negatif.

3. Nonionik merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi,

berarti tidak bermuatan listrik.

b. Agregat

Agregat adalah suatu bahan keras dan kaku yang digunakan sebagai bahan

campuran yang terdiri dari berbagai butiran atau pecahan.

Jumlah agregat pada campuran perkerasan umumnya adalah 90 % – 95 % berat, atau

75 % – 85 % volume.

Agregat adalah kombinasi dari pasir, krikil, batu pecah, slag atau material

lainnya yang digunakan sebagai salah satu bahan untuk pengikat pada campuran

beton, macadam, mastic, mortar, plaster dan kegiatan manufaktur lainnya. Agregat

merupakan faktor yang paling penting dalam biaya konstruksi perkerasan,

berdasarkan hitungan lebih dari 30 % biaya total konstruksi (Kenneth, et al (1998).

Agregat yang digunakan dalam pekerjaan harus sedemikian rupa agar

campuran beraspal, yang proporsinya dibuat sesuai dengan rumus perbandingan

campuran dan memenuhi semua ketentuan yang disyaratkan. Penyerapan air oleh

agregat maksimum 3%, berat jenis (bulk specific grafity) agregat kasar dan agregat

halus minimum 2,5 dan perbedaannya tidak boleh lebih dari 0,2 (Departemen

Pekerjaan Umum, 2007).

21

Agregat menurut ukuran butirnya diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) macam,

yaitu:

1) Agregat kasar (course aggregate), mempunyai ukuran antara 2,36 mm sampai

20 mm, jenisnya; gravel, crushed aggregate atau artificial aggregate.

2) Agregat halus (fine aggregate), mempuyai ukuran antara 0,075 mm sampai

2,36 mm, jenisnya; pasir sungai alam, pasir laut, bottom ash, crushed fines.

3) Agregat pengisi ( fine filler ), mempunyai ukuran antara 2 micron sampai

0,075 mm, jenisnya; limestone powder, ordinary portland cement, fly ash,

extract asbuton dan gilsonit.

Berdasarkan bentuk butiran, yaitu ada beberapa butiran agregat seperti

kubikal (cubical), bulat (rounded), tidak teratur (irreguler) dan lain-lain.

Suparma menyatakan bahwa dalam lapis keras agregat dapat diklasifikasikan agregat

menjadi :

1) Batuan alam (natural aggregate) terdiri dari gravel, yaitu agregat yang

langsung dari quarry, permukaannya bulat mempunyai kelekatan terhadap

aspal rendah dan kualitasnya kurang.

Agregat ini juga dikenal dengan istilah pit atau benkrun agregat (pitrun)

dalam bentuk pasir dan kerikil, merupakan agregat yang tersingkap

mengalami erosi dan degradasi akibat proses fisika dan proses kimia secara

alami. Hasil proses tersebut kemudian terbawa oleh angin, air, es yang

bergerak dan kemudian diendapkan sebagai tanah/daratan dalam berbagai

22

bentuk. Endapan kerikil tersebut tercampur dengan perbandingan yang tidak

teratur dari pasir bahkan lempung.

Pasir laut umumnya seragam, sedangkan pasir sungai mengandung sejumlah

kerikil, lempung dan lanau.

2) Agregat batu pecah sebagai hasil pengolahan mesin pemecah batu (stone

crusher) atau dipecah secara manual kemudian disaring . Hal ini dilakukan

untuk meningkatkan mutu agregat baik ukuran butir, gradasi maupun bentuk

serta susunan permukaannya dari bulat menjadi bersudut dan kasar

mempunyai daya lekat tinggi serta kualitas baik. Pemecahan agaregat yang

berasal dari batu gunung dan crushed run berasal dari agregat asal sungai

(crushed pit-run).

3) Artificial aggregate, hasil dari manufactured, ini menjadi penting karena

ramah lingkungan dan bisaanya berasal dari limbah, seperti: steel slag,

bottom ash, crushed brick sythetic aggregate, soil cement, crushed waste

concrete, dan granulated waste plastic (Suparma, 2001).

Berdasarkan Engineering Properties, yaitu pada cara ini kadang-kadang

ditemui pada jenis batu (menurut ilmu batuan) yang sama tetapi sifatnya berbeda.

Berdasarkan proses alami terbentuknya batuan, yaitu pada cara ini akan didapat

agregat yang berasal dari:

1) Batuan alami: batuan beku (igeous rock), batuan sedimen (sedimentary),

batuan metamorf (metamorphic rock).

2) Batuan buatan (artificial rock).

3) Batuan sisa/bekas (waste materials).

23

Berdasarkan tekstur permukaan (surface texture), yaitu tekstur permukaan

agregat dapat berbentuk kasar, sedang dan halus.

Khusus bahan jalan dari sisa/ bekas dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1) Kelas I : Bahan yang berpotensi tinggi karena karakteristik bahannya

secara alami, contoh : Steel slag, Nicle slag, Demoltion waste, Colliery

spoil.

2) Kelas II : Bahan yang memerlukan proses lanjut karena kualitasnya tidak

masuk kategori I, contoh : Cooper slag, Quarry waste, Mine refuse, Tyres

and Rubbers.

3) Kelas III : Bahan yang tidak masuk kategori I dan II dan hanya digunakan

pada kondisi tertentu, contoh : ceramic and refractory waste, mine waste

dan waste glass and cullet.

4) Kelas IV: Bahan yang tidak dapat dipergunakan untuk perkerasan jalan,

contoh: selain yang termaksud kategori I, II dan III.

c. Bahan Pengisi (Filler)

Totomiharjo menyatakan filler adalah suatu bahan berbutir halus yang lewat

ayakan no.30 (595 μ) US Standard Sieve dan 65% lewat ayakan no.200 (74 μ). Bahan

filler berupa debu batu, kapur, portland cement atau bahan lain (Totomiharjo, 1994).

Semen portland, sebagai bahan pengisi (filler) rongga harus bebas dari bahan

yang tidak dikehendaki dan tidak menggumpal sehingga akan memberikan ikatan

atau senyawa yang lebih baik secara kualitas, kekuatan, tahanan, warna, kehausan.

Pengaruh semen dalam campuran perkerasan jalan antara lain adalah kekuatan awal

24

tinggi, reaksi dengan agregat kuat, mengikat dengan cepat, mengurangi bleding dan

retak.

Sedangkan debu batu (stonedust) yang digunakan sebagai filler harus kering

dan bebas dari gumpalan-gumpalan dan bila diuji dengan pengayakan sesuai SNI 03-

4142-1996 harus mengandung bahan yang lolos saringan No. 200 (0,075 mm) tidak

kurang dari 75% dan mempunyai sifat non plastis (Departemen PU, 2007)

Pada prakteknya fungsi dari filler adalah untuk meningkatkan viscositas dari

aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Menurut Hatherly dalam

meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas

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

Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi, karena

terlalu tinggi kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi

getas (brittle) dan akan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi

terlalu rendah kadar filler akan mengakibatkan campuran akan terlalu lunak pada saat

cuaca panas (Hatherly, 1967).

3. Spesifikasi dan Persyaratan Bahan Campuran Aspal Dingin

a. Spesifikasi Aspal Cair/Aspal Emulsi

Campuran beraspal dingin mengunakan jenis aspal emulsi kationik (CSS/CMS)

atau aspal cair mantap sedang (MC). Tipe aspal emulsi kationik dan aspal cair mantap

sedang (MC) seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1

25

Tabel 2.1. Tipe Aspal Untuk Campuran Beraspal Dingin Aspal untuk campuran

beraspal dingin

Standar rujukan Tipe aspal yang digunakan

Aspal Emulsi Pd. S-01-1995-03 CMS-2, CMS-2h, CSS-1, CSS-1h

Aspal Cair SNI 03-4799-1998 MC-250, MC-800, MC-3000

Sumber : Puslitbang Jalan dan Jembatan Departemen Pekerjaan Umum

Persyaratan tipe aspal emulsi kationik (CSS/CMS) atau aspal cair mantap

sedang (MC), seperti ditunjukkan pada Tabel 2.2 dan Tabel 2.3.

Tabel 2.2. Persyaratan Aspal Emulsi Kationik (AASHTO D M 208-98)

Jenis Aspal Emulsi

CMS-2 CMS-2h CSS-1 CSS-1h Jenis Pengujian Min. Mak. Min. Mak. Min. Mak. Min. Mak.

Kekentalan Saybolt Furol pada 25°C, detik - - - - 20 100 20 100 Kekentalan Saybolt Furol pada 50°C, detik 50 450 50 450 - - - - Test stability penyimpanan 24 jam (%) - 1 - 1 - 1 - 1 Kelekatan dan daya tahan terhadap air : - Kelekatan agregat kering Baik Baik - Kelekatan agregat basah Sedang Sedang

Muatan listrik Positif Positif positif Positif Analisa ayakan (saringan #20) (%) 0,10 0,10 0,10 0,10 Penyulingan : % Minyak terhadap volume emulsi 12 12 Residu (%) 60 65 57 57 Uji terhadap residu : - Penetrasi 25°C, detik, 100 gr 5detik, (d )

100 250 40 90 100 250 40 90 - Daktilitas 25°C, detik, 5 cm/menit, (cm) 40 40 40 40 - Kelarutan pada Trichlorethilene, (%) 97,5 97,5 97,5 97,5

Sumber : Puslitbang Jalan dan Jembatan Departemen Pekerjaan Umum

26

Tabel 2.3. Persyaratan Aspal Cair Mantap Sedang (SNI 03-4799-1998)

Jenis Aspal Cair

MC-250 MC-800 MC-3000 Jenis Pengujian Metode Pengujian Min. Mak. Min. Mak. Min. Mak.

Kekentalan kinematic, pada 60°C, Centistokes SNI 06-6721-2002 250 500 800 1600 3000 6000

Titik nyala (TOC), °C SNI 06-6722-2002 66 - 66 - 66 - Penyulingan: SNI 06-2489-1991 - Penyulingan sampai 225 °C 0 10 - - - - - sampai 260 °C 15 55 0 35 0 15 - sampai 315 °C 60 87 45 80 15 75 - sisa pada 360 °C 67 - 75 - 80 - Daktilitas, 5 cm/menit, cm SNI 06-2432-1991 100 - 100 - 100 - Kekentalan absolute pada 60 °C, poise SNI 03-6440-2000 300 1200 300 1200 300 1200

Kelarutan dalam TCE, % SNI 06-2438-1991 99 - 99 - 99 - Kadar air, (%) SNI 06-2490-1991 - 0,2 - 0,2 - 0,2 Uji bintik SNI 03-6885-2002 negatif Negatif Negatif Penetrasi, 0,1 mm SNI 06-2456-1991 120 250 120 250 - -

Pelekatan dalam air, % permukaan SNI 03-2439-1991 80 - 80 - 80 -

Sumber : Puslitbang Jalan dan Jembatan Departemen Pekerjaan Umum

b. Persyaratan Agregat

Agregat yang akan digunakan harus bersih dari berbagai material yang tidak

diinginkan, sebaiknya digunakan agregat hasil produksi dari mesin pemecah batu

agar keseragaman ukuran agregat dapat terjamin. Untuk coldmix menggunakan

aspal emulsi kadar air agregat yang diperbolehkan 3% atau lebih dan kadar air

untuk campuran dingin dengan menggunakan aspal cair mantap sedang harus kurang

dari 3%. Penyerapan air oleh agregat maksimum 3%. Berat jenis agregat kasar

dan agregat halus minimum 2,5 dengan perbedaan tidak boleh lebih dari 0,2.

1) Agregat Kasar

Agregat kasar adalah yang tertahan ayakan No.8 (2,36 mm) dan harus

bersih, keras, awet dan bebas dari lempung atau bahan lain yang tidak

27

dikehendaki lainnya. Agregat kasar harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a. Nilai abrasi maksimum 40% (SNI 03-1971-1990)

b. Kelekatan agregat terhadap aspal minimum 95% (SNI 03-2439- 1991)

c. Indek kepipihan maksimum 10% (ASTM D-4791)

d. Butiran yang memiliki 2 bidang pecah minimum 65%.

2) Agregat halus

Agregat halus dapat berupa pasir alam atau produk mesin pemecah batu yang

lolos ayakan No.8 (2,36 mm) dan harus bersih, bebas dari lempung atau bahan lain

yang tidak dikehendaki lainnya. Agregat halus harus memenuhi persyaratan sebagai

berikut:

a. Nilai setara pasir minimum 50% (SNI 03-4428-1997)

b. Penggunaan pasir alam maksimum 15%.

3) Gradasi agregat campuran

Menurut Asphalt Institute analisa gradasi agregat dan campuran agregat untuk

mendapatkan gradasi agregat yang diinginkan merupakan langkah penting dalam

merancang campuran aspal panas. Gradasi agregat harus memenuhi persyaratan

gradasi dari spesifikasi proyek dan membuat campuran memenuhi kreteria metode

desain campuran. Gradasi harus disusun dengan susunan agregat yang paling

ekonomis dan dapat memberikan kualitas yang baik (Asphal Institute, MS-2, 1997)

28

Agregat suatu bahan lapis perkerasan yang merupakan campuran dari berbagai

diameter butiran agregat yang membentuk susunan campuran tertentu disebut gradasi

agregat. Gradasi terdiri dari :

1. Gradation Master Bands;

Gradasi ini mempunyai nilai maksimum dan minimum presentase lolos setiap

diameter saringan pada setiap spesifikasi jenis gradasi campuran. Distribusi

gradasi agregat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu: gradasi menerus (well

graded), gradasi timpang (gap graded) dan gradasi seragam ( uniform

graded).

2. Gradation Control Points (CP) dan Restricted Zone (RZ);

Gradasi ini mempunyai batasan yang lebih besar sehingga target gradasi bisa

dibuat lebih banyak.

Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga antar butir yang akan

menentukan stabilitas dan kemudahan dalam pekerjaan. Menurut jenisnya

gradasi agregat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu :

1. Gradasi seragam (uniform graded ), gradasi ini mempunyai ukuran butiran

yang hampir sama atau sejenis.

2. Gradasi terbuka/timpang (openlgap graded ), terdiri dari agregat halus

dalam jumlah yang terbatas sehingga tidak cukup untuk mengisi ruang

antara agregat kasar.

29

3. Gradasi rapat/menerus (dense/ well graded ), agregat ini memiliki susunan

ukuran butir dari butiran halus hingga butiran kasar, sehingga dinamakan

juga agregat bergradasi baik (well graded).

Gradasi agregat gabungan untuk campuran ditunjukkan dalam persen

terhadap berat agregat, harus memenuhi batas toleransi yang ditunjukkan pada

Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Gradasi Agregat Untuk Campuran Beraspal Dingin Jenis Aspal Aspal Emulsi (CMS/CSS) Aspal Cair (MC)

Ukuran Butiran (mm) 19 9,5 19 9,5 Tebal nominal Lapisan

(mm)

40 20 40 20

Ukuran Saringan

Mm Inci Persentase agregat terhadap total agregat yang lolos saringan

25 1” 100 100 19,0 ¾” 80 – 100 100 95 - 100 100

12,7 ½” 65 – 80 75 - 100 - -

9,5 3/8” 53 - 70 60 - 85 60 - 75 85 - 100

4,75 No.4 30 - 50 35 - 55 - -

2,36 No.8 18 - 34 20 - 35 15 - 25 15 - 25

0,300 No.50 8 - 20 10 - 22 - -

0,075 No.200 2 - 8 2 - 10 3 - 5 3 - 6

Kadar aspal residu (%) 3,3 - 5,5 3,9 - 6,2 5,0 - 5,5 5,5 - 6,0 Sumber : Puslitbang Jalan dan Jembatan Departemen Pekerjaan Umum

Catatan : - Kadar Total Residu = Kadar aspal residu efektif + % aspal residu yang terabsorsi

oleh agregat. - Kadar aspal cair = 100 x kadar aspal yang diperlukan (100 - % minyak tanah pada aspal cair) - Kadar aspal emulsi = 100 x kadar yang diperlukan (100 - % air dalam emulsi)

c. Persyaratan Bahan Pengisi

Bahan pengisi jika dibutuhkan dalam gradasi campuran, dapat berupa

30

semen portland, atau bahan serupa lainnya. Penggunaan bahan pengisi maksimum

sebesar 2%.

4. Perencanaan Campuran Beraspal Dingin

a. Campuran Dengan Aspal Emulsi

Langkah-langkah untuk penentuan kadar aspal optimum adalah sebagai berikut:

1) Agregat yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan ketentuan di atas

dan gradasi campuran agregat harus memenuhi spesifikasi gradasi agregat

pada Tabel 2.4.

2) Aspal emulsi yang digunakan sudah ditentukan tipenya dan harus memenuhi

persyaratan pada Tabel 2.2.

3) Air, yang digunakan untuk membasahi agregat yang akan dicampur adalah air

tawar yang bersih.

4) Kadar aspal emulsi perkiraan yang direncanakan menggunakan rumus :

P = ( 0,05 A + 0,1 B + 0,5 C) x 0,7.………………………….………(2.1)

dimana : P = Kadar aspal emulsi rencana A = Persentase agregat tertahan saringan No.8 B = Persentase agregat lolos saringan No.8 tertahan No.200 C = Persentase agregat lolos saringan No.200

5) Persen aspal baru dalam campuran daur ulang dihitung dengan menggunakan

rumus :

R

PaxPpP )(Pr −= ……………………………….…………..………....…(2.2)

dimana : Pr = Persen aspal baru dalam campuran daur ulang

31

P = Kadar aspal perkiraan Pa= Persentase aspal dalam RAP Pp= Persentase RAP dalam campuran dinyatakan dalam desimal R = 1,0 untuk asphal cement

0,6 sampai 0,65 untuk aspal emulsi 0,7 sampai 0,8 untuk aspal cut back

6) Menentukan kadar air penyelimutan agregat dengan penambahan air dengan

interval 1% yang dimulai dari keadaan agregat pada kadar air kering

permukaan jenuh (ssd).

7) Menetukan kadar air pemadatan dengan memadatkan campuran pada kadar

aspal perkiraan dengan kadar air interval naik 1% dan turun 1 % dari kadar air

penyelimutan sebanyak 5 benda uji dan dipadatkan sesuai prosedur Marshall

kemudian dilakukan perhitungan volumetrik sehingga didapatkan kadar air

pemadatan optimum.

8) Menentukan kadar aspal emulsi optimum dengan menggunakan prosedur

pengujian Marshall modifikasi yaitu benda uji dites pada stabilitas kering dan

stabilitas basah setelah benda uji yang direndam selama 4 hari.

9) Buat grafik hubungan variasi kadar aspal residu dengan kepadatan, stabilitas,

rongga terhadap campuran, kelelehan, dan kehilangan stabilitas setelah

perendaman selama 4 hari.

Tabel 2.5. Sifat-sifat campuran beraspal emulsi Uraian Persyaratan

Stabilitas (kg) Min. 300

Rongga terhadap campuran (%) 2 – 8

Penyerapan setelah 4 hari rendaman (%) Maks. 4

Kehilangan stabilitas setelah divacuum (%) Maks. 50

Sumber Puslibang Jalan dan Jembatan

32

b. Campuran Dengan Aspal Cair Mantap Sedang

Langkah-langkah yang dilakukan untuk menentukan kadar aspal optimum

adalah:

1) Agregat yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan dan gradasi campuran

agregat harus memenuhi spesifikasi gradasi agregat pada Tabel 2.4.

2) Aspal cair yang digunakan sudah ditentukan tipenya dan harus memenuhi salah

satu persyaratan pada Tabel 2.3.

3) Aspal cair pada saat akan dicampur harus dipanaskan terlebih dahulu untuk

mencapai viskositas pencampuran yang diinginkan. Temperatur pemanasan

sesuai dengan tipe aspal cair sebagai berikut; MC-250 = 60°C, MC-800 =

90°C dan MC-3000 = 100°C.

4) Menentukan kadar aspal cair optimum yang direncanakan, dilakukan dengan

menggunakan prosedur pengujian Marshall, dan dipadatkan dengan 50 kali

tumbukan untuk setiap sisi. Campuran yang dihasilkan harus memenuhi

persyaratan sifatsifat campuran seperti ditunjukkan pada Tabel 2.6.

5) Buat grafik hubungan variasi kadar aspal residu dengan

kepadatan, stabilitas, rongga terhadap campuran, kelelehan.

Tabel 2.6. Sifat-Sifat Campuran Beraspal Cair Uraian Persyaratan

Stabilitas (kg) Min. 300 Rongga terhadap campuran (%) 2 – 8

Sumber : Puslitbang jalan dan Jembatan

33

5. Karakteristik Campuran Aspal Beton

Karakteristik campuran aspal beton mesti dapat memberikan jaminan bahwa

lapisan perkerasan kuat menahan beban lalu lintas, aman untuk dilalui pemakai, serta

juga memiliki tingkat kenyamanan bagi pengendara.

a. Stabilitas

Stabilitas adalah kemampuan campuran aspal untuk menahan deformasi

akibat beban yang bekerja, tanpa mengalami deformasi permanen, dinyatakan dalam

satuan kg atau lb. Stabilitas sendiri menunjukan kekakuan campuran. Untuk bebagai

agregat stabilitas meningkat seiring dengan kepadatan partikel yang tertekan dan

gradasi yang rapat serta pemadatan yang cukup.

Asphalt Institute menjelashan bahwa dua sifat yang diperoleh dengan menggunakan

metode marshall adalah stabilitas dan kekelahan. Melalui metode marshall juga

diperoleh analisa rongga yang dilakukan dengan pengukuran terhadap benda uji dan

menghasilkan parameter-parameter seperti, kepadatan (density), VMA (void in

mineral aggregate), VITM (void in the mix), VFWA (void filled with asphalt), nilai

stabilitas, kelelehan (flow), dan MQ (Marshall Quotient) merupakan hasil bagi

stabilitas dan kelelahan. Nilai MQ dipakai sebagai pendekatan tingkat kekakuan dan

fleksibilitas campuran (Asphalt Institute MS-2 , 1997).

S = p x k x h x 0,4536 .................................................................................(2.3)

dimana :

S = Stabilitas (kg) p = pembacaan stabilitas alat (lb) k = faktor kalibrasi alat h = koreksi tebal benda uji 0,4536 = konversi satuan dari lb ke kg

34

MQ = S/F ...................................................................................................(2.4)

dimana : MQ = Marshall Quotient (Kg/mm) S = Nilai stabilitas terkoreksi F = nilai flow

b. Flow

Flow pada pengujian Marshall adalah besarnya deformasi vertikal sampel

yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum

sehingga sampel hancur (dinyatakan dalam satuan mm). Pengukuran flow dilakukan

bersamaan dengan pengukuran stabilitas Marshall. Nilai flow dipengaruhi oleh kadar

aspal, viscositas aspal, suhu, gradasi, dan jumlah pemadatan. Nilai flow yang tinggi

adalah indikasi sifat campuran elastis dan mampu mengikuti deformasi akibat beban.

Flow juga mengindikasikan fleksibelitas campuran , dimana fleksibelitas yang tinggi

dapat diperoleh dengan mengunakan gradasi senjang, aspal penetrasi tinggi dan kadar

aspal yang tinggi.

c. Durabilitas

Suparma menyatakan durabilitas (awet) yaitu ketahanan terhadap cuaca/

iklim/ pelapukan dan perusakan dari beban roda kendaraan yang masuk dalam

"Durabel" (tahan dan awet). Tahan terhadap pengaruh oksidasi dan suhu udara, tahan

terhadap aksi perusakan air, tidak mudah pecah/ kokoh akibat tumbukan roda

(resistance to brittle cracking) ( Suparma, 2007).

Asphalt Institute menyatakan bahwa durabilitas adalah kemampuan atau daya

tahan suatu perkerasan terhadap beberapa faktor seperti perubahan-perubahan dalam

35

bitumen yang disebabkan oleh oksidasi, disintegrasi agregat, dan pelepasan lapisan-

lapisan bitumen dari agregat akibat kondisi basah dan beban lalulintas (Asphalt

Institute, MS-22, 1983)

d. Skid Resistance

Skid resistance menunjukkan kekesatan pennukaan untuk mengurangi slip

pada kendaraan. Hujan dapat mengurangi sifat kesat pada suatu permukaan

perkerasan walaupun tidak sarnpai tcrjadi aquaplaning. Skid resistance dari aspal

porus yang basah pada kecepatan tinggi akan lebih besar nilainya dari pada jenis

perkerasan lain.

e. Berat Jenis Campuran(Specific Gravity)

Berat Jenis Campuran (Specific Gravity) adalah perbandingan antara

persen berat tiap komponen pada campuran dan Specific Gravity tiap komponen.

Besarnya berat jenis campuran penting untuk menentukan besarnya porositas.

Berat jenis campuran (Specific Gravity) diperoleh dari rumus berikut:

SGbWb

SGfWf

SGagrWaSGmix %%%

100

++= …………...…..................…………(2.5)

dimana :

SGmix = Specific Gravity (berat jenis) cumpuran (gr/cm3) %W = % Berat tiap komponer pada campuran SG = Specific Gravity tiap komponen (gr/cm3) (agr) = agregat, f =filler, b=aspal)

36

f. Kepadatan (density)

Selain Specific Gravity campuran, untuk menentukan besarnya porositas

juga menggunakan densitas (kepadatan) campuran.

hdMaD 2

4π

= ………………………………………………...………..… (2.6)

dimana : D = Berat isi (Densitas) Ma = Berat benda uji di udara d = diameter benda uji h = tebal rata-rata benda uji

g. Porositas (VIM)

Porositas (VIM) adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran

perkerasan. Fungsi utama dari aspal porus yaitu untuk mengalirkan air

permukaan secara sempurna bersamaan dengan kemiringan perkerasan sehingga

dapat mengurangi beban drainase yang terjadi di permukaan.

1001 xSGmix

DPo ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ += ………………..........................................……(2.7)

dimana : Po = Porositas (VIM) benda uji (%) D = Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3) SGmix = Specific gravity campuran (gr/cm3)

h. Kuat Desak (Unconfined Compressive Strength Test)

Unconfined Compressive Strength Test ini suatu metode untuk mengetahui

kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan pembebanan secara vertikal. Hal

37

ini menunjukkan langsung berapa beban yang mampu ditumpu perkerasan di

lapangan.

Pengujian ini menggunakan mesin Marshall Test yang telah dimodifikasi.

Pencatatan yang dilakukan pada saat pengujian adalah besarnya beban P pada

saat benda uji hancur. Untuk mendapatkan besarnya tegangan hancur dari benda

uji tersebut dilakukan dengan perhitungan rumus :

APcof =' ……..........................................………...................……… (2.8)

dimana : f’c = nilai Unconfined Compressive Strength (kPa) P = beban maksimum (KN) A = luas permukaan benda uji tertekan (mm2)

i. Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength Test)

Pengujian kuat tarik tidak langsung bertujuan untuk mengetahui besarnya

kekuatan tarik dari asphalt concrete. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui

indikasi akan terjadinya retak di lapangan.

).(14,32

dhxFtSr = …………………………………….…………………….(2.9)

dimana : Sr = Gaya tarik tidak langsung Pa (psi) Ft = Kegagalan total beban vertikal N (lb) H = Tinggi benda uji mm (inc) D = diameter benda uji mm (inc)

j. Permeabilitas

Permeabilitas yaitu kemampuan suatu sampel untuk dapat mengalirkan zat alir

(fluida)baik udara maupun air. Permeabilitas mempengaruhi durabilitas dan stabilitas

38

campuran aspal. Ukuran permeabilitas ada dua, yaitu permeabilitas sebagai K (cm²)

dan koefisien permeabilitas k (cm/detik). Hubungan antara nilai K dan koefisien k

adalah :

…………………………………. ….......(2.10)

dimana:

γ = berat jenis zat alir (gr/cm³) µ = viskositas zat alir (gr.detik/cm²) K = Permeabilitas (cm²) k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

Permeabilitas campuran asphalt concrete dapat diukur dengan nilai yang

menunjukkan nilai permeabilitas atau sebagai koefisien permeabilitas (k), (cm/dt).

Nilai koefisien permeabilitas dapat didekati dengan persamaan empiris yang sudah

banyak digunakan dari analisis hidrolika. Menurut formula yang diturunkan dari

hukum Darcy dalam Suparma (1997) adalah sebagai berikut :

…………………………..…………………......………….. (2.11)

Rumus di atas diturunkan menjadi :

……..……………………………………..………….....….... (2.12)

……………………….……….…………………..…......... ( 2.13)

……………………………….……………….....……....... ( 2.14)

dimana :

q = = debit rembesan (cm³/detik) V = volume rembesan (cm³) T = lama waktu rembesan terukur (detik)

i = = gradient hidrolik, parameter tak berdimensi

39

h = = selisih tinggi tekanan total, (cm) P = tekanan air pengujian, (dyne/cm²) γair = ρair x g = berat unit, (980,7 dyne/cm²) A = luas penampang benda uji yang dilalui q, (cm²)

Berdasarkan koefisien permeabilitas, campuran Asphalt Concrete (AC) dapat

diklarifikasikan menurut derajat permeabilitas. Mullen (1967) dalam suparma (1997)

menetapkan pembagian campuran berdasarkan permeabilitas seperti pada tabel 2.7

berikut :

Table 2.7. Klasifikasi Campuran Aspal Berdasarkan Angka Permeabilitas

K (cm/detik) Permeabilitas

1.10-8

1.10-6

1.10-4

1.10-2

1.10-1

Impervious

Practically impervious

Poor drainage

Fair drainage

Good drainage

Sumber : Mullen, 1967

Untuk melakukan uji permeabilitas di laboratorium diperlukan tekanan untuk

mendorong air melalui benda uji sehingga diperlukan serangkaian alat yang dapat

membantu melewatkan air pada benda uji dalam waktu yang tidak lama. Oleh karena

itu dalam penelitian ini menggunakan alat uji standar permeabilitas AF-16 yang

menggunakan tekanan gas N2 (tersimpan dalam tabung Nitrogen) untuk membantu

mengalirkan air melalui benda uji. Data yang dicatat adalah tekanan air masuk pipa,

volume dan lama rembesan serta tinggi dan diameter benda uji.

\

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Metode penelitian pada penulisan tesis ini adalah metode eksperimen,

dimana kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium, menggunakan bahan garukan

atau RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) jalan Yogyakarta – Prambanan (BP-03).

B. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian adalah pada Laboratorium Transportasi JTS-FT Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

C. Waktu Penelitian

Penelitian Tesis ini dilakukan mulai minggu pertama Juli 2008 sampai akhir

minggu ke dua Desember 2008, jadwal terinci dapat sebagaimana jadwal berikut :

Tabel 3.1. Jadwal Penelitian Tesis

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

1 Pengajuan Proposal

2 Seminar Proposal

3 Pengambilan Sampel Material

4 Pembuatan Sampel di Laboratorium

5 Perawatan Benda Uji

6 Pengujian Benda Uji

7 Analisis data dan Pembahasan

8 Pengajuan Laporan Tesis

9 Seminar Pra Pendadaran

10 Ujian Komprehensif

11 Revisi Tesis

12 Pengumpulan Tesis Final

Sept. Okt. Nop.No Kegiatan

Bulan

KetJuli Des. Jan.'09 Feb. Mar.Agust.

40

41

D. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data yang dilakukan pada penelitian ini dibagi menjadi

2 yaitu pengumpulan data-data primer dan sekunder. Data primer adalah data yang

didapat langsung dari penelitian ini, sedangkan data sekunder adalah data yang telah

tersedia sebelumnya atau data yang diambil dari penelitian lain.

1. Data Primer

Data primer yang didapat dari penelitian langsung di laboratorium adalah :

1) Data Pemeriksaan Ekstraksi RAP

2) Data Hasil Abrasi dengan Mesin Los Angeles

3) Data pemeriksaan kadar air penyelimutan

4) Data pemeriksaan kadar air pemadatan

5) Data pembacaan nilai stabilitas

6) Data pembacaan nilai flow

7) Data kadar aspal emulsi optimum (Optimum Bitumen Content)

8) Data kuat tekan (Unconfined Compressive Strenght)

9) Data kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght)

10) Data Pengujian Permeabelitas

2. Data Sekunder

Data sekunder yang telah ada sebelumnya yaitu :

1) Data gradasi agregat

2) Data berat jenis agregat

3) Data berat jenis filler

42

4) Data kadar air dalam aspal emulsi

5) Data berat jenis aspal emulsi

6) Data nilai residu aspal emulsi

7) Data pemeriksaan filler fly ash

E. Bahan dan Alat Penelitian

1. Bahan

Bahan-bahan yang akan digunakan pada penelitian ini antara lain :

a) Bahan Bongkaran/Reclaimed Asphalt Pavement

Bahan utama percobaan di laboratorium adalah bahan bongkaran lapis

perkerasan jalan Yogyakarta – Prambanan (Packege BP-03) yang dibangun

pada tahun Anggaran 2000-2001 melalui Heavy Loaded Road Improvement

Project – II dibiayai oleh Loan JBIC IP-466. Saat dilakukan pembongkaran

untuk proses daur ulang umur pelayanan sudah 9 tahun.

b) Aspal Emulsi

Aspal emulsi yang digunakan pada penelitian ini adalah aspal emulsi CSS1

produksi PT.Hutama Prima, Cilacap.

c) Agregat

Agregat peremaja atau tambahan yang digunakan berasal dari PT. Stone

Crusher Masaran. Garadasi yang digunakan adalah gradasi DGEMs dari DPU

(Departemen Pekerjaan Umum).

d) Filler

Filler yang digunakan adalah semen portland

43

e) Air

Air digunakan untuk mempermudah pencampuran antara aspal emulsi dan

agregat.

2. Peralatan

Alat-alat yang digunakan dalam penilitian ini seluruhnya berasal dari

Laboratorium Jalan Raya JTS FT-UNS. Alat-alat yang digunakan antara lain :

1) Alat Pembuat Benda Uji

a) Satu set saringan (sieve) standar ASTM beserta alat penggetar ( sieve shaker).

b) Oven lengkap dengan pengatur suhu.

c) Termometer.

d) Timbangan triple beam dengan ketelitian 0,1 gram.

e) Timbangan digital dengan ketelitian 1 gram.

f) Wadah air.

g) Satu set alat pencampuran (sendok, dan baskom plastik kecil).

h) Plastik bening dengan ukuran 28cm x 15cm.

i) Satu set cetakan (mold) berbentuk silinder dengan diameter 101,45 mm dan

tinggi 80 mm lengkap dengan plat atas dan leher sambung.

j) Satu set alat pemadat briket (compactor) yang mempunyai permukaan rata

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

(l8 inc).

k) Landasan pemadat terdiri dari balok kayu (jati dan sejenisnya), berukuran

kira-kira 20x20x45cm (12"x12"xl") yang dilapisi dengan plat besi 304,8 x

304,8 x 25,4 mm dibagian dasarnya.

44

l) Oli mesin bekas untuk memudahkan mengeluarkan benda uji dari mold.

m) Dongkrak hidrolis untuk mengeluarkan benda uji dari mold.

Gambar 3.1. Alat Pembuat Benda Uji : Oven dan Compactor

2) Alat Uji Marshall

Alat yang digunakan adalah Marshall Test dengan kelengkapan sebagai berikut:

a) Ujung penekan (breaking head) berbentuk lengkung.

b) Cincin penguji (proving ring) kapasitas 2500-5000 kg dilengkapi dengan arloji

tekan.

c) Alat pengukur kelelehan (flow).

d) Ember untuk merendam benda uji sebelum dilakukan pengujian.

Gambar 3.2. Alat Uji Marshall

45

3) Alat Uji ITS (Indirect Tensile Strenght)

Alat yang digunakan sama dengan alat uji marshall hanya ada modifikasi pada

bidang penekan berbentuk persegi panjang (tidak melengkung) dengan ukuran 80 mm

x 12.7 mm dan variasi suhu yaitu suhu ruang (25 °C) dan 40 °C. Variasi suhu di sini

adalah untuk mengetahui kuat tarik tidak langsung benda uji di lapangan seperti kita

tahu bahwa suhu perkerasan jalan pada siang hari di Indonesia adalah sekitar 40°C.

12,7 mm

80 mm

Gambar 3.3. Ukuran bidang penekan pada uji ITS.

Gambar 3.4. Alat Uji ITS (Indirect Tensile Strenght)

46

4) Alat Uji UCS (Unconfined Compressive Strenght)

Alat yang digunakan sama dengan alat uji marshall hanya ada modifikasi pada

bidang penekan datar dengan luas bidang Iebih besar dari benda uji dan posisi benda

uji tegak lurus dan variasi suhu yaitu suhu ruang (25 °C) dan 40 °C. Variasi suhu di

sini adalah untuk mengetahui kuat tekan benda uji di lapangan seperti kita tahu bahwa

suhu perkerasan pada siang hari di Indonesia adalah sekitar 40°C.

Gambar 3.5. Modifikasi Pada Uji UCS (Unconfined Compressive Strenght)

5) Alat Uji Permeabilitas

Satu set alat uji Permeabilitas Tipe AF-16, terdiri dari, alat ukur tekanan: 35 kg/cm²

(tekanan tinggi) dan 10 kg/cm² (tekanan rendah), tekanan normal: 3-10 kg/cm²

(dengan katup pengatur tekanan), tabung gas Nitrogen (N2)m, tangki air pengumpul

tekanan, bejana rembesan, tabung pengukur 1000cc

47

Gambar 3.6. Alat Uji Permeabilitas Tipe AF-16

5) Alat Penunjang

Alat penunjang dalam penelitian ini yaitu sarung tangan, jas laboraturium,

kunci L, obeng dan lain-lain.

F. Benda Uji

Benda uji pada penelitian ini adalah campuran daur ulang cara dingin asphalt

concrete ( Dense Graded Emulsion Mixture) berbentuk silinder dengan ukuran

diameter 101,45 mm dan berat 1100 gram.

Nilai OBC (Optimum Bitumen Content) benda uji harus dicari terlebih dahulu,

setelah itu baru dilakukan uji UCS (Unconfined Compressive Strenght) dan ITS

(Indirect Tensile Strenght).

Untuk jumlah benda uji yang akan dibuat akan disajikan pada tabel di bawah

ini :

48

Tabel 3.2. Jumlah Benda Uji No. Jenis Benda Uji/Pengujian Keterangan Jumlah Benda Uji1. Kadar Air Penyelimutan Kadar air :1%, 2%,

3%, 4%, 5% dan kadar aspal perkiraan

5

2. Kadar air pemadatan Kadar aspal perkiraan dan kadar air perkiraan

5

3. Penentuan OBC Kadar aspal : + 1 dan -1 kadar aspal perkiraan

2x(3+3) x 5 = 60 1)

4. UCS OBC 2x3 x 2=122)

5. ITS OBC 2x3 x2=122)

6 Uji Permeabilitas OBC 2x3= 6 Total Benda Uji 105 buah

1) 3 benda uji untuk oven curing dan 3 benda uji untuk soaked conditioning curing. 2) 3 benda uji tiap variasi suhu yaitu 25°C dan 40°C.

G. Prosedur Pembuatan Benda Uji

1. Pekerjaan Persiapan

Pada tahap persiapan ini diperlukan semua data sekunder, bahan-bahan, alat-

alat dan urutan pekerjaan sebagai berikut :

1) Mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.

2) Menyaring agregat campuran sesuai gradasi spesifikasi rencana.

3) Menentukan kadar aspal emulsi perkiraan.

4) Melakukan penimbangan campuran berdasarkan komposisi perbandingan

agregat dan filler yang telah ditentukan untuk masing-masing benda uji.

Contoh :

Kadar air : 5 % dari total berat campuran = 55 gram

49

Kadar aspal emulsi perkiraan: 9.25 % dari berat total campuran = 101.75

gram

Berat Agregat : 998.25 gram

Berat total campuran : 1100 gram

Prosentase berat aspal emulsi dan agregat : 100 %

Berat air tidak masuk dalam berat total karena air disini hanya untuk

mempermudah proses pencampuran saja.

2. Pekerjaan Penentuan Kadar Air Penyelimutan

Penentuan kadar air penyelimutan bertujuan untuk mencari kadar air dimana

agregat dapat dikerjakan dengan mudah dan dapat terselimuti oleh aspal emulsi

sebanyak mungkin. Untuk menentukan kadar air penyelimutan dilakukan dengan cara

sebagai berikut:

1) Menyiapkan campuran agregat dan filler sesuai dengan perbandingan

komposisi yang ditentukan.

2) Menuangkan air ke dalam campuran dengan takaran tertentu, dan mengaduk

hingga merata.

3) Menuangkan aspal emulsi perkiraan pada campuran dan mengaduk kembali

campuran hingga merata.

4) Menghamparkan adukan campuran pada kondisi terbuka selama 24 jam agar

kandungan air menguap sehingga dapat lebih jelas mengetahui persen

penyelimutan aspal terhadap campuran agregat dan filler.

5) Mengamati secara visual campuran tersebut dan membuat tabel

50

perbandingan antara persen kadar air dengan nilai penyelimutan aspal

terhadap campuran. Nilai penyelimutan minimal 65% dari luas permukaan

agregat.

6) Mengulangi pencampuran dengan variasi kadar air dengan interval 1%.

3. Pekerjaan Penentuan Kadar Air Pemadatan

Penentuan kadar air pemadatan bertujuan untuk mendapatkan kepadatan yang

optimum. Kadar air pemadatan diketahui dengan cara memadatkan beberapa

Campuran aspal emulsi pada kadar aspal emulsi perkiraan dan kadar air penyelimutan

minimal 65%, kemudian campuran tersebut dipadatkan 2 x 75 tumbukan pada

berbagai kadar air yang berasal dari pengurangan kadar air penyelimutan.

Setiap variasi kadar air pemadatan dicari nilai kepadatan. Kemudian dibuat

grafik hubungan antara kepadatan dan kadar air. Kadar air optimum untuk pemadatan

adalah kadar air yang menghasilkan kepadatan campuran optimum.

4. Pekerjaan Pembuatan Benda Uji

Tujuan pengujian ini adalah untuk mendapatkan kadar aspal optimum yaitu

berdasarkan pengujian stabilitas campuran pada variasi atas dan bawah kadar air

pemadatan dengan cara sebagai berikut :

1) Membuat variasi kadar aspal emulsi dibawah dan di atas kadar aspal emulsi

perkiraan dengan interval 1%. Setiap variasi dipadatkan 2 x 75 tumbukan.

2) Benda uji yang baru dicetak didiamkan selama 24 jam pada suhu ruang (25°-

30°C), kemudian dikeluarkan dari cetakan

3) Kemudian dilakukan dua prosedur desain curing yaitu :

51

a) Oven curing compacted samples for dry stability test

1. Benda uji dioven selama 1 hari atau sampai dicapai massa sampel yang

konstan.

2. Benda uji dikeluarkan dari oven, kemudian didiamkan selama 24 jam

untuk mencapai suhu ruang.

3. Dilakukan pengujian marshall untuk mengetahui stabilitas kering.

b) Water coditioning sample for soaked stability test

1. Benda uji dioven selama 1 hari atau sampai dicapai massa sampel yang

konstan.

2. Benda uji dikeluarkan dari oven, kemudian direndam selama 4 hari dalam

bak perendam (water bath) pada suhu ruang (benda uji direndam

seluruhnya kecuali bagian atasnya dibiarkan terbuka)

3. Kemudian benda uji dikeluarkan dari water bath dan dilakukan pengujian

marshall untuk mengetahui stabilitas basah

4. Membuat grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan stabilitas

kering dan stabilitas terendam.

5. Pekerjaan Pengujian Benda Uji

Setelah mengetahui kadar air pemadatan optimum dan kadar aspal optimum,

dilakukan pengujian ITS (Indirect Tensile Strenght) dan UCS (Unconfined

Compressive Strenght) dengan kadar air pemadatan optimum dan kadar aspal

optimum.

52

a. Volumetric Test

Berat isi untuk benda uji tidak porus atau bergradasi menerus dapat ditentukan

menggunakan benda uji permukaan kering jenuh seperti prosedur ASTM D 2726.

Berat jenuh disini adalah berat benda uji setelah ditumbuk dan sebelum

dikeluarkan dari mold, karena bila direndam lebih dar 1 hari seperti pada campuran

panas benda uji tersebut akan hancur.

Spesific Gravity campuran menunjukkan berat jenis pada campuran. Besarnya

Spesific Gravity campuran (SG mix), kemudian setelah diketahui berat isi dan berat

jenis maka dapat dicari nilai porositas.

b. Marshall Test

Langkah-langkah dalam pengujian Marshall yaitu :

1) Meletakkan benda uji pada alat Marshall test.

2) Memasang arloji kelelehan (flow meter) pada salah satu batang penuntun dan

mengatur petunjuk pada angka nol.

3) Menghidupkan mesin Marshall untuk memberi pembebanan nada benda uji

sampai beban maksimum yang ditandai dengan runtuhnya benda uji. Pada saat

ini jarum arloji akan berhenti atau berbalik arah.

4) Mencatat besarnya pembebanan maksimum pada arloji atas dan kelelehan

pada arloji bawah. Pembacaan stabilitas satu putaran sama dengan 100 lb

pada pembacaan flow meter satu putaran sama dengan 1 mm.

5) Mengeluarkan benda uji dari mesin Marshall dan mengulangi pada semua

benda uji.

53

c. Indirect Tensile Strenght Test

Langkah-langkah dalam pengujian ITS (Indirect Tensile Strenght) yaitu :

1) Membuat benda uji dummy yaitu benda uji untuk mengetahui suhu dalam

benda uji tersebut. Benda uji dummy ini diberi lubang kecil pada sisi atas dan

samping dengan kedalaman ±3 cm.

2) Meletakkan benda uji dan dummy pada ruang alat modifikasi Marshall test

untuk uji ITS.

3) Mengatur suhu ruang pengujian dan menunggu sampai suhu pada dummy

mencapai 40°C.

4) Menghidupkan mesin Marshall untuk memberi pembebanan pada benda uji

sampai beban maksimum yang ditandai dengan runtuhnya benda uji. Pada saat

ini jarum arloji akan berhenti atau berbalik arah.

5) Mencatat besarnya pembebanan maksimum pada arloji.

6) Mengeluarkan benda uji dari mesin Marshall.

7) Untuk benda uji pada suhu ruang (25°C) langsung dilakukan pengujian seperti

pada no.4 sampai dengan no.6.

d. Unconfined Compressive Strenght Test

Langkah-langkah pengujian UCS (Unconfined Compressive Strength) yaitu :

1) Membuat benda uji dummy yaitu benda uji untuk mengetahui suhu dalam

benda uji tersebut. Benda uji dummy ini diberi lubang kecil pada sisi atas dan

samping dengan kedalaman ±3 cm.

54

2) Meletakkan benda uji dan dummy pada ruang alat modifikasi Marshall test

untuk uji UCS.

3) Mengatur suhu ruang pengujian dan menunggu sampai suhu pada dummy

mencapai 40°C.

4) Menghidupkan mesin Marshall untuk memberi pembebanan pada benda uji

sampai beban maksimum yang ditandai dengan runtuhnya benda uji. Pada saat

ini jarum arloji akan berhenti atau berbalik arah.

5) Mencatat besarnya pembebanan maksimum pada arloji.

6) Mengeluarkan benda uji dari mesin Marshall.

7) Untuk benda uji pada suhu ruang (25°C) langsung dilakukan pengujian seperti

pada no.4 sampai dengan no.6.

H. Tahapan Penelitian

Adapun tahapan penelitian adalah sebagai berikut :

1. Persiapan penelitian.

1) Pengambilan garukan perkerasan/RAP jalan Yogyakarta - Prambanan (BP-

03), pengambilan diusahakan pada satu lokasi agar didapat material yang

relatif homogen baik umur perkerasan maupun job mix formula

2) Pengadaan agregat baru, aspal emulsi, dan peralatan

3) Ekstraksi bahan perkerasan lama

Proses ekstraksi dilakukan untuk memisahkan agregat dengan aspal.

4) Pengujian sifat-sifat fisik material perkerasan yang lama

55

Untuk mendapatkan sifat-sifat fisik, perubahan dan karakteristik bahan

perkerasan lama selama umur pelayanan dilakukan dilakukan sesuai

spesifikasi dan dibandingkan dengan spesifikasi bahan perkerasan yang lama

baik agregat maupun aspalnya.

5) Perencanaan Campuran Kerja

a) Penentuan Kadar Aspal emulsi perkiraan

b) Penentuan Kadar air penyelimutan, yang menghasilkan penyelimutan

aspal terhadap agregat > 65 %.

c) Penentuan kadar air pemadatan yaitu kadar air yang menghasilkan

kepadatan optimum.

d) Pembuatan Benda Uji aspal emulsi optimum (OBC)

Membuat benda uji masing-masing 6 benda uji setiap variasi kadar aspal

Dry stability 5 variasi campuran aspal x 3 benda uji = 15 bh

Soaked stability 5 variasi campuran aspal x 3 benda uji = 15 bh

e) Pengovenan benda uji (curing)

Mengoven benda uji dalam oven listrik pada suhu 40° C selama 1 hari

f) Merendam benda uji

Merendam benda uji untuk uji Soaked stability (stabilitas rendaman)

dalam water bath selama 4 hari pada suhu udara setelah dioven.

g) Pengujian Marshal

Pengujian Marshall untuk mendapatkan kadar aspal residu optimum

Stabilitas kering : Pungujian Marshall setelah benda uji dioven

Stabilitas basah : Pengujian Marshall setelah benda uji direndam

56

6) Pembuatan Benda Uji ITS, UCS serta Permeabilitas

Pembuatan 6 buah benda uji untuk pengujian ITS dan 6 buah benda uji untuk

pengujian UCS serta 6 buah untuk pengujian permeabilitas.

7) Pengujian Unconfined compressive test

Pengujian UCS 6 buah benda uji.

8) Pengujian Indirect Tensile Strenght

Pengujian ITS sebanyak 6 buah benda uji.

9) Pengujian Permeabelitas

Pengujian Permeabilitas sebanyak 6 buah benda uji.

10) Analisis dan Pembahasan

Melakukan analisis, sehingga didapat grafik hubungan kadar aspal residu

dengan stabilitas dan stabilitas rendaman densitas, porositas (VIM), flow, dan

Marshall Quetion, kuat tarik rata-rata dan kuat desak rata-rata.

Pembahasan dengan membandingkan hasil dengan spesifikasi atau penelitian

sebelumnya.

11) Kesimpulan

Dari hasil analisa data dan pembahasan tersebut diatas kemudian ditarik

kesimpulan.

57

MULAI

ASPAL EMULSI

PENGUJIAN ASPAL

AGREGAT BARU

BAHAN REKCLAIMED

ANALISA SARINGAN

EKSTRAKSI

STUDI PUSTAKA

PERSIAPAN ALAT & BAHAN

PENGUJIAN AGREGAT

SPESIFIKASI

AGREGAT % Aspal RAP

PENGUJIAN AGREGAT

ANALISA SARINGAN

SPESIFIKASI

Penentuan JMF RAP Gradasi A

A

Penambahan Agregat Baru

Penambahan Agregat Baru

ya

ya Tidak

Tidak

Penentuan JMF Gradasi RAP E

58

A

Perhitungan Kadar Aspal Emulsi Perkiraan

Penentuan Kadar Air Penyelimutan

Oven curing for stability test Water conditioning curing for soaked stability test

Penentuan Kadar Air Pemadatan

Pembuatan Benda Uji OBC

Uji Marshall

Penentuan OBC

Pembuatan Benda Uji, ITS, UCS, Permeabilitas

Pengujian ITS, UCS, Permeabilitas

Analisis dan Pembahasan

Kesimpulan

SELESAI

Gambar 3.7. Bagan Alir Penelitian

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

1. Pemeriksaan Bahan Bongkaran RAP

a. Pengambilan Bahan Bongkaran.

Bahan bongkaran aspal beton atau reclaimed asphalt pavement (RAP) diambil

dari hasil penggarukan jalan Yogyakarta – Prambanan (BP-03) dengan alat cold

milling. Untuk mendapatkan material yang relatif homogen maka pengambilan

dilakukan pada satu lokasi.

b. Pemeriksaan Ekstraksi Bahan Bongkaran

Pemeriksaan bahan bongkaran beton aspal bekas ruas jalan Yogyakarta –

Prambanan (BP-03) yang digunakan pada studi ini mengacu kepada Standar

Nasional Indonesia (SNI) dan metoda standar lainnya seperti American Association of

State Highway and Transportation Officials (AASTHO), American Society for

Testing and Material (ASTM) dan British Standar (BS), bilamana pengujian tidak

termuat dalam Standar Nasional Indonesia.

Pemeriksaan ekstraksi dilakukan terhadap reclaimed beton aspal untuk

memisahkan agregat dan aspal, agar kandungan kadar aspal yang ada pada RAP eks

Jalan Jurusan Yogyakarta – Prambanan (BP-03) dapat ditentukan. Adapun hasil

pemeriksaan sebagaimana disajikan dalam Tabel 4.1. berikut.

59

60

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Ekstraksi Bahan No Berat Sampel

(gram) Berat Aspal

(gram) Persentase Aspal

(%) 1 1500 48,00 3,252. 1500 58,10 3,873. 1500 75,50 5,034. 1500 60,60 4,045. 1500 55,35 3,696. 1500 61,70 4,11

Rata-rata 4,80.

Pada penelitian ini pengujian konsistensi serta prediksi kemungkinan

perubahan sifat aspal lama tidak dapat dilakukan dikarenakan terbatasnya material

RAP yang tersedia.

c. Gradasi Agregat RAP Hasil Ekstraksi.

Gradasi agregat merupakan faktor kunci terhadap mix desain suatu campuran.

Gradasi yang tepat untuk konstruksi yang sesuai akan menghasilkan struktur

perkerasan yang baik, termasuk juga adanya efisiensi penggunaan bahan perekat atau

aspal. Dari hasil ekstraksi bahan bongkaran yang sudah disediakan dilakukan lima

kali percobaan diperoleh gradasi agregat sebagaimana Tabel 4.2. berikut, sedangkan

data analisis saringan secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran B halaman 120.

Tabel 4.2. Analisa Saringan Agregat RAP Hasil Ektsraksi No Saringan % Lolos

mm Inch E-1 E-2 E-3 E-4 E-5 Rata-rata

19,1 ¾ " 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,0012,5 ½ " 95,75 97,51 98,23 96,36 94,89 96,559,52 3/8 " 86,13 88,03 91,18 84,26 87,20 87,364,75 # 4 49,08 50,48 62,62 49,34 52,11 52,732,36 # 8 30,61 31,04 45,40 31,27 35,69 34,800,30 # 50 12,37 13,55 19,97 16,30 16,40 15,720,075 # 200 3,85 4,90 7,76 8,68 6,30 6,30PAN PAN 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

61

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Ukuran Saringan (mm)

Lolo

s Sa

ringa

n (%

)

Bts Bw h Bts Ats Gradasi RAP E

Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat RAP Hasil Ekstraksi

Sesuai dengan desain penelitian selanjutnya dilakukan juga grading pada

bahan bongkaran sebagai acuan untuk kondisi pemakaian RAP dalam campuran

dingin dengan asumsi RAP sebagai agregat dan kandungan aspalnya diabaikan. Data

dan hasil analisis saringan gradasi RAP tanpa ekstraksi dapat diliha pada Lampiran C

halaman 124, sedangkan rekapitulasinya disajikan dalam Tabel 4.3. berikut.

Tabel 4.3. Analisa Saringan Agegat RAP tanpa Ekstraksi No Saringan % Lolos

Mm Inch A.1 A2 A3 A4 Rata-rata

19,1 3/4 " 100,00 100,00 100,00 100,00 100,0012,5 1/2 " 91,76 94,02 87,35 88,47 90,409,52 3/8 " 77,84 76,44 77,01 72,19 75,874,75 # 4 42,74 39,08 45,49 39,40 41,682,36 # 8 31,88 25,19 35,55 24,83 29,360,30 # 50 7,85 5,00 9,09 6,53 7,120,075 # 200 2,02 1,60 2,65 2,18 2,11PAN PAN 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

62

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Ukuran Saringan (mm)

Lolo

s Sa

ringa

n (%

)

Bts Bw h Bts Atas RAP A

Gambar 4.2. Grafik Gradasi RAP tanpa Ekstraksi

d. Hasil Pemeriksaan Keausan Agregat RAP

Pengujian keausan agregat dengan mesin Los Angeles untuk mengetahui

ketahanan agregat terhadap repetisi beban dan seberapa besar keausan yang terjadi.

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Keausan Dengan Mesin Abrasi Los Angeles GRADASI PEMERIKSAAN JUMLAH PUTARAN = 500 PUTARAN

UKURAN SARINGAN I II LOLOS TERTAHAN BERAT ( a ) BERAT ( a )

76,2 mm (3") 63,5 mm (21/2")

63,5 mm (21/2") 50,8 mm (2") 50,8 mm (2") 36,1 mm (11/2")

36,1 mm (11/2") 25,4 mm (1") 25,4 mm (1") 19,1 mm (3/4")

19,1 mm (3/4") 12,7 mm (1/2") 12,7 mm (1/2") 9,52 mm (3/8") 9,52 mm (3/8") 6,35 mm (1/4") 6,35 mm (1/4") 4,75 mm ( No. 4 ) 2500

4,75 mm ( No. 4 ) 2,36 mm ( No. 8 ) 2500 JUMLAH BERAT 5000

BERAT TERTAHAN SARINGAN # 12 3396

63

Dari pengujian didapat :

Jumlah berat (a) = 5000 gram

Berat tertahan saringan # 12 (b) = 3396 gram

a – b = 1604 gram

Keausan = a – b x 100 % a = 1604 x 100 % 5000 = 32,08 %

Jadi abrasi agregat bahan bongkaran RAP hasil perhitungan adalah 32,08 %

2. Hasil Pemeriksaan Agregat Peremaja

Hasil pemeriksaaan secara visual dan laboratorium terhadap agregat

yang diproduksi oleh PT. Bangun Persada Kontraktor Masaran, Sragen

menunjukkan bahwa agregat kasar yang digunakan memiliki tekstur permukaan

yang kasar dan cukup baik. Sedangkan data yang dihasilkan dari laboratorim

merupakan data sekunder yang diambil dari penelitian di Laboratorium Transportasi

FT-UNS. Data yang didapat dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa agregat

tersebut telah memenuhi syarat yang telah ditentukan. :

Tabel 4.5. Hasil Pemeriksaan Agregat No. Nama Pengujian Syarat* Hasil**

I Keausan dengan mesin Los Angeles max. 40% 26.48 % 2 Peresapan terhadap air max. 3% 2.9 % 3 Berat jenis (apparent spesific gravity) min. 2,5 gr/cc 2,74 gr/cc

* Petunfuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya. ** Penetitian Laboratorium Transportasi FT-UNS.

64

3. Hasil Pemeriksaan Filler

Pemeriksaan filler disini meliputi pemerikasaan filler abu batu dan semen

portland jenis 1. Pemeriksaan meliputi menyaring material yang lolos saringan nomor

200 (0,075 mm) dan berat jenis, ini akan didapat nilai Spesific Gravity dari masing-

masing filler, yang kemudian akan digunakan dalam mencari nilai Spesiflc Gravity

campuran, densitas dan porositas.

Dari penelitian yang dilakukan oleh Ahmad Mustofa (2006) terhadap

beberapa filler dipakai sebagai data sekunder disajikan pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6. Data Berat Jenis Filler No Jenis Filler Berat Jenis (gr/cc)

1. Abu Batu 2,6134

2. Semen Portland Jenis 1 2,8398

Sumber : Ahmad Mustofa (2006)

Tabel tersebut di atas selanjutnya dijadikan acuan dan referensi untuk

perhitungan selanjutnya. Adapun filler yang dipakai untuk penelitian ini adalah

semen portland tipe 1, agar didapat efek ikatan yang lebih baik campuran

recycling disamping fungsinya sebagai bahan pengisi.

4. Hasil Pemeriksaaan Aspal Emulsi CSS – 1H

Karakteristik dan sifat-sifat aspal emulsi CSS - 1H yang digunakan untuk

penelitian ini merupakan data sekunder hasil pemeriksaan yang dilakukan oleh PT.

Hutama Prima Cilacap perusahaan pembuat aspal emulsi sebagaimana sertifikat

analisis Nomor 123/L.HPC/11/08 yang dikeluarkan pada tanggal 20 November 2008.

Adapun hasil pemeriksaan karakteristik aspal emulsi CSS-1H tersebut dapat

dilihat pada Tabel 4.7 berikut ini.

65

Tabel 4.7. Hasil Pemeriksaan Aspal Emulsi CSS - 1H No. Property Unit Metode Hasil Spesifikasi1 Kekentalan Sayboltbolt furol pada 25°C Detik ASTM D-244 37 20-100 2 Stabilitas penyimpanan 24 jam % ASTM D-244 0,8 13 Muatan Listrik partikel - ASTM D-244 Positif Positif 4 Campuran Semen % ASTM D-244 0,4 Maks 2,05 Analisa Saringan % ASTM D-244 0 Maks 0,16 - Kadar Minyak % ASTM D-244 0 Maks 3,0 - Kadar residu % ASTM D-244 60,03 Min 57 7 Penetrasi residu Mm ASTM D-5 136 100-250 8 Daktilitas Residu Cm ASTM D-113 >140 Min 57 9 Kelarutan residu dalam C2HCL3 % ASTM D-2042 99,8 Min 97,5 10 Kadar Air % - -

Somber: PT. Hutama Prima

5. Perencanaan Campuran dari Bahan Bongkaran (RAP)

Perencanaan campuran daur ulang dilakukan dengan dua perlakuan.

Perlakuan pertama campuran gradasi agregat RAP hasil ekstraksi ditambah agregat

baru dan filler. Perhitungkan pemakaian aspal baru disesuaikan dengan kandungan

aspal yang menyelimuti RAP, selanjutnya disebut Campuran E.

Campuran kedua adalah gradasi agregat RAP tanpa memperhitungkan kadar

aspal yang ada. RAP dianggap murni sebagai agregat kemudian ditambah agregat

baru dan filler agar memenuhi gradasi campuran aspal emulsi, disebut campuran A.

a. Kadar Aspal Emulsi Perkiraan Campuran RAP Gradasi Ekstraksi

Untuk mendapatkan gradasi sesuai spesifikasi campuran aspal emulsi, hasil

analisa saringan agregat hasil ekstraksi sebagaimana Tabel 4.3. ditambah agregat

peremaja dengan kombinasi 90 % RAP, 8 % CA dan 2 % filler. Gradasi gabungan

campuran tersebut disajikan pada Tabel 4.8 sedangkan perhitungan Job Mix Formula

dapat dilihat pada Lampiran E halaman 130.

66

Tabel 4.8. Batas Gradasi Gabungan Agregat Hasil Ekstraksi No Saringan Batas Gradasi

mm Inch % Lolos % Tertahan Spesifikasi

19,1 3/4 " 100,00 0 100,00 12,5 1/2 " 90,27 9,73 75 – 100 9,52 3/8 " 81,87 8,40 60 – 85 4,75 # 4 49,56 32,32 35 – 55 2,36 # 8 33,40 16,16 20 – 35 0,30 # 50 16,20 17,20 10 – 22

0,075 # 200 7,69 8,51 2 – 10 PAN PAN 0,00 7,69 0,00

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Ukuran Saringan (mm)

Lolo

s Sa

ringa

n (%

)

Bts Bw h Bts Ats Gradasi Gab

Gambar 4.3. Grafik Gradasi Gabungan Agregat RAP hasil Ekstraksi

Kadar aspal emulsi perkiraan ditentukan dengan cara perhitungan data

persentase agregat tertahan tiap saringan dengan menggunakan Rumus 2.1, dimana :

A = 9,73 % + 8,40% + 32,32% + 16,16% = 66,60%

B = 17,20% + 8,51% =25,71%

C = 7,69%

67

P = 0,05A+0,1B+0,5C

= (0,05 x 66,60%) + (0,1 x 25,71%) - (0,5 x 7,69%)

= 9.75%

Selanjutnya kebutuhan penambahan aspal baru untuk campuran ini dihitung

dengan menggunakan Rumus 2.2 sebagai berikut :

P = % aspal emulsi perkiraan = 9,75 % Pa = % kandungan aspal pada RAP = 4,8 % Pp = % desimal RAP dlm Campuran = 0,9 R = koef untuk aspal emulsi (0,60-0,65)= 0,65 maka :

65,090,08,475,9Pr −

−=

= 5,43 %

Jadi kebutuhan penambahan aspal emulsi adalah 5,43 %.

b. Kadar Aspal Emulsi Perkiraan Campuran RAP tanpa Ekstraksi

Untuk mendapatkan gradasi gabungan sesuai spesifikasi, hasil gradasi analisa

saringan agregat tanpa ekstraksi ditambah agregat peremaja dengan kombinasi 95 %

RAP, 3 % agregat halus dan 2 % filler. Analisis secara rinci disajikan pada Lampiran

F halaman 141, sedangkan batas gradasi gabungan disajikan pada Tabel 4.9.

Tabel 4.9. Batas Gradasi Gabungan Agregat tanpa Ekstraksi

No Saringan Batas Gradasi Mm Inch % Lolos % Tertahan

Spesifikasi

19,1 3/4 " 100,00 0 100,00 12,5 1/2 " 90,88 9,12 75 – 100 9,52 3/8 " 77,07 13,81 60 – 85 4,75 # 4 44,55 32,53 35 – 55 2,36 # 8 31,95 12,60 20 – 35 0,30 # 50 9,21 22,74 10 – 22 0,075 # 200 4,21 5,00 2 – 10 PAN PAN 0,00 4,21 0,00

68

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100

Ukuran Saringan (mm)

Lolo

s Sa

ringa

n (%

)

Bts Bw h Bts Atas Gradasi Gab

Gambar 4.4. Grafik Gradasi Gabungan Agregat RAP tanpa Ekstraksi

Kadar aspal emulsi perkiraan ditentukan dengan cara perhitungan data persentase

agregat tertahan tiap saringan dengan menggunakan Rumus 2.1 sebagai berikut.

Dari gradasi gabungan tersebut di atas diketahui :

A = 9,12 % +13,81% + 32,48% + 11,70% = 68,05%

B = 21,13% + 4,76% =27,73%

C = 8,28%

P = 0,05A+0,1B+0,5C

= (0,05 x 68,05%) + (0,1 x 27,73%) - (0,5 x 8,28%)

= 8,28%

Jadi kadar aspal emulsi perkiraan untuk campuran gradasi tanpa ekstraksi

adalah sebesar 8,28%.

69

6. Hasil Pemeriksan Kadar Air Penyelimutan

Kadar air penyelimutan ini didapat dari pengamatan visual pencampuran pada

kadar aspal emulsi perkiraan. Jumlah benda uji adalah 5 buah. Setelah campuran

didiamkan selama 24 jam dan air menguap kemudian baru dapat dilakukan

pengamatan secara visual dan syarat minimal campuran terselimuti aspal adalah 65%.

Hasil pengamatan visual kadar air penyelimutan campuran gradasi RAP hasil

ekstraksi adalah 5 % dengan penyelimutan sebesar 75%. Sedangkan campuran

gradasi RAP tanpa ekstraksi pada kadar air 3% penyelimutan yang terjadi 85%.

Tabel 4.10. Pemeriksaan Kadar Air Penyelimutan

Kadar Air Penyelimutan Aspal Emulsi Terhadap Agregat (%) No % Campuran E Campuran A

1 1 15 402 2 30 603 3 40 854 4 65 855 5 75 85

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 4Kadar Air (% )

Peny

elim

utan

Agr

egat

(%

)

5

Poly. (Campuran A) Poly. (Campuran E)

Gambar 4.5. Grafik Persentase Kadar Air Penyelimutan

70

Sebelum Sesudah

Gambar 4.6. Kadar Air Penyelimutan Aspal Emulsi

Hasil kadar air penyelimutan yang memenuhi syarat untuk campuran

gradasi hasil ekstraksi (campuran gradasi E) adalah sebesar 3 % sedangkan untuk

campuran gradasi tanpa ekstraksi (campuran gradasi A) sebesar 5 %.

7. Hasil Pemeriksaan Kadar Air Pemadatan

Kadar air pemadatan diketahui dengan cara memadatkan beberapa campuran

aspal emulsi pada kadar aspal emulsi perkiraan dengan variasi kadar air

penyelimutan hasil pengujian. Pada pengujian ini dari persentase kadar air

penyelimutan divariasi naik sebesar 0.5% dan turun juga sebesar 0,5 %. Setelah

dilakukan pencampuran kemudian benda uji dipadatkan 2 x 75 tumbukan Marshall.

Setelah didiamkan selama 24 jam kemudian benda uji dikeluarkan dari mold. Benda uji

ditimbang dan diukur ketebalannya pada 4 sisi.

Kadar air optimum adalah kadar air yang menghasilkan campuran yang

menghasilkan kepadatan tertinggi. Hasil pemeriksaan kadar air pemadatan campuran

selengkapnya disajikan pada Tabel 4.11 dan Tabel 4.12. di bawah ini :

71

Tabel 4.11. Kadar Air Pemadatan Campuran Gradasi Ekstraksi

Kode Kadar Berat Tebal Densitas

Sampel Air Sampel H1 h2 h3 h4 Rata-rata

(%) (gram) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (g/cm3) KADAT.E.1 4,00 989,25 63,33 62,61 63,03 63,40 63,09 1,9389KADAT.E.2 4,50 976,00 61,78 61,68 61,75 63,96 62,29 1,9375KADAT.E.3 5,00 992,00 60,10 62,23 61,55 60,88 61,19 2,0048KADAT.E.4 5,50 976,20 61,25 58,69 62,06 61,25 60,81 1,9851KADAT.E.5 6,00 985,00 62,00 61,80 61,50 60,74 61,51 1,9803

Tabel 4.12. Kadar Air Pemadatan Campuran Gradasi Tanpa Ekstraksi Kode Kadar Berat Tebal Densitas

Sampel Air Sampel h1 h2 h3 h4 rata-rata

(%) (gram) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (g/cm3) KADAT.A.1 2,00 969,60 58,25 58,55 59,64 59,65 59,02 2,0315KADAT.A.2 2,50 952,60 55,46 56,19 56,42 56,52 56,15 2,0980KADAT.A.3 3,00 983,40 59,76 58,32 57,89 58,08 58,51 2,0783KADAT.A.4 3,50 959,90 58,05 58,43 57,15 57,60 57,81 2,0534KADAT.A.5 4,00 913,30 56,16 55,73 56,10 56,22 56,05 2,0149

y = -0,0615x2 + 0,3537x + 1,5788

y = -0,0268x2 + 0,2939x + 1,18271,90

1,95

2,00

2,05

2,10

2,15

2,00 3,00 4,00 5,00 6,00Kadar Air Pemadatan (%)

Den

sita

s (k

g/cm

3 )

Poly. (Campuran A) Poly. (Campuran E)

Gambar 4.7. Grafik Kadar Air Pemadatan

Dari grafik sesuai Gambar 4.7. di atas menujukan penambahan kadar air

akan membuat densitas naik dan akan turun setelah pada titik optimum. Selanjutnya

kadar air pemadatan optimum campuran gradasi hasil ekstraksi sebagai berikut :

72

Y = - 0,0268 x2 + 0,2939x + 1,1872

0=dxdy

0 = - (2 * 0,0268x) + 0,02939

48,50268,0*2

2939,0==Wopt %

Jadi kadar air pemadatan untuk campuran gradasi hasil ekstraksi adalah 5,48 %.

Untuk campuran gradasi RAP hasil ekstraksi persamaannya adalah sebagai berikut:

Y = - 0,0615 x2 + 0,3537x + 1,5788

0=dxdy

0 = - (2 * 0,0615x) + 0,3537

88,20615,0*2

3537,0==Wopt %

Maka kadar air pemadatan campuran gradasi RAP tanpa ekstrasi, adalah 2,88%.

8. Hasil Pengujian Marshalll

Dari hasil perencanaan campuran kemudian dibuat benda uji dengan 5

kombinasi kadar aspal emulsi dan masing-masing kadar aspal dibuat 3 sampel pada

kadar air pemadatan optimum untuk pengujian stabilitas kering (oven condition).

Kemudian 5 kombinasi kadar aspal emulsi dengan masing-masing 3 sampel

pada kadar air pemadatan optimum untuk pengujian stabilitas terendam (soaked

codition). Pemadatan dilakukan 2 x 75 tumbukan, didiamkan 24 jam kemudian

baru dibuka dari mold. Setelah itu dicuring selama 24 jam pada suhu 40°C.

73

Setelah dikeluarkan dari oven benda uji didiamkan selama 24 jam atau

sampai mencapai suhu ruang. Untuk benda uji stabilitas rendaman (soaked

condition) selanjutnya direndam selama 4 x 24 jam (4 hari). Sedangkan untuk

kondisi kering (oven condition) setelah benda uji mencapai suhu ruang bisa

dilakukan pengujian Marshall.

Sebelum dilakukan pengujian terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan

volumetrik untuk mengetahui densitas, specyfic gravity campuran serta porositas.

Dari hasil pengujian Marshall kemudian dibuat grafik hubungan kadar aspal

residu dengan densitas, porositas, stabilitas dan Marshalll quetient untuk kedua

desain campuran recycling.

Perhitungan volumetrik dan analisis pengujian Marshall untuk kedua

perlakuan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran G, sedangkan rekapitulasi hasil

pengujian disajikan pada Tabel 4.13 dan Tabel 4.14 berikut.

Tabel 4.13. Hasil Uji Marshall Campuran Gradasi Agregat Hasil Ekstraksi

Kondisi

Kadar aspal residu (%)

Densitas (g/cm3)

Porositas (%)

Stabilitas (kg)

Flow (mm)

Marshalll Quetient (kg/mm)

Stability Los Rata-

rata ( %)

Dry 1,952 28,381 1183,18 4,9 243,57 Soaked

4,20 1,847 31,958 833,61 3,6 236,42

29,55

dry 2,071 23,538 1702,81 6,3 272,20 Soaked

4,80 1,949 27,043 1092,33 3,1 404,84

35,85

dry 1,944 25,152 1266,70 5,8 222,25 Soaked

5,85 1,873 27,904 1187,04 4,0 303,36

6,29

Dry 2,012 22,614 1197,41 6,0 208,54 Soaked

6,00 1,884 27,549 990,52 4,1 247,45

17,28

Dry 1,971 22,625 1185,77 5,2 230,38 Soaked

6,60 1,945 23,659 992,79 2,8 363,91

16,27

74

Tabel 4.14. Hasil Uji Marshall Campuran Gradasi Agregat Tanpa Ekstraksi

Kondisi

Kadar aspal residu (%)

Densitas (g/cm3)

Porositas (%)

Stabilitas (kg)

Flow (mm)

Marshalll Quetient (kg/mm)

Stability Los Rata-

rata ( %)

Dry 1,930 26,970 1097,05 6,0 190,01 Soaked

3,60 2,072 21,565 974,31 3,4 290,98

11,19

Dry 2,011 23,460 1260,55 6,3 202,28 Soaked

4,20 2,031 22,673 1239,25 3,8 333,75

1,69

Dry 1,938 25,688 1167,59 6,7 182,08 Soaked

4,95 2,027 22,285 1162,52 5,1 228,30

0,43

Dry 2,012 22,541 1134,93 6,0 191,87 Soaked

5,40 2,086 19,682 983,05 3,9 253,75

13,38

Dry 1,971 23,701 1105,45 6,0 186,12 Soaked

6,00 2,132 17,443 1092,63 3,4 326,03

1,16

9. Penentuan Nilai Kadar Aspal Emulsi Optimum

Penentuan kadar aspal obtimum (OBC) pada perkerasan campuran

dingin (Cold Mixture) didasarkan pada nilai stabilitas optimum terendam

(optimum soaked stability) (Thanaya,2003).

Kadar aspal optimum atau OBC (Optimum Bitumen Content) adalah

kadar aspal yang akan menghasilkan sifat karakteristik terbaik pada suatu

campuran aspal. Kadar aspal optimum ini akan digunakan sebagai dasar dalam

perhitungan kadar aspal untuk pembuatan benda uji berikutnya. Penentuan kadar

aspal optimum (OBC) pada perkerasan campuran dingin (Cold Mixture)

didasarkan pada nilai stabilitas optimum terendam (optimum soaked stability).

Nilai OBC ditentukan dengan menggunakan persamaan garis dari hasil

pengujian Marshall pada nilai stabilitas rendaman seperti terlihat pada Grafik 4.7.

sebagai berikut.

75

y = -156,98x2 + 1740,3x - 3685,5

800

850

900

950

1000

1050

1100

1150

1200

4,20 4,60 5,00 5,40 5,80 6,20 6,60Kadar Aspal Residu (% )

Stab

ilita

s (K

g)

Gambar 4.8. Grafik Hubungan Soaked Stabilitas dan Kadar Aspal Residu pada Campuran RAP gradasi Ekstraksi

Dari persamaan garis pada Gambar 4.8. tersebut di atas kemudian dicari kadar

aspal residu optimum sebagai berikut :

Y = - 156,98 x2 + 1740,3x -685,5

0=dxdy

0 = - (2 * 156,98x) + 1740,3

54,598,156*23,1740

==KadarAspal %

Sedangkan kadar aspal emulsi optimum adalah :

Kadar Aspal Emulsi Optimum 23,910003,60

44,5== x %

Selanjutnya kebutuhan penambahan aspal baru untuk campuran ini dihitung

dengan menggunakan Rumus 2.2 dimana dari perhitungan sebelumnya diketahui :

P = % aspal emulsi optimum = 9,23 %

Pa = % kandungan aspal pada RAP = 4,8 %

76

Pp = % desimal RAP dlm Campuran = 0,9

R = koef untuk aspal emulsi (0,60-0,65)= 0,65

maka :

%23,365,0

90,08,423,9Pr =−

−=

Jadi persentase penambahan aspal emulsi baru untuk campuran gradasi hasil

eksraksi adalah sebesar 3,23 %.

Dari grafik Hubungan kadar aspal dengan Stabiltas sebagaimana Gambar 4.8

dan Gambar 4.9 dapat dilihat bahwa stabilitas cenderung naik sampai titik optimum

dan kemudian turun, artinya stabiltas benda uji akan menurun kalau persentase aspal

melebihi kadar optimum.

y = -82,755x2 + 791,79x - 743,52

950

1000

1050

1100

1150

1200

1250

3,6 4 4,4 4,8 5,2 5,6 6Kadar Aspal Residu (% )

Stab

ilita

s (K

g)

Gambar 4.9. Grafik Hubungan Soaked Stabilitas dan Kadar Aspal Residu pada Campuran Gradasi RAP tanpa ekstraksi Untuk perhitungan OBC pada campuran recyling gradasi RAP tanpa ekstraksi

didapat dari persamaan garis pada Gambar 4.9. hubungan stabiltas rendaman

dengan kadar aspal residu.

77

Dari persamaan garis pada Grafik 4.9. tersebut di atas kemudian dicari

kadar aspal residu optimum sebagai berikut :

Y = - 82,755 x2 + 791,79x -743,52

0=dxdy

0 = - (2 * 82,755x) + 791,79

Kadar aspal residu 78,4755,82*279,791

== %

Dari hasil perhitungan tersebut di atas kadar aspal emulsi optimum dapat

dihitung sebagai berikut :

Kadar Aspal Emulsi Optimum %97,710002,6078,4

== x

Jadi kadar aspal emulsi optimum untuk campuran gradasi RAP tanpa ekstrashi

adalah sebesar 7,97 %.

Sebelum Sesudah

Gambar 4.10. Perbandingan Benda Uji Sebelum dan sesudah Uji Marshalll

78

10. Hasil Pengujian UCS (Unconfined Compresive Strength)

Pengujian UCS (Unconfined Compressive Strength) dengan alat

Marshalll yang dimodifikasi baik alat maupun suhunya. Sebelumnya

pengujian benda uji harus dicuring dengan oven pada suhu 40°C selama 24

jam sehingga dicapai berat yang tetap, selanjutnya didiamkan sehingga mencapai

suhu ruang. Pengujian Unconfined Compressive Strength ini dilakukan dalam dua

variasi suhu yakni ada suhu ruang 25 ºC dan pada suhu 40 ºC.

Tabel 4.15. Perhitungan Volumetrik Campuran RAP Gradasi Ekstraksi

Kode sampel

Kadar aspal

Emulsi (%)

Kadar aspal residu (%)

Massa sampel (gram)

Tebal Sampel

(cm)

Densitas (g/cm3)

Berat Jenis

Porositas (%)

UCS.E.1 996,00 6,045 2,038 2,616 22,102UCS.E.2 1003,00 5,884 2,108 2,616 19,411UCS.E.3

9,23 5,54991,00 5,981 2,049 2,616 21,673

Rata-rata 996,67 5,970 2,065 21,062UCS.E40.1 981,80 6,128 1,981 2,616 24,253UCS.E40.2 987,20 6,293 1,940 2,616 25,842UCS.E40.3

9,23 5,54976,20 6,222 1,940 2,616 25,823

Rata-rata 981,73 6,214 1,954 25,306 Tabel 4.16. Perhitungan Volumetrik Campuran RAP Gradasi tanpa Ekstraksi

Kode sampel

Kadar aspal

Emulsi (%)

Kadar aspal residu (%)

Massa sampel (gram)

Tebal Sampel (cm)

Densitas (g/cm3)

Berat Jenis

Porositas (%)

UCS.A.1 964,70 6,036 1,976 2,564 22,926UCS.A.2 978,65 6,029 2,007 2,564 21,718UCS.A.3

7,97 4,78976,80 6,127 1,971 2,564 23,125

Rata-rata 973,38 6,064 1,985 22,589UCS.A40.1 967,00 5,974 2,002 2,589 22,675UCS.A40.2 967,00 5,880 2,034 2,589 21,439UCS.A40.3

7,97 4,78960,30 6,122 1,940 2,589 25,061

Rata-rata 964,77 5,992 1,992 23,059

79

Berikut akan disajikan contoh perhitungan dari uji UCS (Unconfined

Compressive Strenght) dengan menggunakan Rumus 2.8.

Beban terkoreksi ( P) = 1208,439 kg

Luas Benda Uji = 0,25 x 3,14 x 0,10145² = 0,0086

= 32 1081,9

10145,025,0439,1208 −xx

xπ

= 1467,30 KPa'

Perhitungan yang lengkap tentang hasil pengujian UCS (Unconfined

Compressive Strength, pada suhu ruang 25 °C dan 40°C disajikan pada lampiran

H, sedangkan rekapitulasi pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.17 dan Tabel 4.18

berikut :

Tabel 4.17. Hasil Pengujian UCS Campuran RAP Gradasi Hasil Ekstraksi

Kode sampel

Kadar aspal

Emulsi (%)

Kadar aspal residu (%)

Deformasi Vertikal

(mm)

Dial (lb)

Konversi (kg)

Beban Terkorek-

si (kg)

UCS (KPa)

UCS.E.1 3,2 80 36,32 1208,439 1467,30

UCS.E.2 3,5 65 29,51 981,857 1192,18

UCS.E.3

9,23 5,54

4,9 75 34,05 1132,9116 1375,60

Rata-rata 1345,03

UCS.E40.1 4,4 52 23,608 785,48538 953,75

UCS.E40.2 3,8 61 27,6032 918,41367 1115,15

UCS.E40.3

9,23 5,54

4,0 66 29,7824 990,92001 1203,19

Rata-rata 1090,70

80

Tabel 4.18. Hasil Pengujian UCS Campuran Gradasi RAP tanpa Ekstraksi

Kode sampel

Kadar aspal

Emulsi (%)

Kadar aspal residu (%)

Deformasi Vertikal

(mm)

Dial (lb)

Konversi (kg)

Beban Terkorek-

si (kg)

UCS (KPa)

UCS.A.1 3,4 82 37,228 1238,650 1503,99

UCS.A.2 2,2 89 40,406 1344,388 1632,38

UCS.A.3

7,97 4,78

3,9 79 35,866 1193,3336 1448,96

Rata-rata 1528,44

UCS.A40.1 3,8 64 29,056 966,75123 1173,84

UCS.A40.2 4,1 59 26,786 891,22379 1082,14

UCS.A40.3

7,97 4,78

5,7 57 25,878 861,01282 1045,45

Rata-rata 1100,48

Sebelum Sesudah

Gambar 4.11. Perbandingan Benda Uji UCS sebelum dan sesudah Pembebanan

11. Hasil Pengujian ITS (Indirect Tensile strength)

Pengujian kuat tarik tidak langsung (indirect tensile strenght) merupakan

suatu metode untuk mengetahui nilai gaya tarik dari suatu campuran. Pengujian ini

81

bertujuan untuk mengetahui indikasi akan terjadinya deformasi pada lapisan

perkerasan. Pada pengujian ITS juga didapat nilai kuat tarik tidak langsung dalam

satuan pound (lb). Kemudian dari hasil pengujian tersebut dilakukan perhitungan

nilai kuat tarik tidak langsung dalam satuan KPa. Berikut ini disajikan contoh

perhitungan benda uji ITS.

Hasil pembacaan dial = 5,0 lb

Konversi satuan dial = 5,0 x 0.454

= 2,27 kg

Hasil kuat tarik tidak langsung terkalibrasi (F) = 2,27 x 33.272

= 75,527 kg

Tinggi rata-rata benda uji (h) = 0,0605 m

Diameter benda uji (d) = 0,10145 m

Besarnya kuat tarik tidak langsung terkoreksi dihitung memakai Rumus 2.9

sebagai berikut :

S T = xhxd

Ft

π2

= 10145,00605.014.3

527,752xx

x

= 7837,8177 kg/m2

Konversi kg/cm2 KPa = 7837,8177 x 9.81 x 10 -3

= 76,96 KPa

Perhitungan nilai konversi ITS selanjutnya disajikan dalam Tabel 4.19 dan Tabel

4.20 untuk masing-masing campuran gradasi RAP.

82

Tabel 4.19. Hasil Pengujian ITS Campuran Gradasi RAP Ekstraksi

Kode sampel

Kadar aspal residu (%)

Defor-masi

vertikal

Tebal Sampel

(m)

Dial (lb)

Konversi (kg)

Beban Terkorek-

si (kg)

ITS (KPa)

ITS.E.1 0,6 0,06045 5,0 2,27 75,527 76,96ITS.E.2 0,6 0,05884 4,0 1,816 60,422 63,25ITS.E.3

5,54 0,5 0,05981 8,0 3,632 120,844 124,44

Rata-rata 0,05970 88,22ITS.E40.1 1,1 0,06128 3,0 1,362 45,316 45,55ITS.E40.2 0,6 0,06293 3,0 1,362 45,316 44,35ITS.E40.3

5,54 0,9 0,06222 2,5 1,135 37,764 37,38

Rata-rata 0,06214 42,43

Tabel 4.20. Hasil Pengujian ITS Campuran Gradasi RAP Tanpa Ekstraksi

Kode sampel

Kadar aspal residu (%)

Defor-masi

vertikal

Tebal Sampel

(m)

Dial (lb)

Konversi (kg)

Beban Terkorek-

si (kg)

ITS (KPa)

ITS.A.1 2,2 0,05968 5,0 2,27 75,527 77,95ITS.A.2 1,9 0,06108 4,0 1,816 60,422 60,93ITS.A.3

4,78 1,4 0,06145 8,0 3,632 120,844 121,12

Rata-rata 0,06073 86,67ITS.A40.1 2,5 5,882 3,0 1,362 45,316 47,45ITS.A40.2 1,9 5,925 3,0 1,362 45,316 47,10ITS.A40.3

4,78 1,8 6,018 2,5 1,135 37,764 38,65

Rata-rata 5,942 44,40

Sebelum Sesudah

Gambar 4.12. Perbandingan Benda Uji ITS sebelum dan sesudah Pembebanan

83

12. Hasil Perhitungan Regangan

Pengujian kuat tarik tidak langsung juga menghasilkan nilai regangan suatu

campuran. Data yang diperlukan untuk mendapatkan nilai regangan adalah diameter

sampel dan deformasi horizontal yang dicari dengan mengalikan deformasi vertikal

yang didapatkan dari pengujian dengan angka poisson ratio dari campuran. Berikut

contoh perhitungan regangan campuran

Diameter benda uji = 101,45 mm

Deformasi vertikal = 0,6 mm

Poisson ratio (υ) = 0,35

Deformasi horizontal = 0,35 x 0,6

= 0,21 mm

Regangan horizontal = 45,101

21,0

= 0,002

Untuk perhitungan regangan selanjutnya disajikan dalam Tabel 4.21 dan

Tabel 4.22. untuk masing-masing campuran gradasi recycling.

Tabel 4.21. Hasil perhitungan regangan untuk campuran gradasi hasil ekstraksi

Kode sampel Diameter (mm) ITS KPa

Deformasi Vertikal

(mm)

Deformasi Horizontal

(mm)

Regangan (εh)

ITS.E.1 77,0 0,6 0,210 0,00207ITS.E.2 63,2 0,6 0,210 0,00207ITS.E.3

101,45

124,4 0,5 0,175 0,00172Rata-rata 0,0020ITS.E40.1 45,3 1,1 0,385 0,00379ITS.E40.2 45,3 0,6 0,210 0,00207ITS.E40.3

101,45

37,8 0,9 0,315 0,00310Rata-rata 0,0030

84

Tabel 4.22. Hasil perhitungan regangan untuk campuran gradasi RAP tanpa

ekstraksi

Kode sampel Diameter (mm) ITS KPa

Deformasi Vertikal

(mm)

Deformasi Horizontal

(mm)

Regangan (εh)

ITS.A.1 78,0 2,2 0,770 0,00759ITS.A.2 60,9 1,9 0,665 0,00655ITS.A.3

101,45 121,1 1,4 0,490 0,00483

Rata-rata 0,0063ITS.A40.1 47,5 2,5 0,875 0,00862ITS.A40.2 47,1 1,9 0,665 0,00655ITS.A40.3

101,45

38,6 1,8 0,630 0,0061Rata-rata 0,0071

13. Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas didapatkan dengan membagi tegangan dengan regangan,

dalam penelitian ini tegangan didapatkan dari pengujian kuat tarik tidak langsung.

Berikut contoh perhitungan modulus elastisitas

Tegangan (σ) = 77,0 KPa

Regangan(ε) = 0,00207 mm TPA

Lk

××

××=

γσ

Modulus elastisitas (E) = εσ

= 00207,077,0

= 37178,721 KPa

Untuk perhitungan modulus elastisitas selanjutnya disajikan dalam Tabel

4.23 dan Tabel 4.24 untuk masing-masing campuran

85

Tabel 4.23. Hasil perhitungan modulus elastisitas untuk campuran gradasi ekstraksi

Kode sampel ITS (KPa)

Regangan (ε)

(mm)

Modulus Elastisitas (KPa)

ITS.E.1 77,0 0,00207 37178,721ITS.E.2 63,2 0,00207 30555,585ITS.E.3 124,4 0,00172 72138,000Rata-rata 46624,102ITS.E40.1 45,3 0,00379 11941,183ITS.E40.2 45,3 0,00207 21892,168ITS.E40.3 37,8 0,00310 12162,316Rata-rata 15331,889

Tabel 4.24. Hasil perhitungan modulus elastisitas untuk campuran tanpa ekstraksi

Kode sampel ITS (KPa)

Regangan (ε)

(mm)

Modulus Elastisitas (KPa)

ITS.A.1 78,0 0,00759 10270,485ITS.A.2 60,9 0,00655 9295,633ITS.A.3 121,1 0,00483 25077,032Rata-rata 14881,050ITS.A40.1 47,5 0,00862 5501,642ITS.A40.2 47,1 0,00655 7186,163ITS.A40.3 38,6 0,00621 6223,481Rata-rata 6303,762

14. Hasil Pengujian Permeabilitas

Pengujian permeabilitas bertujuan untuk mendapatkan koefisian permeabilitas

yaitu kemampuan lapisan aspal beton dalam mengalirkan zat alir (fluida). Pengujian

dilakukan dengan mengalirkan air bertekanan melewati benda uji, waktu yang

perlukan untuk melewatkan air dalam volume merupakan salah satu variable dalam

menentukan besarnya koefisien permeabilitas. Data lain yang diperlukan dalam

86

perhitungan adalah diameter sampel (cm), volume tampungan air (ml) dan tekanan air

(kg/cm2). Kemudian dari data tersebut dilakukan perhitungan koefisien permeabilitas

dalam satuan cm/detik, berikut disajikan contoh perhitungan permeablitas :

Volume rembesan (V) = 1000 ml

Waktu rembesan terukur (T) = 29,00 detik

Tebal banda uji (L) = 6,20 cm

Diameter benda uji (d) = 10,145 cm2

Luas benda uji (A) = 0,25 x π x d2

= 0,25 x 3,14 x 10,1452

= 80,793 cm2

Berat jenis air (γ) = 0,001 kg/cm3

Tekanan air pengujian (P) = 2,5 kg/cm²

= 00,295,2793,80

001,020,61000xxxx

TPALVk××××

=γ

= 0.00106

= 1,06 E-03 cm/detik

Untuk perhitungan koefisien permeabilitas selanjutnya disajikan dalam Tabel

4.25 dan Tabel 4.26 untuk masing-masing agregat.

Tabel 4.25. Hasil perhitungan permeabilitas untuk campuran gradasi ekstraksi Tebal Rata-rata

Kode Sampel

Kadar Aspal Residu (%)

(mm) (cm)

Diameter (cm)

Luas (cm2)

T (detik)

K (cm/dt)

P.E.1 61,98 6,20 10,145 80,793 29,00 1,06E-03

P.E.2 61,83 6,18 10,145 80,793 31,95 9,58E-04

P.E.3

5,54 61,55 6,16 10,145 80,793 48,00 6,35E-04

Rata-rata 6,18 8,84E-04

87

Tabel 4.26. Hasil perhitungan permeabilitas untuk campuran gradasi tanpa ekstraksi

Tebal Rata-rata Kode Sampel

Kadar Aspal Residu ( %)

(mm) (cm)

Diameter (cm)

Luas (cm2)

T (detik)

k (cm/dt)

P.A.1 58,38 5,84 10,145 80,793 37,50 7,71E-04

P.A.2 58,03 5,80 10,145 80,793 48,81 5,89E-04

P.A.3

4,78

57,18 5,72 10,145 80,793 40,89 6,92E-04

Rata-rata 5,79 6,84E-04

B. Pembahasan

1. Analisis Pemeriksaan Bahan Bongkaran

Dari hasil pemeriksaan bahan bongkaran beton aspal (RAP) bekas ruas jalan

Yogyakarta – Prambanan (BP-03) dimana perubahan sifat-sifat fisik dari bahan

berupa penurunan konsistensi baik aspalnya maupun agregatnya.

Penurunan konsistensi dari agregat selama masa layan jalan jurusan

Yogyakarta-Prambanan, dimana nilai abrasi agregat naik dari 25,42 % (JMF Heavy

Loaded Road Improvement Project-II Pacage BP-03 Yogyakarta-Prambanan, Under

Loan JBIC No, IP-466) menjadi 32,08 % < 40 % masih dapat digunakan sebagai

bahan lapis permukaan .

Pada gradasi agregat RAP hasil ekstraksi terjadi perubahan komposisi agregat

dimana fraksi agregat kasar sudah berkurang karena mengalami degradasi saat di-

milling. Untuk mencapai gradasi gabungan sesuai persyaratan ditambah fraksi agregat

kasar.

Sedangkan untuk gradasi RAP tanpa ekstraksi fraksi agregat halus ternyata

kurang karena sebagian melekat pada agregat kasar sehingga untuk mencapai gradasi

gabungan sesuai spesifikasi dibutuhkan penambahan fraksi agregat halus.

88

2. Analisis Kadar Air Pemadatan

Kadar air pemadatan adalah kadar air pada saat campuran menghasilkan

kepadatan optimum. Kadar air ini dibuat pada kadar air yang menghasilkan

penyelimutan aspal terhadap agregat dengan batas atas dan bawah adalah 65% sampai

dengan 100%. Dari variasi tersebut campuran mana yang menghasilkan kepadatan

optimum. Kemudian kadar air yang menghasilkan kepadatan optimum tersebut

digunakan sebagai kadar air untuk pencampuran benda uji pada tahap berikutnya.

2,28

5,48

0123456

Kad

ar A

ir (%

)

Benda Uji

Cam A Cam E

Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Kadar Air Pemadatan

Pada Gambar 4.9. terlihat bahwa campuran dengan agregat gradasi RAP hasil

ekstraksi membutuhkan kadar air yang lebih tinggi dibandingkan dengan gradasi

tanpa ekstraksi. Campuran recycling gradasi RAP hasil ekstraksi untuk

mendapatkan kepadatan optimum dibutuhkan kadar air sebesar 5.48% sedang untuk

campuran recycling gradasi RAP tanpa ekstraksi dibutuhkan kadar air sebesar 2,88%.

Perbedaan disebabkan oleh persentase pemakaian aspal emulsi efektif pada

89

campuran recycling dengan gradasi RAP hasil ekstraksi relatif lebih sedikit, karena

telah dikurangi dengan persentase aspal yang ada pada RAP. Sedangkan pada

campuran recycling gradasi RAP tanpa ekstraksi sebagian kebutuhan air untuk

pemadatan diambil dari kandungan air yang ada pada aspal emulsi.

Berdasarkan pengamatan pada saat pemadatan kadar air yang terlalu tinggi

benda uji menjadi jenuh air dan pada saat pemadatan campuran air dan aspal akan

keluar sehingga kadar aspal pada campuran akan, sedangkan bila kadar air terlalu

rendah akan menyebabkan berkurangnya kepadatan pada benda uji.

Pada aplikasi pencampuran aspal emulsi Dense Graded Emulsion Mixtures

konvensional oleh para peneliti terdahulu kadar air pemadatan untuk campuran

DGEMs memakai filler abu batu adalah 5 % dan filler fly ash sebesar 5 %.( Hanief,

2006). Sedangkan berdasarkan pengujian yang dilakukan oleh laboratorium

pengujian PT. Hutama Prima menyatakan bahwa kadar air pemadatan yang

dibutuhkan adalah sebesar 6%.

3. Analisis Nilai Kepadatan (Density)

Kepadatan pada campuran beraspal meningkat seiring dengan meningkatnya

kadar aspal hingga mencapai nilai optimum dan setelah itu nilainya akan menurun,

tetapi masing-masing jenis campuran memberikan perilaku yang berbeda. Gradasi

yang lebih rapat pada campuran akan mengakibatkan volume rongga yang ada dalam

campuran menjadi lebih kecil. Kenaikan proporsi jumlah agregat kasar akan

meningkatkan volume rongga dalam campuran sehingga kepadatan campuran

menurun. Demikian juga sebaliknya, jika proporsi jumlah agregat kasar menurun,

90

maka proporsi agregat halusnya akan meningkat sehingga menyisakan sedikit rongga

saja, campuran akan lebih rapat dan kepadatan meningkat.

Pada campuran recycling gradasi tanpa ekstraksi fraksi agregat kasar cukup

dominan, sehingga untuk mendapatkan gradasi sesuai spesifikasi dilakukan

penambahan agregat halus dan filler. Sedangkan pada campuran recycling dengan

gradasi hasil ekstraksi diketahui bahwa fraksi agregat kasar yang kurang sehingga

untuk mendapatkan gradasi sesuai spesifikasi dilakukan penambahan agregat kasar.

Hal ini terlihat dari hasil penelitian dimana nilai densitas dari benda uji

recycling gradasi RAP hasil ekstraksi sebesar 2.065 gr/cm3, sedangkan nilai densitas

benda uji recycling campuran RAP gradasi tanpa ekstraksi adalah 1,085 gr/cm3.

1,085

2,0652,337

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

Dens

itas

(gr/c

m3 )

Benda Uji

Cam A Cam E DGEMsKonvensional

Gambar 4.14. Grafik Perbandingan Nilai Densitas

Pada campuran gradasi tanpa ekstraksi nilai densitasnya tidak memenuhi

persyaratan spesifikasi sifat campuran asphalt concrete (2 g/cm3 – 3 g/cm3) maka

perlu dilakukan evaluasi terhadap gradasi gabungan yakni dengan menambah

persentase proporsi agregat halus supaya nilai densitasnya meningkat.

91

4. Analisis Nilai Porositas Campuran

Penelitian yang telah dilakukan terhadap nilai porositas dari benda uji

menunjukan bahwa benda uji yang menggunakan campuran gradasi agregat RAP

tanpa ekstraksi didapat nilai porositas sebesar 22,589 %, sedangkan campuran

recyling dengan memakai gradasi RAP hasil ekstraksi mempunyai nilai porositas

sebesar 21,062 %.

Perbedaan nilai porositas ini disebabkan persentase pemakaian RAP pada

campuran gradasi tanpa ekstraksi cukup besar yakni 95 % tentunya nilai specific

gravity juga lebih kecil, maka akan membuat nilai porositas lebih besar. Hal ini

sesuai dengan hubungan nilai densitas dengan porositas dari benda uji, dimana

semakin menurunnya tingkat kepadatan benda uji maka semakin besar porositasnya.

22,58

21,062

20,00

20,50

21,00

21,50

22,00

22,50

23,00

Por

osita

s (%

)

Benda Uji

Cam A Cam E

Gambar 4.15. Grafik Perbandingan Nilai Porositas

5. Analisis Hasil Marshalll Properties Berdasarkan Optimum Bitumen Contens

a. Analisis Stabilitas.

Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban yang bekerja

tanpa perubahan bentuk, dan merupakan indikasi utama dalam pembuatan Asphalt

92

Concrete agar mempunyai stabilitas yang tinggi terhadap beban lalu lintas. Dalam

campuran aspal emulsi dikenal dua macam stabilitas, yaitu stabilitas kering (dry

stability) dan stabilitas rendaman (soaked stability). Pada stabilitas kering setelah

dilakukan curing, benda uji langsung diuji Marshalll. Sementara pada stabilitas rendaman,

pengujian dilakukan setelah benda uji direndam selama empat hari, untuk mengetahui

ketahanan atau keawetan campuran terhadap pengaruh air dan perubahan temperatur.

Nilai ini dipengaruhi oleh tingkat kelekatan agregat dengan aspal yang antara

lain bergantung pada bentuk dan jumlah pori agregat, sifat rheologi aspal, kadar

aspal, kepadatan, kandungan rongga dan gradasi agregat. Kepadatan yang tinggi, atau

porositas (VIM) yang kecil akan mengurangi infiltrasi air, maka kepadatan menjadi

faktor penting dalam mempertahankan stabilitas. Parameter pengukurannya

dinyatakan dengan nilai stabilitas sisa.

Perbandingan nilai stabilitas kering dan stabilitas setelah rendaman dari

campuran recycling dapat dilihat dari grafik pada Gambar 4.16 dan 4.17 berikut.

y = -156,98x2 + 1740,3x - 3685,5

800850900950

1000105011001150120012501300135014001450150015501600165017001750

4,20 4,60 5,00 5,40 5,80 6,20 6,60Kadar Aspal (% )

Stab

ilita

s (K

g)

Poly. (Soaked condition) Poly. (Oven condition)

Gambar 4.16. Perbandingan Nilai Stabilitas Campuran Recycling Gradasi Ekstraksi

93

y = -82,755x2 + 791,79x - 743,52

950

1000

1050

1100

1150

1200

1250

1300

3,60 4,00 4,40 4,80 5,20 5,60 6,00

Kadar Aspal Residu (% )

Stab

ilita

s (K

g)

Poly. (Oven Codition) Poly. (Soaked Condition)

Gambar 4.17. Perbandingan Nilai Stabilitas Campuran Recycling Gradasi Tanpa Ekstraksi

Berdasarkan grafik pada Gambar 4.16 dan 4.17 dapat dilihat bahwa

penambahan aspal akan meningkatkan stabiltas campuran sampai pada titik optimum.

Penurunan stabilitas perendaman pada campuran recycling disebabkan air

masuk ke dalam rongga campuran dan melemahkan ikatan antar partikel agregat.

Dari kondisi di atas juga terlihat bahwa nilai stabilitas kering benda uji dari

gradasi hasil ekstraksi cenderung lebih tinggi dibandingkan benda uji gradasi tanpa

ekstraksi. Hal ini disebabkan presentase agregat baru pada campuran gradasi hasil

ekstraksi lebih besar dibandingkan campuran gradasi tanpa ekstraksi.

Persentase kehilangan stabilitas akibat perendaman selama 4 hari dilihat

dengan membandingkan nilai stabiltas kering dengan nilai stabilitas basah. Stabilitas

sisa pada pengujian ini > 50 % masih memenuhi persyaratan campuran DGEMs.

Sedangkan nilai stabilitas kering pengujian lebih besar dari 800 kg

sebagaimana disyaratkan untuk campuran memakai aspal emulsi (Dense Graded

Emulsion Mixture), berarti nilai stabilitas kedua jenis campuran memenuhi syarat.

94

b. Analisis Kelelehan ( Flow )

Kelelehan merupakan parameter empiris sebagai indikator kelenturan atau

perubahan bentuk plastis campuran beraspal akibat beban. Faktor yang

mempengaruhi nilai kelenturan yaitu penggunaan aspal dan rongga dalam mineral

agregat. Campuran dengan nilai VMA kecil menyebabkan penggunaan aspal rendah,

dan menghasilkan nilai VIM yang kecil akibatnya nilai kelenturan campuran rendah.

2,503,003,504,004,505,005,506,006,50

4,20 4,60 5,00 5,40 5,80 6,20 6,60

Kadar Aspal Residu(% )

Flow

(mm

)

Linear (Soaked Condition) Linear (Oven Condition)

Gambar 4.18. Perbandingan Nilai Flow Campuran Recycling Gradasi Ekstraksi

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

3,60 4,00 4,40 4,80 5,20 5,60 6,00

Kadar Aspal Residu (%)

Flow

(mm

)

Linear (Soaked Conditiaon) Linear (Oven condition)

Gambar 4.19. Perbandingan Nilai Flow Campuran Recycling Gradasi Tanpa Ekstraksi

95

Kecenderungan nilai kelelehan akan naik seiring dengan penambahan

prosentase kadar aspal.

Berdasarkan hasil pengujian Marshalll pada campuran recycling dengan

memakai gradasi RAP hasil ekstraksi maupun gradasi RAP tanpa ekstraksi

mempunyai nilai kelelehan cukup besar, menunjukkan bahwa campuran mempunyai

daya tahan yang cukup baik terhadap deformasi. Berdasarkan grafik pada Gambar

4.18 dan Gambar 4.19, dapat dilihat bahwa nilai flow campuran recycling > 2 mm,

memenuhi persyaratan spesifikasi minimal 2 mm.

c. Analisis Marshalll Quotient

Hasil Bagi Marshalll atau Marshalll Quotient (MQ) adalah perbandingan

antara stabilitas dan kelelehan merupakan indikator terhadap kekakuan empiris

campuran. Makin tinggi nilai MQ, maka makin tinggi kekakuan campuran dan

semakin rentan campuran tersebut terhadap keretakan.

Perbandingan Marshalll Question disajikan dalam Grafik 4.20 berikut.

259,57

326,28

200

0,0050,00

100,00150,00200,00250,00300,00350,00

Mar

shal

l Que

tiont

(k

g/m

m)

Benda Uji

Cam A Cam E Spesifikasi

Gambar 4.20. Perbandingan Hasil Marshall Quotient

96

Nilai Marshalll Quotient benda uji yang menggunakan campuran gradasi

agregat RAP hasil ekstraksi menghasilkan Marshalll Quotient yang lebih tinggi

dibanding benda uji dari campuran gradasi RAP tanpa ekstraksi. Hal ini disebabkan

persentase pemakaian aspal pada campuran gradasi RAP hasil ekstraksi menjadi

relatif berkurang karena sudah dikurangi dengan kandungan aspal dalam RAP.

Perkerasan yang dihasilkan lebih kaku dan cenderung lebih cepat retak

dibandingkan campuran dengan gradasi RAP tanpa ekstraksi.

Nilai Marshalll Quotient hasil penelitian campuran recycling gradasi RAP

hasil Ekstraksi pada kadar aspal optimum adalah 326,28 kg/mm dan campuran

gradasi tanpa ekstraksi pada kadar aspal optimum adalah 259,57 kg/mm, jadi lebih

besar dari 200 kg/mm.

Bila dibandingkan dengan persyaratan campuran laston yaitu yaitu

200kg/mm sampai dengan 500 kg/mm maka nilai Marshall Quotient masih

memenuhi.

6. Analisis Hasil Pengujian UCS

Berdasarkan penelitian terhadap nilai kuat tekan dari benda uji pada kondisi

suhu ruang 25 °C memiliki nilai kuat tekan vertikal yang lebih tinggi dibandingkan

benda uji kondisi 40 °C. Untuk benda uji dengan campuran gradasi RAP hasil

ekstraksi kehilangan nilai kuat tekan sebesar 18,90%, sedangkan untuk campuran

gradasi RAP tanpa ekstraksi kehilangan nilai kuat tekan sebesar 27,99%.

97

1345,028

1090,696

0,000

200,000

400,000

600,000

800,000

1000,000

1200,000

1400,000

UCS

(Kpa

)

25 ºC 40 ºC Suhu Pengujian

Gambar 4.21. Perbandingan nilai UCS Campuran Gradasi RAP Hasil Ekstraksi

1528,44

1100,478

0200400600800

1.0001.2001.4001.600

UCS

(Kpa

)

Suhu Pengujian25 ºC 40 ºC

Gambar 4.22. Perbandingan nilai UCS Campuran Gradasi RAP Tanpa Ekstraksi

1528,441345,028

2489,594

0,00

500,00

1000,00

1500,00

2000,00

2500,00

UCS

(Kpa

)

Benda Uji

DGEMsKonvensional

Cam. A Cam. E

Gambar 4.23. Perbandingan nilai UCS dengan Penelitian sebelumnya.

98

Dari hasil pengujian kuat tekan yang telah dilakukan menunjukan bahwa

benda uji dengan agregat RAP gradasi ekstraksi mempunyai nilai tekan sebesar

1345,023 KPa sedangkan benda uji dari agregat tanpa ekstraksi mempunyai kuat

tekan lebih besar yaitu 1528,44 KPa berarti kemampuan menahan beban yang lebih

baik dibandingkan benda uji dengan agregat hasil ekstraksi. Kondisi ini disebabkan

rendahnya persentase aspal baru serta belum terjadinya ikatan yang baik dengan

aspal lama pada campuran.

Nilai kuat tekan hasil pengujian ini juga lebih kecil dibandingkan pengujian

campuran aspal emulsi oleh Hanief, 2006, dimana nilai UCS untuk benda uji dengan

filler abu batu sebesar 2480,504 KPa. Hal ini disebabkan bentuk agregat hasil

bongkaran sudah mengalami perubahan dan deformasi akibat pegarukan dan

pembebanan selama masa layan. Sesuai dengan konsep dasar aspal beton yang

memiliki gradasi menerus, bentuk agregat yang mendekati kubus akan membuat

susuan agregat yang lebih baik dari agregat batuan yang memiliki sudut lebih banyak

sehingga kemampuan perkerasan akan lebih baik dalam menahan beban vertikal.

7. Analisis Hasil Pengujian ITS

Hasil pengujian kuat tarik tidak langsung untuk campuran recycling campuran

gadasi RAP pada suhu ruang 25 °C adalah 77,87 KPa, pengujian pada suhu 40 °C

nilainya tinggal 37,406 KPa. Berarti terjadi kehilangan kuat tarik tidak langsung

sebesar 48, 04%.

Nilai ITS campuran recycling gradasi RAP tanpa ekstraksi pada suhu 25 °C

adalah 86,669 KPa, pada suhu 40 °C nilainya adalah 44,401 KPa, persentase

99

kehilangan kuat tarik tidak langsung 55,23% .Jadi pada suhu 40 °C tersebut

kemungkinan deformasi lebih tinggi dibanding pada suhu 25 °C.

Perbandingan hasil pengujian disajikan pada Gambar 4.24dan Gambar 4.25.

77,877

37,406

0,00010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,000

ITS

(Kpa

)

25 ºC 40 ºC Suhu Pengujian

Gambar 4.24. Perbandingan Nilai ITS Campuran Gradasi RAP Hasil Eksraksi

86,669

44,401

0,000

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

ITS

(Kpa

)

25 ºC 40 ºC Suhu Pengujian

Gambar 4.25. Perbandingan Nilai ITS Campuran Gradasi RAP Tanpa Eksraksi

Nilai ITS sebesar campuran aspal emulsi DGEMs dengan filler fly ash

161,883 KPa sesuai penelitian Hanief (2006). Nilai ITS campuran penelitian ini

lebih rendah sekitar 50 %. Gambaran perbandingan dapat dilihat pada Gambar 4.26.

berikut.

100

86,669 77,877

161,88

0,00020,00040,00060,00080,000

100,000120,000140,000160,000180,000

ITS

(Kpa

)

Cam. A Cam. E DGEMsKonvensional

Benda Uji

Gambar 4.26. Perbandingan Nilai ITS Pengujian dengan DGEMs Konvensional

Dari Gambar 4.26 tersebut di atas dapat dilihat bahwa kuat tarik tidak

langsung campuran agregat gradasi RAP tanpa ekstraksi lebih baik 10,14%

dibandingkan gradasi agregat hasil ekstraksi. Penyebabnya adalah belum terjadinya

ikatan yang sempurna antara agregat dengan aspal serta persentase kandungan aspal

efektif yang rendah pada campuran gradasi agregat hasil ekstraksi.

Rendahnya nilai kuat tarik tidak langsung secara umum dibandingkan

campuran DGEMs konvensional disebabkab oleh tingginya persentase pemakaian

RAP yakni 90% - 95%, serta belum tercapainya ikatan yang sempurna antar agregat

akibat kurangnya kohesi pada material bongkaran.

8. Analisis Nilai Regangan

Perhitungan nilai regangan untuk campuran recycling campuran gadasi RAP

pada suhu ruang 25 °C adalah 0,00195, pengujian pada suhu 40 °C nilainya naik 35%

menjadi 0,003. Nilai regangan campuran recycling gradasi RAP tanpa ekstraksi pada

101

suhu 25 °C adalah 0,00632 sedang pada suhu 40 °C nilainya adalah 0,00713,

persentase peningkatan regangan 11,36%.

Kondisi ini mengindikasikan bahwa nilai regangan benda uji akan naik

pada suhu 40 °C .

Secara lengkap perbandingan nilai regangan terhadap suhu pengujian dapat

kita lihat pada grafik yang disajikan pada Gambar 4.27 dan 4.28 berikut.

0,00195

0,003

0,00000

0,00050

0,00100

0,00150

0,00200

0,00250

0,00300

Rega

ngan

25 ºC 40 ºC Suhu Pengujian

Gambar 4.27. Perbandingan Nilai Regangan Gradasi Hasil Ekstraksi

0,00632

0,00713

0,005800,006000,006200,006400,006600,006800,007000,00720

Rega

ngan

40 ºC 25 ºC

Suhu Pengujian

Gambar 4.28. Perbandingan Nilai Regangan Gradasi Tanpa Ekstraksi

102

9. Analisis Nilai Modulus Elastisitas

Bila nilai regangan cenderung naik sesuai kenaikan suhu benda uji tapi nilai

modulus elastisitas akan turun sesuai kenaikan suhu benda uji. Sesuai hasil

perhitungan nilai modulus elastisitas campuran recycling campuran gadasi RAP pada

suhu ruang 25 °C adalah 39625,98 KPa, pengujian pada suhu 40 °C nilainya turun 65

% menjadi 13702,11 KPa.

Nilai modulus elastisitas campuran recycling gradasi RAP tanpa ekstraksi

pada suhu 25 °C adalah 14881,05 KPa sedang pada suhu 40 °C nilainya adalah

6303,76 KPa persentase peningkatan regangan 57,64%.

Kondisi ini mengindikasikan bahwa nilai modulus elastisitas benda uji akan

akan turun pada suhu 40 °C.

Perbandingan nilai modulus elastisitas terhadap suhu pengujian dapat kita

lihat pada grafik seperti Gambar 4.29 dan 4.30 berikut.

39625,98

13702,11

05000

10000150002000025000300003500040000

Mod

ulus

Ela

stsi

tas

(KPa

)

25 ºC 40 ºC Suhu Pengujian

Gambar 4.29. Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas Gradasi hasil Ekstraksi

103

14881,05

6303,76

02000400060008000

10000120001400016000

Mod

ulus

Ela

stsi

tas

(KPa

)

40 ºC 25 ºC Suhu Pengujian

Gambar 4.30. Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas Gradasi Tanpa Ekstraksi

Modulus elastistas campuran recycling gradasi RAP hasil ekstraksi lebih

tinggi sebesar 62,45% dibandingkan modulus elastisitas campuran recycling gradasi

RAP tanpa ekstraksi. Perbandingan tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.31. berikut.

14881,05

39625,98

05000

10000150002000025000300003500040000

Mod

ulus

Ela

stis

itas

(Kpa

)

Cam ECam A

Benda Uji

Gambar 4.31. Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas

104

10. Analisis Hasil Pengujian Permeabilitas.

Dari hasil penelitian terlihat bahwa campuran agregat gradasi hasil ekstraksi

memiliki angka permeabelitas lebih besar yaitu 8,84x10-4 m/dt sedangkan campuran

gradasi agregat RAP tanpa ekstraksi mempunyai angka permeabelitas sebesar

6,84x10-4.cm/dt Perbedaan sebesar 22,62% ini terjadi karena porositas dan kepadatan

campuran gradasi agregat RAP tanpa ekstraksi lebih kecil dibandingakan campuran

dengan agregat gradasi hasil ekstraksi. Kondisi ini menunjukan bahwa densitas

berbanding lurus dengan koefisien permeabilitas yang dimiliki campuran.

Perbandingan permeabilitas campuran daur ulang hasil pengujian dengan

permeabilitas penelitian hotmix disajikan pada Gambar 4.32 berikut.

6,84E-04

8,84E-047,82E-04

0,00E+001,00E-042,00E-043,00E-044,00E-045,00E-046,00E-047,00E-048,00E-049,00E-04

Perm

eabi

litas

(cm

/dt)

Cam. A Cam. E Hotmix Benda Uji

Gambar 4.32. Perbandingan Nilai Koefisien Permeabilitas

11. Rekapitulasi Hasil Penelitian

Dari keseluruhan hasil penelitian direkapitulasi dalam Tabel 4.27 berikut ini.

105

Tabel 4.27. Rekapitulasi Hasil Penelitian Campuran Spesifikasi

No Jenis Pengujian Agregat

Ekstraksi

Agregat

tanpa

Ekstraksi

Min Maks

Pengujian

Lain

1 Stabilitas (kg) 1137,95 1150,42 800 - -

2 Flow (mm) 3,5 3,92 2,00 - -

3 Marshalll Quotient (kg/mm) 326,29 259,57 200 350 -

4 Densitas (gr/cm3) 2,065 1,985 2 3 -

5 Porositas (%) 21,062 22,589 3 5 -

6 UCS (KPa) 1345,03 1528,44 - - 2489,59

7 ITS (KPa) 77,87 86,67 - - 161,88

8 Regangan 0,002000 0,006300 - - -

9 Modulus elastisitas (KPa) 46624,100 14881,050 - - -

10 Permeabilitas (cm/detik) 8,84x10-4 6,84x10-4 Poor drainege -

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisis data dapat diperoleh beberapa

kesimpulan sebagai berikut.

1. Dari hasil pengujian ekstraksi bahan bongkaran aspal beton diketahui kadar aspal

pada RAP adalah 4,80 %. Hasil pemeriksaan abrasi dan analisa saringan

menujukan adanya degradasi ukuran butir dan perubahan proporsi agregat.

2. Karakteristik Marshall perkerasan lentur dengan bahan pokok reclaimed asphalt

pavement secara campuran dingin memakai aspal emulsi relatif memenuhi

persyaratan, tapi angka porositas terlalu tinggi sehingga perkerasan cenderung

bersifat porous. Hasil pengujian menunjukan bahwa kekuatan awal benda uji

recycling Gradasi RAP hasil ekstraksi lebih rendah dibandingkan benda uji

gradasi RAP tanpa ekstraksi, namun relatif lebih aman dari resiko terjadinya

kerusakan-kerusakan akibat pemakaian aspal yang berlebihan (bleeding,

keriting, sungkur, dll).

3. Pemanfaatan material RAP sebagai bahan campuran aspal beton campuran dingin

memakai aspal emulsi untuk rehabilitasi dan pemeliharaan jalan cukup layak dan

memenuhi syarat dengan catatan perlu beberapa koreksi pada JMF agar didapat

hasil yang optimum.

106

107

B. Saran

Beberapa saran yang berkaitan dengan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Pada penelitian lebih lanjut material daur ulang dengan campuran dingin untuk

Open Graded Emulsion Mixture (OGEMs).

2. Guna mengkaji tingkat kesulitan pekerjaan daur ulang dengan aspal emulsi perlu

pengujian lebih lanjut antara lain dengan mengadakan pengujian skala lapangan,.

dengan memakai gradasi RAP hasil ekstraksi sehingga nilai aspal lama yang

terkandung dalam RAP tetap bermanfaat dan aman dari resiko kerusakan-

kerusakan akibat pemakaian aspal yang berlebihan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1976. Manual Pemeriksaan Bahan Jalan. Direktorat Jendral Bina Marga,

Jakarta.

Brown, Stephen. 1990. The Sheel Bitumen Handbook. United Kingdom.

Cabrera, J.G and Dixon, JR. 1994. Performance and Durability of Bituminous

Materials. The University of Leeds. UK.

Departemen Pekerjaan Umum. 1987. Petunjuk Pelaksanaan Lapis aspal beton

(Laston) Untuk Jalan Raya. Direktorat Jendral Bina Marga, Jakarta

Epps J. A., Little D. N. and Holmgreen R. J. 1980. Guidelines for Recycling

Pavement Materials. Transportation Research Board. Washington D. C.

Hutama Prima, PT. Aspal Emulsi. Brosur PT. Hutama Prima. Cilacap

OECD (Organization for Economic Co-operation and Development). 1978. Road

Research Maintenance Technique for road Surfacings. Publication Office OECD.

Paris Prancis.

Reichert, U. 2004. Wirtgen Cold Recycling Manual. Wirtgen GmbH. West

Germany.

Setyawan, A. 2003. Development of Semi flexible Heavy-Duty Pavement. The

University of Leed. UK.

Silvia Sukirman. 1992. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Nova. Bandung.

Stock, A. 1998. Asphalt Surfacings : Recycling Materials. Edited by C.J. Nicholls.

Cambridge University Press. U.K.

Thanaya, I.N.A. 2003. Improving The Performance of Cold Bituminous Emulsion

Mixtures (CBEMs) Incorporating Waste Material. The University of Leeds. UK.

108

109

The Asphalt Institut. 1991. Asphalt Hot Mix Recycling, MS-20. Agustus 1981.

Maryland USA.

Totomiharjo, S. 1994. Bahan dan Struktur Jalan Raya. Biro Penerbit. KMTS JTS

FT UGM. Yogyakarta

Woodside, A. P. Phillips, and A. Mills. 1999. Performance and Durability of

Bituminous Material and Hydraulic Stabilised Composites: Maximisation of Recycled

Asphalt Use In Cold Mix and Hot Mix. Proc. 3rd European Symposium. Leeds

University. U.K.

Wright, H. Paul and Paquette, J.R. 1979. Highway engineering. John Willeey and

Sons, Inc. New York.