pada karakteristik campuran aspal
Post on 15-Oct-2021
13 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PENGARUH GRADASICRUMB RUBBER
PADA KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat
untuk menjadi Sarjana Teknik Sipil
DisusunOleh :
DEBORA AGNES SESARIA
120404038
DosenPembimbing :
Ir. ZULKARNAIN A.MUIS, M.Eng.Sc
NIP :19560326 198103 1 003
BIDANG STUDI TRANSPORTASI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2018
Universitas Sumatera Utara
i
ABSTRAK
Crumb Rubber diperoleh dari peleburan ban bekas yang menghasilkan
remah dengan gradasi yang beragam. Menurut penelitian sebelumnya, penggunaan
Crumb Rubber sebagai bahan tambah mampu meningkat kinerja campuran aspal
beton dibandingkan dengan tanpa penambahan Crumb Rubber, dengan naiknya
nilai stabilitas aspal.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian
eksperimen dimana penelitian dilakukan di Laboratorium Balai Besar Pelaksanaan
Jalan Nasional (BBPJN) Kota Medan, untuk mengetahui nilai stabilitas dan flow
dilakukan pengujian Marshall, untuk mengetahui nilai stabilitas dinamis dan
kecepatan deformasi dilakukan pengujian Wheel Tracking Machine. Penelitian ini
bertujuan untuk menyelidiki kinerja aspal yang ditambahkan dengan 0%, 15%,
dan 20% berat Crumb Rubber yang bervariasi gradasinya.
Metode Stablitas Marshall akan dilakukan pada aspal yang dimodifikasi
dengan menggunakan berbagai ukuran Crumb Rubber. Dari hasil pengujian
diperoleh hasil dengan adanya penambahan Crumb Rubber terhadap campuran
mampu meningkatkan nilai stabilitas. Nilai stabilitas tanpa adanya penambahan
Crumb Rubber sebesar 901 Kg/cm dan dengan adanya penambahan Crumb
Rubber nilai stabilitas menjadi 1227 Kg/cm. Untuk hasil properties aspal Crumb
Rubber dan nilai stabilitas terbaik yaitu pada gradasi II (0.45mm – 0.15mm).
Namun untuk nilai stabilitas dinamis pada suhu pengujian 60oC, tidak
berpengaruh dengan adanya penambahan Crumb Rubber.
Katakunci : Aspal Crumb Rubber, Gradasi, Crumb Rubber, Stabilitas Marshall.
Universitas Sumatera Utara
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan yang telah memberikan kesehatan dan kesempatan
kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir
yang berjudul “PENGARUH GRADASI CRUMB RUBBER PADA
KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL” ini dimaksudkan untuk memenuhi
syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana di Bidang Studi Transportasi Departemen
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini hingga dapat
terselesaikan tidak terlepas dari keterlibatan berbagai pihak. Pada kesempatan ini,
penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan yaitu:
1. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng, Sc., selaku Pembimbing yang telah
banyak meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan
dan bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
2. Ibu Adina Sari Lubis, S.T., M.T., selaku Co Pembimbing yang telah banyak
meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan dan
bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. Medis Surbakti, S.T., M.T, sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Andy Putra Rambe, M.B.A sebagai Sekretaris Departemen Teknik
Sipil Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Indra Jaya Pandia, M.T, dan Bapak Andy Putra Rambe, M.B.A,
sebagai Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen staf pengajar Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan
memberikan pengajaran kepada penulis selama menempuh masa studi di
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
8. Kedua orang tua penulis Ayahanda Ir. Ronald Hutahaean dan Ibunda Rita
Deliana Sinaga, yang tak pernah berhenti memberikan doa, dukungan,
Universitas Sumatera Utara
iii
motivasi, kasih sayang dan segalanya selama ini. Serta adik-adik saya
Yunisas Elvina dan Raissa Passa yang selalu mensupport saya selama saya
kuliah.
9. Seluruh teman-teman mahasiswa teknik sipil 2012 dan abang-abang senior
di Teknik Sipil USU yang telah sangat banyak membantu penulis mulai
dari awal proses pengerjaan Tugas Akhir : Yulistia Hadi, Mentari, Bang
Fadil, Bang Luthfi dan semua yang tidak dapat disebutkan seluruhnya
terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
10. Seluruh Staf Laboratorium Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional Medan :
Bang Mekson, Bang Indisianto, Pak Rahmad dan semua yang tidak dapat
disebutkan seluruhnya, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama
ini.
11. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya dalam
mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir
ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh
dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis menerima kritik dan saran yang
membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Maret 2018
Penulis
(Debora Agnes Sesaria)
Universitas Sumatera Utara
iv
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK .............................................................................................................. i
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL................................................................................................ vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR NOTASI ................................................................................................. x
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah.................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................. 2
1.3. Tujuan ............................................................................................................... 2
1.4. Manfaat Penelitian ............................................................................................ 2
1.5. Pembatasan Masalah ......................................................................................... 3
1.6. Sistematika Penulisan ....................................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Aspal ................................................................................................................. 5
2.1.1. Jenis Aspal................................................................................... 6
2.1.2 Campuran Aspal Beton ................................................................ 9
Universitas Sumatera Utara
v
2.1.3 Pengujian Aspal Properties ....................................................... 14
2.1.4Aspal Modifikasi.........................................................................16
2.2. Agregat ............................................................................................................ 21
2.2.1. Pengujian Agregat ..................................................................... 23
2.3. Pengujian Marshall.......................................................................................... 24
2.4.Pengujian Whell Tracking Machine (WTM) ................................................... 32
2.5. Penelitan Terkait ............................................................................................. 38
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Metode dan Lokasi Penelitian ......................................................................... 42
3.2. Tahap Persiapan .............................................................................................. 42
3.2.1. Tahap Persiapan Material .......................................................... 42
3.2.2. Tahap Persiapan Alat ................................................................ 43
3.3. Tahap Pemeriksaan Material ........................................................................... 43
3.4. Tahap Pembuatan Benda Uji ........................................................................... 44
3.4.1. Tahap Pembuatan Benda Uji Sebelum KAO ............................ 44
3.4.2. Tahap Pembuatan Benda Uji Setelah KAO .............................. 45
3.4.3. Tahap Pembuatan Benda Uji WTM .......................................... 46
3.5. Tahap Pengujian Benda Uji ............................................................................ 46
3.6. Tahap Pengolahan Data................................................................................... 48
3.6. Tahap Analisa Data ......................................................................................... 48
Universitas Sumatera Utara
vi
3.7 Bagan Alir ........................................................................................................ 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil ................................................................................................................ 50
4.1.1. Hasil Pemeriksaan Bahan .......................................................... 50
4.1.2. Hasil Pengujian Benda Uji ........................................................ 53
4.2. Analisa Data ................................................................................................... 59
4.2.1. Analisa Propertis Aspal ............................................................. 59
4.2.2. Analisa Parameter Marshall setelah KAO ................................ 59
4.2.3. Analisa Pengujian Whell Track Machine.................................. 65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 66
5.2. Saran ........................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 68
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Ketentuan sifat-sifat campuran Laston (AC)......................................... 14
Tabel 2.2 Spesifikasi Propertis Aspal .................................................................... 16
Tabel 2.3 Ketentuan sifat-sifat campuran Laston (AC modifikasi) ...................... 17
Tabel 2.4 Tipe-tipe polimer ................................................................................... 19
Tabel 2.5 Kode Jenis Plastik ................................................................................. 20
Tabel 2.4 Ketentuan Agregat Kasar Untuk Campuran Beton Aspal ..................... 24
Tabel 2.5 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal ...................... 25
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Propertis Aspal 60/70 tanpa Crumb Rubber ............... 50
Tabel 4.2a Hasil Pengujian Propertis Aspal 60/70 Ditambah Crumb Rubber 15% ...... 51
Tabel 4.2b Hasil Pengujian Propertis Aspal 60/70 Ditambah Crumb Rubber 20% ...... 51
Tabel 4.3 Kombinasi Gradasi ................................................................................ 52
Tabel 4.4 Nilai Berat Jenis .................................................................................... 53
Tabel 4.5 Nilai Abrasi ........................................................................................... 53
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Marshall sebelum KAO ............................................. 54
Tabel 4.7 Hasil pengujian Marshall sesudah KAO pada 20% Crumb Rubber ..... 56
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Marshall sesudah KAO pada 15% Crumb Rubber ..... 56
Universitas Sumatera Utara
viii
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Wheel Trackinh Machine tanpa bahan tambah CR ............. 57
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Wheel Tracking Machine dengan bahan tambah CR......... 58
Tabel 4.10 Nilai Parameter Marshall yang Memenuhi Spesifikasi ....................... 64
Tabel 4.11 Pengaruh Penambahan Crumb Rubber terhadap stabilitas statis dan dinamis ........ 64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Grafik Unsur yang Terkandung dalam Crumb Rubber .....................19
Gambar 2.2 Alat Marshall .........................................................................................25
Gambar 2.3 Mixer................................................................................................ 33
Gambar 2.4 Operasional mixer ............................................................................ 34
Gambar 2.5 Roller Compactors ........................................................................... 34
Gambar 2.6 Operasional Alat Compactor ........................................................... 35
Gambar 2.7 Wheel Tracking Machine................................................................ 36
Gambar 2.8 Input Data Wheel Tracking Machine............................................. 39
Gambar 3.1 Agregat, aspal,d an Crumb Rubber …..............................................43
Gambar 3.2 Pemeriksaan properties aspal ......................................................... 44
Gambar 3.3 Pengujian sifat fisis agregat ............................................................ 44
Gambar 3.4 Benda uji sebelum KAO dan Benda uji dengan KAO ….............. 45
Gambar 3.5 Tahap pembuatan benda uji WTM..................................................46
Gambar 3.6 Pengujian Marshall Test ..................................................................47
Gambar 3.7 Benda Uji WTM dan Mesin WTM...................................................47
Gambar 3.8 Bagan alir..........................................................................................49
Gambar 4.1 Gradasi Agregat Campuran Aspal AC-WC .................................... 52
Gambar 4.2 Grafik Analisis Data Marshall Test Halaman .................................. 55
Gambar 4.3 Nilai Stabilitas Campuran Aspla dengan Crumb Rubber................60
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4 Nilai Flow ........................................................................................ 61
Gambar 4.5 Nilai VIM......................................................................................... 62
Gambar 4.6 Nilai MQ .......................................................................................... 63
Universitas Sumatera Utara
xi
DAFTAR NOTASI
VIM = Rongga udara dalam campuran padat, persen dari total volume.
VMA = Rongga dalam agregat mineral (persen volume curah).
VFA = Volume rongga antar butir agregat yang terisi aspal % dari VMA.
IKS = Indeks Kekuatan Sisa (%)
Gse = berat jenis efektif dari agregat pembentuk aspal beton padat.
Gmb = berat jenis bulk dari aspal beton padat
Gmm = Berat jenis maksimum campuran.
Gmb = Berat jenis curah campuran padat.
KAO = Kadar Aspal Optimum
WTM = Wheel Tracking Machine
CR = Crumb Rubber
SD = Stabilitas dinamis
RD = Kecepatan deformasi
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Campuran aspal panas (Hot Mix) merupakan nama lain dari aspal beton
(Asphalt Concret) yaitu suatu campuran yang terdiri dari komponen-komponen
agregat kasar dan halus dengan bahan pengikatnya adalah aspal dimana
pencampurannya melalui proses pemanasan. Untuk meningkatkan mutu campuran
aspal dapat dilakukan salah satunya dengan penambahan bahan tambah atau
adidif. Saat ini sudah ada berbagai macam bahan tambah, misalnya jika
diinginkan aspal yang kelengketannya tinggi maka aspal akan ditambah polimer
yang mempunyai kelengketan tinggi seperti polimer jenis elastomer. Jika
diinginkan aspal yang dapat menahan temperatur yang bervariasi, maka aspal
akan ditambah polimer jenis plastomer yang mampu menahan temperatur yang
cukup bervariasi. (Soehartono, 2014)
Di beberapa negara, telah diaplikasikan Crumb Rubber sebagai bahan
tambah pada aspal atau sering disebut CRMA (Crumb Rubber Modified Asphalt).
Di Michigan, Amerika Serikat, Crumb Rubber telah digunakan pada beberapa
ruas jalan yang bermanfaat untuk menurunkan kemungkinan retak dan rutting,
mengurangi penuaan (oksidasi), meningkatkan skid resistance, dan menurunkan
tingkat kebisingan. Selain itu penggunaan Crumb Rubber dapat mengurangi
limbah ban bekas sebanyak 1000-2000 ban bekas per jalur mil. (Kutay, 2014).
Menurut California Departemen of Transportation, penggunaan Crumb Rubber
juga dapat menurunkan biaya pemeliharaan lebih rendah karena peningkatan daya
tahan dan kinerja perkerasan.
Universitas Sumatera Utara
2
Crumb Rubber berasal dari olahan ban bekas yang menghasilkan butiran
atau remah dengan gradasi yang beragam. Gradasi yang beragam tersebut dapat
menyebabkan perbedaan pada hasil campuran aspal. Pengguaan perbedaan ukuran
Crumb Rubber pada Crumb Rubber Modified Bitumen (CRMB) menunjukkan
hasil yang berbeda juga terhadap nilai penetrasi, titik lembek dan marshall testnya
(Reddy, 2016).
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh perbedaan gradasi Crumb Rubber pada karateristik
campuran aspal?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh gradasi
Crumb Rubber pada karakteristik campuran aspal.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah memberikan
informasi untuk peneliti maupun pengembang jalan yang akan menggunakan
Crumb Rubber sebagai bahan tambah aspal serta memberikan gambaran dan
pemahaman mengenai penambahan Crumb Rubber terhadap karakteristik
campuran aspal.
Universitas Sumatera Utara
3
1.5 Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam tugas akhir ini lebih terarah, penulis membatasi
masalah diantaranya :
1. Aspal yang akan digunakan adalah aspal penetrasi 60/70.
2. Crumb Rubber yang digunakan adalah gradasi I (1mm-0.425mm), gradasi
II (0.425mm-0.15mm), dan gradasi III (< 0.15mm).
3. Pengujian karakteristik campuran aspal dengan Marshall Test dan Wheel
Tracking Machine (WTM).
4. Persyaratan Aspal yang dimodifikasi dengan Crumb Rubber dan
pengujiannya berdasarkan Spesifikasi Khusus Interim Bina Marga 2013.
5. Gradasi agregat berdasarkan Spesifikasi Khusus Interim Bina Marga 2013.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memperjelas tahapan yang dilakukan dalam studi eksperimental ini,
penulisan Tugas Akhir ini dikelompokkan ke dalam 5 (lima) bab dengan
sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Berisikan tentang latar belakang penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian,
pembatasan masalah serta sistematika penulisan yang digunakan.
Universitas Sumatera Utara
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisikan tentang kajian tentang campuran aspal, Crumb Rubber, pengujian
persyaratan aspal, pengujian Marshall dan Wheel Tracking Machine (WTM), dan
Spesifikasi Khusus Interim Bina Marga 2013 serta penelitian terdahulu.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Berisikan tentang metode dan jenis penelitian, persiapan alat dan bahan,
pemeriksaan bahan, pembuatan benda uji, pengujian dan pengambilan data,
pengolahan data, penyajian data, dan analisa.
BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA
Berisikan tentang hasil pengolahan data dan analisa pengaruh gradasi Crumb
Rubber pada karakteristik campuran aspal.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan kesimpulan yang diperoleh dari analisa yang dilakukan, serta saran
yang penting untuk dijadikan masukan.
Universitas Sumatera Utara
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aspal
Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam
konsistensinya di mana pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi secara
alam atau yang dihasilkan dengan penyulingan minyak (Petroleum). Aspal adalah
koloida yang rumit dari material hydrocarbon yang terbuat dari Asphaltenes, resin
dan oil. Sedangkan material aspal tersebut berwarna coklat tua hingga hitam dan
bersifat melekat, berbentuk padat atau semi padat yang didapat dari alam dengan
penyulingan minyak. Aspal dibuat dari minyak mentah (crude oil) dan secara
umum berasal dari sisa hewan laut dan sisa tumbuhan laut dari masa lampau yang
tertimbun oleh dan pecahan batu batuan. Setelah berjuta juta tahun material
organis dan lumpur terakumulasi dalam lapisan lapisan setelah ratusan meter,
beban dari beban teratas menekan lapisan yang terbawah menjadi batuan sedimen.
Sedimen tersebut yang lama kelamaan menjadi atau terproses menjadi minyak
mentah senyawa dasar hydrocarbon. Aspal biasanya berasal dari destilasi minyak
mentah tersebut, namun aspal ditemukan sebagai bahan alam, dimana sering juga
disebut mineral (Rian, P., 2006). Aspal akan mencair jika dipanaskan, dan
kembali membeku jika suhu turun. Bersama dengan agregat, aspal merupakan
bahan pembentuk campuran perkerasan lentur. Banyaknya aspal dalam campuran
perkerasan berkisar antara 4%-10% berdasarkan berat campuran, atau 10%-15%
berdasarkan volume campuran (Sukirman, S., 2012).
Universitas Sumatera Utara
6
2.1.1 Jenis Aspal
Berdasarkan cara memperolehnya, aspal dibedakan menjadi dua yaitu :
1. Aspal Alam, adalah material aspal tambang yang diperoleh dari alam, jenis
aspal alam terbagi menjadi dua, yaitu; Aspal Gunung (Rock Asphalt) dan Aspal
Danau (Lake Asphalt). Di Indonesia aspal gunung, dikenal dengan nama
Asbuton (Aspal Batu Buton) yang bersal dari pulau Buton di Sulawesi
Tenggara, yang dimana di dalam batu mengandung unsur aspal. Sedangkan
Aspal danau yang paling terkenal adalah aspal danau Trinidad dan aspal
Bermudez.
2. Aspal Buatan, adalah aspal yang diperoleh dari residu destilasi minyak bumi
atau hasil penyulingan pembakaran batu bara. Jenis aspal Buatan antara lain:
Bitumen/Aspal Minyak, adalah hasil penyulingan minyak bumi yang
dipisahkan dari material lainnya.
Tar/Aspal Batu Bara, adalah hasil penyulingan batu bara dan kayu ( jarang
digunakan dan beracun).
Aspal minyak dalam penggunaanya dibagi menjadi beberapa jenis, antara lain
(Sukirman, S., 2012):
A. Aspal Keras/semen/beton (Asphalt Concrete)
Aspal keras adalah aspal yang memiliki bentuk padat atau semi padat pada
suhu ruang dan akan menjadi cair jika dipanaskan, Yang merupakan hasil
destilasi minyak bumi. Aspal keras harus terlebih dahulu dipanasakan
sebelum dignakan sebagai bahan pengikat agregat. Di Indonesia, aspal semen
biasanya dibedakan berdasarkan niai penetrasinya yaitu:
Universitas Sumatera Utara
7
- AC pen 40/50, yaitu AC dengan penetrasi antara 40-50
- AC pen 60/70, yaitu AC dengan penetrasi antara 60-70
- AC pen 85/100, yaitu AC dengan penetrasi antara 85-100
- AC pen 120/150, yaitu AC dengan penetrasi antara 120-150
- AC pen 200/300, yaitu AC dengan penetrasi antara 200-300
Aspal yang nilai penetrasi rendah digunakan pada daerah yang bercuaca
panas, serta volume lalu lintas tinggi. Sedangkan aspal dengan nilai penetrasi
yang tinggi digunakan pada daerah yang dingin, serta volume lalu lintas yang
rendah. Di Indonesia Aspal penetrasi 60/70 yang umum digunakan.
B. Aspal Dingin/cair
Aspal cair adalah aspal yang berbentuk cair pada suhu ruang yang merupakan
campuran antara aspal semen dengan bahan pencair dari hasil penyulingan
minyak bumi seperti minyak tanah, bensin, atau solar.
- RC (Rapid Curing Cut Back), yaitu aspal Cair pada dengan bahan pencar
bensin.RC merupakan aspal cair yang paling cepat menguap.
- MC (Medium Curing Cut Back), yaitu aspal cair dengan bahan pencair
minyak tanah (kerosene).
- SC (Slow Curing Cut Back), yaitu aspal cair dengan bahan pencair solar
(minyak disel). SC merupakan aspal cair yang paling lambat menguap
C. Aspal Emulsi (Emulsified asphalt)
Aspal emulsi adalah pencampuran antara aspal dengan air dan bahan
pengemulsi, yang dibuat di pabrik pencampuran. Aspal emulsi jauh lebih cair
dari aspal cair.
Universitas Sumatera Utara
8
Jenis aspal beton bedasarkan suhu pencampuran material pembentukan aspal
beton, dan fungsi beton aspal. Bedasarkan suhu ketika mencampur dan
memadatkan campuran aspal beton, aspal beton dibedakan atas (Sukirman, S.,
2012) :
1. Beton aspal campuran panas (hot mix) adalah beton aspal yang bahan
campurannya di campur pada suhu 140 ̊ C.
2. Beton aspal campuran sedang (warm mix) adalah beton aspal yang bahan
campurannya di campur pada suhu 60 ̊ C.
3. Beton aspal campuran dingin (cold mix) adalah beton aspal yang bahan
campurannya di campur pada suhu 25 ̊ C.
Bedasarkan fungsinya aspal beton dibedakan atas :
1. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC (Asphalt
Concrete – Wearing Course) dengan tebal minimum AC – WC adalah 4
cm. Lapisan ini adalah lapisan yang berhubungan langsung dengan ban
kendaraan dan dirancang untuk tahan terhadap perubahan cuaca,gaya
geser, tekanan roda bankendaraan serta memberikan lapis kedap air untuk
lapisan dibawahnya.
2. Laston sebagai lapisan pengikat,dikenal dengan nama AC-BC (Asphalt
Concrete – Binder Course) dengan tebal minimum AC – BC adalah 5 cm.
Lapisan ini untuk membentuk lapis pondasi jika digunakan pada pekerjaan
peningkatan atau pemeliharaan jalan.
Universitas Sumatera Utara
9
3. Laston sebagai lapisan pondasi, dikenal dengan nama AC-Base (Asphalt
Concrete-Base) dengan tebal minimum AC-Base adalah 6cm. Lapisan ini
tidak berhubungan langsung dengan cuaca tetapi memerlukan stabilitas
untuk memikul beban lalu lintas yang dilimpahkan melalui roda
kendaraan. Campuran beraspal panas terdiri atas kombinasi agregat, bahan
pengisi (bila diperlukan) dan aspal yang dicampur secara panas pada
temperatur tertentu.
2.1.2 Campuran Aspal Beton
Campuran aspal beton adalah campuran yang memiliki fungsi sebagai bahan
pengikat yang terdiri antara agregat kasar, agregat dan filler serta aspal sebagai
bahan pengikatnya. Hal yang paling utama dalam desain sebuah campuran
bitumen/aspal adalah memilih tipe agregat, mutu agregat, mutu aspal, modifier
aspal (jika diperlukan), dan untuk menentukan kadar aspal yang dapat bekerja
paling optimum selama kurun waktu umur perkerasan tersebut (Asphalt Institute,
1997). Komposisi bahan dalam campuran beraspal panas terlebih dahulu harus
direncanakan sehingga setelah terpasang diperoleh perkerasan beraspal yang
memenuhi kriteria, Menurut Sukirman (2003), terdapat tujuh karakteristik
campuran yang harus dimiliki oleh beton aspal yaitu:
1. Stabilitas
Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalu lintas
tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang alur, dan bleeding.
Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan dan beban lalu lintas
yang akan dilayani. Jalan yang melayani volume lalu lintas tinggi dan dominan
Universitas Sumatera Utara
10
terdiri dari kendaraan berat, membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas
tinggi. Sebaliknya perkerasan jalan yang diperuntukan untuk melayani lalu
lintas kendaraan ringan tentu tidak perlu mempunyai nilai stabilitas yang
tinggi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabilitas beton aspal adalah :
a. Gesekan internal yang dapat berasal dari kekasaran permukaan butir-butir
agregat, luas bidang kontak antar butir atau bentuk butir, gradasi, agregat,
kepadatan campuran, dan tebal film aspal.
b. Kohesi yang merupakan gaya ikat aspal yang berasal dari daya lekatnya,
sehingga mampu memelihara tekanan kontak antar butir agregat.
2. Durabilitas
Durabilitas adalah kemampuan aspal beton menerima repetisi beban lalu lintas
seperti berat kendaraan dan gesekan antar roda kendaraan dan permukaan
jalan, serta menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim, seperti udara,
air, atau perubahan temperatur. Durabilitas aspal beton dipengaruhi oleh
tebalnya film atau selimut aspal, banyaknya pori dalam campuran, kepadatan
dan kedap airnya campuran. Selimut aspal yang tebal akan membungkus
agregat secara baik, aspal beton akan lebih kedap air, sehingga kemampuannya
menahan keausan semakin baik. Faktor yang mempengaruhi durabilitas lapis
aspal beton adalah:
Universitas Sumatera Utara
11
a. (Void In the Mineral=VIM) kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak
masuk ke dalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal
menjadi rapuh.
b. (Void in the Mineral Aggregat= VMA) besar sehingga film aspal dapat di
buat tebal. Jika VMA dan VIM kecil serta kadar aspal tinggi maka
kemungkinan terjadinya bleeding cukup besar.
c. Film (selimut) aspal, film aspal yang tebal dapat menghasilkan lapis
aspal beton yang durabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadinya bleeding
menjadi besar.
3. Fleksibilitas
Fleksibilitas adalah kemampuan aspal beton untuk menyesuaikan diri akibat
penuruanan (konsolidasi/settlement) dan pergerakan dari pondasi atau tanah
dasar, tanpa terjadi retak. Penurunan terjadi akibat dari repetisi beban lalu
lintas, ataupun penurunan terjadi akibat dari repetisi beban lalu lintas, ataupun
penurunan akibat berat sendiri tanah timbunan yang dibuat di atas tanah asli.
Fleksibilitas dapat ditingkatkan dengan mempergunakan agregat bergradasi
terbuka dengan kadar aspal yang tinggi. Untuk mendapatkan fleksibilitas yang
tinggi dapat diperoleh dengan:
a. Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang
besar.
b. Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrasi yang tinggi).
c. Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil.
Universitas Sumatera Utara
12
4. Fatigue resistance
Fatigue resistance adalah kemampuan asapal beton menerima lendutan
berulang akibat repetisi beban, tanpa terjadinya kelelahan berupa alur dan
retak. Hal ini dapat tercapai jika mempergunakan kadar aspal yang tinggi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi ketahanan terhadap kelelahan adalah:
a. VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan
kelelahan yang lebih cepat.
b. VMA dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan
menjadi fleksibel.
5. Skid resistance
Skid resistance adalah kemampuan permukaan aspal beton terutama pada
kondisi basah, memberikan gaya gesek pada roda kendaraan sehingga
kendaraan tidak tergelincir, ataupun slip. Faktor-faktor untuk mendapatkan
keksatan jalan sama dengan untuk mendapatkan stabilitas yang tinggi, yaitu
kekasaran permukaan dari butir-butir agregat, luas bidang kontak antar butir
atau bentuk butir, gradasi agregat, kepadatan campuran, dan tebal film aspal.
Ukuran maksimum butir agregat ikut menentukan kekesatan permukaan.
Dalam hal ini agregat yang digunakan tidak saja harus mempunyai permukaan
yang kasar, tetapi juga mempunyai daya tahan untuk permukaannya tidak
mudah menjadi licin akibat repetisi kendaraan. Tingginya nilai tahanan geser
ini dipengaruhi oleh:
a. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar.
b. Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding.
Universitas Sumatera Utara
13
c. Penggunaan agregat kasar yang cukup.
6. Impermeabilitas
Impermeabilitas adalah kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air
ataupun udara kedalam lapisan beton aspal. Air dan udara dapat
mengakibatkan percepatan proses penuaan aspal, dan pengelupasan film/
selimut aspal dari permukaan agregat. Jumlah pori yang tersisa setelah aspal
beton dipadatkan dapat menjadi indikator kekedapan air campuran. Tingkat
impermeabilitas aspal beton berbanding terbalik dengan tingkat durabilitasnya.
7. Workability
Workability adalah kemampuan campuran beton aspal untuk mudah
dihamparkan dan dipadatkan. Tingkat kemudahan dalam pelaksanaan,
menentukan tingkat efisiensi pekerjaan. Faktor yang mempengaruhi tingkat
kemudahan dalam proses penghamparan dan pemadatan adalah viskositas
aspal, kepekaan aspal terhadap perubahan temperatur, dan gradasi serta kondisi
agregat. Revisi atau koreksi terhadap rancangan campuran dapat dilakukan jika
ditemukan kesukaran dalam pelaksanaan.
Ketujuh sifat campuran aspal beton ini tidak mungkin dapat dipenuhi
sekaligus oleh satu campuran. Dalam perancangan tebal perkerasan harus
diperhatikan sifat-sifat aspal beton yang dominan lebih diinginkan akan
menentukan jenis beton aspal yang dipilih. Jalan yang melayani lalu lintas ringan
seperti mobil penumpang sepantasnya lebih memilih jenis beton aspal yang
mempunyai sifat durabilitas dan fleksibilitas yang tinggi daripada, memilih jenis
Universitas Sumatera Utara
14
beton aspal dengan stabilitas tinggi (Leily., 2012). Berikut adalah ketentuan sifat
campuran Laston.
Tabel 2.1 Ketentuan Sifat-Sifat Campuran
Sumber :(Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI Perkerasan
Beraspal, Dep. PU, 2010)
Sebelum melakukan campuran aspal beton kita harus menguji aspal
propertis terlebih dahulu. Untuk mendapatkan nilai stabilitas Marshall dan nilai
flow dilakukan pengujian Marshall, sedangkan untuk mendapatkan nilai stabilitas
dinamis dilakukan pengujian Wheel Tracking Machine (WTM).
2.1.3 Pengujian Aspal Properties
Pengujian aspal propertis dilakukan untuk mengetahui apakah aspal yang
digunakan memnuhi syarat yang ditentukan. Beberapa pangujian aspal propertis
antara lain : Penetrasi, titik lembek , titik nyala dan titik bakar, berat jenis,
kehilangan berat, daktalitas dan kelekatan aspal terhadap agregat. Dari beberapa
Sifat-sifat Campuran Laston
Lapis
Aus
Lapis
Antara
Pondasi
Jumlah tumbukan per bidang 75 112
Rasio partikel lolos ayakan 0,075
mm
min 1,0
dengan kadar aspal efektif maks 1,4
Rongga dalam campuran (%) min 3
maks 5
Rongga dalam Agregat (VMA) (%) min 15 14 13
Rongga terisi Aspal (%) maks 65 65 65
Stabilitas Marshall (kg) min 800 1800
Pelelehan (mm) min 2 3
maks 4 6
Stabilitas Marshall Sisa (%) setelah min 90
perendaman selama 24 jam 60 O𝐶
Rongga dalam campuran (%) pada min 2
kepatan membal (refusal)
Universitas Sumatera Utara
15
pemeriksaan aspal tersebut pengujian yang dilakukakan adalah Penetrasi, titik
lembek, berat jenis, dan kehilangan berat.
A. Penetrasi
Tes penetrasi merupakan tes yang mudah dilakukan dan menggunakan
peralatan yang sederhana/murah, sehingga digolongkan sebagai tes dasar yang
harus dilakukan untuk menentukan kelas aspal, tes ini dilakukan dengan cara
menuangkan aspal panas yang telah dipanaskan kedalam cawan, setelah itu
rendam dalam bak perendam selama 1 – 1,5 jam. Kemudian Pengujian ini
dilakukan dengan membebani permukaan aspal seberat 100 gram pada
tumpuan jarum berdiameter 1mm selama 5 detik pada temperature 250c.
Besarnya penetrasi diukur dan dinyatakan dalam angka yang dikalikan dengan
0,1 mm.
B. Titik lembek
Tes titik lembek merupakan tes yang dianjurkan sebagai tes awal untuk
penerimaan bahan aspal di lapangan. Aspal biasa memliki nilai titik lembek di
sekitar 480c. Pengujian titik lembek dilakukan dengan melihat berapa waktu
dan suhu yang dibutuhkan untuk bola baja mendorong aspal yang terletak di
cawan cincin, untuk menyentuh plat dasar. Hasil titik lembek digunakan untuk
menentukan temperatur kelelehan dari aspal.
C. Berat jenis
Berat jenis adalah pemeriksaan berat jenis aspal yang akan menjadi penting
untuk informasi selanjutnya dalam mencari besaran tes pada waktu
Universitas Sumatera Utara
16
pelaksanaan pekerjaan. Batasan minimal yang dicantumkan dalam spesifikasi
syarat berat jenis di atas 1,0 gram/cc.
D. Test Film Oven Test (TFOT)
Tes ini dimaksudkan untuk mencegah pasokan bahan aspal yang terlalu
banyak mengandung minyak ringan, yang kalau dipanaskan lama (pada tes ini
sampel dipanaskan pada suhu 1630c selama 5 jam sebgai simulasi) terlalu banyak
menguap, sehingga aspal akan kering dan sulit dikerjakan (kental dan getas).
Berikut adalah tabel Spesifikasi Propertis Aspal 60/70.
Tabel 2.2 Spesifikasi Propertis Aspal
Sumber : Spesifikasi Khusus Interim Seksi 6.3 Bina Marga 2013 Tentang Campuran Beraspal Panas Dengan
Aspal Dimodifikasi Crumb Rubber Atau Asbuton Dengan Crumb Rubber
2.1.4 Aspal Modifikasi
Aspal modifikasi adalah aspal minyak yang ditambah dengan bebrapa adtif,
dengan maksud untuk meningkatkan kinerjanya. Aspal minyak yang ada di
pasaran sekarang ada kecendrungan kehilangan beberapa sifat yang sangat
dibutuhkan untuk fungsinya sebgai bahan pengikat agregrat batuan pada lapis
perkerasan. Awal kesadaran tentang hal itu adalah pelunakan aspal beton akibat
panas permukaan jalan yang jauh lebih tinggi dari apa yang dikenal di negara
No Jenis Pemriksaan Unit Metode Uji Aspal 60/70
Aspal Mod-
CR 1
Min Max Min
1 Penetrasi 25Oc 0,1 mm SNI-06-2456-1991 60 70 40
2 Titik Lembek oc SNI 2434-2011 48
55
3 Berat Jenis Aspal
SNI 2441:2011 ≥ 1 ≥ 1
4 Test Film Oven Test gr
SNI-06-2440-1991 ≤ 0,8 Max 1,0
Universitas Sumatera Utara
17
subtropik, yang beranggapan panas permukaan jalan tidak akan lebih dari 600c
(Asphalt Institute). Berbagai cara dan jenis aditif dicoba untuk ditemukan agar
titik lembek aspal yang ada di pasaran dapat dinaikkan dari 480c menjadi paling
tinggi 550c, bahkan lebih tinggi untuk mengantisipasi permukaan beton aspal yang
menderita panas permukaan tinggi, beban as berat, kendaraan berjalan lambat dan
alur ban bergerak seperti berjalan di atas kereta api (kanalisai).
Pemakaian aditif untuk menaikkan titik lembek ternyata berakibat
menurunnya angka penetrasi aspal, sehingga aspal menjadi kering dan keras, serta
menyulitkan dalam pengerjaannya. Aditif lain harus ditemukan untuk
mengembalikan kelas aspal menjadi 60/70 lagi agar tidak mudah mengalami
ageing (penuan), batas terendah untuk angka penetrasi sementara ini disepakati
tidak kurang dari 40.
Tabel 2.3 Ketentuan sifat-sifat campuran Laston
(AC dimodifikasi dengan Crumb Rubber)
No. Sifat Campuran Unit
AC Mod-CR
WC BC Base
1 Jumlah tumbukan perbidang Kali 2 x 75
2 Aspalt Efeltif Min % 5.5 5 4
3 Penyerapan aspal maks. % 1.2
4 Stability Kg >1000 >2250
5 Flow Min Mm 3
6 Void in Total Mix % 3-5 3-5 3-5
7 Void Filled with Bitumen % > 66 > 65 > 62
8 Void in Mineral Agregate % > 16 > 15 > 14
9 Dynamic Stability min. Lin/mm 2500
10 Retained Marshall Stability %-asli > 90
Universitas Sumatera Utara
18
11 Cantabro, %-lepas % - - -
12 Draindown % - - -
13 Bitumen Thickness Film, Min Micron 12
Sumber : Spesifikasi Khusus Interim Seksi 6.3 Bina Marga 2013 Tentang Campuran Beraspal Panas
Dengan Aspal Dimodifikasi Crumb Rubber Atau Asbuton Dengan Crumb Rubber
P olimer dapat dibagi menjadi 2 kelompok kategori, yaitu elastomer
(karet) dan plastomer (plastik). Elastomer adalah bahan aditif yang lentur, mampu
meningkatkan titik lembek sampai dengan 600c lebih tanpa kehilangan daya
lengket. Penetrasi akan turun, perlu ditambah dengan bahan aditif lain yang
mampu menaikkan angka penetrasi (contoh : SBS, SBR dan sebagainya).
Plastomer adalah bahan yang sering kita kenal sebagai plastik, kelompok styrene,
yang berfungsi meningkatkan titik lembek dan meningkatkan kekentalan.
Menurut pengamatan, bahan ini akan memberikan hasil baik untuk peningkatan
titik lembek sampai dengan 550c. Tetapi terjadi penurunan Penetrasi yang drastis.
Crumb Rubber Asphalt adalah sistem modifikasi bitumen dengan
penambahan crumb rubber sebagai bahan modifikasi. Crumb Rubber adalah
produk karet daur ulang yang ramah lingkungan karena diperoleh dari daur ulang
limbah berbahan bahan dasa ban bekas. Crumb Rubber memiliki kelebihan seperti
: daya lekat yang bagus, kokoh, awet dan tahan lama, lebih tahan terhadap bensin
dan minyak pelumas serta tahan terhadap cuaca.
Crumb Rubber bisa di dapatkan dengan proses pengolahan daur ulang
ambient grinding dan cryogenic grinding. Ambient grinding adalah suatu metode
proses dimana ban bekas tersebut diparut, digiling yang diproses pada temperature
ruang. Sedangkan Cryogenic grinding, adalah proses yang menggunakan nitrogen
Universitas Sumatera Utara
19
cair untuk membekukan ban bekas sehingga menjadi rapuh dan kemudian dengan
menggunakan sebuah hammer mill untuk menghancurkan karet yang beku
tersebut menjadi partikel-partikel yang halus.
Bahan utama dari Crumb Rubber sendiri pada umumnya berasal dari
limbah karet ban bekas. Pada penelitian yang dilakukan Mashuri (2011),
kandungan kimia Crumb Rubber memiliki unsur unsur penyusun yang
ditampilkan pada Gambar berikut:
Gambar 2.1. Grafik Unsur yang terkandung dalam Crumb Rubber
Sumber: Mashuri (2011), Pemanfaatan Material Limbah Pada Campuran
Beton Aspal Campuran Panas.
Crumb Rubber Asphalt telah berhasil digunakan dalam beberapa tahun
terakhir di beberapa negara maju di dunia. Penambahan Crumb Rubber dapat
meningkatkan karakteristik dari aspal dan juga dapat digunakan dalam skala
besar. Berdasarkan artikel Wright Asphalt Product Co. Keuntungan utama dari
KARET64%
KARBON32%
SULFUR2%
SILIKAT2%
Universitas Sumatera Utara
20
Crumb Rubber Asphalt adalah mengurangi limbah ban bekas dan dengan
komposisi yang tepat dapat meningkatkan kinerja aspal antara lain :
Mengurangi deformasi pada perkerasan
Meningkatkan kelekatan
Meningkatkan ketahanan terhadap retak
Dalam pencampuraan Crumb Rubber dengan aspal ada 2 cara yang telah
dikenal di dunia yaitu :
a) Wet Process ( proses basah )
Dalam wet process, Crumb Rubber dan bitumen dicampur bersamaan dalam suhu
tinggi untuk menghasilkan Crumb Rubber Asphalt. Crumb Rubber Asphalt
ditambahkan kedalam agregat di mixing plant seperti pada aspal konvensional.
b) Dry Process ( proses kering)
Dalam dry process, partikel kering Crumb Rubber langsung ditambahkan kedalam
agregat dan bitumen. Biasanya Crumb Rubber dicampur dengan agregat terlebih
dahulu sebelum dicampur dengan bitumen, tetapi masih dianggap sebagai binder.
Wet Process memiliki keuntungan memperbaiki karakteristik aspal,
sedangkan dry processe mempunyai keuntungan mudah diaplikasikan oleh pabrik
aspal. Saat ini dry process lebih sering digunakan dan telah terbukti berhasil
dalam aplikasi perkerasan jalan. Sedangkan untuk penelitian ini digunakan cara
Wet Process.
Universitas Sumatera Utara
21
2.2 Agregat
Agregat adalah campuran dari kerikil, batu pecah, dan material lainnya yang
berasal dari bahan mineral alami atuu batuan. Dalam struktur perkerasan jalan
komponen agregat merupakan komponen utama dalam dengan nilai
persentase 90-95% berdasarkan persentase berat, atau 75-85% agregat
berdasarkan persentase volume. ), menurut asalnya agregat dapat dibagi
dalam tiga jenis yaitu :
a. Agregat alam (natural aggregate), langsung diambil dari alam tanpa
melalui proses pengolahan khusus.
b. Agregat dengan pengolahan (manufacture aggregate), berasal dari mesin
pemecah dan penyaring batu untuk memperbaiki gradasi agregat agar
sesuai dengan ukuran yang diinginkan.
Berdasarkan butirannya agregat dapat dibedakan menjadi agregat kasar,
agregat halus dan bahan pengisi (filler). Dekimpraswil/Departemen
Pemukiman dan Prasarana Wilayah (2000) membedakan jenis dalam
peraturannya mengenai spesifikasi aspal hotmix membedakan aspal menjadi
3 jenis, yaitu :
Agregat kasar, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan
No. 8 (= 2,36 mm)
Agregat halus, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih kecil dari saringan
No. 8 (= 2,36 mm)
Bahan pengisi (filler), yaitu bagian dari agregat halus yang lolos saringan
No. 30 (= 0,60 mm)
Universitas Sumatera Utara
22
Berdasarkan Bina marga departemen PU (1999), agregat dibedakan
menjadi 3 jenis, yaitu :
Agregat kasar, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan
No. 4 (= 4,75 mm)
Agregat halus, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih kecil dari saringan
No. 4 (= 4,75 mm)
Bahan pengisi (filler), yaitu bagian dari agregat halus yang minimum 75 %
lolos saringan No. 200 (= 0,075 mm)
Berikut ini akan disajikan ketentuan Agregat Kasar dan Agregat Halus
Menurut Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI
untuk Campuran Beraspal Panas, Dep. PU, 2010 sebagai berikut :
Tabel 2.4 Ketentuan Agregat Kasar Untuk Campuran Beton Aspal
Sumber : (Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI Perkerasan
Beraspal, Dep. PU, 2010)
Catatan :
(*) 95/90 menunjukkan bahwa 95 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah
satu atau lebih dan 90 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah dua atau lebih.
Jenis pemeriksaan Standart Syarat maks/min
Kekekalan bentuk agregat terhadap
larutan natrium dan magnesium
sulfat.
SNI 3407:2008
Maks. 12 %
Abrasi dengan Mesin Los Angeles SNI 2417-2008 Maks. 30 %
Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 2439:2011 Min. 95 %
Angularitas SNI 03-6877-
2002
95/90(*)
Partikel Pipih dan Lonjong(**) ASTM D4791 Maks. 10 %
Material lolos Saringan No.200 SNI 03-4142-
1996
Maks.2 %
Universitas Sumatera Utara
23
Tabel 2.5 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal
Jenis Pemeriksaan Standar Syarat
Maks/Min
Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997 Min. 60 %
Material lolos saringan
No. 200
SNI ASTM C117:2012 Maks. 10 %
Angularitas SNI 03-6877-2002 Min. 45 %
Kadar Lempung SNI 03-4141-1996 Maks. 1% Sumber :(Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI Perkerasan
Beraspal, Dep. PU, 2010)
2.2.1 Pengujian Agregat
Pengujian agregat sangat diperlukan untuk mengetahui memenuhi atau tidak
memenuhi ketentuan yang telah ditetapkan, serta mengetahui kualitas agregat
yang digunakan sehingga pemilihan agregat yang tepat sangat mempengaruhi
kualitas campuran. Agregat memberikan kontribusi sampai 90-95% terhadap berat
campuran, agregat yang umum diperiksa antara lain : Ukuran butir, Gradasi,
Kebersihan, Kekerasan, Bentuk partikel, Tekstur permukaan, Penyerapan,
Kelekatan terhadap aspal. Tetapi pada penelitian ini hanya memeriksa analisa
saringan, berat jenis agregatnya dan abrasi.
A) Analisa Saringan
Analisa saringan merupakan untuk mengetahui ukuran butir dan susunan
butiran tanah (gradasi) tertahan saringan no.200. Analisa saringan juga
digunakan untuk perencannan kombinasi agregat. Ukuran butiran tanah
ditentukan dengan menyaring sejumlah tanah melalui seperangkat saringan
yang disusun dengan lubang yang paling besar berada paling atas (Sukirman,
S., 2012).
Universitas Sumatera Utara
24
B) Berat jenis
Di dalam rancangan campuran dibutuhkan parameter petunjuk berat, yaitu
berat jenis agretgat. Berat jenis agregat adalah perbandingan antara volume
agregat dan berat volume air. Agregat dengan berat jenis kecil, mempunyai
volume yang besar, atau berat yang ringan (Sukirman, S., 2012).
C) Abrasi
Abrasi adalah tes dasar untuk kekuatan batuan pendukung matrix, yang tidak
penting tidak mudah pecah (overcrompaction) dan tidak mudah tergerus
menjadi debu batu. Nilai ini diukur dengan mesin Los Angles Abration
Machine yang berisi bola bola besi, di mana contoh batuan diputar 400 kali di
dalamnya. Perbedaan timbangan sebelum dan sesudah putaran disyaratkan
maksimum hilang 30% untuk lapis peermukaan dan 40% untuk lapis fondasi
atas (Soehartono., 2014)
2.3 Pengujian Marshall
Pengujian Marshall dimaksudkan untuk menentukan ketahanan (stabilitas)
terhadap kelelahan plastis (flow) dari campuran aspal dan agregat. Kelelahan
plastis adalah keadaan perubahan bentuk suatu campuran yang terjadi akibat
suatu beban sampai batas runtuh yang dinyatakan dalam mm atau 0,01 inch.
Nilai stabilitas dan nilai flow minimal sebesar 800 kg. Untuk aspal modifikasi
nilai stabilitas dan nilai flow minimal sebesar 1000 kg (Spesifikasi Khusus Interim
Bina Marga, 2013). Pengujian marshall dilakukan setelah benda uji direndam
didalam water bath terlebih dahulu.
Universitas Sumatera Utara
25
Gambar 2.2 Alat Marshall
Aspal beton dibentuk dari agregat, aspal dan atau tanpa bahan tambahan yang
dicampur secara merata pada suhu tertentu. Campuran kemudian
dihamparkan dan dipadatkan, sehingga terbentuk beton aspal padat. Sifat-sifat
campuran beton aspal dapat dilihat dari parameter-parameter pengujian
marshall antara lain :
A. Stabilitas Marshall
Stabilitas adalah beban yang dapat ditahan campuran beton aspal sampai
terjadi kelelahan plastis atau dengan arti lain yaitu kemampuan lapis keras
untuk menahan deformasi akibat beban lalu lintas yang bekerja diatasnya
tanpa mengalami perubahan bentuk tetap seperti gelombang
(washboarding) dan alur (rutting). Nilai stabilitas diperoleh berdasarkan
nilai masing-masing yang ditunjukkan oleh jarum dial. Stabilitas
merupakan parameter yang menunujukkan batas maksimum beban yang
dapat diterima oleh suatu campuran beraspal saat terjadi keruntuhan yang
dinyatakan dalam kilogram. Nilai stabilitas yang terlalu tinggi akan
Universitas Sumatera Utara
26
menghasilkan perkerasan yang terlalu kaku sehingga tingkat keawetannya
berkurang.
B. Flow (kelelehan)
Flow adalah besarnya penurunan atau deformasi vertikal benda uji yang
terjadi pada awal pembebanan sehingga stabilitas menurun, yang
menunjukkan besarnya deformasi yang terjadi pada lapis perkerasan akibat
menahan beban yang diterima. Deformasi yang terjadi erat kaitannya
dengan sifat-sifat Marshall yang lain seperti stabilitas, VIM dan VFA,
Nilai VIM yang besar menyebabkan berkurangnya interlocking resistance
campuran dan dapat berakibat timbulnya deformasi.Seperti halnya cara
memperoleh nilai stabilitas, nilai flow merupakan nilai dari masing-masing
yang ditunjukkan oleh jarum dial. Hanya saja jarum dial flow biasanya
dalam satuan mm (millimeter). Nilai flow dipengaruhi oleh kadar aspal,
viskositas aspal, gradasi agregat, jumlah dan temperatur pemadatan.
C. Density (Kepadatan)
Density merupakan tingkat kerapatan campuran setelah campuran
dipadatkan. Semakin tinggi nilai density suatu campuran menunjukan
bahwa kerapatannya semakin baik. Campuran dengan nilai density yang
tinggi akan mampu menahan beban yang lebih besar dibanding dengan
campuran yang dimiliki nilai density yang rendah, karena butiran agregat
Universitas Sumatera Utara
27
mempunyai bidang kotak yang luas sehingga gaya gesek (friction) antara
butiran agregat menjadi besar. Nilai kepadatan/density dihitung dengan
rumus berikut :
g = c / f ...................................................................................................(2.1)
f= d – e....................................................................................................(2.2)
Dengan pengertian :
g = Nilai kepadatan (gr/cc)
c = Berat kering / sebelum direndam (gr)
d = Berat benda uji jenuh air (gr)
e = Berat benda uji dalam air (gr)
f = Volume benda uji (cc)
D. Rongga Udara (VIM)
VIM adalah rongga yang masih tersisa setelah campuran aspal beton
dipadatkan. VIM ini dibutuhkan untuk tempat bergesernya butir-butir
agregat akibat pemadatan tambahan yang terjadi oleh repetisi beban lalu
lintas, atau tempat jika aspal meleleh menjadi lunak akibat naiknya suhu
udara. VIM yang semakin tinggi akan menyebabkan kelelahan yang
semakin cepat, berupa alur dan retak. Hal ini mengakibatkan campuran
menjadi kurang rapat sehingga air dan udara mudah memasuki rongga-
rongga dalam campuran yang menyebabkan aspal mudah teroksidasi..
Rongga udara dalam campuran (Va) atau VIM dalam campuran
perkerasan beraspal terdiri atas ruang udara diantara partikel agregat yang
Universitas Sumatera Utara
28
terselimuti aspal. Volume rongga udara dalam campuran dapat ditentukan
dengan rumus berikut:
𝑉𝐼𝑀 = 100𝑥𝐺𝑚𝑚 −𝐺𝑚𝑏
𝐺𝑚𝑚 %.................................................................(2.3)
Dengan pengertian :
VIM = Rongga udara dalam campuran padat, persen dari total volume.
Gmm = Berat jenis maksimum campuran.
Gmb = Berat jenis curah campuran padat.
E. Hasil Bagi Marshall (Marshall Quotient)
Hasil Bagi Marshall merupakan hasil bagi stabilitas dengan kelelehan.
Semakin tinggi nilai MQ, maka kemungkinan akan semakin tinggi
kekakuan suatu campuran dan semakin rentan campuran tersebut terhadap
keretakan sedangkan nilai MQ yang terlalu rendah dapat berakibat alur dan
bleeding. Semakin besar nilai MQ berarti campuran aspal semakin kaku
dan kurang lentur sehingga mudah retak sebaliknya bila semakin kecil
nilainya maka campuran semakin lentur dan plastis sehingga mudah
mengalami perubahan bentuk saat menerima beban lalu lintas yang tinggi.
Marshall Quotient = stabilitas
flow …......................................................... (2.4)
F. Rongga Antar Agregat (VMA)
Rongga antar agregat (VMA) adalah ruang rongga diantara partikel
agregat pada suatu perkerasan, termasuk rongga udara dan volume aspal
efektif (tidak termasuk volume aspal yang diserap agregat). Kuantitas
Universitas Sumatera Utara
29
terhadap rongga udara berpengaruh terhadap kinerja suatu campuran
karena jika VMA terlalu kecil maka campuran bisa mengalami masalah
durabilitas, dan jika VMA terlalu besar maka campuran bisa
memperlihatkan masalah stabilitas dan tidak ekonomis untuk diproduksi.
Jika komposisi campuran ditentukan sebagai persen berat dari campuran
total, maka VMA dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
𝑉𝑀𝐴 = 100 −𝐺𝑚𝑏 𝑥 𝑃𝑠
𝐺𝑠𝑏 %.............................................................. (2.5)
Dengan pengertian :
VMA = Rongga dalam agregat mineral (persen volume curah)
Gsb = Berat jenis curah agregat
Ps = Agregat, persen berat total campuran
Gmb = Berat jenis curah campuran padat
G. Void Filled With Asphalt (VFA)
Void Filled With Asphalt (VFA) merupakan persentase rongga terisi aspal
pada campuran setelah mengalami proses pemadatan. Nilai VFA
dipengaruhi oleh faktor pemadatan, yaitu jumlah dan temperatur
pemadatan, gradasi agregat dan kadar aspal. Nilai VFA berpengaruh pada
sifat kekedapan campuran terhadap air dan udara serta sifat elasitas
campuran. Dengan kata lain VFA menentukan stabilitas, fleksibilitas dan
durabilitas. Semakin tinggi nilai VFA berarti semakin banyak rongga
dalam campuran yang terisi aspal sehingga kekedapan campuran terhadap
Universitas Sumatera Utara
30
air dan udara juga akan semakin tinggi, tetapi nilai VFA yang terlalu
tinggi akan menyebabkan bleeding. Nilai VFA yang terlalu kecil akan
menyebabkan campuran kurang kedap terhadap air dan udara karena
lapisan film aspal akan menjadi tipis dan akan mudah retak bila menerima
penambahan beban sehingga campuran aspal mudah teroksidasi yang
akhirnya menyebabkan lapis perkerasan tidak tahan lama. nilai VMA
dihitung dengan persamaan sebagai berikut
𝑉𝐹𝐴 = 100−(𝑉𝑀𝐴− 𝑉𝐼𝑀)
𝑉𝑀𝐴 ....................................................................(2.6)
Dengan pengertian :
VFA = Volume rongga antar butir agregat yang terisi aspal % dari
VMA.
VMA = Rongga dalam agregat mineral (persen volume curah).
VIM = Rongga udara dalam campuran padat, persen dari total volume.
I. Indeks Kekuatan Sisa (IKS)
Indeks kekuatan sisa dianalisis dari data-data hasil pengujian terhadap
sifat-sifat mekanik benda uji (stabilitas dan flow) dibagi dalam dua
kelompok. Kelompok pertama diuji stabilitas Marshallnya dengan
perendaman dalam air pada suhu 60̊C selama waktu T1 dan kelompok
kedua diuji setelah perendamannya pada suhu 60C̊ selama T2 (Hunter,
2005). Kemudian ditentukan Indeks Kekuatan Sisa (IKS) Marshallnya
dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Hunter, 2005) :
Universitas Sumatera Utara
31
𝐼𝐾𝑆 =𝑆2
𝑆1𝑥 100%..................................................................................(2.7)
Dengan pengertian :
S1 = nilai rata-rata stabilitas Marshall setelah perendaman selama T1
menit
S2 = nilai rata-rata stabilitas Marshall setelah perendaman selama T2
menit
IKS = Indeks Kekuatan Sisa (%)
H. Berat jenis maksimum aspal beton yang belum didapatkan (𝐺𝑚𝑚 )
Berat jenis maksimum dari campuran aspal beton yang belum didapatkan
(𝐺𝑚𝑚 ) adalah berat jenis campuran aspal beton tanpa pori/udara, yang
diperoleh dari pemeriksaan di laboratorium.
Gmm =100
P sG se
+P aG a
................................................................................... (2.8)
Dengan Pengertian :
Ps = Kadar agregat, % terhadap berat aspal beton padat
Pa = kadar aspal terhadap berat aspal beton padat, %
Gse = berat jenis efektif dari agregat pembentuk aspal beton padat.
Ga = berat jenis aspal
Universitas Sumatera Utara
32
I. Berat jenis bulk aspal beton padat (𝐺𝑚𝑏 )
Berat jenis bulk dari aspal beton padat (𝐺𝑚𝑏 ) dapat diukur dengan
mempergunakan :
𝐺𝑚𝑏 =𝐵𝑘
𝐵𝑠𝑠𝑑−𝐵𝑎...................................................................................... (2.9)
Dengan pengertian :
Gmb = berat jenis bulk dari aspal beton padat
Bk = Berat kering aspal beton
Bssd = berat kering permukaan dari aspal beton yang telah didapatkan,
Ba = berat aspal beton padat di dalam air
2.4 Pengujian Wheel Tracking Machine (WTM)
Pengujian Wheel Tracking Machine adalah pengujian yang dilakukan untuk
mengetahui nilai Stabilitas dinamis serta kecepatan deformasi pada lapisan
perkerasan beraspal. Pengujian WTM merupakan simulasi dari Pembebanan
roda kendaraan pada lapis perkerasan beraspal, dimana beban roda bergerak
maju dan mundur melintas diatas benda uji yang dibuat berupa lapis perkerasan
beraspal. Dalam pengujian Wheel Tracking Machine dibutuhkan 2 alat
pendukung yaitu Mixer, dan Roller compactor. Kedua alat tersebut bertujuan
untuk mencampur material dan memadatkan sebelum di lakukan pengujian
Wheel Trackin Machine.
Universitas Sumatera Utara
33
A. Mixer
Mixer adalah alat yang digunakan untuk mencampur material yang terdiri
dari agregat kasar, agregat halus, aspal, dan filler. Mixer ini dipergunakan
pada suhu 1700C dan dengan kecepatan 25 putaran per menit.
Gambar 2.3 Mixer
Sumber : Laboratorium BBPJN II Medan
Prosedur penggunaan alat mixer ini yaitu : bahan-bahan di persiapkan
terlebih dahulu seperti agregat kasar, agregat halus, filler, dan aspal.
Kemudian atur suhu mixer menjadi 1700c. Masukan masing-masing agregat
satu persatu, setelah itu tekan tombol mixer dan tunggu suhu mixer dan suhu
agregat sama. Setelah suhu agregat dan mixer sama, masukan aspal secara
perlahan-lahan kedalam mixer lalu tekan tombol start mixer. Mixer
memiliki sensor pendeteksi suhu, sehingga ketika campuran masuk maka
mixer akan menyamakan suhu antara suhu agregat dan suhu mixer.
Universitas Sumatera Utara
34
Gambar 2.4 Operasional mixer
Sumber : Laboratorium BBPJN II Medan
B. Compactor
Compactor adalah alat yang digunakan untuk memadatkan hasil campuran
yang ada setelah di aduk pada mixer dan dituang ke cetakan. Alat ini
memadatkan campuran berdasarkan nilai density yang diinput kedalam
komputer. Alat ini juga akan memberitahu apakah campuran yang di padatkan
telah mencapai nilai density yang di targetkan. Alat compactor dioperasiakn
secara komputer, alat compactor bekerja secara otomatis.
Gambar 2.5 : Roller Compactor
Sumber :Laboratorium BBPJN II Medan
Universitas Sumatera Utara
35
Pada pengoperasiannya compactor membutuhkan data-data. Pendukung
mengenai campuran yang akan digunakan. Ada pun data-data yang dibutuhkan
yaitu data ukuran dimensi cetakan, jenis pemadatan, berat campuran, tinggi
campuran gembur, tinggi campuran final dan density dapat dilihat pada (Gambar
2.5.A). Proses kerja pemadatan campuran alat compactor menyerupai proses kerja
di lapangan, yaitu proses pemadatan awal dengan alat steel tandem roller,
pemadatan kedua dengan alat pneumatic tire roller, dan pemadatan akhir dengan
alat steel tandem roller dapat dilihat pada (Gambar 2.5.B) . Metode yang sama
digunakan pada alat compactor untuk proses pemadatan. Berikut gambar
mengenai pelaksanaan operasional mesin compactor dapat dilihat pada Gambar
2.5.
Gambar 2.6 Operasional Alat Compactor
Sumber :Laboratorium BBPJN II Medan
Universitas Sumatera Utara
36
C. Wheel Tracking Machine
Wheel Tracking Machine (WTM) adalah pengujian yang dilakukan untuk
mendapatkan nilai stabilitas dinamis aspal dan mengetahui kecepatan
deformasi pada campuran. Pengujian ini dilakukan pada kadar aspal optimum
(KAO) karena pada prinsipnya pengujian ini merupakan suatu metode untuk
menguji stabilitas suatu campuran beraspal terhadap pembebanan mekanis
sesuai dengan kondisi di lapangan dalam suatu uji laboratorium.
Gambar 2.7: Wheel Tracking Machine
Sumber :Laboratorium BBPJN II Medan
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengevaluasi ketahanan campuran beraspal
terhadap deformasi. Dari pengujian ini diperoleh stabilitas dinamis dan
kedalam alur yang dihitung sebagai berikut:
Stabilitas Dinamis (DS) = 42𝑥(𝑡2−𝑡1)
(𝑑2−𝑑1).......................................................(2.10)
Universitas Sumatera Utara
37
Kecepatan Deformasi (RD )= (𝑑60−𝑑45)
(𝑡2−𝑡1)...................................................(2.11)
dengan:
d1 = deformasi saat t1 (45 menit)
d2 = deformasi saat t2 (60 menit)
t1 = lama waktu pengujian 45 menit
t2 = lama waktu pengujian 60 menit
Pada pengoprasiannya alat WTM membutuhkan data-data yaitu ukuran dimensi
cetakan, temperatur, berat sampel, dan umur campuran. Dalam pengoperasiannya
alat WTM yang digunakan mengacu kepada Manual For Asphalt Pavement JRA
(Japan Road Asociation) 1989. Operasional WTM dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2.8 : Input Data Wheel Tracking Machine
Sumber :Laboratorium BBPJN II Medan
Universitas Sumatera Utara
38
2.6 Penelitian Terkait
Sampai saat ini ada beberapa penelitian yang pernah dilakukan yang dapat
dijadikan literatur untuk penyusunan penelitian ini, diantaranya adalah ;
1. Sigit Pranowo H., dkk. (2017), melakukan penelitian tentang “Influence of
Void in Mix on Rutting Performamce Hot Mix Asphalt Pavement with
Crumb Rubber Additive”. Pada penelitian ini digunakan alat Wheel
Tracking Machine dengan temperature 30oC dan 60
oC pada campuran
aspal dengan penambahan Crumb Rubber dengan kadar bervariasi mulai
dari 5%, 10%, 15%, dan 20%. Kesimpulan dari hasil penelitian ini bahwa
penambahan Crumb Rubber pada pengujian WTM untuk deformasi hanya
berpengaruh pada suhu pengujian 30oC. Sedangkan untuk suhu pengujian
60oC penambahan Crumb Rubber tidak berpengaruh terhadap hasil
deformasi yang terjadi.
2. B.Sudharshan Reddy dan N.Venkata Hussain Reddy (2016), melakukan
penelitian tentang “Performance Evaluation of Crumb Rubber Modified
Bitument by Using Various Sizes of Crumb Rubber”. Penelitian ini
menganalisa Aspal penetrasi 60/70 atau VG-30 Bitumen yang
dicampurkan dengan berbagai ukuran Crumb Rubber. Campuran Crumb
Rubber yang digunakan sebanyak 15% dari berat bitumen dan dilakukan
pencampuran pada ukuran Crumb Rubber yang berbeda, yaitu 1-0,6mm ;
0,6-0,3mm ; 0,3-0,15mm ; 0,15-0,075mm. berdasarkan hasil analisis
menunjukkan bahwa nilai stabilitas semakin meningkat dengan
mengecilnya ukuran Crumb Rubber sampai pada ukuran 0,3-0,15mm dan
Universitas Sumatera Utara
39
pada ukuran 0,15-0,075 nilai stabilitas menurun. Disimpulkan bahwa pada
kadar Crumb Rubber 15% dan ukuran Crumb Rubber 0.3mm-0.15mm
dapat menghasilkan nilai stabilitas mencapai 1608,64 kg dan terbaik untuk
produksi campuran CRMA tersebut.disarankan sebagai (0.3-0.15mm)
ukuran untuk produksi komersial CRMB.
3. Magdi Mohamed Eltayeb Zumrawi (2017), melakukan penelitian tentang
“Effect of Crumb Rubber Modifiers (CRM) on Characteristics of Asphalt
Binders in Sudan”. Dalam penelitian ini, aspal dimodifikasi menjadi lima
CRM (5%, 10%, 15%, 20%, dan 30% dari berat aspal) untuk menyelidiki
pengaruhnya pada sifat fisik aspal yaitu, penetrasi, daktilitas, viskositas,
titik lembek, titik nyala dan titik bakar. Pengurangan penetrasi dan sifat
daktilitas dengan penambahan 15% CRM. Juga, terdapat peningkatan yang
cukup besar yang diamati di Viskositas, titik lembek, titik nyala dan titik
bakar oleh penambahan CRM. Kenaikan viskositas dengan Penambahan
15% CRM hampir dua kali lipat dari basis Nilai aspal, sedangkan sifat
lainnya (yaitu titik lembek, titik nyala dan titik bakar) kenaikannya sekitar
10% sampai 20%.
4. Yazan Issa (2016), melakukan penelitian tentang “Effect of Adding Waste
Tires Rubber to Asphalt Mix”. Pada penelitian ini, beberapa sifat penting
dari campuran aspal, termasuk stabilitas dan flow diselidiki. Sampel asli
disiapkan tanpa penambahan karet untuk (4,5%, 5%, dan 5,5% aspal) dan
sampel lainnya dibuat dengan penambahan karet pada aspal dalam proses
basah dengan 5%, 10%, dan 20% dari berat aspal. Hasil menunjukkan
Universitas Sumatera Utara
40
bahwa sifat-sifat campuran karet-aspal meningkat dibandingkan dengan
campuran aspal yang biasa. Nilai stabilitas tertinggi yang dapat dicapai
adalah 1448.67 Kg yaitu pada penambahan karet 10% dari berat aspal.
5. Harpasinh Raol, dkk (2014), melakukan penelitian tentang “Effect of The
Use of Crumb Rubber in Conventional Bitumen on The Marshall Stablity
Value”. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan penambahan
Crumb Rubber sebanyak masing-masing 5%, 10%, 15%, dan 20%. Crumb
Rubber memberikan hasil yang memuaskan dengan menggunakannya
dalam kadar 15% untuk menggantikan aspal sehingga persentase aspal
yang digunakan hanya 4% dari total berat campuran. Untuk nilai Marshall
stabilitasnya 1615,84 kg dengan menggunakan 15% remah karet Serbuk
dengan campuran aspal, yang 1,6 kali lebih besar dari pada Nilai Stabilitas
Marshall dari campuran aspal konvensional.
6. Sri Widodo (2013),melakukan penelitian tentang “Ketahanan ASPHALT
CONCRETE WEARING COURSE gradasi halus terhadap terjadinya jejak
roda kendaraan pada berbagai temperatur dan kepadatan”pada penelitian
ini di gunakan alat wheel Trackinging machine dengan temperature yang
bervariasi yaitu 30,45 dan 60. Kesimpulan Dari hasil penelitian ini bahwa
semakin padat campuran ACWC kemampuannya menahan jejak roda
kendaraan semakin baik, semakin tinggi temperatur campuran ACWC
kemampuannya menahan jejak roda semakin menurun, dan semakin tinggi
temperatur campuran ACWC, kepadatan tidak begitu berpengaruh
terhadap kemampuannya menahan jejak roda.
Universitas Sumatera Utara
41
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode dan Lokasi Penelitian
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang
dilakukan di Laboratorium Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional (B2PJN) Kota
Medan.
3.2 Tahap Persiapan
3.2.1 Tahap Persiapan Material
Spesifikasi material penelitian meliputi aspal, agregat kasar, agregat halus, filler
dan aditif sebagai berikut :
- Aspal pen 60/70 AC/WC dari PT. Rapi Arjasa
- Agregat halus : - Tipe : abu batu dan pasir
- Ukuran : 0,075 mm – 4,75 mm
- Berat jenis : minimum 2500 kg/m3
- Agregat kasar : - Tipe : batu pecah (split)
- Ukuran : maksimum 25,4 mm (1 inch)
- Berat jenis : minimum 2500 kg/m3
Agregat kasar dan agregat halus berasal dari PT. Rapi Arjasa
- Filler berupa Semen Portland 2%
- Bahan aditif berupa Crumb Rubber berasal dari PT. Ayu Septa Perdana, yang
dipisahkan dengan ayakan No. 10 , No. 40 dan No. 100 sehingga didapat 3
jenis gradasi yaitu gradasi I (1 mm - 0.45 mm), gradasi II (0.45 mm - 0.15
mm), gradasi III (< 0.15 mm).
Universitas Sumatera Utara
42
Persiapan seluruh material penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 dimana
gambar (a) menunjukkan material agregat kasar, agregat halus dan filler semen
PC, sedangkan gambar (b) menunjukkan aspal 60/70 dan Crumb Rubber.
Gambar 3.1 : Agregat, aspal,dan Crumb Rubber
(Sumber : Laboratorium B2PJN Medan)
3.2.2 Tahap Persiapan Alat
Pada tahap ini ada beberapa alat yang akan dipersiapkan yaitu alat yang akan
digunakan untuk pemeriksaan material terdiri dari alat untuk pengujian analisa
saringan (Shieve Shaker Analysis), Penetration Test, alat untuk pengujian titik
lembek (Ring and Ball Test) dan alat untuk pengujian Berat Jenis ; serta alat yang
akan digunakan untuk pengujian yaitu alat untuk pengujian modulus kekakuan
(Marshall Test).
3.3 Tahap Pemeriksaan Material
Material yang akan digunakan dalam campuran aspal beton terlebih dahulu harus
diuji sifat-sifat fisis dari agregat dan aspal.
Untuk pemeriksaan propertis aspal dan aspal Crumb Rubber terdiri dari
pemeriksaan berat jenis aspal, pemerikasaan kehilangan berat (TFOT),
Universitas Sumatera Utara
43
pemeriksaan penetrasi aspal, dan pemeriksaan titik lembek (softening test).
Keseluruhan pemeriksaan tersebut dapat dilihat dari Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Pemeriksaan propertis aspal
(Sumber : Laboratorium B2PJN Medan)
Sedangkan untuk pemeriksaan sifat fisis agregat terdiri dari pemeriksaan analisis
butiran, pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar, pemeriksaan berat
jenis dan penyerapan agregat halus, dan abrasi.
Gambar 3.3 : Pengujian sifat fisis agregat (Sumber : Laboratorium B2PJN Medan)
3.4 Tahap Pembuatan Benda Uji
Pada tahap ini, pembuatan benda uji dibagi atas 2 bagian yaitu pembuatan benda
uji sebelum KAO (kadar aspal optimum) dan pembuatan benda uji setelah KAO.
3.4.1 Pembuatan Benda Uji Sebelum KAO
Pembuatan benda uji untuk mencari Kadar Aspal Optimum dilakukan dengan
membuat sampel pengujian biasa (2x75 pukulan) dan pengujian kepadatan
Universitas Sumatera Utara
44
membal/PRD (2x400 pukulan). Sampel pada pengujian biasa dibuat dengan 5
variasi kadar aspal 4,5%, 5%, 5,5%, 6% dan 6,5%, masing-masing 6 buah benda
uji. Sedangkan untuk sampel pengujian PRD (Percentage Refusal Density) hanya
menggunakan 3 variasi yaitu kadar aspal 5%, 5,5% dan 6% masing-masing
dibuat 1 buah benda uji, yang berarti terdapat 33 buah benda uji (pada gambar
3.4.A).
3.4.2 Pembuatan Benda Uji Setelah KAO
Penentuan nilai modulus kekakuan (stiffness modulus) beton aspal dilakukan
dengan menggunakan campuran Kadar Aspal Optimum (KAO). Pada pembuatan
benda uji campuran Crumb Rubber, Crumb Rubber digunakan dengan 3
perbedaan gradasi dan 2 perbedaan persentase Crumb Rubber. Setelah diperoleh
Kadar Aspal Optimum (KAO) maka dibuat benda uji berdasarkan KAO dengan
masing-masing gradasi (I,II,dan III) Crumb Rubber dan kadar Crumb Rubber
yaitu 0%, 15%, dan 20% sebanyak 42 buah benda uji (pada gambar 3.4.B) : 4
buah benda uji tanpa campuran Crumb Rubber dan 4 buah benda uji dengan
campuran Crumb Rubber untuk masing-masing gradasi dan kadar Crumb Rubber
juga 2 buah benda uji masing-masing untuk pengujian kepadatan membal/PRD.
Gambar 3.4 : (A) Benda uji sebelum KAO dan (B) Benda uji dengan KAO
Sumber : Hasil Pengujian, 2017
Universitas Sumatera Utara
45
3.4.3 Pembuatan Benda Uji WTM
Untuk benda uji pada mesin WTM (Wheel Tracking Machine), terlebih dahulu
dibuat campuran aspal pada mesin Mixer sesuai dengan komposisi rencana
campuran. Setelah itu, campuran aspal yang telah diaduk dan tercampur rata,
dikeluarkan dari mesin Mixer lalu dituangkan ke dalam wadah cetakan yang
kemudian akan dipadatkan pada mesin Compactor. Setelah dipadatkan benda uji
didiamkan selama 24 jam. Benda uji kemudian dimasukkan kedalam mesin WTM
untuk diuji.
Gambar 3.5 : Tahap pembuatan benda uji WTM
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
3.5 Tahap Pengujian Benda Uji
Tahap pengujian dilakukan untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan, melalui
beberapa tahap pengujian, yaitu :
1. Pengujian untuk mendapatkan Kadar Aspal Optimum
Terhadap kedua puluh benda uji dengan 5 variasi kadar aspal 4,5%, 5%, 5,5%,
6% dan 6,5%, dan 3 variasi kadar aspal PRD 5%, 5,5% dan 6% dilakukan
Universitas Sumatera Utara
46
pengujian density, kemudian dilakukan pengujian Marshall Test untuk
memperoleh nilai KAO.
2. Pengujian Marshall dengan Kadar Aspal Optimum
Terhadap 42 benda uji dengan nilai kadar aspal optimum, dilakukan pengujian
density. Kemudian dilakukan pengujian Marshall Test untuk memperoleh nilai
stabilitas dan flow.
Gambar 3.6 : Pengujian Marshall Test
Sumber : Hasil Pengujian, 2017
3. Pengujian Wheel Track Machine
Untuk mendapatkan nilai stabilitas dinamis dilakukan pengujian WTM
terhadap dua buah benda uji dengan KAO, satu buah benda uji tanpa campuran
Crumb Rubber dan satu buah benda uji dengan campuran Crumb Rubber.
Gambar 3.7 : (A) Benda Uji WTM dengan penambahan Crumb Rubber,
(B) Benda Uji WTM tanpa penambahan Crumb Rubber, (C) Mesin WTM
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
Universitas Sumatera Utara
47
3.6 Tahap Pengolahan Data
Seluruh data yang diperoleh kemudian diolah dengan menggunakan program
Excel dan disajikan dalam bentuk tabel dan grafik.
3.7 Tahap Analisa Data
Pada tahap ini dilakukan analisa terhadap hasil pengolahan data meliputi :
1. Analisa mengenai penambahan Crumb Rubber dengan variasi mana
yang memenuhi persyaratan aspal modifikasi.
2. Analisa mengenai penambahan Crumb Rubber dengan variasi mana
yang memenuhi nilai stabilitas.
3. Analisa mengenai penambahan Crumb Rubber pada pengujian
stabilitas dinamis (WTM).
Keseluruhan tahapan diatas dapat dilihat pada bagan alir Gambar 3.9.
Universitas Sumatera Utara
48
Mulai
Studi
literatur
Persiapan Bahan
Aspal 60/70
Pengujian : 1. Penetrasi
2. Titik lembek
3. TFOT
4. Berat Jenis
Pengujian :
1. Analisa Saringan
2. Abrasi
3. Berat Jenis
Pengujian Marshall
(Stabilitas Statis dan Flow)
Agregat
Pembuatan benda uji
Crumb Rubber
dipisahkan
dengan ayakan
no. 10, no.40,
dan no.100
Tahap pengolahan Data
Tahap Analisa Data
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Pengujian WTM (Stabilitas Dinamis)
Gambar 3.8 Bagan Alir Tahapan Penelitian
Universitas Sumatera Utara
49
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Hasil penelitian ini meliputi hasil pemeriksaan bahan, dan hasil pengujian benda
uji.
4.1.1 Hasil Pemeriksaan Bahan
Hasil pemeriksaan bahan meliputi pemeriksaan sifat fisis aspal dan agregat.
A. Hasil Pemeriksaan Aspal
Dalam penelitian ini, aspal yang digunakan adalah aspal keras dengan penetrasi
60/70, dibedakan menjadi dua yaitu aspal tanpa dan dengan penambahan Crumb
Rubber. Adapun gradasi Crumb Rubber yang digunakan terdiri dari 3 jenis
gradasi yaitu Gradasi I (0.45–1 mm), Gradasi II (0.15-0.45 mm), dan Gradasi III
(<0.15mm). Hasil pengujian propertis aspal 60/70 tanpa Crumb Rubber dapat
dilihat pada Tabel 4.1 dan hasil pengujian propertis aspal 60/70 dengan
penambahan Crumb Rubber dapat dilihat pada Tabel 4.2a dan 4.2b.
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Propertis Aspal 60/70 tanpa Crumb Rubber
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
No Jenis Pemriksaan Unit Metode Uji Spesifikasi Aspal 60/70
Min Max
1 Penetrasi 25Oc
0,1
mm SNI-06-2456-1991 60 70
67
2 Titik Lembek oc SNI 2434-2011 48
48
3 Berat Jenis Aspal
SNI 2441:2011 1 1,036
4 Test Film Oven Test gr
SNI-06-2440-1991 ≤ 0,8 0,0548
Universitas Sumatera Utara
50
Tabel 4.2a Hasil Pengujian Propertis Aspal 60/70
Ditambah Crumb Rubber pada kadar 15%
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
Tabel 4.2b Hasil Pengujian Propertis Aspal 60/70
Ditambah Crumb Rubber pada kadar 20%
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
B. Hasil Pemeriksaan Agregat
Pemeriksaan agregat terdiri dari berat jenis, analisa saringan, dan abrasi. Nilai
Kombinasi Gradasi dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Gambar 4.1, sedangkan
hasil pengujian Berat Jenis dapat dilihat pada Tabel 4.4, serta hasil pengujian
abrasi dapat dilihat pada Tabel 4.5.
No Jenis
Pemeriksaan Unit Metode Uji
Gradasi
I
Gradasi
II
Gradasi
III
Spesifikasi
Min
1 Penetrasi 25Oc
0,1
mm
SNI-06-2456-
1991 36.22 44.05 46.98 40
2 Titik Lembek oc SNI 2434-2011 54 50 49 55
3 Berat Jenis Aspal SNI 2441:2011 1.037 1,037 1,037 1
4
Test Film Oven
Test gr SNI-06-2440-
1991 0,0493 0,0382 0,0123 ≤ 0,8
No Jenis
Pemeriksaan Unit Metode Uji
Gradasi
I
Gradasi
II
Gradasi
III
Spesifikasi
Min
1 Penetrasi 25Oc
0,1
mm
SNI-06-2456-1991
30.1 41.74 44 40
2 Titik Lembek oc SNI 2434-2011 58 55 52 55
3 Berat Jenis Aspal SNI 2441:2011 1.045 1,045 1,045 1
4
Test Film Oven
Test gr SNI-06-2440-
1991 0,0493 0,0382 0,0123 ≤ 0,8
Universitas Sumatera Utara
51
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3/4"1/2"3/8"# 4# 8# 16# 30# 50# 100# 200
Tabel 4.3 Kombinasi Gradasi
Gambar 4.1 Gradasi Agregat Campuran Aspal AC-WC
Sumber : Laboratorium AMP PT.Rapi Arjasa, 2017
SIEVE SIZE
Inch 3/4" 1/2" 3/8" # 4 # 8 # 16 # 30 # 50 # 100 # 200
Mm 19,05 12,70 9,53 4,75 2,36 1,18 0,60 0,30 0,150 0,075
MATERIAL TEST
RESULT
COARSE AGG 3/4 100 35,19 5,74 1,81 1,55 1,45 1,39 1,33 1,23 1,04
MEDIUM AGG 100 100 90,62 36,27 10,19 6,94 5,94 5,34 4,19 3,38
CRUSHING DUST 100 100 100 97,75 82,41 51,13 33,69 26,52 17,56 12,93
NATURAL SAND 100 100 100 100 94,09 82,65 63,71 42,61 10,34 3,04
FILLER
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
MIX COMPOSIYION
( % )
COARSE AGG 3/4 14 14 4,93 0,80 0,25 0,22 0,20 0,19 0,19 0,17 0,15
MEDIUM AGG 36 36 36,00 32,62 13,06 3,67 2,50 2,14 1,92 1,51 1,22
CRUSHING DUST 38 38 38,00 38,00 37,15 31,32 19,43 12,80 10,08 6,67 4,91
NATURAL SAND 10 10 10,00 10,00 10,00 9,41 8,27 6,37 4,26 1,03 0,30
FILLER 2 2 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
Total Mix 100 100 90,93 83,43 62,46 46,61 32,40 23,51 18,45 14,00 8,58
Mix Design
Spec Limit 100 90 77 53 33 21 14 9 6 4
Spec Limit 100 100 90 69 53 40 30 22 15 9
Spec Max
Comb Grading
Spec Min
% P
AS
SIN
G
Universitas Sumatera Utara
52
Tabel 4.4 Nilai Berat Jenis
Sumber : Laboratorium AMP PT.Rapi Arjasa, 2017
Tabel4.5 Nilai Abrasi
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
4.1.2 Hasil Pengujian Benda Uji
Hasil pengujian Marshall sebelum KAO dapat dilihat pada Tabel 4.6, sedangkan
hasil pengujian Marshall menggunakan nilai KAO (Gambar 4.2) dapat dilihat
pada Tabel 4.7 dan Tabel 4.8.
No Pengujian Persyaratan
Hasil penelitian Min Max
1 Berat Jenis
3%
Agregat Kasar (CA)
Bulk Spgr 2,566 gr/cc
App Spgr 2,707 gr/cc
SSD Spgr 2,677 gr/cc
Absorbtion 0,65%
Agregat Sedang (MA)
Bulk Spgr 2,583 gr/cc
App Spgr 2,672 gr/cc
SSD Spgr 2,628 gr/cc
Absorbtion 1,01%
Agregat Pasir (NS)
Bulk Spgr 2,421 gr/cc
App Spgr 2,633 gr/cc
SSD Spgr 2,544 gr/cc
Absorbtion 2,176%
Agregat Halus (CD)
Bulk Spgr 2,628 gr/cc
App Spgr 2,530 gr/cc
SSD Spgr 2,451 gr/cc
Absorbtion 2,176%
No Metode Uji Hasil Pengujian Spesifikasi
1 SNI 2417:2008 21,58% Maks 30%
Universitas Sumatera Utara
53
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Marshall sebelum KAO
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
No. Jenis
Pemeriksaan
Kadar Aspal
Spesifikasi
4,50% 5,00% 5,50% 6,00% 6,50%
1 Density (%) 2,225 2,239 2,280 2,266 2,265 -
2 Stability
(Kg/cm2) 708,175 802,354 906,725 917,325 855,518 Min. 800
3 Flow (mm) 3,2 3,230 3,360 3,460 3,760 2 – 4
4
Marshall
Quotient
(Kg/mm)
216,788 248,151 269,324 264,613 227,129
Min. 250
5 VMA (%) 17,636 17,556 17,174 17,446 17,927 Min. 15
6 VFB (%) 54,028 60,710 73,633 74,350 76,580 Min. 65
7 VIM (%) 8,122 6,902 4,523 4,475 4,302 3 – 5
8 Stabilitas
Marshall sisa 97% 95% 94% 93% 92% Min 90%
9 VIM PRD (%) - 3,58 2,58 1,79 - 2
Universitas Sumatera Utara
54
1 Bulk Density : 2,272 Gr/cc
2 Stability : 915 Kg
3 Flow : 3,35 mm
4 Air Voids : 4,75 %
5 P. R. D : 2,53 %
6 Void Filleds : 74,00 %
7 VMA : 17,32 %
8 M, Q : 270,00 Kg/mm
9 K.A.O. : 5,75 %
10 K.A.E. : 5,65 %
HOT MIX DESIGN BY MARSHALL METHOD
TEST PROPERTY CURVES : AC - WC
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Air
Voi
ds (
%)
% Asphalt by Total Mix
AIR VOIDS
40
50
60
70
80
90
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Voi
ds F
illed
s (%
)
% Asphalt by Total Mix
VOIDS FILLEDS
2,240
2,250
2,260
2,270
2,280
2,290
2,300
2,310
2,320
2,330
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Bul
k D
ensi
ty (
gr/
cc)
% Asphalt by total Mix
BULK DENSITY
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
18,0
19,0
20,0
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
V M
A (
%)
% Asphalt by Total Mix
V M A
150
200
250
300
350
400
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Mar
shal
l Quo
tyie
nt (
%)
% Asphalt by Total Mix
MARSHALL QUOTIENT
650
750
850
950
1050
1150
1250
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Sta
bilit
y (K
g)
% Asphalt by Total Mix
STABILITY
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Air
Voi
ds (
%)
% Asphalt by Total Mix
AIR VOIDS
VIM Marshall
VIM PRD
40
50
60
70
80
90
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Voi
ds F
illeds
(%
)
% Asphalt by Total Mix
VOIDS FILLEDS
2,220
2,230
2,240
2,250
2,260
2,270
2,280
2,290
2,300
2,310
2,320
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Bul
k D
ensi
ty (
gr/
cc)
% Asphalt by total Mix
BULK DENSITY
1
2
3
4
5
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Flo
w (m
m)
% Asphalt by Total Mix
FLOW
13,0
14,0
15,0
16,0
17,0
18,0
19,0
20,0
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
V M
A (
%)
% Asphalt by Total Mix
V M A
150
200
250
300
350
400
450
500
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Mar
shal
l Quo
tient
(%
)
% Asphalt by Total Mix
MARSHALL QUOTIENT
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5
% Asphalt by Total Mix
Bulk Density
Stability
F l o w
Air Voids
Void Filleds
V. M. A.
M. Q.
P. R. D.
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50
Kad
ar A
spal
Eff
. ( %
)
% Asphalt by Total Mix
Kadar Aspal Eff.
Gambar 4.2 Analisis Data Marshall Test
Dari hasil barchart diatas didapatkan nilai Kadar Aspal Optimum yaitu 5,75%.
Universitas Sumatera Utara
55
Tabel 4.7 Hasil pengujian Marshall sesudah KAO pada 15% Crumb Rubber
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
Tabel 4.8 Hasil pengujian Marshall sesudah KAO pada 20% Crumb Rubber
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
No. Jenis Pemeriksaan 0% Crumb
Rubber
Gradasi
I
Gradasi
II
Gradasi
III Spesifikasi
1 Density (%) 2.279 2.264 2.267 2.267
-
2 Stability (Kg/cm2) 908 1192 1121 1007
Min. 800 Min.
1000
3 Flow (mm) 3.25 4.25 4.1 3.5
Min. 3
4 MQ (Kg/mm) 277 280 273 288
Min. 250
5 VMA (%) 16.75 16.40 17.19 17.53
Min. 16
6 VFB (%) 74.51 76.39 72.38 70.84
Min. 66
7 VIM (%) 4.28 3.87 4.78 5.18
3 – 5
8 Stabilitas sisa 95% 79% 75% 86%
Min 90%
9 VIM PRD (%) 3.85 3.85 2.91 1.97
2
No. Jenis Pemeriksaan 0% Crumb
Rubber
Gradasi
I
Gradasi
II
Gradasi
III Spesifikasi
1 Density (%) 2.279 2.267 2.267 2.288 -
2 Stability (Kg/cm2) 915 1227 1171 1043 Min. 800 Min.
1000
3 Flow (mm) 3.25 4.5 4.25 3.5 Min. 3
4 MQ (Kg/mm) 277 273 275 298 Min. 250
5 VMA (%) 16.75 16.40 17.19 17.54 Min. 16
6 VFB (%) 74.51 76.16 72.17 70.29 Min. 66
7 VIM (%) 4.28 3.91 4.82 5.22 3 – 5
8 Stabilitas sisa 95% 90% 91% 87% Min 90%
9 VIM PRD (%) 3.85 2.91 2.91 2.02 2
Universitas Sumatera Utara
56
Hasil Pengujian Whell Track Machine (WTM) memberikan nilai stabilitas
dinamis dan kecepatan deformasi. Untuk campuran aspal tanpa penambahan
Crumb Rubber dapat dilihat pada Tabel 4.9, sedangkan untuk campuran aspal
dengan penambahan Crumb Rubber dapat dilihat pada Tabel 4.10.
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Whell Track Machine tanpa bahan tambah Crumb
Rubber
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
Waktu
JUMLAH
LINTASAN
DEFORMASI
KETERANGAN I II III Rata-rata
(menit) (mm) (mm) (mm) (mm)
0 0 0.00 0.00
1 21 0.78 0.78 DS = DINAMIS STABILITAS
5 105 2.00 2.00 RD = KECEPATAN DEFORMASI
10 210 2.81 2.81 Jenis Campuran AC-WC
15 315 3.53 3.53
30 630 5.24 5.24
45 946 6.88 6.88
60 1261 8.12 8.12
NO URAIAN
HASIL PENGUJIAN
SPESIFIKASI I II III Rata-rata SATUAN
1 DS 508.06 508.06 Lintasan/mm ≥ 2500
2 RS 0.0827 0.0827 mm/Menit
Universitas Sumatera Utara
57
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Stabilitas Dinamis dengan bahan tambah
Crumb Rubber
Sumber : Hasil Penelitian, 2017
Waktu
JUMLAH
LINTASAN
DEFORMASI
KETERANGAN I II III Rata-rata
(menit) (mm) (mm) (mm) (mm)
0 0 0.00 0.00
1 21 1.12 1.12 DS = DINAMIS STABILITAS
5 105 2.15 2.15 RD = KECEPATAN DEFORMASI
10 210 2.84 2.84 Jenis Campuran AC-WC
15 315 3.37 3.37
30 630 4.76 4.76
45 946 6.10 6.10
60 1261 7.06 7.06
NO URAIAN
HASIL PENGUJIAN
SPESIFIKASI I II III Rata-rata SATUAN
1 DS 653.5 653.53 Lintasan/mm ≥ 2500
2 RD 0.0643 0.0643 mm/Menit
Universitas Sumatera Utara
58
4.2 Analisa Data
Tahap analisa terdiri dari tahap analisa propertis aspal, analisa hasil pengujian
Marshall sebelum dan sesudah menggunakan KAO, serta analisa hasil pengujian
Wheel Tracking Machine (WTM).
4.2.1 Analisa Propertis Aspal
Dari keempat parameter propertis aspal (Tabel 4.1-4.2b), memberikan nilai yang
memenuhi spesifikasi Bina Marga pada penambahan Crumb Rubber 20% dengan
jenis gradasi II (0.15-0.45 mm). Semakin besar gradasi Crumb Rubber
menyebabkan nilai penetrasi semakin menurun (tidak memenuhi Spesifikasi
Khusus Interim Bina Marga 2013). Hubungan gradasi Crumb Rubber dengan nilai
penetrasi dapat dilihat pada gambar 4.3. Hal ini terjadi karena semakin besar
gradasi Crumb Rubber maka campuran aspal akan semakin kaku, yang
ditunjukkan dengan naiknya nilai titik lembek pada gambar 4.4. Untuk parameter
properties aspal lainnya yakni berat jenis dan kehilangan berat, keduanya
memenuhi spesifikasi pada semua sampel, namun tidak memberikan perbedaan
yang signifikan.
Universitas Sumatera Utara
59
Gambar 4.3 Hubungan Gradasi Crumb Rubber dengan Nilai Penetrasi
Gambar 4.4 Hubungan Gradasi Crumb Rubber dengan Nilai Titik Lembek
20
30
40
50
60
70
Gradasi I Gradasi II Gradasi III
Pen
etra
si
Gradasi Crumb Rubber
0%
15%
20%
45
47
49
51
53
55
57
59
Gradasi I Gradasi II Gradasi III
Titi
k le
mb
ek
Gradasi Crumb Rubber
0%
15%
20%
Universitas Sumatera Utara
60
4.2.2 Analisa Parameter Marshall Setelah KAO
1. Stabilitas
Menurut spesifikasi Khusus Interim Bina Marga 2013 (Tabel 2. ) khusus untuk
nilai stabilitas campuran AC-WC dan campuran AC-WC modifikasi memiliki
ketentuan nilai minimum yang berbeda. Dari hasil pengujian, nilai stabilitas
campuran aspal tanpa adanya penambahan Crumb Rubber maupun dengan adanya
penambahan Crumb Rubber, keduanya memenuhi spesifikasi. Adanya
penambahan Crumb Rubber menyebabkan meningkatnya nilai stabilitas campuran
aspal (Tabel 4.7, Tabel 4.8 dan Gambar 4.3). Pada penelitian ini, didapat bahwa
semakin besar ukuran Crumb Rubber pada masing-masing persentase campuran,
semakin tinggi nilai stabilitasnya. Hal ini menunjukkan meningkatnya daya ikat
aspal dan agregat yang diharapkan dapat mengurangi kerusakan jalan seperti retak
dan rutting.
Gambar 4.5 Nilai Stabilitas Campuran Aspal dengan Gradasi Crumb Rubber
800
900
1000
1100
1200
1300
Gradasi I Gradasi II Gradasi III
Stab
ilita
s
Gradasi Crumb Rubber
0%
15%
20%
Universitas Sumatera Utara
61
2. Flow
Nilai flow campuran aspal tanpa adanya penambahan Crumb Rubber maupun
dengan adanya penambahan Crumb Rubber, keduanya memenuhi spesifikasi.
Adanya penambahan Crumb Rubber dan perbedaan ukuran Crumb Rubber
menyebabkan meningkatnya nilai flow pada campuran aspal. Semakin besar
ukuran Crumb Rubber, nilai flow yang didapat juga semakin meningkat. (Tabel
4.7, Tabel 4.8, dan Gambar 4.4). Suatu campuran aspal yang memiliki nilai flow
yang rendah akan lebih kaku dan cenderung untuk mengalami retak, sedangkan
nilai flow yang tinggi mengindikasikan campuran bersifat plastis.
Gambar 4.6 Nilai Flow
3. Rongga dalam Campuran (VIM)
Nilai VIM campuran aspal tanpa adanya penambahan Crumb Rubber memenuhi
spesifikasi. Adanya penambahan Crumb Rubber menyebabkan meningkatkan
nilai VIM campuran aspal (Tabel 4.7, Tabel 4.8, dan Gambar 4.5) dan melampaui
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Gradasi I Gradasi II Gradasi III
Flo
w
Gradasi Crumb Rubber
0%
15%
20%
Universitas Sumatera Utara
62
spesifikasi. Nilai VIM yang semakin besar menandakan campuran akan lebih
cepat mengalami kelelahan.
Gambar 4.7 Nilai VIM
4. Hasil Bagi Marshall (Marshall Quotient)
Nilai MQ campuran aspal tanpa adanya penambahan Crumb Rubber maupun
dengan adanya penambahan Crumb Rubber, keduanya memenuhi spesifikasi.
Adanya penambahan Crumb Rubber menyebabkan meningkatnya nilai MQ
campuran aspal (Tabel 4.7, Tabel 4.8, dan Gambar 4.6).
Hal ini sebanding dengan hasil nilai stabilitas dan flow, karena MQ merupakan
hasil bagi nilai stabilitas dengan flow, dengan adanya penambahan Crumb Rubber
menunjukan hasil campuran yang tidak kaku.
3.5
3.7
3.9
4.1
4.3
4.5
4.7
4.9
5.1
5.3
5.5
Gradasi I Gradasi II Gradasi III
VIM
Gradasi Crumb Rubber
0%
15%
20%
Universitas Sumatera Utara
63
Gambar 4.8 Nilai MQ
5. Stabilitas Marshall Sisa
Nilai stabilitas Marshall sisa campuran aspal tanpa adanya penambahan Crumb
Rubber memenuhi spesifikasi. Sedangkan dengan adanya penambahan Crumb
Rubber, hanya pada persentase 20% gradasi I dan gradasi II saja yang memenuhi
spesifikasi yaitu 90% dan 91%.
Dari beberapa analisa diatas, pengaruh penambahan dan gradasi Crumb Rubber
dapat dituangkan kedalam tabel seperti pada Tabel 4.11. Dari keenam jenis variasi
gradasi Crumb Rubber hanya dua diantara keenam variasi yang lolos dalam
pemeriksaan parameter Marshall menurut Spesifikasi Khusus Interim Bina Mrga
Seksi 6.3, yaitu Gradasi I dan II pada kadar 20%. Sedangkan untuk pemeriksaan
aspal propertisnya, hanya Gradasi II pada kadar 20% yang memenuhi. Untuk
keseluruhan pemeriksaan disimpulkan bahwa Gradasi II pada kadar 20% yang
memenuhi keseluruhan pemeriksaan aspal properties dan parameter Marshall.
270
280
290
300
310
320
330
Gradasi I Gradasi II Gradasi III
MQ
Gradasi Crumb Rubber
0%
15%
20%
Universitas Sumatera Utara
64
Tabel 4.11 Nilai Parameter Marshall yang Memenuhi Spesifikasi Berdasarkan
Variasi Gradasi Crumb Rubber
Sampel Crumb
Rubber
Parameter Marshall
Stabilitas Flow VIM
Marshal
Quotient
Stabilitas
Marshall Sisa
15% Gradasi I
15% Gradasi II
15% Gradasi III
20% Gradasi I
20% Gradasi II
20% Gradasi III
4.2.3 Analisa Hasil Pengujian Wheel Tracking Machine
Dari hasil pengujian Wheel Tracking Machine yang telah dilakukan di
Laboratorium BBPJN (Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional) II Medan,
diperoleh nilai Stabilitas Dinamis dengan penambahan Crumb Rubber yaitu
sebesar 653.5 lintasan/mm, sedangkan untuk hasil benda uji tanpa penambahan
Crumb Rubber yaitu sebesar 508.06 lintasan/mm. Dalam Spesifikasi Khusus
Interim Bina Marga 2013 tentang penggunaan Crumb Rubber, nilai yang
memenuhi adalah 2500 lintasan/mm, maka penambahan Crumb Rubber tidak
memenuhi syarat.
Universitas Sumatera Utara
65
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Ru
t D
epth
(m
m)
Cycles
CR
NO CR
Nilai kecepatan deformasi yang dihasilkan dengan penambahan Crumb
Rubber cukup tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa adanya penambahan Crumb
Rubber tidak mampu meningkatkan kinerja campuran aspal dalam menerima
beban berulang akibat repetisi beban pada suhu pengujian 60oC. Perbandingan
kedalaman deformasi terhadap siklus lintasan antara penambahan Crumb Rubber
dan tanpa penambahan Crumb Rubber dapat dilihat pada gambar 4.9. Berdasarkan
penelitian Hardiwardoyo, S. P., dkk, (2017) nilai stabilitas dinamis terhadap aspal
Crumb Rubber pada kadar 20% dan suhu pengujian 60°C juga menunjukan hasil
yang sama. Menurut penelitian tersebut stabilitas dinamis memenuhi spesifikasi
didapatkan pada suhu pengujian 30°C.
Gambar 4.9 Hubungan kedalaman deformasi dengan siklus lintasan
Nilai stabilitas statis yang meningkat akibat penambahan Crumb Rubber
tidak berbanding lurus dengan peningkatan nilai stabilitas dinamisnya sesuai
dengan persyaratan yang tertulis pada Spesifikasi Khusus Interim Bina Marga
Universitas Sumatera Utara
66
Seksi 6.3. Pengaruh penambahan Crumb Rubber terhadap nilai stabilitas statis dan
nilai stabilitas dinamis dapat dilihat pada Tabel 4.12.
Tabel 4.12 Pengaruh Penambahan Crumb Rubber terhadap
Stabilitas Statis dan Dinamis
Jenis
Stabilitas
Nilai Tanpa Crumb
Rubber
Nilai Dengan
Crumb Rubber
Keterangan
Statis
908 kg
(spesifikasi min
800kg)
1171 kg
(spesifikasi min
1000kg)
Meningkat dan
memenuhi
spesifikasi
Dinamis 508.06 lintasan/mm
653.5 lintasan/mm
(spesifikasi 2500
lintasan/mm)
Tidak meningkat
dan tidak memenuhi
spesifikasi
4.3. Diskusi Hasil Penelitian dengan Jurnal Acuan
4.3.1 Penggunaan Crumb Rubber
Di beberapa negara, Crumb Rubber sebagai bahan tambah pada aspal atau
sering disebut CRMA (Crumb Rubber Modified Asphalt) telah diaplikasikan. Di
Michigan, Amerika Serikat, Crumb Rubber telah digunakan pada beberapa ruas
jalan dan dapat menurunkan kemungkinan retak dan rutting, berkurangnya
penuaan (oksidasi) karena adanya anti-oksidan dalam karet ban yang digunakan,
meningkatkan skid resistance, penurunan tingkat kebisingan dan penggunaan
kembali 1000-2000 ban bekas per jalur mil.( M. Emin Kutay, Michigan State
University, 2014). Menurut California Departemen of Transportation,
Universitas Sumatera Utara
67
penggunaan Crumb Rubber membuat biaya pemeliharaan lebih rendah karena
peningkatan daya tahan dan kinerja perkerasan. Crumb Rubber juga
meningkatkan ketahanan terhadap retak, mengurangi kerentanan terhadap
fluktuasi suhu, rentang hidup lebih lama, dan mengurangi kebisingan lalu lintas
(dari 40-88%) juga telah didokumentasikan di California, Arizona, dan beberapa
negara Eropa.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui persentase Crumb
Rubber yang dapat digunakan. Adanya penambahan Crumb Rubber 15% dan
20% dapat meningkatkan kualitas campuran aspal beton. Seperti penelitian yang
dilakukan oleh Magdi Mohamed (2017), Reddy (2016), dan Raol (2014), yang
menunjukkan persentase dengan hasil terbaik yaitu 15%. Sedangkan pada
penelitian ini dilakukan pengujian pada persentase Crumb Rubber 15% dan 20%,
yang dibagi lagi kedalam enam variasi gradasi Crumb Rubber. Hasilnya pada
persentase 15% dan 20% kedua persentase menunjukkan adanya kenaikan nilai
stabilitas statis, akan tetapi pada persentase 20% Crumb Rubber semua parameter
aspal properties dan Marshall terpenuhi.
4.3.2 Perbandingan Penggunaan Gradasi Crumb Rubber
Seperti kita ketahui Crumb Rubber berbentuk butiran atau remah yang
berasal dari olahan ban bekas menghasilkan butiran atau remah dengan gradasi
yang beragam. Gradasi yang beragam tersebut mungkin saja dapat menyebabkan
perbedaan pada hasil campuran aspal. Berdasarkan percobaan B.Sudharshan
Reddy (2016), di India, pengguaan perbedaan ukuran Crumb Rubber pada Crumb
Rubber Modified Bitumen (CRMB) menunjukkan hasil yang berbeda juga
Universitas Sumatera Utara
68
terhadap nilai penetrasi, titik lembek dan marshall testnya. Gradasi Crumb Rubber
yang lebih homogen diharapkan dapat mempermudah penerapannya di lapangan
juga menghasilkan nilai stabilitas yang lebih tinggi dari campuran aspal dengan
gradasi Crumb Rubber yang heterogen.
Pada beberapa penelitian lain juga membatasi gradasi Crumb Rubber
tertentu yang dapat digunakan. Perbandingan pemakaian gradasi Crumb Rubber
dapat dilihat pada Tabel 4.13. Pada penelitian ini didapatkan hasil stabilitas
campuran tertinggi pada gradasi I (0.45-1mm) dan kadar 20%. Sedangkan untuk
hasil penelitian yang memenuhi seluruh spesifikasi pemeriksaan aspal dan
campuran hanya pada gradasi II (0.15-0.45mm) dan kadar 20%.
Tabel 4.13 Perbandingan Pemakaian Gradasi Crumb Rubber
Perbandingan
Hasil
Penelitian
Sigit
Pranowo
Reddy Mashaan Raol
Gradasi 0.15-0.4mm < 0.6 mm 0.15-0.3mm < 0.6 mm < 0.6 mm
Universitas Sumatera Utara
69
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian pengaruh gradasi Crumb Rubber pada karakteristik
campuran aspal, maka dapat diambil kesimpulan sebegai berikut :
1. Dari hasil pengujian aspal propertis, gradasi Crumb Rubber yang memenuhi
spesifikasi ada pada Gradasi II yaitu 0.15–0.45mm.
2. Pengaruh gradasi Crumb Rubber dalam campuran AC-WC terhadap parameter
Marshall yaitu :
A. Meningkatnya nilai stabilitas marshall yang disebabkan oleh semakin
besarnya gradasi Crumb Rubber. Pada gradasi I (1mm – 0.45mm) dengan
kadar 20%, memberikan nilai stabilitas tertinggi yaitu 1227 kg.
B. Semakin besar ukuran Crumb Rubber menyebabkan semakin meningkatnya
nilai Flow.
C. Untuk keseluruhan benda uji, dari nilai pemeriksaan properties sampai nilai
pemeriksaan Marshall, hanya pada variasi gradasi II dengan kadar 20%
yang memenuhi keseluruhan nilai spesifikasi pada Spesifikasi Khusus
Interim 2013.
D. Temperatur pencampuran Aspal Crumb Rubber dengan agregat sangat
berpengaruh terhadap pencapaian nilai stabilitas Marshall.
3. Hasil pengujian Whell Tracking Machine dengan adanya penambahan Crumb
Rubber, tidak berpengaruh. Hal ini membuktikan campuran dengan
Universitas Sumatera Utara
70
penambahan Crumb Rubber tidak dapat menahan kelelahan campuran terhadap
deformasi pada suhu pengujian 60°C.
5.2 Saran
Saran yang dapat disampaikan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan
meliputi :
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan variasi gradasi Crumb
Rubber lainnya dengan jenis aspal yang berbeda.
2. Perlu ada penelitian lebih lanjut penambahan Crumb Rubber sebagai
bahan tambah pada rentang penambahan 15% dan 20%.
3. Perlu adanya penelitian lebih lanjut penambahan Crumb Rubber
dengan suhu pengujian Whell Tracking Machine yang berbeda.
Universitas Sumatera Utara
71
DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Jenderal Bina Marga, 2010. Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan
Jembatan Divisi 6 Perkerasan Beraspal. Pusat Litbang Jalan dan
Jembatan Badan Penelitian dan Pengembangan, Bandung.
Direktorat Jenderal Bina Marga, 2013, Spesifikasi Khusus Interim 2013 Seksi 6.3,
Pusat Litbang Jalan dan Jembatan Badan Penelitian dan Pengembangan,
Bandung.
Hadiwardoyo, S. P., dkk, 2017, Influence of Void in Mix on Rutting Performance Hot
Mix Asphalt Pavement with Crumb Rubber Additive. Trans Tech Publications.
Universitas Indonesia, Jakarta, Indonesia.
Issa, Yazan., 2016, Effect of Adding Waste Tires Rubber to Asphalt Mix.
International Journal of Scientific Research and Innovative Technology. Vol.
3 No. 5, May 2016 no. ISSN : 2313-3759.
Direktorat Jenderal Bina Marga, 2013, Spesifikasi Khusus Interim 2013, Dirjen
Bina Marga, Jakarta, Indonesia.
Krebs, R.D.; Walker, R.D., 1971, Highway Materials, McGraw-Hill, New York,
New York, USA.
Manual For Asphalt Pavement JRA (Japan Road Asociation) 1989.
Reddy, B.Sudharshan,; N.Venkata Hussain., 2016, Performance Evaluation of Crumb
Rubber Modified Bitument by Using Various Sizes of Crumb Rubber.
Universitas Sumatera Utara
72
International Journal for Research in Applied Science & Engineering
Technology (IJRASET) Volume 4 Issue III, March 2016 no. ISSN: 2321-9653.
Soehartono, 2014, Teknologi Aspal dan Penggunaannya dalam Konstruksi
Perkerasan Jalan, Andi, Yogyakarta, Indonesia.
Sukirman, S., 1992, Perkerasan Lentur Jalan Raya, Nova, Bandung, Indonesia.
Widodo, Sri, 2013, Ketahanan Asphalt Concrete Wearing Course Gradasi Halus
Terhadap Terjadinya Jejak Roda Kendaraan pada Berbagai Temperatur
dan Kepadatan, Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah, Surakarta.
Zumrawi, Magdi Eltayeb (2017), Effect of Crumb Rubber Modifiers (CRM) on
Characteristics of Asphalt Binders in Sudan, Science Publishing Group,
Khartoum, Sudan.
Universitas Sumatera Utara
top related