TUGAS AKHIR

PENGARUH PEMANFAATAN KAPUR PADAM SEBAGAI FILLER PADA

STABILITAS CAMPURAN ASPAL EMULSI YANG MENGGUNAKAN ASBUTON

Disusun Oleh:

IBRAHIM

D111 13 531

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

`

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil‘aalamin, atas rahmat dan hidayah yang telah

dilimpahkan oleh Allah SWT., maka penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini,

yaitu sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin.

Penulis menyadari bahwa di dalam tugas akhir yang sederhana ini terdapat

banyak kekurangan dan sangat memerlukan perbaikan secara menyeluruh.

Tentunya hal ini disebabkan keterbatasan ilmu serta kemampuan yang dimiliki

penulis, sehingga dengan segala keterbukaan penulis mengharapkan masukan dari

semua pihak.

Tentunya tugas akhir ini memerlukan proses yang tidak singkat.

Perjalanan yang dilalui penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak lepas

dari tangan-tangan berbagai pihak yang senantiasa memberikan bantuan, baik

berupa materi maupun dorongan moril. Olehnya itu dengan segala kerendahan

hati, ucapan terima kasih, penghormatan serta penghargaan yang setinggi-

tingginya penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu, yaitu

kepada:

1. Kedua orang tua tercinta, yaitu ayahanda Madi, dan ibunda Rasinah, atas kasih

sayang dan segala dukungan selama ini, baik spritiual maupun materi, serta

seluruh keluarga besar atas sumbangsih dan dorongan yang telah diberikan.

iii

2. Bapak Dr. Ing. Ir. Wahyu H. Piarah, MS., M.Eng, selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin Makassar.

3. Bapak Dr. Ir. Muhammad Arsyad Thaha, MT. dan Bapak Ir. H. Achmad Bakri

Muhiddin, Msc. Ph.D., selaku Ketua dan Sekretaris Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin Makassar.

4. Bapak Prof. Dr. Eng. Muh. Wihardi Tjaronge, ST., M.Eng., selaku dosen

pembimbing I, atas segala kesabaran dan waktu serta nasihat spiritual yang

telah diluangkannya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan mulai dari

awal penelitian hingga terselesainya penulisan tugas akhir ini.

5. Bapak Dr. Ir. Abd. Rahman Djamaluddin, MT, selaku dosen pembimbing II,

yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan

pengarahan mulai dari awal penelitian hingga terselesainya penulisan tugas

akhir ini serta selaku Kepala Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin yang telah memberikan izin atas

segala fasilitas yang digunakan.

6. Bapak Abrar, yang telah memberikan kesempatan untuk ikut dalam tim

penelitian beliau, serta telah banyak memberikan bantuan baik berupa

masukan, saran, serta menyediakan segala keperluan dalam penelitian ini.

7. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin Makassar.

8. Bapak Alm. Sudirman Sitang, ST., selaku Laboran Laboratorium Struktur dan

Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin atas segala

bimbingan selama pelaksanaan penelitian di laboratorium.

iv

9. Kepala Seksi Pengujian dan Peralatan BBPJN VI serta karyawan yang telah

membimbing dan membantu kami dalam penelitian.

10. Kak Ari, Kak Dimas, Kak Miswar, Kak Edo, Kak Ikram, Kak Boby, Kak

Faldy, Kak Sabrina Harahap, Kak Rima, Kak Adit, Kak Yessy, Kak Ismi, Kak

Danny, Kak Ivany selaku kakak-kakak di Laboratorium Riset Ecomaterial,

yang senantiasa memberikan dukungan semangat dalam menyelesaikan

penelitian ini.

11. Saudara-saudariku seangkatan 2013 Teknik Sipil, yang senantiasa

memberikan semangat dan dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini. Keep

on Fighting Till The End.

Tiada imbalan yang dapat diberikan penulis selain memohon kepada Allah

SWT., melimpahkan karunia-Nya kepada kita semua, Aamiin. Semoga karya ini

dapat bermanfaat bagi kita semua.

Makassar, Mei 2017

Penulis

v

ABSTRACT

The emulsion asphalt mixture construction is easier, fuel efficient and more

environmentally friendly than the use of hot asphalt mixture. In addition, the mixing

process of bitumen emulsion is simpler, using only concrete mixer or agitating truck

as mixer and water as emulsifier and additive. In addition, there is now

considerable effort to address damage to AC-WC pavement layers such as the use

of additives added to asphalt binder as an anti-stripping agent and in addition to

improving resistance to deformation such as the Rutting. One of the ingredients that

has been used as a binder is hydrated lime. This study aims to determine the

effective asphalt content and Marshall parameters of asphalt emulsion mixture

using hydrated lime as filler material. The test results showed that the effective

asphalt emulsion content used in the mixture was 5.5% of the total asphalt emulsion

mixture. The stability value of the emulsion asphalt mixture that did not use

hydrated lime was 1288.80 kg, while the stability of the mixture with hydrated lime

content of 25%, 50%, 75%, and 100% was 1411,71 kg, 1503.02 kg, 1597.83 kg ,

and 1699.67 kg, respectively. This means that lime contributes positively in

increasing the stability value of the asphalt emulsion mixture with an increase of

31.88%.

Key Words : Asphalt Emulsion, Asbuton, hydrated lime, Stability.

ABSTRAK

Konstruksi campuran aspal emulsi lebih mudah, hemat bahan bakar dan lebih

ramah lingkungan dibandingkan penggunaan campuran aspal panas. Selain itu,

proses pencampuran emulsi aspal lebih sederhana, hanya menggunakan mixer

beton atau truk agitasi sebagai mixer dan air sebagai pengemulsi dan aditif. Selain

itu, sekarang ada banyak usaha untuk mengatasi kerusakan lapisan perkerasan AC-

WC seperti penggunaan aditif yang ditambahkan ke pengikat aspal sebagai agen

anti-pengupasan dan sebagai tambahan untuk meningkatkan ketahanan terhadap

deformasi seperti Rutting. Salah satu bahan yang telah digunakan sebagai pengikat

adalah kapur terhidrasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan aspal

efektif dan parameter Marshall campuran emulsi aspal menggunakan kapur

terhidrasi sebagai bahan pengisi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kandungan

emulsi aspal efektif yang digunakan dalam campuran adalah 5,5% dari total

campuran emulsi aspal. Nilai stabilitas campuran aspal emulsi yang tidak

menggunakan kapur terhidrasi adalah 1288,80 kg, sedangkan stabilitas campuran

dengan kadar kapur terhidrasi 25%, 50%, 75%, dan 100% adalah 1411,71 kg,

1503,02 kg, 1597,83 kg, dan 1699,67 kg. Ini berarti bahwa kapur padam

berkontribusi positif dalam meningkatkan nilai stabilitas campuran emulsi aspal

dengan kenaikan 31,88%.

Kata Kunci : Aspal Emulsi, Asbuton, Kapur Padam, Stabilitas.

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ......................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ................................................................................................... iii

DAFTAR ISI.................................................................................................................. v

DAFTAR TABEL.......................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN

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

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

1.3. Tujuan Penelitian ................................................................................ 3

1.4. Manfaat Penelitian .............................................................................. 3

1.5. Batasan Masalah.................................................................................. 4

1.6. Sistematika Penulisan ......................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Aspal Emulsi ....................................................................................... 6

2.1.1. Definisi Emulsi ....................................................................... 7

2.1.2. Kalsifikasi dan Pemberian Nama Emulsi................................ 11

2.1.3. Pengujian Emulsi .................................................................... 15

2.1.4. Aplikasi Emulsi....................................................................... 15

2.1.5. Pembuatan Emulsi................................................................... 17

2.2. Aspal Buton......................................................................................... 20

2.3. Agregat ................................................................................................ 25

2.4. Kapur Padam....................................................................................... 31

vii

2.5. Pengujian Aspal dengan Metode Marshall ......................................... 33

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Umum.................................................................................................. 39

3.2. Waktu dan Lokasi Penelitian .............................................................. 40

3.3. Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 40

3.4. Pengumpulan Data Penelitian ............................................................. 41

3.5. Pengambilan Material Penelitian ........................................................ 41

3.6. Pemeriksaan Karakteristik Material .................................................... 41

3.6.1. Pemeriksaan Karakteristik Agregat ........................................ 42

3.6.2. Hasil Pemeriksaan Karakteristik BGA ................................... 42

3.6.3. Karakteristik Aspal Emulsi Jenis CSS-1h EA-60 .................. 44

3.6.4. Gradasi Campuran Aspal Dingin .......................................... 44

3.6.5. Gradasi Campuran dan Mix Design ...................................... 45

3.7. Pembuatan Benda Uji.......................................................................... 46

3.8. Pemeriksaan Karakteristik Campuran Aspal Beton dengan

Metode Marshall ................................................................................. 47

3.8.1. Mix Design Metode Marshall ................................................. 47

3.8.2. Karakteristik Metode Marshall ............................................... 48

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Material ......................................... 54

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat ............................... 54

4.1.2. Penentuan Gradasi Campuran ................................................. 55

4.1.3. Kadar Aspal Emulsi Efektif ................................................... 56

4.1.4. Mix Design ............................................................................. 57

4.2. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Campuran Aspal Beton dengan

Metode Marshall ................................................................................ 58

4.2.1. Hubungan Kadar Kapur padam dengan Stabilitas ................. 59

4.2.2. Hubungan Kadar Kapur Padam dengan flow ........................ 60

4.2.3. Hubungan Kapur Padam dengan Marshall Quetiont ............. 61

viii

4.2.4. Hubungan Kadar Kapur Padam dengan VIM ........................ 62

4.2.5. Hubungan Kadar Kapur Padam dengan VMA ....................... 63

4.3. Pola Keretakan ................................................................................... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 67

5.2. Saran ................................................................................................... 67

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tingkatan Aspal Emulsi Berdasarkan ASTM dan AASHTO................11

Tabel 2.2. Spesifikasi Aspal Emulsi Kationik ........................................................12

Tabel 2.3. Tingkatan Aspal Emulsi Anionik...........................................................13

Tabel 2.4. Tipe Penggunaan Aspal Emulsi............................................................. 17

Tabel 2.5. Tipikal Hasil Analisa Kimia Pembentuk Bitumen Asbuton ..................21

Tabel 2.6. Ketentuan Aspal Buton Granular ...........................................................22

Tabel 2.7. Persyaratan Agregat Kasar .....................................................................26

Tabel 2.8. Persyaratan Agregat Halus.....................................................................27

Tabel 3.1. Metode Pengujian Karakteristik Agregat Kasar ....................................42

Tabel 3.2. Metode Pengujian Karakteristik Abu Batu ...........................................42

Tabel 3.3. Metode Pengujian Karakteristik Aspal Buton Granular ........................ 43

Tabel 3.4. Hasil Pemeriksaan Buton Granular Aspal (BGA) ................................ 43

Tabel 3.5. Karakteristik Aspal emulsi CSS-1h EA-60............................................44

Tabel 3.6. Rencana Jumlah Benda Uji ....................................................................47

Tabel 3.7. Ketentuan Sifat-sifat Campuran dingin AC-WC..........................................51

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Kasar....................................54

Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Abu Batu............................................55

x

Tabel 4.3. Komposisi Material dalam Berat Untuk 1200 gram Benda Uji .............58

Tabel 4.4. Komposisi Material dalam Persen Untuk 1200 gram Benda Uji...........58

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Contoh Aplikasi Aspal Emulsi.......................................................... 7

Gambar 2.2. Tipe dari Beberapa Emulsi................................................................ 8

Gambar 2.3. Distribusi Ukuran Partikel Emulsi .................................................... 9

Gambar 2.4. Tahapan dalam Pemecahan Emulsi................................................... 10

Gambar 2.5. Diagram Pencampuran Aspal Emulsi Sistem Batch Plant................ 19

Gambar 2.6. Jenis-Jenis Gradasi Agregat .............................................................. 30

Gambar 2.7. Skematis VIM dan VMA .................................................................. 37

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian .................................................................... 40

Gambar 3.2. Alat Pengujian Marshall ................................................................... 51

Gambar 4.1. Gradasi Agregat Gabungan ............................................................... 56

Gambar 4.2. Hubungan Kandungan Kadar Kapur Padam Terhadap Nilai

Stabilitas............................................................................................ 59

Gambar 4.3. Hubungan Kandungan Kadar Kapur Padam Terhadap Nilai

Flow .................................................................................................. 60

Gambar 4.4. Hubungan Kandungan Kadar Kapur Padam Terhadap Nilai

Marshall Quetiont (MQ)................................................................... 61

Gambar 4.5. Hubungan Kandungan Kadar Kapur Padam Terhadap Nilai

VIM .................................................................................................. 62

Gambar 4.6. Hubungan Kandungan Kadar Kapur Padam Terhadap Nilai

VMA ................................................................................................ 63

xii

Gambar 4.7. Pola Retak Kadar Kapur Padam 0% ................................................ 64

Gambar 4.8. Pola Retak Kadar Kapur Padam 25% .............................................. 64

Gambar 4.9. Pola Retak Kadar Kapur Padam 50% .............................................. 65

Gambar 4.10. Pola Retak Kadar Kapur Padam 75% .............................................. 65

Gambar 4.11. Pola Retak Kadar Kapur Padam 100% ............................................ 65

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Hasil Pengujian Sifat-Sifat Fisik Agregat

Lampiran Tabel Gradasi Agregat Gabungan

Lampiran Hasil Pengujian Marshall Setiap Variasi

Lampiran Foto Penelitian

xiii

DAFTAR NOTASI

°C = Derajat celcius

% = Persen

cm = Centimeter

mm = Milimeter

Pen = Penetrasi

AC = Asphalt Concrete

AC WC = Asphalt Concrete Wearing Course

BGA = Buton Granular Asphalt

MQ = Marshall Quotient

VIM = Void in Mix

VMA = Void Mineral in Agregat

ASTM = American Society for Testing Materials

AASHTO = American Association of State Highway and Transportation

Officials

SNI = Standar Nasional Indonesia

KAO = Kadar Aspal Optimum

AC WC = Asphalt Concrete Wearing Course

BGA = Buton Granular Asphalt

MQ = Marshall Quotient

VIM = Void in Mix

VMA = Void Mineral in Agregat

PA = Kadar Aspal Efektif Perkiraan Terhadap Berat Agregat

AK = Persentase Agregat Kasar Tertahan Saringan No. 8

AH = Persentase Agregat Halus Lolos Saringan No. 8 Tertahan No.

200

F = Persentase Agregat Lolos Saringan No. 200

AR = Kadar Residu Dalam Campuran (%)

BA = Berat Jenis Aspal

xiv

CS = Berat Jenis Semu

DA = Berat Dalam Air (gr)

E = Berat di Udara (gr)

FS = Berat SSD (gr)

G = BJ Bulk – Berat Benda Uji (gr)

H = Berat Benda Uji (gr)

L = Berat Benda Uji Setelah Oven (gr)

KA = Kadar Air (%)

S = Stabilitas (kg)

F = Nilai Flow (mm)

ITS = Indirect Tensile Strength

P = Beban (N)

H = Tinggi/Tebal Benda Uji (mm)

D = Diameter Benda Uji (mm)

% BGA = Persentase BGA dalam campuran aspal emulsi

RS = Rapid Setting

MS = Medium Setting

SS = Slow Setting

s = Softer

h = Harder

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ditinjau dari pelaksanaan pekerjaan penggunaan aspal emulsi lebih mudah,

hemat bahan bakar dan lebih ramah lingkungan dibandingkan penggunaan aspal

keras. Proses pencampuran aspal keras dengan material lain/agregat

membutuhkan asphalt mixing plant (AMP) dan pada suhu yang mencapai 140 °C

atau dikenal dengan istilah campuran panas (hot mix). Sementara untuk proses

pencampuran aspal emulsi lebih sederhana hanya membutuhkan concrete mixer

atau molen sebagai alat pencampur menggunakan air sebagai bahan pengemulsi

dan bahan aditif. Proses ini dinamakan campuran dingin atau cold mix.

Berdasarkan analisa EI untuk memproduksi 1 ton campuran hot mix diperlukan

bahan bakar solar rata-rata 9,15 liter, sementara untuk proses cold mix diperlukan

rata-rata 1,02 liter per ton campuran. Untuk penghamparan di lokasi pekerjaan

suhu aspal hot mix harus berkisar 100 °C – 120 °C yang tentu saja hal ini sulit

dipertahankan jika cuaca hujan, sedangkan cold mix dihampar pada suhu ruangan

berkisar 25 °C – 32 °C sehingga pada saat pelaksanaannya cuaca tidak terlalu

berpengaruh. Selain dari itu jalan yang lokasinya jauh dari AMP, terutama jalan

yang terletak di pedalaman (pelosok) butuh penanganan yang sesegera mungkin

dilakukan (Rosalina dan Mulizar, September 2013: 1-10).

2

Bahan pengisi (filler) dalam campuran aspal beton adalah bahan yang lolos

saringan No.200 (0,075 mm). Bahan pengisi yang dapat digunakan ialah: abu

batu, kapur padam, portland cement (PC), debu dolomite, abu terbang, debu tanur

tinggi pembuat semen atau bahan mineral tidak plastis lainnya. Banyaknya bahan

pengisi dalam campuran aspal beton sangat dibatasi. Kebanyakan bahan pengisi,

maka campuran akan sangat kaku dan mudah retak disamping memerlukan aspal

yang banyak untuk memenuhi workability. Sebaliknya kekurangan bahan pengisi

campuran menjadi sangat lentur dan mudah terdeformasi oleh roda kendaraan

sehingga menghasilkan jalan yang bergelombang. Saat ini telah banyak upaya

yang telah dilakukan dalam mengatasi kerusakan-kerusakan pada lapis perkerasan

AC-WC seperti pemakaian bahan aditif yang ditambahkan kedalam bahan

pengikat aspal sebagai anti pengelupasan (stripping agent) dan sebagai bahan

aditif untuk meningkatkan ketahanan terhadap deformasi seperti alur (rutting).

Salah satu material yang telah digunakan sebagai bahan pengikat adalah kapur

padam.

Berdasarkan latar belakang di atas maka penggunaan aspal emulsi yang

menggunakan aspal alam Buton sebagai bahan pengikat dan kapur padam sebagai

bahan pengisi pada campuran aspal beton dapat dijadikan sebagai suatu penelitian

mengingat keuntungannya dibandingkan aspal keras. Oleh karena itu, maka

penulis mengangkat sebuah Tugas Akhir dengan judul “Pengaruh Pemanfaatan

Kapur Padam Sebagai Filler Pada Stabilitas Campuran Aspal Emulsi yang

Menggnakan Asbuton”.

3

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan diatas, maka yang

menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini :

1. Bagaimana kadar aspal efektif campuran aspal emulsi tanpa menggunakan kapur

padam sebagai bahan pengisi .

2. Bagaimana campuran aspal emulsi yang menggunakan kapur padam sebagai

bahan pengisi terhadap parameter Marshall.

3. Bagaimana pola keretakan yang terjadi setelah pengujian stabilitas marshall.

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini :

1. Untuk menentukan kadar aspal efektif campuran aspal emulsi yang menggunakan

kapur padam sebagai bahan pengisi.

2. Untuk menentukan parameter Marshall campuran aspal emulsi yang menggunakan

kapur padam sebagai bahan pengisi.

3. Untuk mengidentifikasi pola keretakan untuk semua variasi kadar kapur padam.

1.4. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat yaitu :

1. Memberikan gambaran tentang campuran aspal emulsi yang menggunakan aspal

alam Buton sebagai bahan subtitusi residu aspal minyak dan kapur padam sebagai

bahan pengisi berdasarkan kadar aspal efektif.

2. Memberikan gambaran tentang campuran aspal emulsi yang menggunakan kapur

padam sebagai bahan pengisi berdasarkan parameter Marshall.

4

1.5. Batasan Masalah

Batasan masalah yang digunakan sebagai ruang lingkup dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut :

1. Metode penelitian yang dilakukan yaitu berupa eksperimen murni di laboratorium.

2. Aturan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Standar Nasional Indonesia

(SNI)

3. Gradasi yang digunakan adalah gradasi rapat (dense graded).

4. Bahan pengikat yang digunakan adalah aspal emulsi jenis CSS-1h.

5. Buton granular asphalt (BGA) digunakan sebagai bahan subtitusi residu aspal

minyak.

6. Untuk penentuan kadar aspal efektif, digunakan aturan yang terdapat dalam dalam

buku 5 (Campuran Beraspal Dingin dengan Asbuton dan Peremaja Emulsi).

1.6. Sistematika Penulisan

Untuk tetap terarah pada tujuan penelitian yang hendak dicapai, maka perlu

disusun sebuah sistematika penulisan, dengan urutan sebaga iberikut:

BAB I Pendahuluan, berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan

penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, serta sistematika

penulisan. Bab pendahuluan menjelaskan poin permasalahan yang

diamati, menjelaskan tujuan pentingnya hasil penelitian bagi

pengembangan ilmu perkerasan jalan, ruang lingkup sebagai batasan

5

dalam penulisan, serta sistematika sebagai pengenalan isi per bab dalam

skripsi.

BAB II Tinjauan Pustaka, menjelaskan dasar teori tentang aspal emulsi, aspal

buton,buton granular aspal, agregat kasar (chipping), agregat halus, filler,

kapur padam, pengujian karakteristik agregat, gradasi, pengujian

karakteristik aspal emulsi, kadar aspal efektif dan pengujian parameter

Marshall.

BAB III Metode Penelitian, menerangkan penelitian secara umum baik dari segi

alur penelitian maupun waktu dan lokasi penelitian, metode pemeriksaan

komponen campuran yaitu agregat dan aspal emulsi yang menggunakan

aspal alam Buton serta metode penentuan kadar aspal efektif dan

pengujian parameter Marshall.

BAB IV Hasil dan Pembahasan, menyajikan data penelitian dan membahas analisis

dari data tersebut, untuk mencapai hasil dari penelitian.

BAB V Penutup, berisi kesimpulan hasil analisis data penelitian dan saran sebagai

hasil pandangan penelitian yang telah dilakukan sehubungan dengan

tujuan penelitian.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Aspal Emulsi

Aspal emulsi adalah aspal cair yang dihasilkan dengan cara

mendispersikan aspal keras bitumen ke dalam air atau sebaliknya dengan bantuan

bahan pengemulsi. Aspal emulsi merupakan hasil dispersi bahan aspal semen

dalam air secara merata dengan menggunakan emulsifier yang berfungsi mengikat

molekul aspal dengan molekul air. Dalam suatu campuran emulsi, kandungan

aspal umumnya berkisar ± 55-75% dan kandungan bahan pengemulsi (emulsifier)

± 3 %.

Penggunaan aspal emulsi di mulai pada awal abad ke-20. Saat ini 5%

sampai 10% dari kelas aspal yang digunakan adalah dalam bentuk emulsi, tetapi

penggunaan aspal emulsi sangat bervariasi antar Negara. Amerika Serikat adalah

produsen terbesar di dunia dari aspal emulsi. Keuntungan dari aspal emulsi

dibandingkan dengan aspal panas adalah dapat mengurangi pengikat yang dapat

terkait dengan aplikasi suhu rendah, kompatibilitas dengan binder berbasis air

yang lain seperti lateks karet, semen dan pelarut-pelarut redah. Peran komponen

aspal emulsi seperti pengemulsi atau emulsifier, asam atau alkali, dan aditif-dalam

menentukan sifat fisik dan reaktivitas emulsi dapat dijelaskan. Klasifikasi aspal

emulsi dapat dibedakan menjadi beberapa berdasarkan nilai reaktivitas, muatan

partikel, dan sifat fisik yang dapat dijelaskan. Dua puluh tahun terakhir telah

terlihat kemajuan dalam pemahaman tentang bagaimana pengaruh kimia dari

kinerja emulsi yang terjadi. Akibatnya formulasi dapat dikembangkan untuk

7

mengoptimalkan kinerja dari bahan konstruksi atau proses konstruksi yang bukan

hanya untuk memenuhi spesifikasi standar tetapi lebih dari itu yakni mudah dalam

perawatan, cepat kering dan bahan dingin yang dicampur memiliki sifat yang lebih

baik.

Gambar 2.1. Contoh aplikasi aspal emulsi(sumber: Ertech.com, 2000)

2.1.1. Definisi Emulsi

Menurut Alan James, Overview of Asphalt Emulsion, Transportation

Research Circular E-C102, 2006 menyatakan bahwa emulsi adalah fase terdispersi

dari suatu cairan kedalam cairan lain. Contoh umum dalam kehidupan sehari-hari

seperti susu, mentega, mayones, dan krim kosmetik. Emulsi dapat dibentuk oleh

dua cairan yang tidak bercampur, tetapi dalam banyak kasus, emulsi adalah suatu

peristiwa yang merupakan salah satu fase air. Secara umum, emulsi dapat

dikategorikan menjadi :

1. Minyak dalam air (O /W), emulsi adalah suatu yang berasal dari fase lanjutan

yang di dispersi di dalam cairan berminyak.

8

2. Air dalam minyak (W /O) ‘terbalik’, emulsi adalah suatu yang mempunyai fase

kontinyu yaitu minyak dan fase dispersi air.

3. W/O/W, emulsi adalah beberapa tetesan aspal mungkin berisi tetesan air kecil

dalam aspal emulsi yang dapat memiliki struktur yang lebih kompleks.

Viskositas emulsi dan terutama perubahan viskositas emulsi selama

penyimpanan sangat dipengaruhi oleh fase internal air (6,7).

Dalam beberapa emulsi, fase disperse mengandung fase lain yang mungkin

tidak memiliki komposisi yang sama sebagai fase kontinyu. Hal ini ditunjukkan

pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Tipe dari beberapa emulsi (a) Emulsi O/W , (b) Emulsi W/O, dan (c)Emulsi W/O/W.

Sumber : James, A. Overview of Asphalt Emulsion, Transportation ResearchCircular E-C102, 2006.

Aspal standar (aspal) emulsi biasanya bagian dari O/W (oil in water) jenis

dan mengandung dari 40% sampai 75% aspal, 0,1% sampai 2,5% bahan

pengemulsi atau biasa dikenal dengan emulsifier, 25% sampai 60% air ditambah

beberapa minor komponen bahan penyusun. Tetesan aspal berukuran antara 0,1-20

9

mikron diameter. Emulsi dengan ukuran partikel dalam kisaran ini kadang-kadang

disebut sebagai macroemulsions. Macroemulsions adalah cairan coklat dengan

konsistensi dari susu krim ganda, yang sebagian besar tergantung pada kadar aspal

atau kadar bitumen dan ukuran partikel.

Ada beberapa distribusi ukuran partikel dalam emulsi dan distribusi ini

dipengaruhi oleh komposisi emulsi dan alat yang digunakan dalam memproduksi

emulsi. Ukuran partikel dan distribusi ukuran partikel dari tetesan emulsi ini

sangat mempengaruhi sifat fisik emulsi, seperti viskositas dan stabilitas

penyimpanan. Rata-rata ukuran partikel yang lebih besar dapat menurunkan

viskositas atau kekentalan dari emulsi, seperti halnya distribusi ukuran partikel

yang luas atau bimodal. Ukuran partikel juga dapat mempengaruhi kinerja emulsi.

Hal ini dapat ditunjukkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. (a) Distribusi ukuran partikel aspal emulsi dan (b) Mikrograf dariaspal emulsi

Sumber : James, A. Overview of Asphalt Emulsion, Transportation ResearchCircular E-C102, 2006

Secara umum, ukuran partikel yang lebih kecil dapat meningkatkan kinerja

dari campuran dan aplikasi serta penerapan di lapangan. Beberapa perkembangan

terbaru dalam teknologi aspal emulsi telah dapat dikembangkan untuk kemampuan

10

mengontrol ukuran partikel dan distribusi ukuran emulsi selama proses

emulsifikasi terjadi dan akibatnya dapat mempengaruhi sifat-sifat dari emulsi,

diantaranya viskositas dan stabilitas penyimpanan 24 jam. Macroemulsions secara

inheren tidak stabil bekerja. Selama periode waktu, mungkin beberapa jam atau

beberapa tahun, fase aspal akhirnya akan terpisah dari air. Aspal tidak larut dalam

air dan pemecahan emulsi akan melibatkan fusi tetesan. Dapat terlihat dalam

Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Tahapan dalam pemecahan emulsiSumber : James, A. Overview of Asphalt Emulsion, Transportation Research

Circular E-C102, 2006.

Waktu lapisan air antara tetesan di floccules akan menipis dan tetesan akan

menyatu. Koalesensi tersebut tidak dapat dibalik. Faktor-faktor yang dapat

memaksa tetesan bersatu adalah ketika penurunan percepatan gravitasi, penguapan

air, geser atau pembekuan akan mempercepat flokulasi dan proses peleburan,

seperti halnya yang dapat mengurangi muatan pada tetesan. Viskositas rendah

aspal dapat menyatu lebih cepat dibandingkan aspal dengan viskositas yang tinggi.

Tentu saja, akhirnya kita ingin tetesan emulsi dapat menyatu setelah aspal emulsi

telah bergabung dengan agregat dan telah digunakan sebagai perkerasan jalan.

11

2.1.2. Klasifikasi dan Pemberian Nama Emulsi

Aspal emulsi dapat dikelompokkan menurut jenis muatan listriknya dan

menurut kecepatan pengerasannya. Berdasarkan muatan listrik yang

dikandungnya, aspal emulsi dapat dibedakan menjadi (Martens and Borgfeldt,

1985) :

1. Aspal emulsi kationik atau disebut aspal emulsi asam adalah aspal emulsi yang

bermuatan positif. Pada saat ini aspal emulsi yang umum digunakan di

Indonesia adalah aspal emulsi kationik, karena aspal emulsi tipe ini cocok

dengan hampir semua batuan (agregat) yang ada di Indonesia. Aspal emulsi

yang termasuk jenis aspal emulsi kationik yang cocok digunakan untuk

membuat campuran dingin adalah CSS-1, CSS-1h, CMS-2 dan CMS-2h.

Tingkatan aspal emulsi berdasarkan ASTM dan AASHTO dapat dilihat pada

Tabel 2.1. (Ridwan Hadi Rianto, 2007). Spesifikasi aspal emulsi kationik dapat

dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.1. Tingkatan Aspal Emulsi Berdasarkan ASTM dan AASHTO

Aspal Emulsi Aspal Emulsi KationikRS-1 CRS-1RS-2 CRS-2

MS-1 CMSMS-2 2MS-2h CMS-2h

H FMS-1 -H-FMS-2 -H FMS-2h -H FMS-2s -

SS-1 CSS-1SS-2 CSS-1h

Sumber : Bina Marga, 1999

12

Tabel 2.2. Spesifikasi Aspal Emulsi Kationik

No. Sifat-Sifat Pengikatan Cepat(CRS 1)

PengikatanCepat (CMS 2)

Pengikatan Cepat(CSS 1)

Min Mak Min Mak Min Mak

1Kekentalan pada suhu25°C (detik)

- - - - 20 100

2Kekentalan pada suhu50°C (detik)

20 100 50 450 - -

3 Pengendapan 1 hari (%) - 1 - 1 - 1

4 Pengendapan 5 hari (%) - 5 - 5 - 5

5Daya tahan terhadap air(%)

- - 80 100 - -

6 Muatan listrik Positif Positif Positif Positif Positif Positif

7 Sisa penyulingan (%) 55 - 65 - 57 -

8Penetrasi 25oC 100g, 5dtk

100 250 100 250 100 250

9Daktilitas 25oC, 5cm/menit

40 - 40 - 40 -

10Kelarutan terhadaptrychloroe thylene(%berat)

97.5 - 97.5 - 97.5 -

Sumber : SNI 03-6832-2002

13

2. Aspal emulsi anionik atau disebut aspal emulsi alkali adalah aspal emulsi yang

bermuatan negatif dan banyak digunakan untuk melapisi batuan basa.

Berdasarkan proporsi emulsifier yang digunakan, aspal emulsi anionik

dibedakan dalam beberapa kelas seperti yang diberikan dalam tabel 2.3.

(Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas, Departemen Pekerjaan Umum,

2006).

Tabel 2.3. Tingkatan Aspal Emulsi Anionik

Aspal Emulsi Aspal Emulsi Anionik

RS-1 RS-1

RS-2 RS-2

MS-1 MS-1

MS-2 MS-2

MS-2h MS-2h

H FMS-1 HFMS-1

H-FMS-2 HFMS-2

H FMS-2h HFMS-2h

H FMS-2s HFMS-2s

SS-1 SS-1

SS-2 SS-1hSumber : The Asphalt Institute, ES, 1983

Huruf RS, MS dan SS dalam Tabel 2.1. dan 2.3. menyatakan kecepatan

pemantapan (setting) aspal emulsi tersebut, yaitu cepat mantap (RS = rapid

setting), mantap sedang (MS = medium setting) dan lambat mantap (slow setting).

Sedangkan huruf ‘C’ menyatakan bahwa aspal emulsi ini adalah jenis kationik

atau bermuatan listrik positif. Huruf ‘h’ dan ‘s’ yang terdapat pada akhir simbol

aspal emulsi menyatakan bahwa aspal ini dibuat dengan menggunakan aspal

keras yang lebih keras (h = harder) atau yang lebih lunak (s = softer).

14

Huruf HF yang dicantumkan pada awal simbol aspal emulsi anionik

menunjukkan bahwa aspal ini memiliki kemampuan mengembang yang tinngi (HF

= high float). Tingkat pengembangan ini dapat diukur melalui uji pengembangan

berdasarkan AASHTO T-50. Aspal emulsi kode ini dapat digunakan pada

pekerjaaan yang menuntut penggunaan film aspal yang tebal dengan tidak

menimbulkan resiko pengaliran kembali aspalnya (drainage off). Seperti halnya

aspal cair, aspal emulsi dapat digunakan juga baik sebagai bahan pengikat pada

campuran beraspal maupun sebagai lapis resap pengikat (prime coat) dan lapis

perekat (tack coat). Dalam penggunaannya, pemanasan untuk menurunkan tingkat

kekentalan aspal ini mungkin tidak diperlukan.

3. Aspal emulsi monionik merupakan aspal yang tidak bermuatan listrik.

Berdasarkan kecepatan pengerasannya, aspal emulsi dibedakan menjadi

(Hendarsin, 2000 dalam Mutohar, Y., 2002; Atkins, 1997) :

a. Aspal emulsi RS (Rapid Setting), direncanakan mempunyai tingkat

reaksi yang cepat dengan agregat penyertanya dan berubahnya emulsi

ke aspal. Jenis RS akan menghasilkan lapisan film yang relatif tebal.

b. Aspal emulsi MS (Medium Setting), direncanakan memiliki tingkat

pencampuran medium dengan sasaran agregat kasar. Karena jenis ini

tidak akan memecah jika berhubungan dengan agregat, maka campuran

yang menggunakan jenis ini akan tetap dapat dihamparkan dalam

beberapa menit.

c. Aspal emulsi SS (Slow Setting), jenis ini direncanakan untuk hasil

pencampuran yang memiliki stabilitas tinggi. Jenis ini digunakan

15

dengan agregat bergradasi padat dan mengandung kadar agregat halus

yang tinggi.

2.1.3. Pengujian Emulsi

Kebanyakan metode uji telah diterima sebagai standar ASTM dan SNI.

Pengujian terbagi ke dalam tiga kelompok : pengujian mengenai penanganan sifat

emulsi, seperti kandungan residu, viskositas, stabilitas penyimpanan dan tertahan

saringan no. 20. Pengujian yang mengklasifikasikan emulsi menjadi cepat mantap

(rapid setting), mantap sedang (medium setting) atau lambat mantap (slow setting),

seperti demulsibility, uji campuran semen dan coating tes serta tes pada residu

ditemukan pada penguapan, seperti penetrasi atau daktilitas. Emulsi dapat

digunakan untuk menambah fungsi emulsi yang terkait dengan aplikasi tertentu

seperti dalam campuran dingin, chip seal, dll, yang menggunakan agregat dalam

pekerjaan dan pelakasanaanya.

2.1.4. Aplikasi Emulsi

Beberapa aplikasi dari berbagai tingkatan emulsi dapat dilihat dalam Tabel

2.4. dalam penggunaan yang bervariasi. Pilihan emulsi untuk berbagai aplikasi

merupakan suatu hal yang berhubungan dengan reaktivitas emulsi dengan

reaktivitas agregat dan kondisi lingkungan yang terjadi. Sebagian besar reaktivitas

agregat terkait dengan fraksi yang sangat baik mengenai ukuran atau gradasi yang

dapat memberikan kontribusi terbesar terhadap campuran aspal. Jadi emulsi yang

reaktif jenis RS (rapid setting) digunakan pada daerah yang permukaannya rendah

sedangkan agregat yang tidak aktif dapat digunakan dalam chip seal, sedangkan

emulsi yang reaktifnya rendah jenis SS akan digunakan untuk campuran padat

16

dingin yang memiliki tinggi isi -75 bahan mikron dan akibatnya reaktivitas

menjadi tinggi. Kondisi lingkungan juga harus diperhitungkan. Suhu yang tinggi

akan mempercepat reaksi kimia dan proses fisika yang terlibat dalam pembuatan

emulsi, dan karena itu menuntut pembuatan emulsi yang lebih lambat agar

viskositas menunjukkan nilai yang sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.

Campuran aspal emulsi, yang dibentuk hanya mengandalkan bahan

emulsifier untul merekatkan antar agregat penyusunnya, tidak membutuhkan

peralatan yang kompleks dan pekerjaan yang rumit, sehingga pada akhirnya dapat

menurunkan harga pengadaan campuran secara keseluruhan. Cara pencampuran

yang selama ini paling banyak dipakai yaitu pencampuran panas atau hot mix;

campuran ini membutuhkan biaya yang mahal sebab membutuhkan peralatan dan

pekerja yang banyak. Mahalnya penyediaan peralatan dan pekerja akan

menyebabkan peningkatan harga campuran aspal secara keseluruhan. Karenanya

alternatif lain dari campuran aspal panas diperlukan keberadaannya guna menekan

biaya. Salah satu alternatifnya adalah campuran aspal dingin atau yang dikenal

dengan campuran aspal emulsi. Sebagai pengganti dari panas, pada campuran

aspal emulsi digunakan suatu media lain yaitu air yang berfungsi sebagai

katalisator. Tetapi karena air memiliki sifat non polar sedangkan aspal bersifat

polar, maka diperlukan unsur lain yang mempunyai sifat keduanya sekaligus yaitu

sifat polar dan non polar. Unsur yang memiliki sifat keduanya disebut unsur

pengemulsi (emulsifier) atau agen pencampur (flux agent).

17

Tabel 2.4. Tipe Penggunaan Aspal Emulsi

ANIONIK KATIONIKRS MS SS RS MA SS

Mixes tanamanGradasi terbuka a aGradasi padat

Reklamasi jalan aspal Persediaan campuran a a

Lapisan kepingan Campuran perkerasan

Gradasi terbuka Pasta b

Pasta untuk capeseal bMicrosurfacing b

Dalam-tempat CampuranRAP a a

Gradasi padat Stabilisasi tanah Aplikasi semprot

Chipseal Kabut segel-pemeraman

semen

Tack coat a a Unggul a a

Debu paliatif Mulch

Penetrasi macadam Lainnya

Pelapis waterproofing cJalan dan jalan setapak

sealers c

a mungkin berisi pelarutb tidak perlu lulus tes campuran semenc mungkin berisi tanah liat

Sumber : Alan James, Overview of Asphalt Emulsion, Transportation Research CircularE-C102, 2006.

2.1.5. Pembuatan Emulsi

Emulsi dibuat dengan mencampur aspal (bitumen) panas dengan air yang

mengandung agen pengemulsi dan menerapkan energi mekanik yang cukup untuk

memecah aspal menjadi tetesan dengan kata lain disuling dengan cara destilasi.

18

Jelas bahwa proses pembuatan emulsi tidak hanya dapat mempengaruhi sifat fisik

dari emulsi tetapi juga mempengaruhi kinerja emulsi. Emulsifikasi dapat dilawan

oleh kohesi internal dan viskositas aspal (bitumen) dan tegangan permukaan dari

tetesan yang dapat menolak terbentuknya antar muka yang baru. Tetesan kecil

dapat menimbulkan energi yang tinggi, viskositas aspal (bitumen) yang rendah

pada suhu emulsifikasi dan konsentrasi emulsifier (yang dapat mengurangi

tegangan antar muka). Pada proses yang paling umum, emulsifier dilarutkan dalam

fase air dari emulsi, dan air ini akan membentuk emulsi seperti sabun yang

merupakan campuran dengan aspal cair panas di pabrik koloid. Hal ini dapat

dilihat pada Gambar 2.5.

Aspal keras dari tangki penyimpanan dipanaskan hingga cair dan dialirkan

ke dalam tangki penampung phasa padat. Kerosin dengan jumlah sesuai rencana,

ditambahkan kedalam tangki penampung tersebut dari selanjutnya diaduk hingga

homogen. Di dalam tangki penampung aspal ini, phasa padat (aspal) dipanaskan

dengan suhu yang dikontrol hingga 145 °C ± 5 °C atau dengan kekentalan 2 poise.

Selanjutnya phasa padat siap untuk dialirkali ke dalam Colloid Mill. Bahan

Pengemulsi, Asam Klorida, Kalsium Klorida dan air dengan jumlah sesuai rencana

dimasukkan ke dalam tangki penampung phasa cair. DI dalam tangki bahan-bahan

tersebut diaduk hingga homogen dan dipanaskan dengan suhu yang dikontrol pada

55 °C ± 5 -C. Selanjutnya phasa cair siap untuk dialirkan ke dalam Colloid Mill.

19

Gambar 2.5. Diagram pencampuran aspal emulsi sistem batch plantSumber : Pedoman Pembuatan Aspal Emulsi Jenis Kationik, Departemen PU,

1999

Kebanyakan aspal emulsi yang diproduksi menggunakan pabrik koloid.

Pabrik ini terdiri dari rotor kecepatan tinggi yang berkisar pada 1000 rpm untuk

6000 rpm dalam sebuah stator, jarak antara rotor dan stator biasanya 0,25 mm

sampai 0,50 mm, dan biasanya disesuaikan sesuai dengan kodisi yang dapat

terjadi. Aspal panas dan larutan pengemulsi dibuat secara terpisah tetapi secara

bersamaan akan dialirkan ke pabrik koloid. Suhu dari dua komponen bervariasi

tergantung pada kelas dan presentase aspal dalam emulsi, jenis pengemulsi, dll.

Viskositas aspal yg memasuki pabrik koloid tidak boleh melebihi 0,2 Pa.s, untuk

mencapai viskositas ini, suhu aspal yg digunakan berada dalam kisaran 100 oC

sampai 140 oC. Suhu fase air disesuaikan sehingga suhu emulsi yang dihasilkan

tidak boleh lebih dari 90 °C. Ketika aspal dan larutan pengemulsi memasuki pabrik

koloid maka keduanya akan mengalami kekuatan geser intens yang akan

menyebabkan terbentuknya gelembung-gelembung kecil pada aspal. Butiran ini

kemudian dilapisi dengan pengemulsi yang akan memberikan tetesan ke

20

permukaan sehingga dapat terbentuk muatan listrik dan gaya elektrostatik yang

dapat mencegah terjadinya penggabungan dari tetesan. Aspal dan fase berair

secara terpisah akan mengalir ke pabrik koloid yang diukur dengan pompa atau di

bawah kontrol manual yang berhubungan dengan flow meter.

Metode dalam menambahkan pengemulsi untuk air bervariasi. Beberapa

pengemulsi, seperti amina, harus dicampur dan bereaksi dengan asam, misalnya

asam klorida sedangkan seperti asam lemak, harus dicampur dan bereaksi dengan

alkali, misalnya natrium hidroksida. Pencampuran ini bertujuan untuk mencapai

kelarutan air.

2.2. Aspal Buton

Aspal Buton merupakan aspal alam yang berada di Indonesia, yaitu di

Pulau Buton, Sulawesi Tenggara. Asbuton atau Aspal batu Buton ini pada

umumnya berbentuk padat yang terbentuk secara alami akibat proses geologi.

Proses terbentuknya asbuton berasal dari minyak bumi yang terdorong muncul ke

permukaan menyusup di antara batuan yang porous. (Dept. PU, 2006).

Diperkirakan deposit Asbuton sekitar 60.991.554,38 ton atau setara dengan

24.352.833,07 barel minyak. (Suryana A, 2003 dalam Tjaronge, 2012).

Menurut N Suaryana (2008), Kebutuhan aspal nasional Indonesia sekitar

1,2 juta ton pertahun. Dari kebutuhan ini, baru 0,6 juta ton saja yang dapat

dipenuhi oleh PT. Pertamina sedangkan sisanya dipenuhi melalui impor.

Sementara ketersedian aspal minyak semakin terbatas dan harga yang cenderung

naik terus seiring dengan harga pasar minyak mentah dunia. Untuk menjawab

kendala di atas, maka salah satu alternatif yang menjanjikan adalah penggunaan

21

aspal buton yaitu asbuton sebagai bahan subsitusi aspal minyak. Pada saat ini

teknologi Asbuton telah berkembang pesat meliputi Asbuton butir, Asbuton pra-

campur dan Asbuton ekstraksi. Hasil kajian terhadap uji skala penuh di Kolaka

Sulawesi Tenggara menunjukkan bahwa asbuton mempunyai kemampuan dapat

mensubsitusi aspal minyak serta dapat memperbaiki kinerja campuran berasapal.

Kadar bitumen dalam Asbuton bervariasi dari 10% sampai 40%. Pada

beberapa lokasi ada pula Asbuton dengan kadar bitumen sampai 90%. Bitumen

asbuton memiliki kekerasan yang bervariasi. Asbuton dari Kabungka umumnya

memiliki bitumen dengan nilai penetrasi di bawah 10 dmm sedangkan Asbuton

dari Lawele umumnya memiliki bitumen dengan nilai penetrasi di atas 130 dmm

dan mengandung minyak ringan sampai 7%. Apabila minyak ringan pada Asbuton

Lawele diuapkan, nilai penetrasi bitumen turun hingga dibawah 40 dmm.

Kecenderungan komposisi kimia bitumen Asbuton dan aspal minyak disajikan

pada Tabel 2.5.

Tabel 2.5. Tipikal Hasil Analisa Kimia Bitumen Asbuton dan Aspal MinyakMenurut Puslitbang

No. Jenis PengujianBitumenAsbuton

Aspal Minyak

1 Asphaltene, % 51,32 21,71

2

Malthene, % 5,61 1,29∙ Nitrogen Bases (N) 26,67 29,77∙ Acidaffis I (AI) 11,77 31,12∙ Paraffins (P) 4,61 16,10

3 N/P % 1,27 0,08

4Parameter KomposisiMalthene %(N+AI)/(AI+P)

1,97 0,66

Sumber : Departemen Pekerjaan Umum (2007)

22

Seperti telah diketahui, di dalam Asbuton terdapat dua unsur utama, yaitu

aspal (bitumen) dan mineral. Didalam pemanfaatannya untuk pekerjaan

peraspalan, kedua unsur tersebut akan sangat dominan mempengaruhi kinerja dari

campuran beraspal yang direncanakan

Untuk dapat digunakan sebagai bahan perkerasan, ada beberapa

persyaratan yang harus dipenuhi Aspal Buton Granular. Spesifikasi yang

disyaratkan oleh Departemen Pekerjaan Umum ditunjukkan pada Tabel 2.6.

berikut ini.

Tabel 2.6. Ketentuan Aspal Buton Granular

Sifat - Sifat AsbutonMetode

Pengujian

Tipe

5/20 15/20 15/25 20/25

Kadar BitumenAsbuton; %

SNI 03-3640-1994

18-22 18-22 23-27 23-27

Ukuran butir asbutonbutir

Lolos ayakan No.4 (4,75mm); %

SNI 03-1968-1990

100 100 100 100

Lolos ayakan No.8 (2,36mm); %

SNI 03-1968-1990

100 100 100 Min 95

Lolos ayakan No.16(1,18mm); %

SNI 03-1968-1990

Min 95 Min 95Min95

Min 75

Kadar air, %SNI 06-2490-

1991Maks 2 Maks 2

Maks2

Maks 2

Penetrasi Aspal asbutonpada 25o,C,100 g, 0,5detik ; 0,1 mm

SNI 06-2456-1991

≤10 10-18 10-18 19-22

Sumber: Departemen Pekerjaan Umum (2007)

23

Asbuton butir dapat diproduksi dengan berbagai ukuran. Dilihat dari segi

kemudahan mobilisasi bitumen, makin kecil ukuran butir maka makin mudah

bitumen Asbuton termobilisasi dalam campuran beton aspal. Pada Asbuton

campuran panas, pada prinsipnya Asbuton butir dengan jumlah tertentu

dimasukkan ke dalam campuran beraspal panas aspal minyak. Fungsi Asbuton

pada campuran tersebut adalah sebagai bahan tambah (additive) dan sebagai bahan

subtitusi aspal minyak. Sebagai bahan tambah, Asbuton diharapkan akan

meningkatkan karakteristik aspal minyak dan karakteristik campuran beraspal

terutama agar memiliki ketahanan terhadap beban lalu lintas dan kepekaan

terhadap temperatur panas di lapangan yang lebih baik.

Aspal buton dapat digunakan antara lain untuk :

Perkerasan/lapisan permukaan sebagai pengganti aspal minyak.

Asbuton Tile (Tegel Asbuton)

Block Asbuton antara lain untuk trotoar.

Mengekstraksi bitumen dari asbuton.

Melapis bendung/embung agar kedap air.

Asbuton cocok untuk konstruksi berat karena aspal hasil ekstraksi dari

asbuton tidak mengandung parafin dan sedikit kadar sulfur sehingga kualitasnya

lebih tinggi. Pengolahan dengan pemanas putar dengan hasilnya berupa aspal

butiran (BGA/Buton Granule Asphalt) dengan kandungan bitumen antara 20

hingga 25%. Aspal Buton dapat digunakan sebagai lapis permukaan jalan, fondasi

atas jalan (asphalt treated base) dan fondasi bawah jalan (asphalt treated sub

24

base) yang dapat dilakukan dengan cara campuran panas (hot mix) atau campuran

dingin (cold mix).

Asbuton terdiri dari mineral dan bitumen. Mineral Asbuton didominasi

oleh “Globigerines limestone” yaitu batu kapur yang sangat halus yang terbentuk

dari jasad renik binatang purba foraminifera mikro yang mempunyai sifat sangat

halus, relatif keras, berkadar kalsium karbonat tinggi dan baik sebagai filler pada

beton aspal. Namun dalam Asbuton, mineral dapat dianggap sebagai gumpalan-

gumpalan filler yang membentuk butiran besar dan poros yang tidak mudah

dihaluskan menjadi filler tetapi juga tidak cukup keras untuk dianggap sebagai

butiran agregat. Kendala yang dapat ditimbulkan oleh keadaan seperti ini,

sebagaimana yang terjadi pada campuran Asbuton yang digunakan di era tahun

80-an yang dikenal dengan campuran Lasbutag, yaitu mineral Asbuton yang pada

awal pencampuran berupa butiran besar berubah menjadi kantong-kantong butiran

yang lebih halus (filler) setelah mengalami masa pelayanan. Atau kasus lain, di

lapangan sering kali ditemui campuran lasbutag yang pada awal penghamparan

tampak cukup baik namun terjadi bleeding setelah masa pelayanan tertentu. Hal

ini dapat disebabkan oleh mineral Asbuton, yang pada awalnya berupa butiran

besar/kasar dan poros, menyerap bahan peremaja tetapi kemudian setelah masa

pelayanan tersebut berubah menjadi butiran-butiran halus dengan melepas bahan

peremaja yang diserapnya dan campuran menjadi lebih padat sehingga aspal

terdesak keluar. Dilihat dari komposisi kimianya, bitumen Asbuton memiliki

senyawa nitrogen base yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa bitumen Asbuton

memiliki pelekatan yang baik dan. Namun dilihat dari karakteristik lainnya,

25

bitumen Asbuton memiliki nilai penetrasi yang rendah dan getas. Agar Asbuton

dapat dimanfaatkan di bidang perkerasan jalan maka pada prinsipnya bitumen

harus diusahakan sedemikian rupa sehingga memiliki karakteristik mendekati

karakteristik aspal minyak (aspal keras) untuk perkerasan jalan. Untuk maksud

tersebut maka diperlukan bahan peremaja yang dapat membuat bitumen Asbuton

memiliki karakteristik seperti yang disyaratkan untuk aspal minyak secara

permanen.

2.3. Agregat

Agregat merupakan partikel mineral yang digunakan sebagai bahan

campuran pada berbagai jenis campuran melekat seperti beton, pondasi dasar

jalan, campuran aspal, dan lain-lain (Atkins,H.N.,PE., 1997).

Agregat atau batu, atau granular material adalah material berbutir yang

keras dan kompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu

batu, dan pasir. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana

transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung

perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang

digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat

menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan (Manual

Pekerjaan Campuran Beraspal Panas, Departemen Pekerjaan Umum).

Persyaratan agregat berdasarkan Pedoman Pemanfaatan Asbuton Buku 5 adalah :

1) Agregat Kasar

a) Fraksi agregat kasar untuk rancangan adalah yang tertahan ayakan No.8

(2,36 mm) dan harus bersih, keras, awet dan bebas dari lempung atau

26

bahan yang tidak dikehendaki lainnya dan memenuhi ketentuan yang

diberikan dalam Tabel 3.1.

b) Fraksi agregat kasar harus batu pecah atau kerikil pecah dan harus

disiapkan dalam ukuran nominal. Ukuran maksimum (maximum size)

agregat adalah satu ayakan yang lebih besar dari ukuran nominal

maksimum (nominal maximum size). Ukuran nominal maksimum adalah

satu ayakan yang lebih kecil dari ayakan pertama (teratas) dengan bahan

tertahan kurang dari 10 %.

c) Agregat kasar harus mempunyai angularitas seperti yang disyaratkan

dalam Tabel 2.7. Angularitas agregat kasar didefinisikan sebagai persen

terhadap berat agregat yang lebih besar dari 2,36 mm dengan bidang

pecah satu atau lebih.

Tabel 2.7. Persyaratan agregat kasar

Pengujian Standar Nilai

Abrasi dengan mesin Los Angeles SNI 03-2417-1991 Maks. 40 %

Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95 %

Angularitas (kedalaman dari permukaan <10 cm)

SNI 03-6877-2002

95/90(*)

Angularitas (kedalaman dari permukaan ≥10 cm)

80/75(*)

Partikel Pipih dan Lonjong(**) RSNI T-01-2005 Maks. 10 %

Material lolos Saringan No.200 SNI 03-4142-1996 Maks. 1 %

27

d) Fraksi agregat kasar harus ditumpuk terpisah dan harus dipasok ke

Unit Pencampur Aspal melalui pemasok penampung dingin (cold bin

feeds) sedemikian rupa sehingga gradasi gabungan agregat dapat

dikendalikan dengan baik.

2) Agregat Halus

a) Agregat halus dari sumber bahan manapun, harus terdiri atas pasir atau

pengayakan batu pecah dan terdiri dari bahan yang lolos ayakan No.8

(2,36 mm) sesuai SNI 03-6819-2002.

b) Fraksi agregat kasar, agregat halus pecah mesin dan pasir harus

ditumpuk terpisah.

c) Pasir boleh digunakan dalam campuran beraspal panas dengan asbuton

olahan. Persentase maksimum yang dijinkan untuk laston (AC) adalah

10%.

d) Agregat halus harus merupakan bahan yang bersih, keras, bebas dari

lempung, atau bahan yang tidak dikehendaki lainnya.

e) Agregat pecah halus dan pasir harus ditumpuk terpisah dan dipasok ke

Unit Pencampur Aspal dengan melalui pemasok penampung dingin

(cold bin feeds) yang terpisah sedemikian rupa sehingga rasio agregat

pecah halus dan pasir dapat dikontrol dengan baik.

f) Agregat halus harus memenuhi ketentuan sebagaimana ditunjukkan

pada Tabel 2.8.

28

Tabel 2.8. Persyaratan agregat halus

Pengujian Standar Nilai

Nilai Setara Pasir SNI 03-4428-1997 Min. 50 %

Material Lolos Saringan No. 200 SNI 03-4142-1996 Maks. 8 %

Angularitas SNI 03-6877-2002 Min 45

4) Bahan Pengisi (Filler)

Bila diperlukan bahan pengisi maka bahan pengisi yang digunakan

harus dari semen portland, Bahan tersebut harus bebas dari bahan yang tidak

dikehendaki.

Debu batu (stonedust) dan bahan pengisi yang ditambahkan harus

kering dan bebas dari gumpalan-gumpalan dan bila diuji dengan pengayakan

sesuai SNI 03-4142-1996 harus mengandung bahan yang lolos ayakan No.200

(75 micron) tidak kurang dari 75% dari yang lolos ayakan No. 30 (600

micron) dan mempunyai sifat non plastis.

Agregat sebagai salah satu faktor penentu kemampuan perkerasan jalan

memikul lalu lintas dan daya tahan terhadap cuaca. Pemakaian agregat sebagai

bahan perkerasan jalan perlu diperhatikan mengenai gradasi, kebersihan,

kekerasan dan ketahanan agregat, bentuk butir tekstur permukaan, porositas,

absorpsi, berat jenis dan daya kelekatan aspal.

Kualitas suatu agregat sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat yang

dikandungnya. Diantara sifat-sifat yang ada yaitu strength atau kekuatan,

29

durability atau keawetan, adhesiveness atau daya rekat terhadap aspal dan

workability atau kemudahan dalam pelaksanaan.

Kombinasi dari berbagai ukuran agregat (gradasi) merupakan salah satu

faktor pentingyang dapat mempengaruhi nilai porositas/void in mix, permeabilitas

campuran, serta stabilitasperkerasan dengan beban di atasnya.

Seluruh spesifikasi perkerasan mensyaratkan bahwa partikel agregat harus

berada dalam rentang ukuran tertentu dan untuk masing-masing ukuran partikel

harus dalam proporsi tertentu. Distribusi dari variasi ukuran butir agregat ini

disebut gradasi agregat. Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga dalam

campuran dan menentukan workabilitas (sifat mudah dikerjakan) dan stabilitas

campuran. Untuk menentukan apakah gradasi agregat memenuhi spesifikasi atau

tidak, diperlukan suatu pemahaman bagaimana ukuran partikel dan gradasi

agregat diukur.

Gradasi agregat ditentukan oleh analisa saringan, dimana contoh agregat

harus melalui satu set saringan. Ukran saringan menyatakan ukuran bukaan

jaringan kawatnya dan nomor saringan menyatakan banyaknya bukaan jaringan

kawat per inchi persegi dari saringan tersebut. Gradasi agregat dinyatakan dalam

persentase berat masing-masing contoh yang lolos pada saringan tertentu.

Persentase ini ditentukan dengan menimbang agregat yang lolos atau tetahan pada

masing-masing saringan.

Gradasi agregat dapat dibedakan atas beberapa macam, yaitu gradasi

terbuka (open graded) dan gradasi rapat (dense graded). (Ferguson, 2005).

30

Gradasi terbuka (open graded)

Stabilitas campuran bergradasi terbuka berasal dari sifat saling

mengunci antar partikel agregat yang berukuran sama, terutama pada

bagian pemukaan agregat yang datar. Sifat-sifat dari gradasi jenis ini

yaitu terdapat pori di antara partikel, sangat permeabel, dan

berdrainase baik. Campuran bergradasi terbuka dapat bersifat non-

plastik dan tidak rentan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh

partikel uap air.

Gradasi rapat (dense graded)

Pada campuran dengan gradasi rapat, terdapat partikel besar yang

saling mengunci satu sama lain, sementara partikel halus

mengisirongga di antara partikel berukuran besar. Sifat dari gradasi

jenis ini yaitu dapat menghasilkan campuran yang sangat padat, sedikit

permeabel dan sangat stabil, namun rentan terhadap partikel uap air

karena tingkat kelembaban pada pori-porinya relatif kecil. Gambar di

bawah ini menunjukkan perbedaan gradasi terbuka (b) dan gradasi

rapat (a)

Gambar 2.6. Jenis-jenis gradasi agregat

Sumber: Porous Pavement (Bruce K. Ferguson, 2005)

31

2.4. Kapur Padam

Kapur padam merupakan hasil pemadaman atau penyeduan dari kapur

tohor yang dapat digunakan untuk pembuatan adukan. Kapur tohor yang masih

berupa bongkah, setelah disiram dengan air akan hancur hingga berupa tepung

kapur atau bubur kapur (Universitas Sumatera).

Apabila hasil pembakaran dan pemadaman sempurna, maka kapur tohor

akan hancur menjadi tepung kapur atau bubur kapur. Bila pembakaran dan atau

pemadaman kurang sempurna maka akan terdapat butir-butir kapur tohor yang

belum hancur. Sisa-sisa butir ini akan merugikan dalam adukan.

Untuk menghasilkan kapur padam, terdapat dua cara pemadaman kapur tohor

yaitu :

1. Pemadaman secara kering

a. Kebutuhan air untuk menyiram lebih kurang 1/3 dari jumlah kapur tohor

b. Kapur tohor diletakkan diatas lantai setebal lebih kurang 5 cm secara

merata

c. Kemudian air disiramkan perlahan-lahan dan merata atau diaduk-aduk

sampai semua kapur tohor hancur menjadi tepung kapur.

Hasil pemadaman tersebut berupa tepung kapur kering. Untuk pembuatan

adukan kapur padam ini diayak dengan ayakan, karena masih terdapat sisa-sisa

butir kapur yang mentah atau kapur tohor yang belum hancur.

32

2. Pemadaman secara basah

a. Dengan cara basah diperlukan bak besar dan bak kecil yang

berdampingan, serta sejumlah air lebih kurang 3x dari jumlah kapur tohor

yang akan dipadamkan

b. Di dalam bak besar dimasukkan air dan kapur tohor, yang perlu diaduk

hingga berupa bubur kapur

c. Dari bak besar bubur kapur dialirkan kebak kecil.

Karena sisa-sisa butir yang belum hancur telah mengendap di dalam bak

besar, maka bubur kapur yang telah dialirkan ke dalam bak kecil umumnya telah

halus seluruhnya, sehingga untuk keperluan pembuatan adukan tidak perlu

diadakan penyaringan lagi. Reaksi kimia yang terjadi pada pemadaman kapur

adalah :

CaO + H2O → Ca (OH)2

Dimana :

CaO = Kapur tohor

H2O = air

Ca(OH)2 = Kapur padam

Menurut National Lime Association (2003), kapur padam (Hydrates lime)

telah digunakan di Amerika Serikat sejak Tahun 1910

33

Menurut Peter E. Sebaaly (2006), terdapat keuntungan keuntungan

penggunaan kapur padam sebagai bahan aditif dan filler pada perkerasan beton

aspal campuran panas antara lain:

(1) Meningkatkan ketahanan perkerasan beton aspal terhadap pengelupasan

(stripping) akibat air,

(2) Mengurangi atau menghambat proses oksidasi aspal.

(3) Memperbaiki sifat sifat mekanis campuran seperti katahanan terhadap alur

(rutting) dan kelelahan (fatique) pada perkerasan beraspal. Kapur juga dapat

mempengaruhi kinerja campuran beton aspal dengan cara meningkatan ikatan

antara aspal dan agregat.

2.5. Pengujian Aspal dengan Metode Marshall

Metode Marshall

Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan oleh Bruce

Marshall, dan telah distandarisasi SNI 06-2489-1991. Prinsip dasar metode

Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan kelelehan (flow), serta analisis

kepadatan dan pori dari campuran padat yang terbentuk. Alat Marshall

merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji)

berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter. Proving ring digunakan untuk

mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur kelelehan plastis atau

flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4 inchi (10,2 cm) dan

tinggi 2,5 inchi (6,35 cm). Prosedur pengujian Marshall mengikuti SNI 06-2489-

1991. Secara garis besar pengujian Marshall meliputi: persiapan benda uji,

34

penentuan berat jenis bulk dari benda uji, pemeriksaan nilai stabilitas dan flow,

dan perhitungan sifat volumetrik benda uji. Pada persiapan benda uji, ada

beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain:

1. Jumlah benda uji yang disiapkan.

2. Persiapan agregat yang akan digunakan.

3. Penentuan temperatur pencampuran dan pemadatan.

4. Persiapan campuran aspal beton.

5. Pemadatan benda uji.

6. Persiapan untuk pengujian Marshall.

Prinsip dasar dari metode Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan

kelelehan (flow), serta analisis kepadatan dan pori dari campuaran padat yang

terbentuk. Dalam hal ini benda uji atau briket beton aspal padat dibentuk dari

gradasi agregat campuran yang telah didapat dari hasil uji gradasi, sesuai

spesifikasi campuran. Pengujian Marshall untuk mendapatkan stabilitas dan

kelelehan (flow) mengikuti prosedur SNI 06-2489-1991. Dari hasil gambar

hubungan antara kadar aspal dan parameter Marshall, maka akan diketahui kadar

aspal optimumnya.

Pengujian Marshall dilakukan untuk mengetahui nilai stabilitas dan

kelelehan (flow), serta analisa kepadatan dan pori dari campuran padat yang

terbentuk. Dalam hal ini benda uji atau briket beton aspal padat dibentuk dari

gradasi agregat campuran tertentu, sesuai spesifikasi campuran. Metode Marshall

dikembangkan untuk rancangan campuran aspal beton. Sebelum membuat briket

35

campuran aspal beton maka perkiraan kadar aspal optimum dicari dengan

menggunakan aturan dari buku 5. Setelah menentukan proporsi dari masing-

masing fraksi agregat yang tersedia, selanjutnya menentukan kadar aspal total

dalam campuran. Kadar aspal total dalam campuran beton aspal adalah kadar

aspal efektif yang membungkus atau menyelimuti butir-butir agregat, mengisi pori

antara agregat, ditambah dengan kadar aspal yang akan terserap masuk ke dalam

pori masing-masing butir agregat. Setelah diketahui estimasi kadar aspalnya maka

dapat dibuat benda uji. Untuk mendapatkan kadar aspal optimum umumnya

dibuat 15 buah benda uji dengan 5 variasi kadar aspal yang masing-masing

berbeda 0,5%. Sebelum dilakukan pengujian Marshall terhadap briket, maka

dicari dulu berat jenisnya dan diukur ketebalan dan diameternya di tiga sisi yang

berbeda. Melakukan uji Marshall untuk mendapatkan stabilitas dan kelelehan

(flow) benda uji mengikuti prosedur SNI 06-2489-1991. Parameter Marshall yang

dihitung antara lain: VIM, VMA, VFB.

Karakteristik Metode Marshall

Unit weight merupakan berat volume kering campuran yang

menunjukkan kepadatan campuran beton aspal. Campuran dengan kepadatan yang

tinggi akan mempunyai kemampuan menahan beban yang lebih tinggi daripada

campuran dengan kepadatan rendah.

36

Stability (stabilitas) adalah indikator dari parameter campuran hasil uji

Marshall yang menjelaskan kemampuan lapis aspal beton untuk menahan

deformasi atau perubahan bentuk akibat beban lalu lintas yang bekerja pada lapis

perkerasan tersebut. Nilai stabilitas menunjukkan kekuatan dan ketahanan

campuran beton aspal terhadap terjadinya perubahan bentuk tetap seperti

gelombang, alur (rutting) maupun bleeding. Semakin rendah nilai stabilitas

campuran, menunjukkan semakin rendahnya kinerja campuran dalam memikul

beban roda kendaraan.

Flow menunjukkan besarnya deformasi dari campuran beton aspal akibat

beban yang bekerja pada perkerasan. Flow merupakan salah satu indikator

terhadap lentur. Besarnya rongga antar campuran (VIM) dan penggunaan aspal

yang tinggi dapat memperbesar nilai kelelehan plastis

VIM (Voids In Mix) merupakan volume pori dalam campuran yang telah

dipadatkan atau banyaknya rongga udara yang berada dalam campuran. Dalam hal

ini perhitungan volume sampel tidak dilakukan dengan perendaman sampel dalam

air dikarenakan berat kering permukaan jenuh (SSD).

VMA merupakan volume rongga yang terdapat diantara butir-butir

agregat suatu campuran beraspal padat, termasuk di dalamnya rongga yang berisi

aspal efektif dan menunjukkan persentase dari volume total benda uji. Asphalt

Institute merekomendasikan bahwa harga VMA dari campuran beraspal padat

dapat dikalkulasikan dalam hubungannya dengan berat jenis kering total agregat

(aggregatet Bulk Spesific Gravity). Pemakaian agregat bergradasi senjang dan

kadar aspal yang rendah dapat memperbesar VMA.

37

Gambar 2.7. Skematis VIM dan VMA.

MQ (Marshall Quetiont) adalah nilai pendekatan yang hampir

menunjukkan nilai kekakuan suatu campuran beraspal dalam menerima beban.

Nilai MQ diperoleh dari perbandingan antara nilai stabilitas yang telah dikoreksi

terhadap nilai kelelehan (flow) dan dinyatakan dalam satuan kg/mm atau kN/mm.

38

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Umum

Metode yang digunakan dalam penenelitian ini adalah metode eksperimen di

laboratorium. Aspal beton diproduksi dengan menggunakan jenis agregat yang

langsung berasal dari stone crusher, bahan pengikat berupa aspal emulsi yang berasal

dari bitumen hasil ekstraksi aspal alam Buton, dan kapur padam sebagai bahan pengisi.

Selanjutnya dilakukan pengkajian dan pengujian terhadap parameter Marshall

yaitu stabiltas, kelelehan (flow), MQ, VIM, dan VMA. Parameter-parameter tersebut

dijadikan acuan untuk pembuatan sampel dengan kandungan kadar aspal emulsi 5,5%.

Standar/aturan yang menjadi acuan dalam penelitian ini yaitu :

a. Buku 5 Campuran Beraspal Dingin dengan Asbuton Butir Peremaja

Emulsi.

b. Buku 3 Campuran Beraspal Panas dengan Asbuton Olahan.

c. Standar Nasional Indonesia (SNI)

3.2. Waktu dan Lokasi Penelitian

39

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Eco Material Jurusan Sipil,

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Kampus Gowa untuk penyiapan agregat dan

benda uji serta pengujian Marshall. Penelitian ini dilaksanakan selama 3 bulan sejak

bulan September sampai November 2016.

3.3. Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Selesai

Pengujian Karakteristik Marshall

Analisa Data dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Pembuatan Benda Uji dengan Variasi Kandungan Kadar Aspal Emulsi 5,5%

Memenuhi Spesifikasi

Perencanaan Mix Design

Penggabungan Gradasi Agregat AC-WC

Tidak

Ya

Pemeriksaan Karakteristik AgregatHalus

Dasar Teori dan Penelitian Jenis Penelitian

Agregat Kasar (Chipping 1-2) Agregat Kasar (Chipping 0,5-1) Abu Batu

Pemeriksaan Karakteristik AgregatKasar

Mulai

40

3.4. Pengumpulan Data Penelitian

Pada penelitian ini digunakan dua metode pengumpulan data yaitu:

a. Studi pustaka, bertujuan memperoleh data sekunder melalui berbagai literatur

seperti buku, jurnal penelitian, artikel-artikel ilmiah, serta standar-standar

pengujian.

b. Pemeriksaan dan pengujian sampel di laboratorium, bertujuan mendapatkan data

primer yang akan digunakan dalam menganalisa hasil dari penelitian yang

dilaksanakan.

3.5. Pengambilan Material Penelitian

Material yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari berbagai sumber

yaitu :

a. Material agregat kasar dan agregat halus diambil dari sungai Bili-Bili kecamatan

Parangloe, Kabupaten Gowa, Provinsi Sulawesi Selatan.

3.6. Pemeriksaan Karakteristik Material

Pemeriksaan karakteristik material ini digunakan untuk memastikan bahwa

bahan-bahan yang akan digunakan untuk membentuk benda uji nanatinya benar-benar

sesuai dengan spesifikasi yang disyaratkan. Pemeriksaan karakteristik material

meliputi pemeriksaan karakteristik agregat, pemeriksaan karakteristik bitumen hasil

ekstraksi aspal alam Buton dan pemeriksaan karakteristik komposisi unsur-unsur

pembentuk aspal emulsi berbasis bitumen hasil ekstraksi aspal alam Buton.

41

3.6.1. Pemeriksaan Karakteristik Agregat

Jenis pengujian dan metode pengujian agregat kasar (chipping) dan abu batu.

ditunjukkan pada Tabel 3.1. dan Tabel 3.2

Tabel 3.1. Metode Pengujian Karakteristik Agregat Kasar

Pengujian Metode Pengujian

Penyerapan Air SNI 03-1969-1990

Berat Jenis SNI 03-1969-1990

Indeks Kepipihan RSNI T-01-2005

Keausan Agregat dengan mesin Los Angeles SNI 2417-2008

Tabel 3.2. Metode Pengujian Karakteristik Abu Batu

Pengujian Metode Pengujian

Penyerapan Air SNI 03-1970-1990

Berat Jsenis SNI 03-1970-1990

Sand Equivalent SNI 03-4428-1997

3.6.2 Karakteristik BGA(Buton Granular Aphalt) 20/25

Aspal Buton Granular (Buton Granular Aphalt) digunakan sebagai bahan

substitusi dari aspal minyak. Aspal Buton Granular yang digunakan dalam penelitian

ini merupakan BGA tipe 20/25 artinya memiliki nilai penetrasi sekitar 20 mm serta

kandungan bitumen berkisar 25%. Hasil pengujian sifat-sifat fisik Buton Granular

Aspal tipe 20/25 menggunakan metode SNI. Rekapitulasi hasil pengujian karakteristik

Buton Granular Aspal Tipe 20/25 dapat dilihat pada Tabel 3.3

42

Tabel 3.3. Metode Pengujian Karakteristik Aspal Buton Granular (Buton Granular

Aphalt) tipe 20/25

No Pengujian Metode

1. Kadar Bitumen BGA SNI 03-3640-1994

2. Kadar Air SNI 06-2490-1991

3. Penetrasi Asbuton Hasil Ekstraksi SNI 06-2456-1991

4. Titik Lembek Hasil Ekstraksi SNI 06-2434-1991

5.Titik Nyala Sebelum dan Sesudah

SNI 06-2433-1991Ekstraksi

6. Berat Jenis Mineral BGA SNI 03-1969-1990

7. Berat Jenis Bitumen BGA SNI 06-2441-1991

Sumber: PT. Summitama Intinusa

Tabel 3.4. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Buton Granular Aspal (BGA)

No Pengujian HasilSpesifikasi

Min. Max.

1. Kadar Aspal Hasil Ekstrak (%) 23 23 272. Kadar Mineral Hasil Ekstrak (%) 77 - -3. Kadar Air (%) 1,8 - 24. Titik Nyala Sebelum Ekstraksi (oC) 168 - -5. Berat Jenis BGA Sebelum Ekstrak 1,78 - -

Sumber: PT. Summitama Intinusa

43

3.6.3 Karakteristik Aspal Emulsi Jenis CSS-1h EA-60

Karakteristik aspal emulsi jenis CSS-1h kode EA-60 yang digunakan dalam

penelitian ini ditunjukan pada Tabel 3.5.

Tabel 3.5. Karakteristik Aspal emulsi CSS-1h EA-60

No.Jenis Pengujian

MetodePengujian

HasilPengujian

Spesifikasi* Satuan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Kekentalan Saybolt Furol pada 25°C

Stabilitas penyimpanan 24 jam

Muatan listrik partikel

Analisa saringan tertahan no.20

Penyulingan

Kadar Air

Kadar Minyak

Kadar Residu

Penetrasi residu

Deaktilitas residu

Kelarutan residu dalam C2HCl3

SNI 03-6721-2002

SNI 03-6828-2002

SNI 03-3644-1994

SNI 03-3843-1994

SNI 03-3642-1994

SNI 06-2456-1991

SNI 06-2432-1991

SNI 06-2438-1991

39

0,6

Positif

0

36,65

2,0

62,35

101

103

99,4

20 – 100

Max. 1

Positif

Max 0,1

-

-

Min 57

100 – 250

Min 43

Min 97,5

Detik

%

-

% Lolos

%

%

%

0,1 mm

Cm

%

Sumber: Laboratorium Balai Bahan dan Perkerasan Jalan pada tanggal 4 September 2012.

3.6.4 Gradasi Campuran Aspal Dingin

Setelah pengujian material memenuhi spesifikasi untuk campuran Campuran

aspal dingin, maka dibuat komposisi campuran untuk pembuatan benda uji.

44

Dalam penelitian ini jumlah kadar aspal emulsi mengacu pada rumus

menentukan kadar aspal efektif .

PA = (0,05 AK + 0,1 AH) + 0,5 F) x 0,7……...…………(3.1)

Dimana:

PA = Kadar aspal efektif perkiraan terhadap berat agregat

AK = % Agregat kasar tertahan saringan no.8

AH = % Agregat halus lolos saringan No. 8 tertahan No.200

F = % Agregat lolos saringan No.200

Kadar aspal yang diperoleh dibulatkan mendekat angka 0,5 % yang terdekat.

Misal dari perhitungan didapat 6,3 %, maka dibulatkan menjadi 6,5 %, atau bila

didapat 5,7 %, maka dibulatkan menjadi 5,5 %. (Buku 3 Bina Marga, 2006)

3.6.5 Gradasi Campuran dan Mix Design

Setelah material diuji dan memenuhi spesifikasi untuk campuran AC-WC

(Asphalt Concrete Wearing Course), maka dibuat komposisi campuran untuk

pembuatan benda uji yang bertujuan untuk menentukan proporsi agregat dan mencari

variasi kadar aspal emulsi. Besar proporsi masing-masing agregat yaitu agregat kasar,

abu batu dan filler ditentukan menurut gradasi Laston Lapis Aus (AC-WC) Spesifikasi

campuran beraspal Departemen Pekerjaan Umum 2010. Dari masing-masing agregat

45

kemudian digabung dan dilakukan analisa saringan hingga didapatkan presentase

gabungan yang sesuai dengan spesifikasi.

Agregat yang digunakan yaitu agregat batu pecah 1-2 cm dan agregat batu

pecah 0,5-1 cm, serta menggunakan agregat halus yang tertahan saringan no.200 atau

abu batu dan lolos saringan no.200 yaitu filler. Perbandingan komposisi agregat antara

agregat kasar batu pecah 1-2 cm, agregat kasar batu pecah 0,5-1 cm dan abu batu adalah

30% : 36% : 34% terhadap komposisi agregat.

Kadar kandungan aspal emulsi yang digunakan yaitu 5,5% dari berat agregat

dalam campuran. Komposisi agregat dan kadar kandungan aspal emulsi merupakan

variabel terikat (dependent variable).

3.7 Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji mengacu pada Standar Nasional Indonesia, diawali

dengan penimbangan komponen penyusun campuran, yaitu agregat kasar, abu batu dan

filler, serta aspal emulsi dari aspal alam Buton sesuai rancangan mix design.

Gabungan agregat dan aspal emulsi dari bitumen hasil ekstraksi aspal alam

Buton dicampur sambil diaduk hngga merata. Selanjutnya, campuran dimasukkan ke

mould silinder yang telah dilapisi kertas saring di kedua sisinya. Proses ini dilakukan

dengan menuangkan semua campuran dan proses pemadatan dengan alat penumbuk

(berat 4,5 kg dan tinggi jatuh 45,7 cm) dengan jumlah tumbukan 50 kali untuk setiap

bidang. Kemudian benda uji yang telah dipadatkan dikeluarkan dari mould dengan

46

menggunakan ejector. Setelah benda uji dibuat berdasarkan variasi kandungan kadar

aspal emulsi dari aspal alam Buton untuk masa curing yang telah ditentukan

sebelumnya maka benda uji disimpan di dalam suhu ruang untuk menunggu waktu

pengujian Marshall dilaksanakan.

Rencana jumlah benda uji yang akan dibuat dalam penelitian ini yaitu sebanyak

25 buah, dengan rincian pada Tabel 3.6.

Tabel 3.6. Rencana Jumlah Benda Uji

Pengujian

Kadarkapurpadam

KadarAspal

EmulsiJumlah Benda

UjiStandar Pengujian

Marshall

0%

5,5%

5 SNI 06-2489-1991 Tentang

Metode PengujianCampuran Aspaldengan Metode

Marshall

25% 5

50% 5

75% 5

100% 5

3.8 Pemeriksaan Karakteristik Campuran Aspal Beton dengan Metode

Marshall

3.8.2 Mix Design Metode Marshall

Salah satu metode untuk menghasilkan design yang baik adalah Marshall Test.

Dikembangkan oleh Bruce Marshall dari Missisipi State Highway Department sekitar

tahun 1940-an dibuat standard dalam ASTM D 1559-89, dengan membuat beberapa

benda uji dengan kadar aspal yang berbeda kemudian di test stability dan flow.

Stabilitas menunjukkan ukuran ketahanan suatu benda uji dalam menerima beban.

47

Stabilitas terdiri dari stabilitas kering dan stabilitas basah. Stabilitas kering merupakan

ukuran ketahanan benda uji dalam menerima beban dalam kondisi kering udara.

Sementara stabilitas basah merupakan ukuran ketahanan suatu benda uji dalam

menerima beban dalam kondisi jenuh.

3.8.3 Karakteristik Metode Marshall

Unit Weight

Unit weight (berat volume) dinyatakan dalam satuan gram/cm3 dan dapat

dihitung dengan rumus :Gmb = .............................................................................................(3.2)

Dimana :

Gmb = Berat volume kering campuran (gram/cm3)

W = Berat benda uji di udara (gram)

B = Volume benda uji (cm3)

VIM (Voids in Mix)

Nilai VIM dinyatakan dalam bilangan satu angka dibelakang koma atau dalam

persen (%) terhadap campuran dan dihitung dengan rumus :P = 1 − ×100 %...................................................................(3.3)

SG = % % % ………………………………………..……(3.4)

D = ² ……………………………………..…………..…………...(3.5)

48

Dimana :

P = Volume rongga udara dalam campuran (%)

SGmix = Berat jenis maksimum campuran

SG = Spesific Grafity komponen (gram/cm3)

D = Berat jenis efektif total agregat (gram/cm3)

%W = % berat tiap komponen

Stability (Stabilitas)

Stabilitas dinyatakan dalam satuan Kg dan diperoleh dari pembacaan arloji

pada alat uji Marshall dengan rumus sebagai berikut :

Stability = O × E’ × Q……………………………………...(3.6)

Dimana :

Stability = Stabilitas Marshall (Kg)

O = Pembacaan arloji stabilitas (Lbf)

E’ = Angka korelasi volume benda uji

Q = Kalibrasi alat Marshall

Nilai stabilitas yang disyaratkan untuk aspal beton adalah minimal 550 Kg

(Persyaratan Tes Marshall Buku 5 Bina Marga, 2006).

Flow (Kelelehan plastis)

Nilai flow diperoleh dari pembacaan arloji kelelehan pada alat uji Marshall dan

dinyatakan dalam satuan mm.

49

VMA (Voids in Mineral Aggregat)

Nilai VMA diperoleh dengan rumus := 100 − × ……………………………,.………..(3.7)

Dimana :

VMA = Volume pori antara butir agregat di dalam beton aspal padat (%)

Gsb = Berat jenis kering total agregat

Pb = Kadar aspal (%)

Gmb = Berat volume kering campuran (gram/cm3)

VFB (Voids Filled Bitument)

Nilai VFB diperoleh dengan rumus := ( ) % dari VMA………………………………………..(3.8)

Dimana :

VFB = Volume pori antara butir agregat yang terisi aspal

VMA = Volume pori antara butir agregat di dalam beton aspal padat (%)

P = Volume rongga udara dalam campuran (%)

MQ (Marshall Quetiont)

Hasil bagi dari stabilitas dan flow, yang besarnya merupakan indikator dari

kelenturan yang potensial terhadap keretakan disebut Marshall Quotient. Nilai

Marshall Quotient dihitung dengan rumus 3.8.

MQ = …………………………………………………………………….(3.9)

50

Dimana :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm)

S = Stabilitas (kg)

F = Nilai flow (mm)

Gambar 3.2. menunjukkan alat pengujian Marshall yang dapat digunakan untuk

mengukur stabilitas dan flow sehingga dapat menunjukkan ukuran ketahanan suatu

benda uji dalam menerima beban yang ada.

Gambar 3.2. Alat Pengujian Marshall

Tabel 3.7. Ketentuan sifat-sifat campuran dingin AC-WC

Karakteristik Campuran PersyaratanRongga di antara mineral agregat (VMA), (%) Min. 16Rongga dalam campuran (VIM) Marshall, (%) 3 - 12Stabilitas Marshall pada 22°C, (kg) Min. 550Stabilitas sisa setelah perendaman 4 × 24 jam (%) Min. 60Tebal film aspal, micron Min. 8Penyelimutan agregat kasar, % Min. 75

Sumber : Buku 5 Campuran Beraspal Dingin dengan Asbuton Butir PeremajaEmulsi.

51

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Material

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat

Serangkaian hasil pengujian karakteristik agregat untuk mengetahui

kelayakan penggunaan agregat sebagai bahan campuran beraspal. Tabel 4.1.

menunjukkan hasil pengujian karakteristik agregat kasar dan Tabel 4.2.

menunjukkan hasil pengujian karakteristik abu batu sebagai berikut :

Tabel 4.1. Hasil pemeriksaan karakteristik agregat kasar

No. Pemeriksaan Hasil UjiSpesifikasi

SatuanMin Max

1Penyerapan AirBatu Pecah 0,5 - 1 cm 2,07 - 3,0 %Batu Pecah 1 - 2 cm 2,08 - 3,0 %

2

Berat JenisBatu Pecah 0,5 - 1 cmBerat Jenis Bulk 2,62 2,5 - -Berat Jenis SSD 2,67 2,5 - -Berat Jenis Semu 2,77 2,5 - -Batu Pecah 1 - 2 cmBerat Jenis Bulk 2,62 2,5 - -Berat Jenis SSD 2,68 2,5 - -Berat Jenis Semu 2,77 2,5 - -

3Indeks KepipihanBatu Pecah 0,5 - 1 cm 20,10 - 25 %Batu pecah 1 - 2 cm 9,38 - 25 %

4Keausan AgregatBatu Pecah 0,5 - 1 cm 25,72 - 40 %Batu Pecah 1 - 2 cm 24,36 - 40 %

Sumber : Lab Ecomaterial UNHAS

52

Tabel 4.2. Hasil pemeriksaan karakteristik abu batu

No. Pemeriksaan Hasil UjiSpesifikasi

SatuanMin Max

1 Penyerapan Air 2,79 - 3,0 %

2Berat Jenis Bulk 2,44 2,5 - -Berat Jenis SSD 2,51 2,5 - -

Berat Jenis Semu 2,62 2,5 - -

3 Sand Equivalent 89,66 50 - %Sumber : Lab Ecomaterial UNHAS

Berdasarkan dari hasil pengujian karakteristik agregat kasar (batu pecah),

serta abu batu, terlihat bahwa agregat yang digunakan memenuhi standar nasional

indonesia yang telah disyaratkan.

4.1.2. Penentuan Gradasi Campuran

Proporsi agregat gabungan didapatkan dari nilai perbandingan komposisi

agregat rencana dikalikan dengan nilai persen lolos pada analisa saringan. Setelah

itu, hasil yang diperoleh untuk semua komponen yaitu batu pecah 1-2 cm, batu

pecah 0,5-1 cm dan abu batu kemudian dijumlahkan dan dilakukan analisa

saringan hingga didapatkan presentase gabungan yang diharapkan. Gradasi

agregat gabungan dapat dilihat pada lampiran.

Selanjutnya, proporsi agregat gabungan yang telah diperoleh tersebut

disesuaikan dengan nilai interval spesifikasi. Setelah itu, agregat gabungan serta

interval spesifikasi diplot ke dalam grafik, seperti yang ditunjukkan pada gambar

4.1.

53

Gambar 4.1. Gradasi agregat gabungan

Pada Gambar 4.1. terlihat bahwa rancangan agregat gabungan yang dibuat

berada dalam interval spesifikasi Bina Marga untuk bahan jalan berdasarkan buku 5

tentang campuran beraspal dingin dengan asbuton butir peremaja emulsi pada lapis

permukaan aspal AC-WC(Asphalt Concrete Wearing Course) sehingga dapat

diperoleh campuran yang optimal.

4.1.3 Kadar Aspal Emulsi Efektif

Berdasarkan rumus penentuan kadar aspal emulsi efektif maka ditentukan

kadar aspal emulsi sebuah benda uji sebagai berikut.

PA = (0,05 AK + 0,1 AH) + 0,5 F) x 0,7

54

Dimana:

AK = 51,96%

AH = 40,63%

F = 1,89%

PA = (0,05 . 51,96% + 0,1 . 40,63%) + 0,5 . 1,89%) x 0,7)

= 5,3%

Nilai kadar aspal emulsi efektif yang didapatkan sebesar 5,3% dapat

dibulatkan menjadi 5,5% dengan mengacu pada Buku 3 (Campuran Beraspal Panas

dengan Asbuton Olahan) yang dikeluarkan oleh Direktorat Pekerjaan Umum tahun

2006.

4.1.4 Mix Design

Berdasarkan komposisi agregat yang diperoleh dibuat benda uji dengan variasi

kandungan kadar aspal emulsi 5,5% dari berat total campuran. Jumlah benda uji

untuk masing-masing kandungan kadar kadar kapur padam adalah sebanyak 5 buah

sehingga untuk total benda uji untuk keseluruhan variasi kandungan kadar kapur

padam adalah sebanyak 25 buah. Tabel 4.3. dan Tabel 4.4 masing-masing

memperlihatkan komposisi material dalam berat dan dalam persen yang didapatkan

dari proporsi agregat berdasarkan dari hasil pengujian analisa saringan.

55

Tabel 4.3. Komposisi material dalam berat untuk 1200 gram benda uji

KadarAspal (%)

Agregat (gram)Aspalemulsi

Jumlah(gram)Batu Pecah

1-2 cmBatu Pecah0.5-1 cm

BGAAbuBatu

Filler(kapurpadam)

5.5 215.5 408.2 30.4

487,5 0

58.4

1200481,8 5,7 1200476,2 11,3 1200470,5 17,0 1200464.8 22,7 1200

Sumber : Hasil pengujian dan perhitungan Lab. Ecomaterial UNHAS

Tabel 4.4. Komposisi material dalam persen untuk 1200 gram benda uji

KadarAspal (%)

Agregat (%)Aspal(%)

Jumlah(%)Batu Pecah

1-2 cmBatu Pecah0.5-1 cm

BGAAbubatu

Filler(kapurpadam)

5.5 17.9 34 2,5

40,6 0

5.5 100

40,0 0,5

39,6 1.0

39,2 1,4

38,7 1.8Sumber : Hasil pengujian dan perhitungan Lab. Ecomaterial UNHAS

4.2 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Campuran Aspal Beton dengan Metode

Marshall

Pengujian dengan masing-masing variasi kandungan kadar aspal emulsi

menggunakan pemadat Marshall dengan jumlah tumbukan 50 kali untuk masing-

masing bidang. Parameter yang didapatkan yaitu stabilitas, kelenturan atau kelelehan

56

(flow), MQ, VIM, dan VMA yang menunjukkan ukuran ketahanan suatu benda uji

dalam menerima beban diperoleh dari hasil analisis terhadap pengujian Marshall.

4.2.1 Hubungan Kadar Kapur Padam dengan Stabilitas

Berdasarkan hasil pengujian Marshall, hubungan antara kadar kapur padam

dengan stabilitas yang ditunjukkan pada Gambar 4.2. Hasil pengujian

memperlihatkan ketika kandungan kadar kapur padam meningkat maka nilai stabilitas

juga ikut meningkat hingga mencapai suatu nilai optimum.

Gambar 4.2. Hubungan kandungan kadar kapur padam terhadap nilai stabilitas

Nilai stabilitas yang diperoleh memenuhi semua spesifikasi yang ditetapkan

oleh Buku 5 Campuran Beraspal Dingin dengan Asbuton Butir Peremaja Emulsi,

yaitu Min 550 kg. Nilai stabilitas terendah yaitu pada campuran dengan kadar kapur

padam 0% dengan nilai stabilitas 1288,80 kg dan nilai stabilitas tertinggi pada

campuran dengan kadar kapur padam 100% dengan nilai stabilitas 1699,67 kg. Hal

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

0 25 50 75 100

Stab

ilita

s (k

g)

Kadar kapur padam (%)

57

ini dikarenakan penggunaan kapur padam sebagai bahan pengisi memberikan

konstribusi posiif dalam peningkatan nilai stabilitas campuran aspal emulsi dengan

peningkatan sebesar 31,88%.

4.2.2 Hubungan Kadar Kapur Padam dengan Flow

Berdasarkan hasil pengujian Marshall, Hubungan antara kadar kapur padam

dengan flow yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Hubungan kandungan kadar kapur padam terhadap nilai flow

Nilai flow yang diperoleh memenuhi semua spesifikasi yang ditetapkan oleh

Bina Marga, yaitu 2 mm sampai 4 mm. Nilai flow terendah yaitu pada campuran

dengan kadar kapur padam 100% dengan nilai flow 2,97 mm dan nilai flow tertinggi

pada campuran dengan kadar kapur padam 0% dengan nilai flow 3,52 mm. Campuran

dengan kadar aspal kapur padam 100% memiliki nilai flow terkecil di antara kelima

variasi campuran. Kandungan air akan menyebabkan terjadinya rongga halus pada

1

2

3

4

5

0 25 50 75 100

Flo

w (

mm

)

Kadar kapur padam (%)

58

campuran hingga pada kadar optimum rongga halus memberikan kemampuan untuk

lebih lentur (flexibilitas). Namun apabila bertambahnya rongga antar campuran dan

penggunaan kandungan kadar kapur padam yang rendah dapat menyebabkan nilai

kelelehan plastis (flow) meningkat.

4.2.3 Hubungan Kadar Kapur Padam dengan Marshall Quetiont (MQ)

Berdasarkan hasil pengujian Marshall, hubungan antara kadar kapur padam

dengan marshall quetiont yang ditunjukkan pada Gambar 4.4. Hubungan

kandungan kadar kapur padam dengan marshall quetiont didapatkan hubungan

yang kuat.

Gambar 4.4. Hubungan kandungan kadar kapur padam terhadap nilai marshallquetiont

Nilai marshall quetiont yang diperoleh memenuhi spesifikasi yang ditetapkan

oleh Bina Marga, yaitu min 250 kg/mm. Nilai marshall quetiont terendah yaitu pada

300

400

500

600

700

0 25 50 75 100

MQ

(kg

/mm

)

Kadar kapur padam (%)

59

campuran dengan kadar kapur padam 0% sebesar 366,59 kg/mm, dan nilai marshall

quetiont tertinggi pada campuran dengan kadar kandungan kapur padam 100%

sebesar 573,95 kg/mm. campuran dengan kadar kapur padam 100% memiliki nilai

marshall quetiont terbesar di antara kelima variasi campuran.

4.2.4 Hubungan Kadar Kapur Padam dengan VIM

Berdasarkan hasil pengujian Marshall, hubungan antara kadar kapur padam

dengan VIM yang ditunjukkan pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5. Hubungan kandungan kadar kapur padam terhadap nilai VIM

VIM menyatakan banyaknya persentase rongga udara dalam campuran aspal.

Semakin kecil nilai VIM, maka akan bersifat kedap air. Namun nilai Vim yang

terlalu kecil dapat mengakibatkan keluarnya aspal ke permukaan. Pada Gambar 4.5

menunjukkan bahwa penambahan variasi kadar kapur padam ke dalam campuran

3

4

5

6

7

8

0 25 50 75 100

VIM

(%

)

Kadar kapur padam (%)

60

menyebabkan nilai VIM meningkat. Hal ini disebabkan karena rongga yang ada

terisi oleh kapur lebih banyak.

4.2.5 Hubungan Kadar Kapur Padam dengan VMA

Gambar 4.6. Hubungan kandungan kadar kapur padam terhadap nilai VMA

Dari Gambar 4.6. nilai VMA menunjukkan bahwa penambahan semakin

meningkat dengan penambahan variasi kadar kapur padam ke dalam campuran

menyebabkan nilai VMA meningkat. Hal ini disebabkan karena karena penambahan

kapur padam membuat ruang yang tersedia untuk menampung volume aspal dan

volume rongga udara yang di perlukan dalam campuran semakin banyak.

15

16

17

18

19

0 25 50 75 100

VM

A (

%)

Kadar kapur padam (%)

61

4.2.6 Pola Keretakan

Berdasarkan hasil pengujian Marshall, terlihat pola keretakan yang berbeda-

beda tergantung kandungan kadar aspal emulsi. Gambar 4.7. sampai dengan gambar

4.11. memperlihatkan pola keretakan dari benda uji.

Gambar 4.7. Pola retak kadar kapur padam 0%

Gambar 4.8. Pola retak kadar kapur padam 25%

62

Gambar 4.9. Pola retak kadar kapur padam 50%

Gambar 4.10. Pola retak kadar kapur padam 75%

Gambar 4.11. Pola retak kadar kapur padam 100%

63

Pola kehancuran memperlihatkan terjadi kerusakan pada batu pecah, aspal

emulsi yang mengikatnya serta penambahan kapur padam sebagai bahan pengisi. Jika

kadar kapur padam yang kita gunakan kecil maka kekuatan untuk mengikat antar

agregat kecil, hal ini bisa mengakibatkan lapisan mudah diresapi oleh air, oksidasi

mudah terjadi, dan mengakibatkan stabilitas kecil dan perkerasan jadi mudah hancur

mengingat juga komposisi aspal emulsi yang terdiri dari partikel aspal, bahan

pengemulsi dan air. Berdasarkan teori, stabilitas lapisan perkerasan merupakan

kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan

bentuk seperti gelombang, alur (rutting) ataupun bleeding. Tetapi harus diusahakan

pula kestabilannya agar jangan terlalu tinggi, karena bisa menyebabkan lapisan

tersebut menjadi kaku dan cepat mengalami retak.

64

64

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan analisis hasil pengujian serta pembahasan maka dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut:

1. Kadar aspal emulsi efektif dalam campuran sebesar 5,5% dari total

aspal emulsi.

2. Nilai stabilitas campuran aspal emulsi yang tidak menggunakan kapur

padam sebesar 1288,80 kg, 25% kapur padam 1411,71 kg, 50% kapur

padam 1503,02 kg, 75% kapur padam 1597,83 kg, Sedangkan untuk

kapur padam 100% sebesar 1699,67 kg. hal ini berarti kapur padam

memberikan konstribusi positif dalam peningkatan nilai stabilitas

campuran aspal emulsi dengan peningkatan sebesar 31,88%.

3. Pola kehancuran memperlihatkan terjadi kerusakan pada batu pecah,

kapur padam dan aspal emulsi yang mengikatnya.

5.2. Saran

Dari hasil penelitian yang diperoleh, maka terdapat beberapa hal yang

disarankan, yaitu:

1. Hasil dari penelitian ini dapat kita ketahui bahwa penggunaan

campuran aspal emulsi yang menggunakan kapur padam diharapkan

mampu meningkatkan penerapan aspal dingin. Sehingga diharapkan

65

mampu mengurangi pemakaian aspal panas. Selain itu penelitian ini

diharapkan dapat mendukung penerapan campuran aspal dingin yang

berwawasan lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

AkzoNobel. Bitumen Emulsion. Technical Bulletin. AkzoNobel.

Anonim, 1991. SNI 06-2489-1991, Metode Pengujian Campuran Aspal Dengan

Alat Marshall, Badan Standar Nasional Jakarta.

Anonim, 2011. SNI 4798:2011, Spesifikasi Aspal Emulsi Kationik, Badan Standar

Nasional Jakarta.

Budiamin, Tjaronge M.W., Sumarni Hamid Aly and Rudy Djamaluddin. 2015.

Mechanical Characteristics of Hotmix Cold Laid Containing Buton

Granular.

James, A. 2006. Overview of Asphalt Emulsion. Transportation Research

Circular Number E-C102. Washington: Transportation Research Board of

National Academies.

Kurniadji, (2007), “Asbuton (Aspal Buton) sebagai Bahan Perkerasan Jalan”,

Pusat Penelitian Jalan dan Jembatan, Bandung.

Timothy R. dkk., 2013. Laporan Research Evaluation of Asphalt Binders Used for

Emulsions. Minnesota Local Road Research Board.

Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas Buku 1, 2006, Departemen

Pekerjaan Umum.

Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas Buku 3, 2006, Departemen

Pekerjaan Umum.

Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas Buku 5, 2006, Departemen

Pekerjaan Umum.

Nyoman Suaryana, (2008). Penelitian Pemanfaatan Asbuton Butir di Kolaka

Sulawesi Tenggara-Indonesia.

Nur Ali, Lawalenna Samang, M.W.Tjaronge, Sakti Adji Adisasmita, 2012,

“Kajian Eksperimental Aspal Berpori Menggunakan Liquid Asbuton

Sebagai bahan Pengikat Substitusi Pada Lapis Permukaan Jalan. UNHAS,

Makassar.

Pedoman Pembuatan Aspal Emulsi Jenis Kationik, No. 024/T/BM/1999,

Lampiran No. 2 Keputusan Direktur Jenderal Bina Marga N0.

76/KPTS/Db/1999 Tanggal 20 Desember 1999, Departemen Pekerjaan

Umum.

Pedoman Pemanfaatan Asbuton Buku 1, 2006, Departemen Pekerjaan Umum.

Ridwan Hadi Rianto, (2007). Pengaruh Abu Sekam Sebagai Bahan Filler Terhadap

Karakteristik Campuran Aspal Emulsi Bergradasi Rapat (CEBR).

Shell Bitumen, The Shell Bitumen Hand Book, Shell Bitumen, Nottingham, 1990.

Salomon, Delman R. 2006. Asphalt Emulsion Technology. Washington, DC.

Transportation Research Board.

Spesifikasi Khusus. 2010. Campuran Beraspal Dingin dengan Asbuton dan

Peremaja Aspal Emulsi. Direktorat Jenderal Bina Marga.

Spesifikasi Khusus. 2010. Campuran Beraspal Dingin dengan Asbuton dan

Peremaja Aspal Emulsi. Direktorat Jenderal Bina Marga.

Transportation Research, Number E-C 102, (2006). Asphalt Emulsion

Technology.

Tjaronge, M.W. and Rita Irmawaty. 2012. Influence of Water Immersion on

Physical Properties of Porous Asphalt Containing Liquid Asbuton as

Bituminous Asphalt Binder.

Mashuri, Joy Fredi Batti dan Listiana. 2013. Pengaruh Penggunaan Kapur padam

Sebagai Bahan Pengisi (FILLER)

LAMPIRANDOKUMENTASI PENELITIAN

GAMBAR KETERANGAN

PengambilanAgregat Kasar,Halus, Abu batu danFiller di Jl. PorosMalino Km. 6Bontomarannu,Gowa, Sulawesi-Selatan

Proses PenyaringanKapur Padam

Alat AutomaticAsphalt Compactor

Alat PengeluarContoh

Proses PencampuranSampel

Aspal dalam mould

Proses curing udara

Proses pengujianmenggunakanMarshall

GAMBAR KETERANGAN

SampelProses pengujianMarshall, Dengan kadaraspal 4,5 %.Dimana Campuran aspaltersebut mengandung 50% kapur padammengalami keruntuhan.

SampelProses pengujianMarshall, Dengan kadaraspal 5 %.Dimana Campuran aspaltersebut mengandung 50% kapur padammengalami keruntuhan.

SampelProses pengujianMarshall, Dengan kadaraspal 5,5 %.Dimana Campuran aspaltersebut mengandung 50% kapur padammengalami keruntuhan.

GAMBAR KETERANGAN

SampelProses pengujian Marshall,Dengan kadar aspal 6 %.Dimana Campuran aspaltersebut mengandung 50 %kapur padam mengalamikeruntuhan.

SampelProses pengujian Marshall,Dengan kadar aspal 6,5 %.Dimana Campuran aspaltersebut mengandung 50 %kapur padam mengalamikeruntuhan.

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN BERAT JENIS

No. Contoh ABU BATUA B

Berat benda uji kering perm. Jenuh (SSD) 500 298.20 291.20

Berat benda uji kering oven BK 290.10 284.70

Berat Piknometer diisi air (250 oC) B 643.70 638.05

Berat pik. Benda Uji (SSD) + air (250 oC) Bt 823.46 819.52

A B rata-rata

2.449 2.595 2.522Berat jenis (Bulk) BKB + 500 - Bt

2.518 2.654 2.586Berat Jenih kering perm.Jenuh (SSD)

500B + 500 - Bt

2.629 2.758 2.694Berat jenis semu (Apperent) BKB + BK - Bt

2.792 2.283 2.538Penyerapan(Absorption)

500 - BK x 100 %BK

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN BERAT JENIS

Jenis Material : Split 0,5 - 1Konstruksi :

- Berat contoh SSD diudara (A) = 3,006 gram

- Berat contoh SSD didalam air (B) = 1,883 gram

- Berat contoh kering (C) = 2,945 gram

Perhitungan :

- Apparent Specific Gravity = C = 2.773C - B

- SP.Gravity on Dry Basis = C = 2.622A - B

- SP Gravity SSD Basis = A = 2.677A - B

- Apparent Specific Gravity = A - C x 100 = 2.071C

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN BERAT JENIS

Jenis Material : Split 1 - 2

Konstruksi :

- Berat contoh SSD diudara (A) = 5,007 gram

- Berat contoh SSD didalam air (B) = 3,140 gram

- Berat contoh kering (C) = 4,905 gram

Perhitungan :

- Apparent Specific Gravity = C = 2.779C - B

- SP.Gravity on Dry Basis = C = 2.627A - B

- SP Gravity SSD Basis = A = 2.682A - B

- Absorbtion = A - C x 100 = 2.080C

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 20021210

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN SAND EQUIVALENT

Material : ABU BATU

No. Contoh I II

Clay reading 11.6 11.5

Sandreading 10.4 8

Perhitungan:Sand Equivalent

I IISandReading x 100 % = 89.66 69.57Clay Reading

Rata -rata 79.61

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN KEAUSAN

CONTOH : SPLIT 1 - 2

SARINGAN BERATSEBELUM TEST

BERATTERTAHANSESUDAH

TEST

JUMLAHBERAT

TERTAHAN

JUMLAH PERSEN

LOLOS TERTAHAN TERTAHAN LEWAT

3" 2 1/2 "2 1/2 " 2 "

2 " 1 1/2 "1 1/2 " 1

1 3/4 "3/4 " 1/2 " 2,5001/2 " 3/8 " 2,5003/8 " 1/4 "1/4 " No. 4No. 4 No. 8

No. 12

JUMLAH BERAT 5,000 3,782 3,782 75.64 24.36

Banyaknya yang ausadalah :

a. = 5,000 gramb. = 3,782 gramc. = 1,218 gram

(c / a) x100 % =

1,218 x100% =

24.36 %

5,000

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN KEAUSAN

CONTOH :SPLIT0.5 - 1

SARINGAN BERATSEBELUM

TEST

BERATTERTAHANSESUDAH

TEST

JUMLAHBERAT

TERTAHAN

JUMLAH PERSEN

LOLOS TERTAHAN TERTAHAN LEWAT

3" 2 1/2 "2 1/2 " 2 "

2 " 1 1/2 "1 1/2 " 1

1 3/4 "3/4 " 1/2 " 2,5001/2 " 3/8 " 2,5003/8 " 1/4 "1/4 " No. 4No. 4 No. 8

No. 12

JUMLAH BERAT 5,000 3,714 3,714 74.28 25.72

Banyaknya yang ausadalah :

a. = 5,000 gramb. = 3,714 gramc. = 1,286 gram

(c / a) x100 % =

1,286 x 100% =

25.72

%5,000

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN INDEKS KEPIPIHAN

Material :Split1 - 2

Ukuran Saringan(mm)

Ukuran Lubang Slot BeratTertahan

(gr)

BeratLolos(gr)

BeratTotal(gr)

IndexKepipihan

( % )Keterangan

Lebar Panjang

53.50 - 50.80 34.29 10050.80 - 33.10 26.67 9033.11 - 25.40 19.05 8025.40 - 19.10 13.34 7019.10 - 12.70 9.53 60 253 248412.70 - 09.52 6.65 50 122 137309.52 - 06.32 4.80 40 89 1092

464 4949 9.38

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

PEMERIKSAAN INDEKS KEPIPIHAN

Material : Split 0.5 -1

Ukuran Saringan(mm)

Ukuran Lubang Slot BeratTertahan

(gr)

BeratLolos(gr)

BeratTotal(gr)

IndexKepipihan

( % )KeteranganLebar Panjang

53.50 - 50.80 34.29 10050.80 - 33.10 26.67 9033.11 - 25.40 19.05 80 1816 487 2303 9.7425.40 - 19.10 13.34 70 1834 503 2337 10.0619.10 - 12.70 9.53 60 345 15 360 0.312.70 - 09.52 6.65 5009.52 - 06.32 4.80 40

3995 1005 5000 20.10

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

ANALISA PENGGABUNGAN AGREGAT

Dites Oleh :Diperiksa Oleh :

JENIS CAMPURAN : AC - WCPENELITIAN MAHASISWA

1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No. 4 No. 8 No. 30 No. 50 No. 200

37.5 25 19,1 12,5 9,52 4,75 2,36 0,600 0,300 0.075

% PASS 100.00 100.00 100.00 81.23 34.48 15.22 - - - -

% BATCH 30.00 30.00 30.00 24.37 10.34 4.57 - - - -

% PASS 100 100.00 100.00 98.79 98.27 37.13 35.78 16.96 14.01 2.80

% BATCH 36.00 36.00 36.00 35.56 35.38 13.37 12.88 6.11 5.04 1.01

% PASS 100 100.00 100.00 100.00 100.00 88.51 68.19 32.56 23.45 5.68

% BATCH 34.00 34.00 34.00 34.00 34.00 30.09 23.18 11.07 7.97 1.93

100.00 100.00 100.00 93.93 79.72 48.03 36.07 17.18 13.02 2.94

100 100.00 100.00 90-100 68-85 45-70 25-55 5 - 20 2 - 9

ANALISA GABUNGAN AGREGATUJI COBA LIQUID AS BUTON

Nomber of SieveNo. 16

1,18

BATU PECAH 1 - 2 -

30.00 -

BT PECAH 0,5-1 22.35

36.00 8.05

ABU BATU 45.73

34.00 15.55

25.6-31.6 19.1-23.1 15.50

Gabungan Agregat 23.59

Spesifikasi

39.10Daerah Larangan

G O V E R N M E N T O F R E P U B L I C I N D O N E S I A

Makassar, Oktober 2016

Kepala Laboratorium Eco Material

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, S.T., M. EngNIP. 19680529 2002121002

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

GRAFIK HASIL PENGUJIAN MARSHALL

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171

LABORATORIUM RISET ECO MATERIALJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINKAMPUS TEKNIK GOWA Jl. Poros Malino km 14,5 Tlp. (0411) 587636 Gowa 92171