jurusan teknik sipil fakultas teknik universitas … · adalah untuk mengetahui karakteristik abu...

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

commit to user

i

PENGARUH PENGGANTIAN FILLER ABU BATU DENGAN

ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK

MARSHALL CAMPURAN HOT ROLLED SHEET-WEARING

COURSE (HRS-WC)

The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The

Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

CITRA KHARISMA PUTRI

I 0107006

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

ii




COURSE (HRS-WC)



Disusun Oleh :


I 0107006

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen

Pembimbing




COURSE (HRS-WC)

Dosen Pembimbing I

Ir. Agus Sumarsono, MT

N I P. 19570814 198601 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Ary Setyawan,M. Sc, Ph.D

N I P . 19661204 199512 1 001


commit to user

iii



SKRIPSI

Disusun Oleh :


I 0107006

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

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

2011.

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

NIP. 19570814 198601 1 001

2. Ir. Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D. (……………………………)

NIP. 19661204 199512 1 001

3. Ir. Djumari, MT. (……………………………)

NIP. 19571020 198702 1 001

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

NIP. 19670413 199702 1 001

Mengetahui, Disahkan

a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik sipil

Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

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

NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001


commit to user

iv

MOTTO dan PERSEMBAHAN

”Life is target and choice”

(Citra Kharisma)

”The biggest change of your life is cretaed

by your self”

(Citra Kharisma)

Terima kasih ya Allah.. Atas segala berkah dan nikmat yang Kau beri..

This little creation I dedicated to :

My Lovely Mother & Father Arifah Ahsani Taqwim

愛する恋人


commit to user

v

A B S T R A K

Citra Kharisma Putri, 2011. Pengaruh Penggantian Filler Abu Batu dengan

Abu Vulkanik Merapi pada Karakteristik Marshall Campuran Hot Rolled

Sheet-Wearing Course (HRS-WC). Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Letusan Gunung Merapi pada 05 November 2010 menghasilkan produk alam

berupa abu vulkanik. Untuk memanfaatkannya dilakukan penelitian agar dapat

dipakai dalam campuran lapis perkerasan jalan terutama pada campuran Hot

Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) sebagai filler. Tujuan dari penelitian ini

adalah untuk mengetahui karakteristik abu vulkanik memenuhi syarat atau tidak

sebagai filler dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRS yang

menggunakan abu vulkanik Merapi sebagai fiiler mempunyai nilai uji Marshall

yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum, 2005.

Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium dengan kadar aspal 6,5%;

6.75% ; 7%; 7.25%; 7,5% dan kadar filler abu vulkanik sebesar 0%, 25%, 50%,

75%, dan 100% pada setiap variasi campuran. Benda uji berjumlah masing-

masing 3 buah. Semua diuji sesuai dengan metode marshall untuk mendapatkan

data stabilitas, flow, marshall quotient (MQ), densitas, dan porositas. Hubungan

antara variasi campuran HRS dengan filler abu vulkanik karakteristik marshall

dapat diuji dengan analisis regresi dan analisis varian (ANOVA) yang bertujuan

untuk mengetahui pengaruh penggantian abu vulkanik sebagai filler.

Dari hasil kandungan kimia didapat hasil : SiO2+Al2O3+Fe2O3 sebesar 89,2105%

MgO sebesar 0,4297%, dan H2O sebesar 0,2749%, berat jenis sebesar 3,021 kg/L

dan lolos saringan 200. Sehingga memenuhi syarat sebagai filler. Kadar filler abu

vulkanik sebesar 100% dengan kadar aspal optimum 7,0% merupakan campuran

HRS-WC yang paling optimal. Ditinjau dari karakteristik Marshall pada kondisi

KAO, campuran tersebut memenuhi spesifikasi DPU 2005, kecuali nilai Marshall

Quotient-nya (MQ).

Kata Kunci : Abu Vulkanik,Aspal, HRS, ANOVA, Karakteristik Marshall


commit to user

vi

A B S T R A C T

Citra Kharisma Putri, 2011. The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic

Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet

Wearing Course (HRS-WC) Mixture. Thesis, Civil Engineering Department

of Surakarta Sebelas Maret University.

Merapi volcanic explosion on November 2010 provided natural products such as

volcanic ash. For utilizing it, a research was conducted to find out whether or not

it can be used in the road hardening layer particularly in Hot Rolled Sheet-

Wearing Course (HRS-WC) as filler. The objective of research is to find out

whether or not the characteristic of volcanic ash is qualified as the filler and to

categorize whether or not the HRS hardening mix using Merapi volcanic ash as

filler has a Marshall-test value required by the Public Work Ministry, 2005.

This research was laboratory experimental in nature with asphalt level of 6.5%;

6.75%; 7%; 7.25%; 7.5% and volcanic ash filler level of 0%, 25%, 50%, 75%,

and 100% in each mix. There were 3 tested objects. All of them are examined

using a marshall method to obtain the data on stability, flow, Marshall Quotient

(MQ), density, and porosity. The relationship between HRS mix variation with

volcanic ash filler in the term of Marshall characteristic can be tested using

regression and variance analyses that used to know the effect of Merapi volcanic

ash as a filler substituted on the Marshall Characteristic.

The data on chemical substances shows: SiO2+Al2O3+Fe2O3 is 89.21505%, MgO

is 0.4297%, and H2O is 0.2749%, specific grafity is 3.021 kg/L and filter passing

200. Thus it is qualified as filler. Filler level of volcanic ash of 100% with

optimum asphalt level of 7% is the most optimum HRS-WC mix. Viewed from

the Marshall characteristic in KAO condition, such mix has met DPU 2005

specification, except its Marshall Quotient (MQ) value.

Keywords: Volcanic Ash, Asphalt, HRS, ANOVA, Marshall Characteristic.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

هتاگربوهللاةمحرومکيلعمالسلا

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala

limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penyusunan tugas akhir ini.

Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

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

Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Pengaruh Penggantian

Filler Abu Batu dengan Abu Vulkanik Merapi pada Karakteristik Marshall

Campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC)”, yang bertujuan

untuk mengetahui karakteristik abu vulkanik Merapi sebagai filler dan

karakteristik uji Marshall dengan memggunakan abu vulkanik Merapi sebagai

filler. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak

penulis sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

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

4. Ir.Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D, selaku dosen pembimbing II.

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

Pembimbing Akademis

6. Ir. Djoko Sarwono, MT, selaku Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Segenap Dosen Penguji Skripsi.

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

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

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

membantuku dalam banyak hal.


commit to user

viii

10. Teman-teman Kos Arjuna terima kasih telah menjadi keluarga dalam 4 tahun

terakhir dan selamanya.

11. Tim ”Temper” 2010 : Doni, Ami, Chitra, Ardyan, Beng2, Hero, Abdoel,

Agunk, Ucup, Zaky, Puguh, Bahri, Himawan, Ucok, Satrio, Eboy, Fajar.

Terima kasih sudah membantu dalam kelancaran skripsi ini.

12. Semua Teman – Teman Angkatan 2007 Terima kasih. Kalian mau menjadi

temanku.

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

itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan

penelitian selanjutnya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.

هتاکربوهللاةمحرومكياعمالسلاو

Surakarta, April 2011

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

Halaman

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

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

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

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

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

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

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

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

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xviii

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xx

BAB 1 PENDAHULUAN

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

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

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

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

1.5. Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4

1.5.1. Manfaat Teoritis.................................................................................... 4

1.5.2. Manfaat Praktis ..................................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

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

2.1.1. HRS - Wearing Course (HRS – WC) .................................................... 8

2.1.2. Agregat ................................................................................................. 8

2.1.3. Aspal ..................................................................................................... 9

2.1.4. Abu Vulkanik Merapi ......................................................................... 10


commit to user

x

Halaman

2.2. Dasar Teori.. ................................................................................................. 12

2.2.1. Bahan Penyusun Campuran HRS-WC ................................................ 13

2.2.1.1. Agregat .................................................................................. 14

2.2.1.2. Filler....................................................................................... 19

2.2.1.3. Aspal Keras............................................................................ 20

2.2.2. Karakteristik Perkerasan ..................................................................... 21

2.2.2.1. Pengujian Volumetrik ............................................................ 22

2.2.2.2. Stabilitas ................................................................................ 24

2.2.2.3. Flow ....................................................................................... 25

2.2.2.4. Marshall Quotient .................................................................. 25

2.2.2.5. Skid Resistence ...................................................................... 25

2.2.2.6. Denstitas ................................................................................ 26

2.2.2.7. Porositas (Void In Mix) .......................................................... 26

2.2.2.8. Durabilitas ............................................................................. 27

2.2.2.9. Workability ............................................................................ 27

2.2.2.10. Fleksibilitas .......................................................................... 27

2. 3. Pengujian Campuran.......................... ........................................................... 28

2.3.1. Pengujian Volumetrik ……….. ......................................................... 28

2.3.2. Pengujian Marshall ……….. ............................................................ 28

2. 4. Analisis Data.......................... ....................................................................... 29

2.4.1. Analisis Regresi ……….. .................................................................. 29

2.4.2. Analisis Varian (Anova) ……….. ..................................................... 31

2. 5. Kerangka Pemikiran.......................... ........................................................... 34

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian ......................................................................................... 36

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................................... 36

3.2.1. Waktu Penelitian ................................................................................ 36

3.2.2. Tempat Penelitian .............................................................................. 37

3.3. Teknik Pengumpulan Data. …………… ..................................................... 37

3.3.1. Data Primer ...................................................................................... .37


commit to user

xi

Halaman

3.3.2. Data Sekunder ................................................................................... .38

3.4. Bahan dan Peralatan Penelitian. ................................................................... 38

3.4.1. Bahan…………….. ........................................................................... 38

3.4.2. Peralatan…………. ........................................................................... 38

3.5. Benda Uji ...................................................................................................... 40

3.6. Prosedur Pelaksanaan ................................................................................... 41

3.7. Pengujian Benda Uji dengan Metode Marshall ........................................... 42

3.8. Alur Penelitian....... ....................................................................................... 44

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan….. ....................................................................... 46

4.1.1. Karakteristik Agregat ........................................................................ 46

4.1.2. Karakteristik Aspal ........................................................................... 46

4.1.3. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Abu Vulkanik Merapi ................. 47

4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall................ ................................. 49

4.3. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall ….. ................................................. 57

4.3.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Hot Rolled

Sheet-Wearing Course (HRS-WC) …………… .............................. 57

4.3.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Hot Rolled

Sheet-Wearing Course (HRS-WC) .................................................... 64

4.3.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Hot Rolled


4.3.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Porositas pada Hot Rolled


4.4. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum….. .............................................. 82

4.4.1. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu

Vulkanik terhadap Stabilitas .............................................................. 83


Vulkanik terhadap Flow .................................................................... 86


Vulkanik terhadap Densitas ............................................................... 88


commit to user

xii


Vulkanik terhadap Porositas .............................................................. 90


Vulkanik terhadap Marshall Quotient ............................................... 93

4.5. Hubungan Kadar Aspal Optimum Campuran HRS-WC menggunakan Filler

Abu Vulkanik dengan Parameter Marshall .................................................. 95

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan......….. ....................................................................................... 95

5.2. Saran...................... ....................................................................................... 95

DAFTAR PUSTAKA...... ...................................................................................... 96

LAMPIRAN


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) ............................................. 8

Tabel 2.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) ......................................... 8

Tabel 2.3. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) ............................................. 9

Tabel 2.4. Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) .............................................. 9

Tabel 2.5. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal .............................................. 9

Tabel 2.6. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........ 10

Tabel 2.7. Spesifikasi Agregat Kasar ................................................................ 18

Tabel 2.8. Spesifikasi Agregat Halus ................................................................ 18

Tabel 2.9. Spesifikasi Gradasi Agregat untuk Campuran ................................. 19

Tabel 2.10. Gradasi Bahan Pengisi ..................................................................... 20

Tabel 2.11. Spesifikasi Aspal Keras Penetrasi 60/70 .......................................... 21

Tabel 2.12. Spesifikasi Tes Marshall Departemen Pekerjaan Umum ................ 28

Tabel 2.13. Ilustrasi Perhitungan Anova ............................................................. 32

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

Tabel 3.2. Kebutuhan Benda Uji Untuk Marshall Test... .................................. 40

Tabel 4.1. Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi ........................... 47

Tabel 4.2. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........ 48

Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi ................ 48

Tabel 4.4. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS)

dengan kadar filler abu vulkanik 0% ................................................ 51


dengan kadar filler abu vulkanik 25% .............................................. 52






dengan kadar filler abu vulkanik 100% ............................................ 55


commit to user

xiv

Tabel 4.9. Rekapitulasi Hasil Pengujian dan Perhitungan Volumetrik Hot

Rolled Sheet (HRS) dengan Filler Abu Vulkanik ............................ 56

Tabel 4.10. Data Nilai Stabilitas ......................................................................... 57

Tabel 4.11. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal

6,5% ................................................................................................. 58

Tabel 4.12. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan Masing-

Masing Kadar Abu Vulkanik ........................................................... 59


6,75% ............................................................................................... 60




7,0% ................................................................................................. 61




7,25% ............................................................................................... 62




7,5% ................................................................................................. 63



Tabel 4.21. Data Nilai Flow ................................................................................ 64


6,5% ................................................................................................. 65




6,75% ............................................................................................... 66




commit to user

xv


7,0% ................................................................................................. 67




7,25% ............................................................................................... 68




7,5% ................................................................................................. 69



Tabel 4.32. Data Nilai Densitas ........................................................................... 70


6,5% ................................................................................................. 71




6,75% ............................................................................................... 72




7,0% ................................................................................................. 73




7,25% ............................................................................................... 74




7,5% ................................................................................................. 75


commit to user

xvi



Tabel 4.43. Data Nilai Porositas .......................................................................... 76


6,5% ................................................................................................. 77




6,75% ............................................................................................... 78




7,0% ................................................................................................. 79




7,25% ............................................................................................... 80




7,5% ................................................................................................. 81



Tabel 4.54. Rekapitulasi Hasil Anova .................................................................. 82

Tabel 4.55. Hasil Uji Marshall HRS-WC dengan Pengganti Filler Abu Vulkanik

.......................................................................................................... 95


commit to user

xvii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata ......................................... 10

Gambar 2.2. Ukuran Mikroskopis Batuan Beku ................................................ 11

Gambar 2.3. Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik .............................................. 11

Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Pemikiran ............................................... 34

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

Gambar 3.2. Tahapan Penelitian ........................................................................ 44

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas menggunakan

Filler Abu Vulkanik Merapi ......................................................... 83

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow menggunakan Filler

Abu Vulkanik Merapi ................................................................... 86

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Densitas menggunakan


Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Porositas menggunakan


Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient

menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi .................................. 93


commit to user

xviii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

% = prosentase/persen

= phi ( 3,14 )

a = Perlakuan Abu Vulkanik

b = Perlakuan Aspal

Bc = kadar aspal

C = angka koreksi ketebalan

°C = derajat Celcius

D = densitas

d = diameter benda uji

df = Derajat Kebebasan

C = angka koreksi ketebalan

cm = centimeter

F = flow

Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cm3)

Gsa = Berat Jenis Apparent (gr/cm3)

Gsb = Berat Jenis Bulk (gr/cm3)

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

gr = gram

H0 = Hipotesa

h = tebal benda uji

HRS-WC = Hot Rolled Sheet-Wearing Course

k = faktor kalibrasi alat

kg = kilogram

lb = pounds

MQ = Marshall Quotient

P = porositas

Pba = Penyerapan Aspal (%)

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

r2 = koefisien determinasi

r = koefisien korelasi


commit to user

xix

S = stabilitas

𝑆𝐵2 = Kuadrat Mean Antar Perlakuan

𝑆𝑊2 = Kuadrat Mean di dalam Perlakuan

VB = Variasi antar Perlakuan

Vtotal =Variasi Total

VW = Variasi di dalam Perlakuan

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

𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.


commit to user

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Sekunder Penelitian

Lampiran B Data Primer Penelitian

Lampiran C Dokumentasi Penelitian

Lampiran D Kelengkapan Administrasi


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Jalan merupakan salah satu sarana penting dalam suatu wilayah. Jalan berfungsi

menghubungkan antar daerah satu dengan yang lainnya untuk berbagai keperluan.

Baik dalam segi ekonomi, sosial, budaya, pemerintahan, dan lain sebagainya. Agar

seluruh kegiatan berjalan lancar dan jalan nyaman digunakan, maka jalan hendaknya

dirancang dan dibua tsesuai dengan standar aturan yang ada.

Konstruksi perkerasan jalan akan mengalami masa kerusakan setelah mengalami

masa pelayanan tertentu. Sehingga bahan yang digunakan harus memenuhi kriteria

dan persyaratan tertentu sesuai dengan kebutuhan konstruksi jalan yang akan dibuat

serta penentuan metode pelaksanaan. Selain itu beban lalu lintas, temperatur

permukaan, kondisi cuaca maupun faktor air merupakan unsur yang sangat berperan

dalam mempercepat tingkat kerusakan yang dialami.

Hot Rolled Sheet (HRS) adalah salah satu campuran yang cocok digunakan di daerah

tropis seperti Indonesia karena mempunyai kelenturan yang tinggi dan tahan terhadap

kelelehan plastik (Rantetoding, 1984). Karakteristik utama HRS adalah mempunyai

gradasi senjang. Yang terpenting pada HRS adalah campuran aspal, agregat halus dan

filler, dimana didalamnya ditempatkan beberapa agregat kasar.

Campuran HRS dengan gradasi senjang akan terlihat dengan berkurangnya sebagian

butiran yang berukuran sedang. Akibatnya, rongga campuran menjadi terbuka dan

dapat diisi oleh bitumen yang lebih banyak. Bitumen pada temperatur tinggi (proses

pencampuran dan penghamparan) berbentuk lebih cair, maka sebagian besar akan

meleleh ke bawah sehingga menimbulkan kesulitan lain seperti binder drainage,

akibat tidak seragamnya kandungan bitumen. Kesulitan tersebut dapat diatasi dengan

memberikan butir halus (filler) lebih banyak sehingga menyerap butiran cair untuk


commit to user

2

bitumen. Filler dalam campuran memegang peranan penting terutama untuk

meningkatkan fleksibilitas dan durabilitas campuran.

Filler pada campuran berfungsi mengisi rongga-rongga antara agregat kasar/sedang

dalam rangka mengurangi besarnya rongga, meningkatkan kerapatan dan stabilitas

campuran. Untuk mendapatkan konstruksi lapis keras yang memenuhi dengan

persyaratan diperlukan kadar filler yang sesuai dengan kebutuhan. Dimungkinkan

campuran HRS yang mempunyai kebutuhan filler yang berbeda akan terjadi

perubahan karakteristiknya.

Beberapa perusahaan yang bergerak di bidang proyek konstruksi jalan umumnya

menghendaki bahan filler yang mudah didapatkan atau menggunakan bahan lokal. Hal ini

diinginkan sebagai bahan alternatif, baik digunakan secara tersendiri atau digabungkan

dengan bahan lain. Abu vulkanik merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat

dipergunakan sebagai bahan tambah untuk perkerasan jalan. Abu vulkanik yang dapat

dimanfaatkan sebagai filler ini merupakan bahan yang dihasilkan akibat adanya

letusan gunung Merapi yang baru saja terjadi pada tanggal 05 November 2010 silam

di Yogyakarta. Abu ini ternyata memiliki kandungan silika dan alumina yang cukup

banyak. Abu vulkanik merupakan bahan yang mudah didapat terutama di daerah yang

dekat dengan gunung berapi yang masih aktif, di samping merupakan produk alam.

Berdasarkan pemikiran di atas, maka perlu diadakan penelitian mengenai penggunaan

abu vulkanik Merapi sebagai bubuk isian (filler) yang sesuai pada campuran Hot

Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) dengan berbagai kadar kandungan aspal

dan filler. Dengan maksud penghematan harga material bila dibandingkan harga

semen, tetap itidak meninggalkan teknologi bahan agar didapat konstruksi yang kuat.


commit to user

3

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Apakah karakteristik abu vulkanik Merapi memenuhi syarat ketentuan sebagai

filler?

2. Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada

campuran HRS-WC?

3. Apakah campuran perkerasan HRS-WC yang menggunakan abu vulkanik Merapi

mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan

Umum 2005?

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah :

1. Perubahan dan sifat kimia seluruh bahan tidak ditinjau

2. Tinjauan terhadap karakteristik campuran terbatas pada pengamatan terhadap hasil

pengujian Marshall

3. Penelitian ini bersifat eksperimental di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari dalam penelitian ini adalah :

1. Mengetahui dan menganalisis karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi

memenuhi syarat atau tidak sebagai filler

2. Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada

campuran HRS-WC

3. Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRS yang

menggunakan abu vulkanik Merapi sebagai filler mempunyai nilai-nilai uji

Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005


commit to user

4

1.5. Manfaat Penelitian

1.5.1. Manfaat Teoritis

a. Menambah pengetahuan sejauh mana abu vulkanik dapat digunakan sebagai

filler pada perkerasan jalan

b. Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya kontruksi lapisan

perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall

1.5.2. Manfaat Praktis

a. Menambah alternatif pilihan penggunaan filler perkerasan yang lebih ekonomis

dan ramah lingkungan

b. Mengatasi masalah limbah abu vulkanik terhadap lingkungan

c. Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan filler abu vulaknik Merapi pada

campuran perkerasan HRS-WC, sehingga dapat dijadikan pertimbangan dalam

pemilihan jenis perkerasan


commit to user

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Konstruksi perkerasan jalan pada dasarnya merupakan perpaduan antara material

campuran (kerikil dan pasir), dengan bahan pengikat semen atau aspal. (Silvia

Sukirman, 1999)

Hot Rolled Sheet (HRS) merupakan lapisan penutup yang terdiri dari campuran

antara agregat bergradasi timpang, mineral pengisi (filler) dan aspal keras dengan

perbandingan tertentu, yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas. (Bina

Marga, 1983)

Aspal pada lapis perkerasan jalan berfungsi sebagai bahan pengikat antar agregat

untuk membentuk suatu campuran yang menyatu, sehingga akan memberikan

kekuatan yang lebih besar daripada kekuatan masing - masing agregat. (Silvia

Sukirman, 1992)

Penelitian dengan judul ”Karakteristik Campuran Hot Rolled Sheet (HRS) dengan

Bahan Pengisi (Filler) Abu Sekam Padi” diketahui bahwa campuran HRS dengan

variasi perbedaan penambahan filler abu sekam padi terjadi perubahan karakteristik.

Penambahan filler abu sekam padi sebanyak 7% memberikan nilai karakteristik yang

terbaik, dalam arti semua persyaratan Bina Marga dapat terpenuhi. (Didi Junaedi,

1999)

Hasil penelitian “Pengaruh Serat Serabut Kelapa Sebagai Bahan Tambah dengan

Filler Serbuk Bentonit Pada HRS-Base dan HRS-WC” menunjukkan bahwa

penggunaan serat serabut kelapa sebagai bahantambah dan filler serbuk bentonit pada

HRS-Base hanya memenuhi syarat pada variasi (bentonit:abu batu=4:0) dan variasi 4


commit to user

6

(1:3) dengan kadar aspal 9%, serta variasi 3 dengan kadar aspal 9% dan 10%. Pada

HRS-WC tidak ada yang memenuhi syarat,sehingga tidak direkomendasikan untuk

digunakan pada HRS-WC. (JF. Soandrijanie Linggo dan P. Eliza Purnamasari, 2007)

Penelitian yang berjudul “Pengaruh Penambahan Sulfur Dalam Aspal Pada

Campuran Terhadap Nilai Struktural Lapisan Permukaan” mengatakan bahwa

penambahan kadar sulfur dalam aspal dapat meningkatkan nilai stabilitas campuran

HRA baik pada jenis Cc, Cr, Rc, dan Rr. NIlai struktural berbanding langsung secara

non-linier dengan nulai stabilitas sehingga dengan makin besar kadar sulfur dari 0%-

30% dalam aspal akan mampu menambah nilai struktural (nilai koefisien kekuatan

relatif lapis permukaan) campuran HRA. Kondisi yang demikian sangat bermanfaat

terutama untuk HRA yang sebagian besar banyak menggunakan agregat alam

(rounded). Hal tersebut akan dapat menghemat biaya pembuatan konstruksi HRA

karena nilai struktural makin tinggi maka ketebalan lapis HRA makin tipis dan

penggunaan agregar alam jauh lebih murah daripada agregat pecah. (Agus Taufik

Mulyono, 1999)

Abu vulkanik terdiri dari batu, mineral, fragmen kaca vulkanik yang berdiameter <2

mm (0,1 inch), dimana ukuran tersebut tidak lebih besar dari ukuran kutu. Abu

vulkanik tidak selembut abu yang dihasilkan dari kayu yamg dibakar, daun atau

kertas. Abu vulkanik cenderung kasar, tidak larut dalam air, dan ukuran partikelnya

bisa berukuran sangat kecil. (Science For A Changing Word, 2010)

Granular material abu vulkanik yang tersebar di daerah Yaman termasuk daerah

perkotaan dan pinggiran kota. Karena sifat inferior bahan ini dalam keadaan aslinya,

tidak dapat digunakan dalam lapisan dasar dan pondasi bawah. Tujuan utama studi

ini ada dua: satu untuk menyelidiki manfaat pemanfaatan limbah abu vulkanik

sebagai alternatif murah untuk agregat untuk konstruksi jalan dan memberikan

kontribusi terhadap pengelolaan limbah yang efisien dari material yang tidak

diinginkan dan mengurangi dampak lingkungan. Efek dari penggunaan bahan abu

vulkanik butiran, sebagai pengganti sebagian agregat konvensional pada sifat-sifat


commit to user

7

campuran aspal panas (HMA). Empat proporsi berbeda agregat pengganti digunakan

khusus pada 0, 10, 20, dan 30% dari berat total agregat kering. Campuran kadar abu

vulkanik 0% digunakan sebagai campuran referensi. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa sifat mekanik dari semua campuran agregat abu vulkanik, sampai dengan

20%, yang dalam batas-batas spesifikasi metode desain campuran Marshall. Selain

itu, ditemukan bahwa penggunaan agregat abu vulkanik meningkatkan daya tahan

terhadap kerusakan pada campuran HMA. HMA dengan pengganti abu vulkanik

10% agregat memberikan hasil yang optimal dalam hal ketahanan pengupasan,

ketahanan mulur, kelelahan, dan modulus resilient. (Jamil A. Naji dan Ibrahim M.

Asi, 2008)

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fly ash sebagai pengganti

filler terhadap sifat mekanik dari campuran aspal-agregat. Pemanfaatan fly ash, yang

merupakan produk sampingan dari pembangkit listrik tenaga batubara, sangat penting

dari sudut pandang lingkungan dan ekonomis. Dalam studi ini, suatu campuran aspal

padat yang terdiri dari agregat berkapur dipilih sebagai campuran referensi. Hal

diamati bahwa ada peningkatan yang pasti dalam stabilitas Marshall dan penurunan

nilai arus, terutama ketika pengisi gampingan digantikan oleh abu terbang. Sifat

mekanis, yaitu regangan elastis, modulus elastis dan regangan permanen, campuran

aspal ditentukan dengan melakukan pengujian kelelahan dengan tester UMATA

untuk tiga jenis abu terbang, semen Portland, kapur, dan spesimen kontrol. Perubahan

sifat mekanik yang penting dalam arti mempengaruhi perilaku perkerasan aspal beton

di bawah beban diterapkan. Mekanisme ini dapat dijelaskan dengan ekstensi aspal.

Berdasarkan studi ini, hal itu menunjukkan bahwa fly ash dapat digunakan secara

efektif dalam perkerasan sebagai pengganti filler. (Serkan Tapkin, 2008)


commit to user

8

2.1.1. HRS – Wearing Course (HRS – WC)

HRS – Wearing Course atau lataston lapis permukaan untuk lapis aus adalah salah

satu jenis campuran aspal yang memiliki gradasi lebih halus dibandingkan dengan

HRS – Binder Course namun sama – sama bergradasi senjang atau gap – graded.

(Departeman Pekerjaan Umum, 2005)

2.1.2. Agregat

Pemeriksaan agregat di laboratorium yang meliputi pemeriksaan terhadap keausan

dengan menggunakan mesin Los Angeles, penyerapan terhadap air, kerekatan agregat

terhadap aspal dan berat jenis semu (apparent specific gravity) yang dilakukan

menunjukkan bahwa agregat yang digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah

ditentukan. Adapun hasil pemeriksaan agregat adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA)

No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**)

1 Penyerapan (%) Max. 3 2,659

2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,550

3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,618

4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,736

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

- PT. Pancadarma Puspawira **)

Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA)









commit to user

9

Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA)








Tabel 2.4 Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS)








2.1.3. Aspal

Hasil pemeriksaan karakteristik aspal penetrasi 60/70 merupakan data sekunder yang

telah diuji di laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, mempunyai

karakteristik yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton (Flexible)

No.12/PT/B/1983. Rangkuman hasil pemeriksaan dapat dilihat pada Tabel 2.5.

Tabel 2.5 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal

No. Jenis Pemeriksaan Syarat

* Hasil

Pemeriksaan **

Min. Maks.

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

2. Titik Lembek 48 58 48,33 ºC

3. Titik Nyala 200 ºC - 350 ºC


commit to user

10

4. Titik Bakar 200 ºC - 370 ºC

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

6. Spesific Grafity 1 gr/cc - 1.03 gr/cc

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

- Afni Badriyatus (2010)**

2.1.4. Abu Vulkanik Merapi

Abu vulkanik adalah abu yang berasal dari aktivitas Merapi dari gunung berapi. Pada

penelitian kali ini abu vulkanik yang digunakan adalah abu vulkanik yang berasal dari

aktivitas vulkanik gunung Merapi yang ada di daerah Yogyakarta.

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

seperti yang tercantum dibawah ini :

Tabel 2.6 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78

No. Komposisi bahan Jumlah (%)

1. SiO2 + Al2O2 + Fe2O3 minimal 70

2. MgO maksimal 5

3. H2O maksimal 3

Sumber: ASTM C 618-78

Gambar 2.1 Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata


commit to user

11

Gambar 2.2 Ukuran Mikroskopis Batuan Beku

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

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

mineral yang membeku dan mengkristal dari magma cair. Karena membeku cepat

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

dalam geologi material bekuannya disebut gelas.

Dibawah mikroskop abu vulkanik ini memiliki bentuk yang runcing-runcing seperti

dibawah ini.

Gambar 2.3 Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik

http://metis.bluefame.me/


commit to user

12

2.2. Dasar Teori

Konstruksi perkerasan jalan raya terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan di atas

tanah dasar (sub grade) yang telah dipadatkan yang berfungsi untuk memikul beban

lalu lintas agar tanah dasar tidak menerima beban yang melebihi daya dukung tanah

yang diijinkan.

Konstruksi perkerasan jalan raya yang ada dapat digolongkan menjadi:

a. Flexible pavement (perkerasan lentur) dengan bahan pengikat aspal, dan

b. Rigid pavement (perkerasan kaku) dengan bahan pengikat semen Portland.

Pada prinsipnya konstruksi perkerasan lentur terdiri atas tiga bagian yaitu: sub base

course (lapisan pondasi bawah), base course (lapis pondasi atas) dan surface course

(lapis permukaan).

Sebagaimana diketahui bahwa penyediaan fasilitas perkerasan adalah untuk melayani

beban lalu lintas darat agar dapat bergerak aman, nyaman, dan cepat. Untuk mencapai

tujuan tersebut maka suatu konstruksi perkerasan secara fisik harus memenuhi

persyaratan awet, kuat, kesat, dan rata.

Karena fungsi dan karakteristiknya, perkerasan akan mengalami penurunan kondisi

sesuai dengan berjalannya waktu, atau dengan perkataan lain pada lapis perkerasan

akan terjadi kerusakan yang makin lama makin parah. Untuk mempertahankan

perkerasan agar tetap pada kondisi yang layak sehingga dapat memberikan pelayanan

yang masih diterima oleh para pemakai jalan, maka lapis permukaan harus

mempunyai fleksibilitas dan durabilitas yang tinggi.

Untuk mendapatkan suatu campuran perkerasan yang mempunyai fleksibilitas dan

durabilitas tinggi diperlukan kadar aspal yang tinggi pula. Faktor yang mempengaruhi

kadar aspal yang tinggi adalah rongga antar butir cukup besar atau gradasi agregat


commit to user

13

timpang/senjang. HRS merupakan salah satu jenis campuran perkerasan dengan

menggunakan gradasi senjang/timpang.

2.2.1 Bahan Penyusun Campuran HRS-WC

Bahan penyusun campuran Hot Rolled Sheet terdiri atas agregat kasar, agregat halus,

dan aspal sebagai bahan pengikat. Perencanaan campuran perkerasan aspal, seperti

bahan teknis lainnya, pada umumnya merupakan soal dalam pemilihan dan

perbandingan material untuk mendapatkan sifat-sifat yang diharapkan pada hasil

akhir.

Tujuan umum dari rencana campuran perkerasan aspal adalah menetapkan suatu

penggabungan gradasi agregat yang ekonomis (dalam batas spesifikasi proyek). Dan

bitumen yang akan menghasilkan campuran dengan :

1. Bitumen yang cukup untuk menjamin keawetan perkerasan.

2. Stabilitas yang memadai sehingga memenuhi kebutuhan lalu lintas tanpa distorsi

atau terjadi pemindahan.

3. Rongga yang memadai didalam total campuran padat dengan masih

memungkinkan adanya sedikit tambahan pemadatan akibat beban lalu lintas tanpa

flushing/bleeding (kelebihan aspal/kegemukan) dan hilangnya stabilitas, namun

cukup rendah untuk masuknya udara dan kelembaban yang berbahaya.

4. Cukup mudah dikerjakan untuk dapat melaksanakan hamparan campuran secara

efisien tanpa mengalami segresi.

Untuk menghasilkan lapis perkerasan jalan yang bermutu diperlukan bahan penyusun

yang berkualitas. Agar hal ini dapat tercapai maka pemahaman tentang sifat dan

karakteristik bahan penyusun harus dikuasai dengan baik.


commit to user

14

2.2.1.1. Agregat

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

mineral lainnya baik yang berupa hasil alam maupun hasil pengolahan yang

digunakan sebagai bahan penyusun utama konstruksi perkerasan.

Menurut asalnya agregat dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Agregat alam (natural aggregate), adalah agregat yang diambil langsung dari

alam tanpa melalui pengolahan dapat langsung dipakai untuk bahan perkerasan.

2. Agregat dengan pengolahan (manufactured aggregate), agregat yang berasal dari

mesin pemecah batu (stone crusher) sebelum digunakan sebagai bahan penyusun

lapis perkerasan. Tujuan dari pengolahan ini adalah untuk memperbaiki gradasi

sesuai dengan ukuran yang diinginkan, membuat bentuk yang beragam dan dapat

pula untuk membuat tekstur yang kasar.

3. Agregat buatan (synthetic aggregate), agregat semacam ini dibuat khusus dengan

tujuan khusus pula, agar mempunyai daya tahan yang tinggi dan ringan untuk

digunakan pada konstruksi jalan.

Agregat merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung

90%-95% berdasarkan prosentase berat. Daya dukung, keawetan, dan mutu

perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan

material lain.

Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuan dalam memikul beban lalu lintas.

Kualitas agregat dipengaruhi oleh spesifikasi gradasi, bentuk partikel, tekstur

permukaan, kebersihan, kekuatan, kekasaran, porositas, daya lekat pada aspal, dan

berat jenis.

1. Gradasi dan ukuran butir

Agregat menurut ukuran butirnya dikelompokkan menjadi:

a. Agregat kasar, yaitu batuan yang tertahan saringan #8 (2.36 mm)


commit to user

15

b. Agregat halus, yaitu batuan yang lolos saringan #8 (2,36 mm) dan tertahan

saringan #200 (0.074 mm).

c. Agregat pengisi (filler), yaitu batuan yang lolos saringan #200 (0,074 mm)

dan tertahan pan.

2. Kebersihan

Agregat yang mengandung substansi asing perusak harus dihilangkan sebelum

digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh-tumbuhan, partikel halus

dan gumpalan, serta lumpur.Hal ini dikarenakan substansi asing dapat

mengurangi daya lekat aspal terhadap batuan (Soetomo, 1994).

3. Bentuk permukaan

Kemampuan saling mengunci antar batuan sangat dipengaruhi oleh bentuk batuan

yang akan menentukan stabilitas konstruksi. Bentuk batuan yang menyerupai

kubus dan bersudut tajam, mempunyai kemampuan saling mengunci yang tinggi

dibandingkan dengan batuan yang berbentuk bulat.

4. Tekstur permukaan

Tekstur permukaan yang kasar dan kasat akan memberikan gaya gesek yang lebih

besar sehingga dapat menahan gaya-gaya pemisah yang bekerja pada batuan.

Selain itu tekstur kasar juga memberikan adhesi yang lebih baik antar aspal dan

batuan. Batuan yang halus lebih mudah terselimuti aspal namun tidak bias

menahan kelekatan aspal dengan baik. Bila tekstur permukaan semakin kasar

umumnya stabilitas dan durabilitas campuran akan semakin tinggi. (Krebs and

Walker, 1971).

5. Kekuatan dan kekerasan

Kekuatan (ketahan) agregat untuk tidak hancur/pecah oleh pengaruh mekanis atau

kimia.Agregat dalam campuran HRA memberikan sebagian besar stabilitas

mekanis, oleh sebab itu agregat harus kuat dan keras. Pada campuran bergradasi

senjang dengan bahan yang sama, menerima lebih banyak gaya pemecah

dibandingkan dengan campuran gradasi baik. Jadi bila batuan mempunyai

kekuatan dan kekerasan rendah, gradasi senjang tidak menguntungkan, maka

ditambah filler untuk mengisi rongganya. Dalam mengukur kekuatan dan


commit to user

16

kekerasan digunakan mesin Los Angelos sesuai dengan rekomendasi dari SK SNI

M-02-1990-F. Dari pengujian dengan mesin Los Angelos akan dapat diketahui

nilai abrasi dan impact dari batuan penyusun lapis perkerasan.

6. Porositas

Porositas berpengaruh besar terhadap nilai ekonomis suatu campuran lapis

perkerasan. Makin besar porositas batuan maka aspal yang digunakan akan

semakin banyak. Hal ini disebabkan kemampuan absorbsi dari batuan terhadap

aspal juga semakin tinggi.Terkadang porositas juga mempengaruhi stabilitas lapis

perkerasan secara tidak langsung.Batuan yang mempunyai porositas yang tinggi

biasanya kekerasannya kurang. Banyaknya pori dalam batuan yang besar akan

dapat mengganggu kelekatan aspal pada batuan.

7. Berat jenis agregat

Berat jenis agregat adalah perbandingan volume agregat dan berat volume air.

Besarnya berat jenis agregat penting dalam perencanaan campuran agregat

dengan aspal, karena umumnya direncakan berdasarkan perbandingan berat dan

juga untuk menentukan banyaknya kadar pori. Agregat dengan berat jenis sangat

kecil mempunyai volume yang besar sehingga dengan berat yang sama

membutuhkan jumlah aspal yang lebih banyak. Disamping itu agregat dengan

kadar pori besar membutuhkan jumlah aspal yang banyak.

8. Kelekatan terhadap aspal

Daya lekat terhadap aspal sangat dipengaruhi oleh sifat agregat yang mengandung

air. Air yang diserap oleh agregat sukar dihilangkan seluruhnya walaupun melalui

proses pengeringan. Agregat yang bersifat hydrophilic (senang air) ini tidak baik

digunakan sebagai bahan campuran dengan aspal, karena akan mudah terjadi

stripping yaitu lepasnya lapisan aspal dari agregat akibat pengaruh air. Bina

Marga mempersyaratkan kelekatan agregat terhadap aspal panas lebih besar dari

95%.


commit to user

17

Penggunaan agregat untuk suatu jenis perkerasan dipengaruhi oleh gradasi dari

agregat tersebut.Gradasi adalah ukuran butiran dalam agregat. Gradasi agregat dapat

dibedakan menjadi 3 macam, yaitu:

1. Gradasi Seragam (Uniform Graded), adalah agregat dengan ukuran butiran yang

hampir sama.

2. Gradasi Baik (Well Graded), adalah agregat yang mempunyai ukuran butiran dari

besar ke kecil dalam porsi yang hampir seimbang.

3. Gradasi Senjang (Gap Graded), adalah agregat dimana ada bagian tertentu yang

dihilangkan sebagian atau seluruhnya.

Perkerasan HRS mempunyai gradasi agregat timpang, yaitu campuran agregat dengan

satu fraksi hilang atau satu fraksi lebih sedikit sekali. Gradasi merupakan pembagian

ukuran butir campuran agregat yang mempengaruhi besarnya rongga antar butir yang

akan menentukan stabilitas perkerasan dan kemudahan proses pelaksanaan. Sebagai

akibat dari gradasi senjang adalah kandungan aspal pada campuran menjadi lebih

banyak. Gradasi agregat diperoleh dengan analisa saringan.

Untuk memungkinkan dilakukan pemadatan yang baik, maka ukuran maksimum

batuan dalam campuran 75% dari tebal padat lapis perkerasan. Ukuran batuan yang

terlalu besar akan memberikan sifat-sifat yang kurang baik, yaitu:

Kemudahan pelaksanaan pekerjaan berkurang

Segregasi bertambah besar

Mungkin terjadi gelombang melintang (raveling).

Untuk keperluan ini agregat perlu diadakan pemeriksaan antara lain:

Analisa saringan,

Keausan dengan mesin Los Angeles, dan

Berat jenis dan penyerapan.

Agregat yang akan digunakan dalam perencanaan perkerasan jalan, harus memenuhi

spesifikasi yang disyaratkan. Persyaratan untuk agregat kasar dan agregat halus

berdasarkan ketentuan dari Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton


commit to user

18

(LATASTON) untuk jalan raya No.13/PT/B/1983, seperti yang terdapat pada Tabel

2.1 dan 2.2 sebagai berikut:

Tabel 2.7 Spesifikasi Agregat Kasar

No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan

1. Keausan dengan Mesin Los Angeles Maks. 40 %

2. Kelekatan dengan Aspal Min. 95 %

3. Penyerapan terhadap Air Maks. 3 %

4. Berat Jenis Agregat Kasar Min. 2,5 gr/cc

Sumber: DPU Dir. Jen. Bina Marga, Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON)

Tabel 2.8 Spesifikasi Agregat Halus

No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan

1. Penyerapan terhadap Air Maks. 3 %

2. Berat Jenis Agregat Halus Maks. 2,5 gr/cc

Sumber: DPU Dir. Jen. Bina Marga, Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON)

Gradasi adalah batas ukuran agregat yang terbesar dan yang terkecil, jumlah dari

masing – masing jenis ukuran, prosentase setiap ukuran butir pada agregat. Pada

penelitian ini yang dipakai sebagai acuan spesifikasi gradasi adalah spesifikasi yang

ditetapkan oleh Departemen Pekerjaan Umum Spesifikasi Bidang Jalan dan Jembatan

2005, seperti pada Tabel 2.9 di bawah ini:


commit to user

19

Tabel 2.9 Spesifikasi Gradasi Agregat untuk Campuran

Ukuran Saringan % Berat Lolos

ASTM ( mm )

¾ “

½ “

3/8 “

No. 8

No. 30

No. 200

19

12,5

9,5

2,36

0,6

0,075

100

90 – 100

75 – 85

50 – 72

35 – 60

6 – 12

Sumber: Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005

2.2.1.2. Filler

Filler didefinisikan sebagai bubuk isian rongga-rongga diantara agregat kasar terdiri

dari mineral nonplastis yang lolos saringan ukuran 0,075 mm. Bahan tersebut harus

bebas dari bahan lain yang tidak dikehendaki.

Beberapa syarat yang harus dipenuhi oleh bubuk isian antara lain:

Lolos saringan no. 200 (75 µm)

Bersifat non plastis

Mempunyai spesifik gravity ≥ 2,75

Menurut Bina Marga tahun 1987 macam dari filler adalah abu batu, abu batu kapur

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

plastis lainnya. Untuk penelitian ini filler yang digunakan adalah abu vulkanik.

Pada prakteknya filler berfungsi untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan

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

meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas

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

Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi. Terlalu tinggi

kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas (brittle),


commit to user

20

dan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu rendah kadar

filler akan menyebabkan campuran terlalu lunak pada saat cuaca panas.

Bahan pengisi (filler) harus kering dan bebas dari bahan lain yang mengganggu

Menurut Shahrour and Saloukeh (1992), kualitas dan banyaknya filler yang

digunakan dalam campuran HRS sangat berpengaruh dalam kinerja campuran aspal

panas. Filler umumnya menambah kekakuan pada HRS, tingkat kekakuannya

berubah tergantung pada jenis filler dan jumlahnya.

Tabel 2.10 Gradasi Bahan Pengisi

Ukuran Saringan Persentase Berat yang Lolos

No. 30 (0,590 mm) 100

No. 50 (0,279 mm) 95-100

No. 100 (0,149 mm) 90-100

No. 200 (0,074 mm) 65-100

Sumber : Bina Marga (1989), SNI No. 1737-1989-F

2.2.1.3. Aspal Keras

Aspal dalam campuran berfungsi sebagai bahan pengikat dan bahan pengisi antar

butir agregat.Berarti aspal harus mempunyai daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap

cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis yang

baik.

Pemakaian aspal dalam campuran sangat menentukan kekedapan campuran aspal

sebagai bahan perkerasan terhadap air dan udara.Semakin banyak kandungan aspal

maka campurang tersebut semakin rapat. HRS yang direncanakan adalah yang

memiliki durabilitas tinggi mempunyai syarat kadar aspal minimum dalam campuran

cukup tinggi dimana oleh Bina Marga ditetapkan bahwa kadar aspal efektif dalam

campuran harus lebih besar dari 6,8%, dan total aspal harus lebih besar dari 7,3%

(untuk HRS klas A).


commit to user

21

Pada penelitian ini digunakan aspal penetrasi 60/70, dimana persyaratan aspalnya

mengacu pada Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) untuk

jalan raya No. 13/PT/B/19883, untuk spesifikasi yang disyaratkan seperti terlihat

pada tabel 2.5 di bawah ini:

Tabel 2.11 Spesifikasi Aspal Keras Penetrasi 60/70

No. Jenis Pengujian Metode Persyaratan

1. Penetrasi,250C,100 gr, 5dt, 0,1 mm SNI 06-2456-1991 60-79

2. Titik lembek, 0C SNI 06-2434-1991 45-58

3. Titik nyala & bakar, 0C SNI 06-2433-1991 Min. 200

4. Daktilitas 250C, cm SNI 06-2432-1991 Min. 100

5. Berat jenis SNI 06-2441-1991 Min. 1,0

6. Kelarutan dalam Trichlor, % berat RSNIM 04-2004 Min. 99

7. Penurunan berat (dengan TFOT), % berat SNI 06-2440-1991 Min. 0,8

8. Penetrasi setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2456-1991 Min. 54

9. Daktilitas setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2432-1991 Min. 50

10.

Uji Noda Aspal

- Standar Naptha

- Naptha Xylene

- Hapthane Xylene

SNI 03-6885-2002 Negatif

Sumber ; Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) untuk Jalan Raya

2.2.2. Karakteristik Perkerasan

Karaketeristik merupakan sifat-sifat atau perilaku yang dimiliki oleh suatu lapisan

perkerasan sehingga memberikan keamanan dan kenyamanan sampai umur rencana

yang dikehendaki. Karakteristik lapis perkerasan jalan harus mempunyai unsur-unsur

stabilitas, durabilitas, flow, tahanan gesek, dan fleksibilitas yang berada pada kondisi

tertentu.


commit to user

22

2.2.2.1. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas,

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

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

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

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

Spesific gravity campuran menunjukkan berat jenis campuran diperoleh dengan

rumus :

Gsb =

Gbn

Wn

GbC

WC

GbB

WB

GbA

WA %.....

%%%

100

……………………….......(Rumus 2.1)

Keterangan :

Gsb = Berat Jenis Bulk campuran

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

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

Gsa =

Gan

Wn

GaC

WC

GaB

WB

GaA

WA %.....

%%%

100

……………………….......(Rumus 2.2)

Keterangan :

Gsa = Berat Jenis Apparent campuran (gr/cm3)

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

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

saringan (gr/cm3)

Gse = 𝐺𝑠𝑏+𝐺𝑠𝑎

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


commit to user

23

Keterangan:

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

Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3)

Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3)

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus:

𝑃𝑏𝑎 = 100 ×𝐺𝑠𝑎−𝐺𝑠𝑏

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

Keterangan:

Pba = Penyerapan Aspal (%)

Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3)

Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3)

Gac = Berat jenis Aspal (gr/cm3)

Volume Bulk dihitung menggunakan rumus:

f = d – e………………………………………………………………..(Rumus 2.5)

Keterangan:

f = Volume Bulk (cc)

d = Berat benda Uji SSD (gram)

e = Berat benda uji di air (gram)

Densitas dihitung menggunakan rumus:

D = c/f………………………………………………………………….(Rumus 2.6)

Keterangan:

D = Densitas (gr/cc)

c = Berat benda uji kering (gram)

f = Volume Bulk (cc)

Nilai density maks.teoritis dihitung dengan menggunakan rumus:

h = 100

𝑎

𝐺𝑎𝑐+

(100−𝑎)

𝐺𝑠𝑒

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


commit to user

24

Keterangan:

h = Density maks teoritis (gr/cc)

a = Kadar Aspal (%)

Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cc)

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

Dari nilai densitas dan specific gravity campuran dapat dihitung besarnya porositas

dengan Rumus 2.6.

P =

h

D100100

…..……………………………..............................(Rumus 2.8)

Keterangan :

P = Porositas benda uji (%)

D = Densitas benda uji (gr/cc)

h = nilai densitas maks teoritis (gr/cc)

2.2.2.2. Stabilitas

Stabilitas, yaitu kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa

terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, maupun bleeding dinyatakan

dalam satuan kg atau lb.. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung

pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Stabilitas terjadi

dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik dari

lapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan

penggunaan agregat dengan gradasi yang rapat, agregat dengan permukaan kasar dan

aspal dalam jumlah yang cukup.

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

Dimana :

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg) C = angka koreksi ketebalan

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)


commit to user

25

k = faktor kalibrasi alat 0,454 = konversi beban dari lb ke kg

2.2.2.3. Flow

Ketahanan terhadap kelelehan, yaitu ketahanan dari lapisan perkerasan dalam

menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur dan retak.

Dipengaruhi oleh kadar aspal yang tinggi, semakin tinggi kandungan aspal campuran

lapis perkerasan semakin besar nilai flownya.

2.2.2.4. Marshall Quotient

Merupakan perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan plastis (flow) dan

dinyatakan dalam kg/mm.

MQ =F

S ……………....................…………………………………...(Rumus 2.10)

Dimana :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm) F = nilai flow (mm)

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

Variabel-variabel tersebut tidak bisa dalam kondisi maksimum bersama-sama. Maka

dari itu harus dicari penyesuaian agar variabel-variabel tersebut berada pada kondisi

yang optimum.

2.2.2.5. Skid Resistence

Skid resistance menunjukkan kekesatan permukaan perkerasan untuk mengurangi slip

pada kendaraan saat perkerasan dalam keadaan basah. Tahanan geser akan semakin

tinggi jika penggunaan kadar aspal yang tepat, penggunaan agregat kasar yang cukup

dan penggunaan agregat dengan permukaan kasar yang berbentuk kubus.


commit to user

26

2.2.2.6. Densitas

Densitas menunjukan kepadatan pada campuran perkerasan. Gradasi agregat, kadar

aspal dan pemadatan akan mempengaruhi tingkat kepadatan perkerasan lentur.

Besarnya nilai densitas diperoleh dari rumus berikut :

D = )( WwWs

Wdry

x γ air…….............................……………………… (Rumus 2.11)

Dimana :

D = densitas ( gr/cm3)

Wdry = berat kering (gram )

Ws = berat jenuh (gram )

Ww = berat dalam air ( gram )

γ air = berat jenis air ( gr/cm3

2.2.2.7. Porositas (Void In Mix)

Porositas (Void In Mix) adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran

perkerasan, baik yang dapat mengalirkan air maupun yang tidak dapat mengalirkan

air. Besarnya porositas dapat diperoleh dengan rumus berikut :

%100*1max

GS

DVIM ……………………….....………………….(Rumus 2.12)

Dimana :

VIM : Porositas (VIM) spesimen (%)

D : Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3)

SGmix : Specific grafity campuran (gr/cm3)


commit to user

27

2.2.2.8. Durabilitas

Durabilitas yaitu kemampuan lapis perkerasan untuk mencegah keausan karena

pengaruh lalu lintas, pengaruh cuaca dan perubahan suhu selama umur rencananya.

Faktor yang mempengaruhi durabilitas aspal beton adalah :

1. Selimut aspal, selimut aspal yang tebal dapat menghasilkan perkerasan yang

berduabilitas tanggi, tetapi kemungkinan terjadi bleeding tinggi.

2. VIM kecil, sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk kedalam campuran

yang menyebabkan terjadinya oksidasidan aspal menjadi rapuh.

3. VMA besar, sehingga selimut aspal dibuat tebal.

2.2.2.9. Workability

Workability adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar dan dipadatkan

sehingga memenuhi hasil yang diharapkan. Faktor yang mempengaruhi kemudahan

dalam pelaksanaan adalah gradasi agregat, temperature campuran dan kandungan

bahan pengisi.

2.2.2.10. Fleksibilitas

Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk mengikuti

deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya retak dan

perubahan volume. Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh deri pengunaan aspal

yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil, penggunaan aspal lunak dan

penggunaan agregat bergradasi senjang sehinnga diperolah VMA yang besar.

Marshall Quotient (MQ) merupakan parameter untuk mengukur tingkat fleksibilitas

campuran. Jika semakin tinggi MQ, campuran lebih kaku berarti fleksibilitasnya

rendah, namun jika MQ semakin kecil, campuran memeliki nilai fleksibilitas tinggi.


commit to user

28

2.3. Pengujian Campuran

2.3.1. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas,

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

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

sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal.

2.3.2 Pengujian Marshall

Pengujian Marshall adalah pengujian terhadap benda uji campuran panas untuk

menentukan nilai kadar aspal optimum dan karakteristik campuran dengan cara

mengetahui nilai flow, stabilitas, dan Marshall Quotient.

Nilai karakteristik campuran yang akan diperoleh dari hasil pengujian Marshall harus

memenuhi spesifikasi yang ditentukan. Adapun spesifikasi parameter Marshall

ditunjukkan pada Tabel 2.6.

Tabel 2.12 Spesifikasi Tes Marshall Departemen Pekerjaan Umum

No Jenis

Perkerasan

Parameter Tes Marshall

Stabilitas

(kg)

Densitas

(gr/cc)

Flow

(mm)

Porositas

(%)

MQ

(kg/mm)

1. HRS-WC ≥800 ≥2 ≥3 3-6 ≥250

2. HRS-BC ≥800 ≥2 ≥3 3-6 ≥250

Sumber : Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005


commit to user

29

2.4. Analisis Data

2.4.1. Analisis Regresi

Analisis regresi adalah analisis data yang mempelajari cara bagaimana variabel-

variabel itu berhubungan dengan tingkat kesalahan yang kecil. Hubungan yang

didapat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik yang

menyatakan hubungan fungsional antara variabel – variabel. Dengan analisis regresi

kita bisa memprediksi perilaku dari variabel terikat dengan menggunakan data

variabel bebas. Dalam analisis regresi terdapat dua jenis variabel, yaitu :

1. Variabel bebas, yaitu variabel yang keberadaannya tidak dipengaruhi oleh

variabel lain.

2. Variabel tak bebas/terikat, yaitu variabel yang keberadaannya dipengaruhi oleh

variabel bebas.

Analisis regresi dibagi dalam 3 macam antara lain :

1. Analisis regresi sederhana yaitu metode yang mengggunakan satu variabel

dependen sebagai fungsi linier dari satu variabel independen. Linier memiliki

pengertian, linier adalah nilai harapan yang terkondisikan misal y = β0+

β1Xi.(Sarwoko, 2007)

2. Analisis regresi nonlinier yaitu suatu metode untuk mendapatkan model nonlinier

yang menyakan hubungan variabel dependen dan independen misal y = ABx

3. Analisis regresi linier berganda yaitu suatu metode statistik umum yang

digunakan meneliti hubungan antara sebuah variabel dependen dengan beberapa

variabel independen. Adapun bentuk matematis analisis regresi linier berganda, y

= β0+ β1X1+ β2X2+……+ βiXi+ ε (Wahid Sulaiman,2007)

Hubungan linear adalah hubungan dimana jika satu variabel mengalami kenaikan

atau penurunan, maka variabel yang lain juga mengalami hal yang sama. Jika


commit to user

30

hubungan antara variabel adalah positif, maka setiap kenaikan variabel bebas akan

membuat kenaikan juga pada variabel terikat. Sebaliknya jika variabel bebas

mengalami penurunan, maka variabel terikat juga mengalami penurunan. Jika sifat

hubungan adalah negatif, maka setiap kenaikan dari variabel bebas mengalami

penurunan, maka variabel terikat akan mengalami kenaikan.(Sudjana, 1996)

Untuk menunjukkan seberapa kuat hubungan antara variabel pada penelitian ini,

digunakan teknik analisis yang disebut dengan koefisien korelasi yang disimbolkan

dengan tanda r2

(rho) koefisien korelasi. Persamaan garis regresi mempunyai berbagai

bentuk baik linear maupun non linear. Dalam persamaan itu dipilih bentuk persamaan

yang memiliki penyimpangan kuadrat terkecil. Beberapa jenis persamaan regresi

seperti berikut :

1. Persamaan linear

y = a + bx (Rumus 2.13)

2. Persamaan parabola kuadratic (polynomial tingkat dua)

y = a + bx + cx2

(Rumus 2.14)

3. Persamaan parabola kubik (polynomial tingkat tiga)

y = a + bx + cx2 + dx

3 (Rumus 2.15)

Keterangan :

y = Nilai variabel terikat, dalam hal ini adalah stabilitas, flow dan marshall kuosien

x = Nilai variabel bebas, dalam hal ini adalah variasi kadar abu vulkanik dan aspal

a, b, c, d = Koefisien

Dengan menggunakan metode kuadrat terkecil, maka koefisien a, b, c, dan d dapat

dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

1. Persamaan linear

22

2

ii

iiiii

xxn

yxxxya

(Rumus 2.16)


commit to user

31

22

ii

iiii

xxn

yxyxnb

(Rumus 2.17)

2. Persamaan polynomial pangkat dua ( Rumus 2.8 )

∑ y = n a + b ∑ x + c ∑ x2

(Rumus 2.18)

∑ y = a ∑ x + b ∑ x2 + c ∑ x

3 (Rumus 2.19)

∑ y = a ∑ x2 + b ∑ x

3 + c ∑ x

4 (Rumus 2.20)

3. Persamaan polynomial pangkat tiga

∑ y = n a + b ∑ x2 + c ∑ x

2 + d ∑ x

3 (Rumus 2.21)

∑ xy = a ∑ x + b ∑ x2 + c ∑ x

3 + d ∑ x

4 (Rumus 2.22)

∑ x2 y = a ∑ x

2 + b ∑ x

3 + c ∑ x

4 + d ∑ x

5 (Rumus 2.23)

∑ x3 y = a ∑ x

3 + b ∑ x

4 + c ∑ x

5 + d ∑ x

6 (Rumus 2.24)

Apabila n adalah jumlah sampel yang ada, maka dengan mencari nilai koefisien (a, b,

c, d) akan didapat persamaan regresi yang dicari.

2.4.2 Analisis Varian (Anova)

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

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

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

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

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

masing perlakuan memiliki b pengulangan atau b replikasi.

Skema Data

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

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

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

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


commit to user

32

Tabel 2.13 Ilustrasi Perhitungan Anova

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

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

…

…

…

…..

…..

…..

…..

…..

…..

Perlakuan a Xa1, Xa2,…,..Xab Xa rata2

Prosedur Pengujian

Perhitungan statistik F harus diketahui nilai dari masing masing sumber variasi

terlebih dahulu dengan rumus-rumus sebagai berikut :

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

𝑋𝑗 =1

𝑏 𝑋𝑗𝑘𝑏𝑘−1 ……………………………………………………....... (Rumus 2.25)

J= 1,2,………….a

Keterangan =

𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris.

Menghitung mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok

𝑋 =1

𝑎𝑏 𝑋𝑗𝑘

𝑏𝑘=1

𝑎𝑗=1 ………………………………………………….(Rumus 2.26)

Menghitung variasi total

Vtotal = (𝑋𝑗𝑘 − 𝑋 )2

𝑗 ,𝑘 ………………………………………………...(Rumus 2.27)

Menghitung variasi antar perlakuan

𝑉𝐵 = (𝑋𝑗 − 𝑋 )2 = 𝑏 (𝑋𝑗 − 𝑋 )

2𝑗𝑗 ,𝑘 …………………………………..(Rumus 2.28)

Menghitung variasi di dalam perlakuan


commit to user

33

𝑉𝑊=(𝑋𝑗𝑘−𝑋𝑗 )2 …………………………………………………………..(Rumus 2.29)

Menghitung derajat kebebasan

df antar perlakuan = a-1…………………………………………………(Rumus 2.30)

df di dalam perlakuan = a(b-1)………………………………………… (Rumus 2.31)

df total= ab-1………………………………………………………….. (Rumus 2.32)

Menghitung kuadrat mean antar perlakuan dan dalam perlakuanan

𝑆𝐵2 =

𝑉𝐵

𝑎−1……………………………………………………………...(Rumus 2.33)

𝑆𝑊2 =

𝑉𝑊

𝑎(𝑏−1)………………………………………………………….. (Rumus 2.34)

Mencari Fhitung

𝐹 =𝑆𝐵

2

𝑆𝑊2 …………………………………………………………………(Rumus 2.35)

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

antar perlakuan dan derajat kebebasan dalam perlakuan

H0 = hipotesa

Jika Fhitung ≥ Ftabel maka H0 ditolak artinya perlakuan menyebabkan perubahan nilai

secara nyata.

Jika Fhitung ≤ Ftabel maka H0 ditolak artinya perlakuan tidak menyebabkan perubahan

nilai secara nyata.


commit to user

34

2.5. Kerangka Pemikiran

Secara garis besar, kerangka pemikiran dari penelitian ini adalah sebagai berikut

Proses Penelitian Laboratorium

a. Pembuatan benda uji pendahuluan : uji karakteristik abu vulkanik

b. Perencanaan campuran dan penimbangan agregat

c. Pembuatan benda uji.

d. Marshall Test

Latar Belakang Masalah

1. Letusan gunung Merapi menghasilkan produk alam berupa abu

vulkanik yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai filler

2. Hasil pencampuran filler berupa abu vulkanik pada perkerasan HRS-

WC perlu di ketahui karakteristik Marshall-nya.

Rumusan Masalah

1. Apakah karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat ketentuan sebagai filler?

2. Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-

WC?

3. Apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi mempunyai nilai-nilai

uji Marshall yang telah disyaratkan Kementrian Pekerjaan Umum 2005?

Tujuan Penelitian

1. Menganalisis dan mengetahui karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat atau tidak

sebagai filler

2. Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC

3. Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRA yang menggunakan abu filler

Merapi mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum

2005

A


commit to user

35

Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Pemikiran

Kesimpulan

Analisa hasil penelitian - Analisis Regresi

- Analisis varians 1 arah

- Nilai maksimum Marshall Test

- Hubungan keeratan antar variabel

-

-

selesai

A


commit to user

36

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu

metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan untuk mendapatkan

data. Data tersebut diolah untuk mendapatkan suatu hasil perbandingan dengan syarat

yang ada. Penyelidikan eksperimental dapat dilaksanakan didalam ataupun diluar

laboratorium. Dalam penelitian ini akan dilakukan di laboratorium Transportasi

Teknik Sipil UNS dengan menggunakan variasi campuran sebagai berikut; 0% kadar

filler abu vulkanik dengan kadar aspal 6,5%, 25% kadar filler abu vulkanik dengan

kadar aspal 6,75%, 50% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,0%, 75%

kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,25%, 100% kadar filler abu vulkanik

dengan kadar aspal 7,5%,. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui stabilitas hasil uji

Marshall dari campuran Hot Rolled Sheet (HRS) dengan aspal 60/70 dan filler abu

vulkanik Merapi.

3.2. Waktu dan Tempat Penelitian

3.2.1. Waktu Penelitian

Penelitian mulai tanggal 27 Januari 2011 sampai tanggal 15 April 2011.

Dengan jadwal penelitian sebagai berikut :


commit to user

37

Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian

BULAN I II III

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

PERSIAPAN ALAT DAN BAHAN

PEMERIKSAAN BAHAN

PEMBUATAN BENDA UJI

PENGUJIAN BENDA UJI

ANALISIS DATA

3.2.2. Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

3.3. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dilaksanakan dengan metode eksperimen terhadap

beberapa benda uji dari berbagai kondisi perlakuan yang diuji di laboratorium. Untuk

beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan data sekunder yang dikarenakan

penggunaan bahan dan sumber yang sama. Jenis data pada penelitian ini

dikelompokkan menjadi 2 yaitu data primer dan sekunder.

3.3.1. Data Primer

Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian

kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk manual

yang ada, misalnya dengan mengadakan penelitian atau pengujian secara langsung.

Dalam penelitian ini data primer adalah hasil uji Marshall yang meliputi nilai

stabilitas, nilai flow dan Marshal Quotien serta data kandungan-kandungan kimia

yang terdapat pada abu vulkanik Merapi.


commit to user

38

3.3.2. Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang diperoleh secara tidak langsung (didapat dari

penelitian lain) untuk bahan/jenis yang sama dan masih berhubungan dengan

penelitian. Dalam penelitian ini, data sekunder antara lain:

1. Data karakteristik agregat yang akan disajikan pada bab selanjutnya.

2. Data karakteristik perkerasan aspal yang akan disajikan pada bab selanjutnya.

3.4. Bahan dan Peralatan Penelitian

3.4.1. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

1. Aspal Keras.

Aspal keras untuk penelitian adalah aspal penetrasi 60/70 yang diperoleh dari

Lab. Jalan Raya Fak. Teknik Sipil UNS.

2. Agregat Kasar dan Halus.

Agregat yang digunakan berasal dari PT. Panca Dharma Ngasem, Boyolali.

3. Abu Vulkanik Merapi.

Abu vulkanik Merapi yang digunakan berasal Desa Musuk, Kabupaten Boyolali.

3.4.2. Peralatan

Penelitian ini menggunakan peralatan yang berada di Laboratorium Transportasi

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Adapun peralatan yang dipakai pada penelitian ini adalah:

1) Satu set alat uji saringan (sieve) standar ASTM

2) Satu set mesin getar untuk saringan (sieve shaker)


commit to user

39

3) Pengukur suhu (termometer) berkapasitas 250° dan 100°C dengan ketelitian 0,5%

atau 1% dari kapasitas

4) Timbangan yang dilengkapi dengan penggantung benda uji berkapasitas 2 kg

dengan ketelitian 1 gr

5) Oven lengkap dengan pengatur suhu

6) Alat pembuat briket campuran aspal yang terdiri dari :

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

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

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

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

(18”).

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

7) Satu set water bath

Satu set alat Uji Marshall yang ada di Laboratorium Bahan Bangunan Fakultas

Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret.

Gambar 3.1 Alat Uji Marshall


commit to user

40

8) Alat Penunjang

Ceret, wajan, kompor, sendok, spatula, dan sarung tangan.

3.5. Benda Uji

Kebutuhan benda uji Marshall terdiri dari 25 jenis campuran HRS-WC, yaitu:

1. Campuran HRS-WC dengan campuran filler abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75%,

100% dengan kadar aspal 6,5%









Benda uji untuk dibuat tiga sampel per variasi campuran.

Tabel 3.2 Kebutuhan Benda Uji Untuk Marshall Test

Komposisi Jumlah Benda Uji

Kadar Aspal Kadar Filler (Abu Vulkanik)

6,5% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

6,75% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

7,0% 0% 3

25% 3


commit to user

41

50% 3

75% 3

100% 3

7,25% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

7,5% 0% 3

25% 3

50% 3

75% 3

100% 3

Jumlah Total Benda Uji 75 buah

3.6. Prosedur Pelaksanaan

1. Langkah I

Disebut tahap persiapan. Tahapan ini bertujuan untuk mempersiapkan seluruh

kebutuhan bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian, agar dapat

berjalan lancar. Persiapan tersebut meliputi abu vulkanik Gunung Merapi, aspal

pen 60/70, agregat dan pengecekan alat-alat yang diperlukan.

2. Langkah II

Menentukan berat agregat sebanyak ±1100 gram. Menentukan berat aspal dan

kadar filler yang akan dicampur ke dalam agregat dengan kadar aspal yang

berbeda-beda. Prosentase filler dan aspal ditentukan berdasar berat total

campuran. Kadar filler yang digunakan adalah 0% ; 25% ; 50% ; 75% ; 100%

dan kadar aspal yang digunakan adalah 6,5% ; 6,75% ; 7,0% ; 7,25% ; 7,5%.

3. Langkah III

Agregat+ filler dipanaskan pada suhu pemanasan agregat di bawah suhu HMA

dan aspal dicampur dalam tempat pencampur dengan kadar aspal yamg berbeda –

beda pada suhu pencampuran.


commit to user

42

4. Langkah IV

Agregat di campur dengan aspal pada suhu pencampuran di bawah suhu

pencampuran HMA. Kemudian didiamkan sampai suhu pemadatan. Campuran

HRS-WC yang ada dalam cetakan mold di padatkan dengan jumlah tumbukan 75

kali. Setelah itu benda uji dikeluarkan dari mold dengan dongkrak. Kemudian

benda uji didinginkan pada suhu ruang 2-3 jam.

5. Langkah VI

Setelah pembuatan benda uji selesai, kemudian dilakukan pengujian Marshall

Test.

3.7. Pengujian Benda Uji dengan Metode Marshall

Tahapan pengujian benda uji campuran aspal dengan alat marshall sesuai dengan SK

SNI M-58-1990-03, sebagai berikut:

1. Tahap persiapan

Membersihkan benda uji dari kotoran-kotoran yang menempel, memberikan tanda

pengena pada masing-masing benda uji, kemudian mengukur tinggi benda uji pada

empat bagian yang berbeda, menimbang benda uji tersebut. Hasil penimbangan ini

disebut berat di udara. Benda uji direndam dalam air kira-kira 24 jam pada suhu

ruang, kemudian menimbang berat dalam air sehingga diperoleh berat benda uji

dalam air. Kemudian briket dikeluarkan dari air dan dilap dengan kain, menimbang

kembali sehingga akan diperoleh berat benda uji kondisi kering permukaan jenuh.

2. Cara pengujian

Merendam benda uji dalam bak perendam (water bath) selama 30 – 40 menitdengan

suhu tetap 600C (± 1

0C). Benda uji dikeluarkan dari bak perendam dan meletakkan ke

dalam segmen bawah kepala penekan. Segmen atas dipasang di atas benda uji


commit to user

43

kemudian meletakkan keseluruhannya dalam mesin penguji. Dial kelelahan (flow

meter) dipasang pada kedudukannya di atas salah satu batang penutup kemudian

mengatur posisi jarum pada angka nol, sementara selubung tangkai arloji (sleev).

Dari prosedur tersebut akan diperoleh nilai:

a. Nilai kadar pori,

b. Stabilitas (kg),

c. Flow (mm), dan

d. Marshall kuosien (kg/mm).


commit to user

44

3.8. Alur Penelitian


commit to user

45

Gambar 3.2 Tahapan Penelitian


commit to user

46

BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Data yang diperoleh melalui pengujian benda uji yang dilakukan di Laboratorium

Jalan Raya Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil UNS merupakan data awal yang

akan diolah untuk mengetahui nilai karakteristik marshall dari campuran Hot

Rolled Sheet-Wearing Course dengan kombinasi aspal penetrasi 60/70 dengan

filler abu vulkanik Merapi. Dalam bab ini akan dikemukakan tentang hasil

pemeriksaan, hasil pengujian benda uji dan pembahasannya.

4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan

4.1.1. Karakteristik Agregat

Data karakteristik agregat merupakan data sekunder yang diambil dari penelitian

sebelumnya oleh Afni (2010). Pemeriksaan agregat di laboratorium yang meliputi

pemeriksaan terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles,

penyerapan terhadap air, kerekatan agregat terhadap aspal dan berat jenis semu

(apparent specific gravity) yang dilakukan menunjukkan bahwa agregat yang

digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan dan ditampilkan

pada Tabel 2.1-2.4.

4.1.2. Karakteristik Aspal

Data karakteristik aspal penetrasi 60/70 merupakan data sekunder yang telah diuji

di laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, mempunyai

karakteristik yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton

(Flexible) No.12/PT/B/1983. Rangkuman hasil pemeriksaan dapat dilihat pada

Tabel 2.5.


commit to user

47

4.1.3. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Abu Vulkanik Merapi

Pemeriksaan abu vulkanik Merapi telah dilakukan di Laboratorium Kimia

Analitik, Universitas Gajah Mada (UGM) Yogyakarta pada tanggal 01 Maret

2011. Adapun hasil pemeriksaan agregat adalah sebagai berikut :

Tabel 4.1 Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi

No. Kode

Sampel

Parameter

(%)

Hasil Pengukuran Rata-

rata I II III

1

Abu V

ulk

anik

Gunung M

erap

i

Al2O3 18.0483 18.2901 18.1692 18.1692

2 CaO 1.5872 1.5982 1.6091 1.5982

3 Fe2O3 8.3421 8.4429 8.6444 8.4765

4 MnO 0.1644 0.1662 0.1680 0.1662

5 MgO 0.4342 0.4241 0.4308 0.4297

6 K2O 1.8762 1.8331 1.9193 1.8762

7 Na2O 2.8309 2.8612 2.8006 2.8309

8 SiO2 62.5648 61.5534 63.5763 62.5648

9 TiO2 0.4739 0.4874 0.4739 0.4784

10 P2O5 0.0606 0.0606 0.0693 0.0635

11 H2O 0.2749

12 LOI 0.3909

13 Berat Jenis 3.0120 Sumber : Laboratorium Kimia Analitik, Universitas Gajah Mada (UGM) Yogyakarta

Dari data diatas dapat dilihat unsur Silika (SiO2) merupakan unsur yang dominan

(terbanyak). Seperti kita ketahui bahwa silika merupakan unsur utama pembentuk

kaca. Sehingga abu vulkanik dapat dikategorikan bersifat non plastis karena

mempunyai bentuk yang tajam dan runcing menyerupai kaca. Selain itu, dari hasil

uji plastisitas di Laboratorium Mekanika Tanah UNS, didapatkan hasil bahwa

silika termasuk dalam golongan non plastis karena silika dapat dikategorikan

sebagai pasir, yang biasanya dikenal dengan nama pasir silika. Pada uji plastisitas

yang telah dilakukan, ketika abu vulkanik diberi perlakuan dengan memberi air

dengan kadar tertentu kemudian dipilin-pilin berbentuk silinder, abu tersebut telah

mengalami keretakan terlebih dahulu sebelum sempat didiamkan. Untuk lebih

jelasnya, dapat dilihat pada lampiran C yaitu dokumentasi penelitian.


commit to user

48

Setelah mendapatkan data, maka dibuat hubungan antara kandungan kimia abu

vulkanik Merapi dengan batas yang telah disyaratkan. Untuk keterangan lebih

jelasnya, disajikan dalam tabel sebagai berikut :

Tabel 4.2 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78

No. Komposisi bahan Jumlah Batas

1. SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 89,2105% > 70%

2. MgO 0,4297% < 5%

3. H2O 0,2749% < 3%

Pemeriksaan yang dilakukan menunjukkan bahwa filler abu vulkanik Merapi yang

digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan yaitu lolos saringan

#200, bersifat non plastis dan mempunyai berat jenis 3,021 kg/L > 2,75 kg/L.

Data hasil pemeriksaan filler abu vulkanik merupakan data hasil laboratorium.

Hasil pengujian abu vulkanik telah memenuhi syarat sebagai filler. Hasil

pemeriksaan dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi

Pemeriksaan ke-

No Saringan Berat Tertahan

(gram) Komulatif Tertahan

% Lolos Berat (gram) %

I

100 15.3 15.3 5.1 94.9

200 34.1 49.4 16.47 83.53

PAN 250.6 300 100 0

Jumlah 300

II

100 14.9 14.9 4.97 95.03

200 35.4 50.3 16.77 83.23

PAN 249.7 300 100 0

Jumlah 300

III

100 14.6 14.6 4.87 95.13

200 34.6 49.2 16.4 83.6

PAN 250.8 300 100 0

Jumlah 300

Sumber: Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik, UNS Surakarta


commit to user

49

4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall

Sebelum dilakukan pengujian Marshall, benda uji dihitung variabel

volumetriknya yaitu densitas dengan Rumus (2.3), Specific Gravity dengan

Rumus (2.4) dan porositas dengan Rumus (2.5). Dari pemeriksaan ini akan

didapatkan tebal dan berat benda uji, lalu dilakukan proses perhitungan nilai SGmix

dan porositas, sebagai contoh perhitungan pada campuran Hot Rolled Sheet

dengan kadar aspal 7% dan prosentase kadar filler abu vulkanik 0%.

Berat kering (Wdry) = 1098,5 gram

Berat jenuh (Ws) = 1108,4 gram

Berat dalam air (Ww) = 625,1 gram

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

Gsa =100

02,735

+5

2,735+

152,735

+20

2,825+

102,825

+40

2,784+

102,784

= 2,786 gr/cc

Gsb =100

02,550

+5

2,550+

152,550

+20

2,627 +10

2,627 +40

2,579+

102,579

= 2,587 gr/cc

Gse =2,79+2,60

2= 2,687 gr/cc

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus 2.4

Pba = 100 ×2,86− 2,587

2,86 × 2,587× 1,03 = 2,848%

Volume Bulk dihitung dengan menggunakan rumus 2.5

f = 1108,4-625,1 = 483,3 cc

Densitas dihitung dengan menggunakan rumus 2.6

D = 1098,5

483,3 = 2,273 gr/cc

Density maks teoritis dihitung dengan rumus 2.7


commit to user

50

h =100

71,03

+100− 7

2,687

= 2,415gr/cc

%876,5

%100*415,2

273,2*100100

)8.2(

rumusP

Setelah pengujian volumetric dilakukan, maka pengujian marshall dapat

dilakukan. Untuk perhitungan stabilitas, dial dari pembacaan alat harus terlebih

dahulu dikalibrasi. Sebagai contoh perhitungan pada campuran Hot Rolled Sheet

dengan kadar aspal 7% dan kadar filler abu vulkanik 0%

Dial stabilitas = 41 lb

Q = Dial x f. Kal x konversi

= 41 x 30,272 x 0,4536

= 562,987 kg

q = Q x koreksi tebal

= 562,987 x 1,83

= 1030,089 kg

Flow = 4,5 mm

MQ = q/flow

= 1030,089 /4,5

= 228,909 kg/mm


commit to user

51

Untuk hasil perhitungan volumetrik dan pengujian marshall selengkapnya dapat

dilihat pada Tabel 4.4 sampai dengan Tabel 4.8

Tabel 4.4 Hasil Pengujian dan Perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS)

dengan Kadar Filler Abu Vulkanik 0%

No.Sampel Kadar Aspal Stabilitas

Flow Marshall Quptient Dial Kalibrasi Koreksi Tebal Koreksi

% lb kg kg mm kg/mm

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

1 a 6.5 35 480.598 1.01 484.503 3.9 124.232

b 6.5 33 453.136 0.86 388.052 4.1 94.647

c 6.5 38 521.792 0.93 485.801 3.8 127.842

Rata-rata 452.785 3.93 115.574

2 a 6.75 29 398.210 1.76 701.970 5.5 127.631

b 6.75 30 411.941 1.14 467.907 4 116.977

c 6.75 28.5 391.344 1.88 733.893 3.8 193.130

Rata-rata

634.590 4.43 145.912

3 a 7 41 562.987 1.83 1030.089 4.5 228.909

b 7 45.5 624.778 1.19 742.119 4.8 154.608

c 7 40 549.255 0.93 510.995 4.7 108.722

Rata-rata

761.068 4.67 164.080

4 a 7.25 32 439.404 1.64 719.490 4.9 146.835

b 7.25 36 494.330 1.04 513.948 4.6 111.728

c 7.25 34 466.867 0.87 405.408 4.7 86.257

Rata-rata

546.282 4.73 114.940

5 a 7.5 31.5 432.538 0.98 422.604 5.3 79.737

b 7.5 29 398.210 0.94 372.420 5.1 73.023

c 7.5 28 384.479 0.94 362.792 4.1 88.486

Rata-rata

385.938 4.83 80.415

Keterangan :

( c ) = pembacaan alat ( g ) = pembacaan alat

( d ) = ( c ) x faktor kalibrasi x konversi ( h ) = ( f )/( g )

( e ) = tabel koreksi tebal

( f ) = ( c ) x ( d ) x ( e )


commit to user

52





% lb kg

kg mm kg/mm

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

1 a 6.5 37.5 514.927 0.86 441.591 4.1 107.705

b 6.5 35 480.598 1.02 489.647 3.9 125.551

c 6.5 39.5 542.389 0.98 529.847 4.2 126.154

Rata-rata

487.028 4.07 119.803

2 a 6.75 55 755.226 0.85 644.744 3.75 171.932

b 6.75 58 796.420 0.85 678.755 4.1 165.550

c 6.75 61.5 844.480 0.85 716.037 5.8 123.455

Rata-rata

679.845 4.55 153.645

3 a 7 31.5 432.538 1.95 842.031 4.9 171.843

b 7 35 480.598 1.53 734.715 4.6 159.721

c 7 33 453.136 1.71 775.428 5.1 152.045

Rata-rata

784.058 4.87 161.203

4 a 7.25 51 700.300 1.02 712.337 5.1 139.674

b 7.25 29 398.210 1.02 405.801 4.8 84.542

c 7.25 41 562.987 1.02 576.357 5.2 110.838

Rata-rata

564.832 5.03 111.685

5 a 7.5 37.5 514.927 1.01 520.559 5.2 100.107

b 7.5 35 480.598 0.93 445.455 5.1 87.344

c 7.5 34 466.867 0.99 462.105 4.9 94.307

Rata-rata

476.039 5.07 93.920

Keterangan :




( f ) = ( c ) x ( d ) x ( e )


commit to user

53





% lb kg

kg mm kg/mm

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

1 a 6.5 38 521.792 0.92 479.274 3.3 145.235

b 6.5 40 549.255 0.85 467.044 4.6 101.531

c 6.5 49 672.838 0.85 575.059 5.2 110.588

Rata-rata

507.126 4.37 119.118

2 a 6.75 40 549.255 1.31 720.297 4.9 146.999

b 6.75 43 590.449 1.41 833.548 4.7 177.351

c 6.75 42.5 583.584 1.09 633.918 4.2 150.933

Rata-rata

729.254 4.60 158.428

3 a 7 57 782.689 1.05 823.596 5.4 152.518

b 7 60.5 830.748 0.94 776.944 5.1 152.342

c 7 58 796.420 1.08 858.018 4.8 178.754

Rata-rata

819.520 5.10 161.205

4 a 7.25 43 590.449 1.02 605.026 5.3 114.156

b 7.25 39.5 542.389 1.04 563.746 5.2 108.413

c 7.25 41 562.987 1.03 581.460 4.9 118.665

Rata-rata

583.411 5.13 113.745

5 a 7.5 43 590.449 1.02 601.520 5.9 101.953

b 7.5 37.5 514.927 0.95 486.781 4.8 101.413

c 7.5 35 480.598 0.95 458.589 5 91.718

Rata-rata

515.630 5.23 98.361

Keterangan :




( f ) = ( c ) x ( d ) x ( e )


commit to user

54





% lb kg

kg mm kg/mm

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

1 a 6.5 39.5 542.389 0.86 464.815 5.5 84.512

b 6.5 40 549.255 0.85 465.848 4.1 113.621

c 6.5 43 590.449 1.05 621.310 4 155.327

Rata-rata

517.324 4.53 117.820

2 a 6.75 57 782.689 1.20 935.802 4.2 222.810

b 6.75 58 796.420 0.98 778.127 4.8 162.110

c 6.75 47 645.375 0.86 552.524 5 110.505

Rata-rata

755.484 4.67 165.142

3 a 7 55.5 762.092 1.11 845.683 5.8 145.807

b 7 53 727.763 1.19 864.446 5.3 163.103

c 7 57 782.689 1.06 830.139 4.5 184.475

Rata-rata

846.756 5.20 164.462

4 a 7.25 46.5 638.509 0.99 629.059 5.3 118.690

b 7.25 45 617.912 0.94 582.452 5.8 100.423

c 7.25 42 576.718 1.00 576.898 4.8 120.187

Rata-rata

596.137 5.30 113.100

5 a 7.5 39 535.524 0.99 530.704 5.4 98.279

b 7.5 42 576.718 1.05 604.067 5.5 109.830

c 7.5 41 562.987 1.01 571.079 5.2 109.823

Rata-rata

568.617 5.37 105.977

Keterangan :




( f ) = ( c ) x ( d ) x ( e )


commit to user

55





% lb kg

kg mm kg/mm

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

1 a 6.5 42 576.718 1.24 712.922 4.5 158.427

b 6.5 37 508.061 1.10 560.098 4.7 119.170

c 6.5 39.5 542.389 0.96 520.863 4.6 113.231

Rata-rata

597.961 4.60 130.276

2 a 6.75 60 823.883 1.08 888.506 4.1 216.709

b 6.75 56 768.957 0.94 725.583 5.3 136.902

c 6.75 58 796.420 0.85 677.599 4.8 141.167

Rata-rata

763.896 4.73 164.926

3 a 7 69 947.465 1.09 1029.184 5.3 194.186

b 7 68 933.734 0.86 799.058 5.1 156.678

c 7 65.5 899.405 0.85 768.049 5.5 139.645

Rata-rata

865.430 5.30 163.503

4 a 7.25 45 617.912 1.05 651.897 5.3 122.999

b 7.25 50.5 693.435 1.05 726.156 5.1 142.384

c 7.25 40 549.255 0.95 521.668 5.8 89.943

Rata-rata

633.240 5.40 118.442

5 a 7.5 47 645.375 0.98 633.113 5.4 117.243

b 7.5 41.5 569.852 1.04 589.975 5.3 111.316

c 7.5 40 549.255 1.03 568.307 5.8 97.984

Rata-rata

597.132 5.50 108.848

Keterangan :




( f ) = ( c ) x ( d ) x ( e )


commit to user

56

Penentuan kadar aspal optimum dilakukan di Laboratorium menggunakan

Marshall Test dengan variasi kadar aspal 6,5%, 6.75%, 7%, 7.25% dan 7.5%.

Metode ini sering disebut dengan metode Asphalt Institute. Dari pengujian

marshall didapatkan nilai densitas, porositas, stabilitas, Flow dan Marshall

Quotient (MQ). Hasil perhitungan selanjutnya ditampilkan pada Tabel 4.9. Hasil

pengujian Marshall untuk benda uji dengan campuran Hot Rolled Sheet dengan

filler abu vulkanik sebagai berikut :

Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Pengujian dan Perhitungan Volumetrik Hot Rolled

Sheet (HRS) dengan Filler Abu Vulkanik

Kadar Abu Vulkanik

Data Kadar Aspal

Marshall 6,5 6,75 7,0 7,25 7,5

Densitas (gr/cc) 2.260 2.275 2.274 2.270 2.276

Porositas/VIM (%) 7.080 6.118 5.836 5.659 5.076

0% Stabilitas(kg) 452.785 634.590 761.068 546.282 385.938

Flow(mm) 3.933 4.433 4.667 4.733 4.833

MQ(kg/mm) 115.574 145.912 164.080 114.940 80.415

Densitas (gr/cc) 2.269 2.286 2.286 2.281 2.283

Porositas/VIM (%) 6.935 5.911 5.548 5.396 4.978

25% Stabilitas(kg) 487.028 679.845 784.058 564.832 476.039

Flow(mm) 4.067 4.550 4.867 5.033 5.067

MQ(kg/mm) 119.803 153.645 161.203 111.685 93.920

Densitas (gr/cc) 2.278 2.294 2.296 2.298 2.295

Porositas/VIM (%) 6.787 5.782 5.368 4.943 4.705

50% Stabilitas(kg) 507.126 729.254 819.520 583.411 515.630

Flow(mm) 4.367 4.600 5.100 5.133 5.233

MQ(kg/mm) 119.118 158.428 161.205 113.745 98.361

Densitas (gr/cc) 2.300 2.304 2.308 2.306 2.311

Porositas/VIM (%) 6.079 5.577 5.079 4.791 4.275

75% Stabilitas(kg) 517.324 755.484 846.756 596.137 568.617

Flow(mm) 4.533 4.667 5.200 5.300 5.367

MQ(kg/mm) 117.820 165.142 164.462 113.100 105.977

Densitas (gr/cc) 2.317 2.318 2.318 2.321 2.339

Porositas/VIM (%) 5.618 5.222 4.893 4.397 3.304

100% Stabilitas(kg) 597.961 763.896 865.430 633.240 597.132

Flow(mm) 4.600 4.733 5.300 5.400 5.500

MQ(kg/mm) 130.276 164.926 163.503 118.442 108.848


commit to user

57

4.3. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall

Data-data yang diperoleh dari tabel 4.9 yaitu rekapitulasi hasil pengujian dan

perhitungan volumetrik Hot Rolled Sheet (HRS) dengan filler abu vulkanik,

kemudian dilakukan analisis varians (ANOVA).

4.3.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Hot Rolled

Sheet-Wearing Course (HRS-WC)

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

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

Tabel 4.10 Data Nilai Stabilitas

Kadar Aspal

Kadar Abu Vulkanik %

0 0.25 0.5 0.75 1

6.50% P1 484.503 441.591 479.274 464.815 712.922

P2 388.052 489.647 467.044 465.848 560.098

P3 485.801 529.847 575.059 621.310 520.863

6,75% P1 701.970 644.744 720.297 935.802 888.506

P2 467.907 678.755 833.548 778.127 725.583

P3 733.893 716.037 633.918 552.524 677.599

7,0% P1 1030.089 842.031 823.596 845.683 1029.184

P2 742.119 734.715 776.944 864.446 799.058

P3 510.995 775.428 858.018 830.139 768.049

7,25% P1 719.490 712.337 605.026 629.059 651.897

P2 513.948 405.801 563.746 582.452 726.156

P3 405.408 576.357 581.460 576.898 521.668

7,5% P1 422.604 520.559 823.596 845.683 1029.184

P2 372.420 445.455 776.944 864.446 799.058

P3 362.792 462.105 858.018 830.139 768.049


commit to user

58

Perhiungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 6,5% dengan

perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai

berikut:


6,5%

Kadar Aspal Kadar Abu Vulkanik %

0% 25% 50% 75% 100%

6.50% P1 484.503 441.591 479.274 464.815 712.922 P2 388.052 489.647 467.044 465.848 560.098 P3 485.801 529.847 575.059 621.310 520.863

Xn rata2 452.785 487.028 507.126 517.324 597.961 Xrata2 512.445

Vtotal 88713.40688 VB 34711.20703 VW 54002.19985

Contoh Perhitungan:

X1 = 484,503+388,052+485,801

3 = 452,782

X2= 441,591+489,647+529,847

3 = 487,028

X3= 479,274+467,044+575,059

3 = 507,126

X4= 464,815+465,848+621,310

3 = 517,324

X5= 712,922+560,098+520,863

3 = 597,961

X rata2 =

=

484,503+388,052+485,801+441,591+489,647+529,847+479,274+467,044+575,059+464,815+465,848+621,310+712,922+560,098+520,863

15

= 512,445


commit to user

59

Vtotal=

(484,503-512,445)2 + (388,052-512,445)

2 + (485,801-512,445)

2 + (441,591-

512,445)2 + (489,647-512,445)

2 + (529,847-512,445)

2 + (479,274-512,445)

2 +

(467,044-512,445)2 + (575,059-512,445)

2 + (464,815-512,445)

2 + (465,848-

512,445)2 + (621,320-512,445)

2 + (712,922-512,445)

2 + (560,098-512,445)

2 +

(520,863-512,445)2

= 88713.40688

VB = 3x (452,782-512,445)2 + (487,028-512,445)

2 + (507,126-512,445)

2 +

(517,324-512,445)2 + (597,961-512,445)

2 = 34711.20703

VW = 88713.40688- 34711.20703= 54002.19985

Keterangan :

Xn = mean dari 3 sampel pada tiap kadar abu vulkanik

X rata-rata = mean total dari semua pengukuran yang ada di semua variasi

Vtotal = variasi total

VB = variasi antar perlakuan

VW = variasi di dalam perlakuan

Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut:

Tabel 4.12 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan Masing-

Masing Kadar Abu Vulkanik

Variasi df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0

Antar Perlakuan (VB) 34711.207 4 8677.802 1.607 3.478 terima

Di dalam Perlakuan (VW) 54002.200 10 5400.220 Total (V) 88713.407 14

Contoh Perhitungan:

df antar perlakuan = 5-1 = 4

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

df total = 5x3-1 = 14

Kuadrat mean antar perlakuan =

34711.207/4 = 8677.802


commit to user

60

Kuadrat mean dalam perlakuan =

54002.200/10 =5400.220

F hitung = 8677.802/5400.220

= 1,607

Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.12. pada masing-masing perlakuan abu

vulkanik dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,607 ≥

3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler

abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % tidak menyebabkan

perubahan nilai stabilitas secara nyata.

Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 6,75% dengan


berikut:

Tabel 4.13 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal

6,75%


0% 25% 50% 75% 100%

6.75% P1 701.970 644.744 720.297 935.802 888.506

P2 467.907 678.755 833.548 778.127 725.583

P3 733.893 716.037 633.918 552.524 677.599

Xn rata2 634.590 679.845 729.254 755.484 763.896

Xrata2 712.614

Vtotal 199155.0565

VB 35718.50898

VW 163436.5475




Variasi df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0




commit to user

61

Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.14 pada masing-masing perlakuan abu

vulkanik dalam kadar aspal 6,75% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,546 ≤


abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,75% tidak menyebabkan




berikut:

Tabel 4.15 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan Pada Kadar Aspal

7,0%


0% 25% 50% 75% 100%

7.00% P1 1030.089 842.031 823.596 845.683 1029.184

P2 742.119 734.715 776.944 864.446 799.058

P3 510.995 775.428 858.018 830.139 768.049

Xn rata2 761.068 784.058 819.520 846.756 865.430

Xrata2 815.366

Vtotal 208056.4169

VB 22312.6041

VW 185743.8128




Variasi df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0

Antar Perlakuan (VB) 22312.604 4 5578.151 0.300 3.478 terima Di dalam Perlakuan (VW) 185743.813 10 18574.381

Total (V) 208056.417 14





commit to user

62





berikut:


7,25%


0% 25% 50% 75% 100%

7.25% P1 719.490 712.337 605.026 629.059 651.897

P2 513.948 405.801 563.746 582.452 726.156

P3 405.408 576.357 581.460 576.898 521.668

Xn rata2 546.282 564.832 583.411 596.137 633.240

Xrata2 584.780

Vtotal 135079.9507

VB 13077.79309

VW 122002.1577


Tabel 4.18 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6% dengan Perlakuan Masing-


Variasi df Kuadrat mean F hitung F

Tabel H0









commit to user

63



berikut:


7,5%


0% 25% 50% 75% 100%

7.50% P1 422.604 520.559 823.596 845.683 1029.184

P2 372.420 445.455 776.944 864.446 799.058

P3 362.792 462.105 858.018 830.139 768.049

Xn rata2 385.938 476.039 819.520 846.756 865.430

Xrata2 678.737

Vtotal 678945.6999

VB 629165.8641

VW 49779.83586




Variasi df Kuadrat

mean F hitung

F Tabel

H0

Antar Perlakuan (VB) 629165.864 4 157291.466 31.597 3.478 tolak



vulkanik dalam kadar aspal 7,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 31,597

≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler

abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,5 % menyebabkan perubahan

nilai stabilitas secara nyata. Hal ini disebabkan karena penggantian filler abu

vulkanik Merapi mencapai nilai maksimum pada parameter stabilitas.


commit to user

64

4.3.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Hot Rolled


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


Tabel 4.21 Data Nilai Flow

Kadar Aspal

Kadar Abu Vulkanik%

0 0.25 0.5 0.75 1

6.50% 3.9 4.1 3.3 5.5 4.5

4.1 3.9 4.6 4.1 4.7

3.8 4.2 5.2 4 4.6

6,75% 5.5 3.75 4.9 4.2 4.1

4 4.1 4.7 4.8 5.3

3.8 5.8 4.2 5 4.8

7,0% 4.5 4.9 5.4 5.8 5.3

4.8 4.6 5.1 5.3 5.1

4.7 5.1 4.8 4.5 5.5

7,25% 4.9 5.1 5.3 5.3 5.3

4.6 4.8 5.2 5.8 5.1

4.7 5.2 4.9 4.8 5.8

7,5% 5.3 5.2 5.9 5.3 5.4

5.1 5.1 4.8 5.8 5.3

4.1 4.9 5 4.8 5.8


commit to user

65

Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan

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


6,5%


0% 25% 50% 75% 100%

6.50% P1 3.9 4.1 3.3 5.5 4.5

P2 4.1 3.9 4.6 4.1 4.7

P3 3.8 4.2 5.2 4.0 4.6

Xn rata2 3.933 4.067 4.367 4.533 4.600

Xrata2 4.300

Vtotal 4.42

VB 1.013333333

VW 3.406666667




Variasi df Kuadrat

mean F hitung F Tabel H0




vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,744 ≤



perubahan nilai flow secara nyata.


commit to user

66




6,75%


0% 25% 50% 75% 100%

6.75% P1 5.5 3.8 4.9 4.2 4.1

P2 4.0 4.1 4.7 4.8 5.3

P3 3.8 5.8 4.2 5.0 4.8

Xn rata2 4.433 4.550 4.600 4.667 4.733

Xrata2 4.597

Vtotal 5.622333333

VB 0.157333333

VW 5.465




Variasi df Kuadrat mean F hitung F Tabel H0









commit to user

67




7,00%


0% 25% 50% 75% 100%

7.00% P1 4.5 4.9 5.4 5.8 5.3

P2 4.8 4.6 5.1 5.3 5.1

P3 4.7 5.1 4.8 4.5 5.5

Xn rata2 4.667 4.867 5.100 5.200 5.300

Xrata2 5.027

Vtotal 2.089333333

VB 0.796

VW 1.293333333




Variasi df Kuadrat





vulkanik dalam kadar aspal 7 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,539

≤3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler

abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7 % tidak menyebabkan



commit to user

68




7,25%


0% 25% 50% 75% 100%

7.25% P1 4.9 5.1 5.3 5.3 5.3

P2 4.6 4.8 5.2 5.8 5.1

P3 4.7 5.2 4.9 4.8 5.8

Xn rata2 4.733 5.033 5.133 5.300 5.400

Xrata2 5.120

Vtotal 1.784

VB 0.804

VW 0.98




Variasi df Kuadrat mean F hitung F Tabel H0









commit to user

69




7,5%


0% 25% 50% 75% 100%

7.50% P1 5.3 5.2 5.9 5.3 5.4

P2 5.1 5.1 4.8 5.8 5.3

P3 4.1 4.9 5.0 4.8 5.8

Xn rata2 4.833 5.067 5.233 5.300 5.500

Xrata2 5.187

Vtotal 2.957333333

VB 0.757333333

VW 2.2




Variasi df Kuadrat










commit to user

70

4.3.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Hot Rolled


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


Tabel 4.32 Data Nilai Densitas

Kadar Aspal

Kadar Abu Vulkanik%

0 0.25 0.5 0.75 1

6.50% 2.239 2.351 2.316 2.309 2.351

2.227 2.290 2.345 2.266 2.292

2.315 2.165 2.173 2.325 2.309

6,75% 2.263 2.353 2.314 2.300 2.321

2.255 2.190 2.265 2.290 2.337

2.308 2.314 2.303 2.323 2.297

7,0% 2.273 2.265 2.293 2.311 2.335

2.261 2.328 2.304 2.334 2.289

2.288 2.266 2.290 2.279 2.329

7,25% 2.286 2.281 2.288 2.273 2.299

2.270 2.280 2.323 2.319 2.370

2.255 2.283 2.282 2.328 2.295

7,5% 2.311 2.277 2.295 2.273 2.327

2.282 2.311 2.295 2.319 2.364

2.234 2.262 2.295 2.328 2.312


commit to user

71




6,5%


0% 25% 50% 75% 100%

6.50% P1 2.239 2.351 2.316 2.309 2.351

P2 2.227 2.290 2.345 2.266 2.292

P3 2.315 2.165 2.173 2.325 2.309

Xn rata2 2.260 2.269 2.278 2.300 2.317

Xrata2 2.285

Vtotal 0.049790205

VB 0.006582691

VW 0.043207513




Variasi df Kuadrat










commit to user

72




6,75%


0% 25% 50% 75% 100%

6.75% P1 2.263 2.353 2.314 2.300 2.321

P2 2.255 2.190 2.265 2.290 2.337

P3 2.308 2.314 2.303 2.323 2.297

Xn rata2 2.275 2.286 2.294 2.304 2.318

Xrata2 2.295

Vtotal 0.022224785

VB 0.003310586

VW 0.018914199




Variasi df Kuadrat










commit to user

73




7,00%


0% 25% 50% 75% 100%

7.00% P1 2.273 2.265 2.293 2.311 2.335

P2 2.261 2.328 2.304 2.334 2.289

P3 2.288 2.266 2.290 2.279 2.329

Xn rata2 2.274 2.286 2.296 2.308 2.318

Xrata2 2.296

Vtotal 0.00949415

VB 0.003607151

VW 0.005886999




Variasi df Kuadrat










commit to user

74




7,25%


0% 25% 50% 75% 100%

7.25% P1 2.286 2.281 2.288 2.273 2.299

P2 2.270 2.280 2.323 2.319 2.370

P3 2.255 2.283 2.282 2.328 2.295

Xn rata2 2.270 2.281 2.298 2.306 2.321

Xrata2 2.295

Vtotal 0.011694543

VB 0.004923985

VW 0.006770558




Variasi df Kuadrat










commit to user

75




7,5%


0% 25% 50% 75% 100%

7.50% P1 2.311 2.277 2.295 2.273 2.327

P2 2.282 2.311 2.295 2.319 2.364

P3 2.234 2.262 2.295 2.328 2.312

Xn rata2 2.276 2.283 2.295 2.306 2.334

Xrata2 2.299

Vtotal 0.013840456

VB 0.006314552

VW 0.007525904




Variasi df Kuadrat










commit to user

76

4.3.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Porositas pada Hot Rolled


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

ke dalam tabel seperti berikut:

Tabel 4.43 Data Nilai Porositas

Kadar Aspal

Kadar Abu Vulkanik %

0 0.25 0.5 0.75 1

6.50% 7.944 3.552 5.236 5.716 4.246

8.448 6.071 4.035 7.466 6.652

4.847 11.184 11.091 5.056 5.955

6,75% 6.633 3.142 4.951 5.769 5.117

6.966 9.852 6.991 6.159 4.460

4.755 4.739 5.405 4.804 6.088

7,0% 5.876 6.426 5.488 4.971 4.183

6.388 3.827 5.003 4.005 6.074

5.242 6.392 5.613 6.263 4.422

7,25% 5.007 5.425 5.325 6.188 4.183

5.674 5.437 3.902 4.295 6.074

6.297 5.324 5.602 3.890 4.422

7,5% 3.601 5.254 4.700 3.609 3.209

4.810 3.805 4.706 3.083 2.282

6.816 5.874 4.709 6.134 4.421


commit to user

77




6,5%


0% 25% 50% 75% 100%

6.50% P1 7.944 3.552 5.236 5.716 4.246

P2 8.448 6.071 4.035 7.466 6.652

P3 4.847 11.184 11.091 5.056 5.955

Xn rata2 7.080 6.935 6.787 6.079 5.618

Xrata2 6.500

Vtotal 77.21269633

VB 4.68955904

VW 72.52313729




Variasi df Kuadrat



Total (V) 77.213 14







commit to user

78




6,75%


0% 25% 50% 75% 100%

6.75% P1 6.633 3.142 4.951 5.769 5.117

P2 6.966 9.852 6.991 6.159 4.460

P3 4.755 4.739 5.405 4.804 6.088

Xn rata2 6.118 5.911 5.782 5.577 5.222

Xrata2 5.722

Vtotal 33.43107631

VB 1.40214629

VW 32.02893002




Variasi df Kuadrat



Total (V) 33.431 14







commit to user

79




7,00%


0% 25% 50% 75% 100%

7.00% P1 5.876 6.426 5.488 4.971 4.183

P2 6.388 3.827 5.003 4.005 6.074

P3 5.242 6.392 5.613 6.263 4.422

Xn rata2 5.836 5.548 5.368 5.079 4.893

Xrata2 5.345

Vtotal 11.66994111

VB 1.671222422

VW 9.998718685




Variasi df Kuadrat



Total (V) 11.670 14







commit to user

80




7,25%


0% 25% 50% 75% 100%

7.25% P1 5.007 5.425 5.325 6.188 4.183

P2 5.674 5.437 3.902 4.295 6.074

P3 6.297 5.324 5.602 3.890 4.422

Xn rata2 5.659 5.396 4.943 4.791 4.893

Xrata2 5.137

Vtotal 9.30315194

VB 1.668124049

VW 7.635027891




Variasi df Kuadrat










commit to user

81




7,5%


0% 25% 50% 75% 100%

7.50% P1 3.601 5.254 4.700 3.609 3.209

P2 4.810 3.805 4.706 3.083 2.282

P3 6.816 5.874 4.709 6.134 4.421

Xn rata2 5.076 4.978 4.705 4.275 3.304

Xrata2 4.467

Vtotal 21.37993289

VB 6.233088923

VW 15.14684397




Variasi df Kuadrat

mean F

hitung F Tabel H0









commit to user

82

Berikut ini disajikan rekapitulasi hasil anova pengaruh penggunaan filler abu

vulkanik Merapi dengan berbagai kadar aspal :

Tabel 4.54 Rekapitulasi Hasil Anova

Kadar Aspal

Parameter 6,5% 6,75% 7,0% 7,25% 7,5%

STABILITAS Terima Terima Terima Terima Tolak

FLOW Terima Terima Terima Terima Terima

DENSITAS Terima Terima Terima Terima Terima

POROSITAS Terima Terima Terima Terima Terima

4.4. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum

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

marshall quotient. Rekapitulasi hasil dari nilai tersebut dapat dilihat di tabel 4.9

Dari data-data nilai masing-masing di tampilkan juga dengan grafik hubungan

antara kadar aspal dengan densitas, porositas, stabilitas, flow dan Marshall

Quotient. Setiap grafik dibuat garis batas-batas persyaratan.


commit to user

83


Vulkanik terhadap Stabilitas

Grafik hubungan antara stabilitas dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar

filler abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas menggunakan Filler

Abu Vulkanik Merapi

Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban yang bekerja

tanpa perubahan bentuk. Nilai stabilitas juga menunjukkan besarnya kemampuan

perkerasan untuk menahan deformasi akibat beban lalu lintas yang bekerja. Dari

nilai stabilitas yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dan variasi kadar

filler abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal

akan menaikkan nilai stabilitasnya namun stabilitas akan turun jika sudah

mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus menurun seiring penambahan

kadar aspal hal ini dikarenakan campuran yang mengandung kadar aspal yang

berlebih akan mengalami bleeding sehingga kemampuan perkerasan jalan dalam

menerima beban lalu lintas akan turun.

y = -1172.x2 + 16320x - 56107R² = 0.910

y = -1013.x2 + 14132x - 48544R² = 0.833

y = -1035.x2 + 14448x - 49626R² = 0.792

y = -998x2 + 13949x - 47962R² = 0.714

y = -1009.x2 + 14134x - 48684R² = 0.749

300

400

500

600

700

800

900

6.5 6.75 7 7.25 7.5

Stab

ilita

s (k

g)

Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 50%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 100%


commit to user

84

Contoh perhitungan regresi polynomial untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan

menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut :

y = -1172x2 + 16320x - 56107

y2 = 0

0 = -2344 x + 16320

2234 x = 16320

X = 6,96 %

Jadi kadar aspal optimum adalah 6,96 % dari berat total campuran.

y = -1172x2 + 16320x - 56107

Stabilitas = -1172 (6,96)2 + 16320 (6,96) – 56107

= 706,65 kg

Untuk kadar aspal optimum pada campuran aspal dengan menggunakan filler abu

vulkanik dan nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas

dan dapat dilihat Tabel 4.26. Sehingga diperoleh kadar aspal optimum untuk

campuran dengan kadar filler abu vulkanik 0% terletak pada 6,96 %, untuk




campuran dengan kadar filler abu vulkanik 100% terletak pada 7,00 %.

Dari Gambar 4.3 di atas menunjukkan bahwa penggunaan perbedaan campuran

aspal memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap nilai stabilitas campuran.

Dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum sebesar 6,96% ; 6,98% ; 6,98% ;

6,99% dan 7,00% diperoleh nilai stabilitas untuk campuran HRS-WC

menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai stabilitas yang kecil yaitu

sebesar 706,65 kg, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler

abu vulkanik 25% mempunyai nilai stabilitas yang lebih besar yaitu sebesar

743,62 kg, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50%

mempunyai nilai stabilitas sebesar 795,43 kg, untuk campuran HRS-WC yang

menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai stabilitas sebesar 779,13

kg, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 100%


commit to user

85

mempunyai nilai stabilitas sebesar 813,02 kg. Semakin tinggi kadar filler abu

vulkanik maka nilai stabilitas akan semakin naik. Spesifikasi Bina Marga untuk

stabilitas adalah minimal 800 kg. Berdasarkan spesifikasi tersebut maka nilai

stabilitas untuk campuran dengan kadar abu vulkanik 100% memenuhi syarat

Bina Marga sehingga penggantian abu batu dengan abu vulkanik dapat digunakan.

Dibandingkan dengan penelitian sebelumnya oleh Jamil A. Naji dan Ibrahim M.

Asi dengan menggunakan filler abu vulkanik di Yaman, didapat bahwa hanya

dengan penggantian kadar filler sebesar 10 % telah mencapai hasil yang optimal.

Perbedaan kadar filler yang sangat mencolok pada kedua penelitian di atas

disebabkan karena perbedaan keadaan alam pada kedua daerah asal penghasil abu

vulkanik. Penelitian yang pertama, abu vulkanik yang digunakan adalah abu

vulkanik yang berasal dari pegunungan di Yaman. Iklim yang cukup ekstrim

dibandingkan dengan di Indonesia akan mempengaruhi keadaan alam sehingga

menyebabkan perbedaan unsur pembentuk (kandungan kimia) abu vulkanik. Hal

ini bisa saja disebabkan karena kandungan silika abu vulkanik Yaman lebih besar

daripada abu vulkanik Merapi. Sehingga hanya dengan kadar 10% saja sudah

memberikan hasil yang optimal dibanding pada penelitian ini.


commit to user

86


Vulkanik terhadap Flow

Grafik hubungan antara flow dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar filler

abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow menggunakan Filler

Abu Vulkanik Merapi

Nilai flow menyatakan besarnya deformasi yang terjadi pada suatu lapis keras

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

lembek, sehingga mudah berubah bentuk jika menerima beban. Sebaliknya jika

nilai flow rendah maka campuran menjadi kaku dan mudah retak jika menerima

beban yang melampaui daya dukungnya. Nilai flow dipengaruhi beberapa faktor,

yaitu kadar aspal, penetrasi aspal, suhu, gradasi dan jumlah pemadatan. Dari nilai

flow yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar filler

abu vulkanik di atas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan

menaikan nilai kelelehannya, besarnya kenaikan nilai kelelehan itu sendiri seiring

dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan semakin besar kadar aspal maka

semakin besar nilai kelelehannya.

y = 0.84x - 1.36R² = 0.853

y = 0.993x - 2.236R² = 0.886

y = 0.906x - 1.46R² = 0.887

y = 0.92x - 1.426R² = 0.892

y = 1.2x - 3.346R² = 0.898

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.5 6.75 7 7.25 7.5

Flo

w (

mm

)

Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 50%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 100%


commit to user

87

Contoh perhitungan regresi linier untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan


y = 0,84x - 136

dengan memasukkan nilai OBC yang telah didapat dari perhitungan sebelumnya

pada campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% sebesar

6,96%, maka :

y = 0,84x – 136

Flow = 0,84 (6,96) – 136

= 4,49 mm


6,99% dan 7,00% diperoleh nilai flow untuk campuran HRS-WC menggunakan

filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai flow yang kecil yaitu sebesar 4,49 mm,

sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 25%

mempunyai nilai flow yang lebih besar yaitu sebesar 4,69 mm, untuk campuran

HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50% mempunyai nilai

flowsebesar 4,86 mm, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu

vulkanik 75% mempunyai nilai flow sebesar 5,00 mm, untuk campuran HRS-WC

yang menggunakan filler abu vulkanik 100% mempunyai nilai flow sebesar 5,06

mm. Semakin tinggi kadar filler abu vulkanik maka nilai flow akan semakin naik.

Hal ini dikarenakan dengan penambahan kadar aspal dengan variasi kadar filler

abu vulkanik menyebabkan campuran cenderung lembek, sehingga tingkat

kekerasan aspal menjadi kecil dan bersifat elastis. Campuran aspal dengan variasi

kadar filler abu vulkanik juga memiliki titik lembek yang semakin rendah. Ini

berarti keelastisan aspal semakin meningkat, sehingga memungkinkan terjadinya

deformasi. Spesifikasi Bina Marga untuk flow adalah minimal 3 mm. Berdasarkan

spesifikasi tersebut maka nilai flow untuk campuran dengan berbagai kadar abu

vulkanik memenuhi syarat Bina Marga sehingga penggantian abu batu dengan abu

vulkanik dapat digunakan.


commit to user

88


Vulkanik terhadap Densitas

Grafik hubungan antara densitas dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar


Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Densitas menggunakan Filler

Abu Vulkanik Merapi

Nilai kepadatan (densitas) menunjukkan besarnya derajad kepadatan suatu

campuran yang telah dipadatkan. Campuran dengan nilai densitas yang tinggi

akan mampu menahan beban yang lebih besar jika dibandingkan dengan

campuran dengan nilai densitasnya lebih kecil. Dari nilai densitas yang didapat

dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi filler abu vulkanik diatas

menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai

kepadatannya , besarnya kenaikan nilai kepadatan itu sendiri seiring dengan

besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar aspal maka semakin

besar nilai kepadatannya.



y = 0,010x +2,198

y = 0.010x + 2.198R² = 0.398

y = 0.009x + 2.212R² = 0.306

y = 0.015x + 2.185R² = 0.559

y = 0.009x + 2.242R² = 0.861

y = 0.019x + 2.189R² = 0.637

2.25

2.26

2.27

2.28

2.29

2.30

2.31

2.32

2.33

2.34

2.35

6.5 6.75 7 7.25 7.5

De

nsi

tas

(gr/

cc)

Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 50%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 100%


commit to user

89



6,96%, maka :

y = 0,010x +2,198

Porositas = 0,010 (6,96) +2,198

= 2,27%


6,99% dan 7,00% diperoleh nilai densitas untuk campuran HRS-WC

menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai densitas yang besar yaitu

sebesar 2,27%, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler

abu vulkanik 25% mempunyai nilai densitas yang lebih besar yaitu sebesar

2,27%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50%

mempunyai nilai densitas s sebesar 2,29%, untuk campuran HRS-WC yang

menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai densitas sebesar 2,30%,

untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 100%

mempunyai nilai densitas sebesar 2,32%.

Penggunaan perbedaan campuran kadar aspal dan kadar filler abu vulkanik

memberikan pengaruh terhadap nilai densitas yaitu nilai densitas semakin naik

seiring bertambahnya campuran kadar aspal dan kadar filler abu vulkanik.

Campuran HRS pada kadar aspal optimum menggunakan kadar filler abu

vulkanik 100% mempunyai nilai densitas yang paling tinggi, sedangkan untuk

campuran HRS yang menggunakan kadar filler abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan

100% mempunyai nilai densitas yang semakin rendah. Hal ini dikarenakan

campuran aspal menjadi encer dan menyebabkan gaya adhesi antar batuan dengan

aspal menjadi berkurang. Akibatnya ikatan menjadi renggang dan menyebabkan

campuran kurang merata dan rongga yang terjadi dalam campuran semakin besar,

sehingga campuran HRS dengan menggunakan filler abu vulkanik memiliki

tingkat kepadatan yang kurang baik.

Spesifikasi porositas menurut DPU, 2005 adalah minimal 2 gr/cc. Nilai densitas

untuk semua campuran dengan kadar variasi kadar aspal dan filler abu vulkanik

memenuhi syarat DPU, 2005.


commit to user

90


Vulkanik terhadap Porositas

Grafik hubungan antara porositas dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar


Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Porositas menggunakan Filler

Abu Vulkanik Merapi

Porositas adalah prosentase pori atau rongga udara yang terdapat dalam suatu

campuran. Nilai porositas juga menunjukkan banyaknya rongga yang terdapat

dalam campuran. Dari nilai porositas yang didapat dari berbagai campuran kadar

aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan

penambahan kadar aspal akan menurunkan nilai porositas, penurunan nilai

porositas itu sendiri akan turun seiring dengan besarnya kadar aspal yang

ditambahkan. Semakin besar kadar aspal maka semakin kecil nilai porositasnya.



y = -1.786x + 18.46R² = 0.920

y = -1.772x + 18.15R² = 0.894

y = -2.001x + 19.52R² = 0.929

y = -1.757x + 17.46R² = 0.993

y = -2.181x + 19.95R² = 0.931

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

6.5 6.75 7 7.25 7.5

Po

rosi

tas

(%)

Kadar Aspal (%)

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulkanik 25%

Abu Vulkanik 50%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 0%

Linear (Abu Vulkanik 0%)





Abu Vulkanik 100%


commit to user

91

y = -1,786x – 18,46



6,96%, maka :

y = -1,786x – 18,46

Porositas = -1,786 (6,96) – 18,46

= 6,03%


6,99% dan 7,00% diperoleh nilai porositas untuk campuran HRS-WC

menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai porositas yang besar yaitu

sebesar 6,03%, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler

abu vulkanik 25% mempunyai nilai porositas yang lebih besar yaitu sebesar

5,79%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50%

mempunyai nilai porositas sebesar 5,55%, untuk campuran HRS-WC yang

menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai porositas sebesar 5,18%,

untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 100%

mempunyai nilai porositas sebesar 4,67%.

Penggunaan kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik yang berbeda

dalam campuran sangat berpengaruh terhadap nilai porositas dari suatu campuran

itu sendiri. Semakin tinggi kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik

semakin tinggi pula nilai porositasnya. Untuk campuran HRS menggunakan

campuran aspal dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai

porositas yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran HRS yang menggunakan

campuran aspal dengan menggunakan filler abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan

100%, mempunyai nilai porositas semakin rendah.

Spesifikasi porositas menurut DPU, 2005 adalah minimal 3% dan maksimal 6%.

Nilai porositas untuk semua campuran dengan kadar variasi kadar aspal dan filler

abu vulkanik memenuhi syarat DPU, 2005 kecuali pada kadar filler abu vulkanik

0%. Hal ini dapat terjadi karena pada HRS menggunakan agregat gap-graded,

dimana dalam gradasi tersebut mempunyai kecenderungan mengarah pada kondisi

memiliki rongga udara yang lumayan besar disebabkan karena adanya


commit to user

92

penggunaan prosentase agregat yang besar sehingga volume ikatan antar butiran

juga menjadi besar. Disamping itu juga dalam penggunaan kadar aspal yang tinggi

menyebabkan campuran menjadi encer sehingga menyebabkan berkurangnya

gaya adhesi antar batuan dengan aspal. berarti banyak rongga yang terjadi dalam

campuran tersebut yang kemungkinan disebabkan oleh agregat kasar yang saling

interconnected dan pecah karena proses pemadatan yang tidak sempurna.

Sehingga campuran akan kurang kedap terhadap udara dan air. Adanya pori-pori

ataupun celah pada perkerasan HRS memungkinkan air masuk ke dalam

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

sela ikatan tersebut sehingga semakin mudahnya selimut aspal beroksidasi dengan

udara dan menjadi getas dan durabilitas menurun.


commit to user

93


Vulkanik terhadap Marshall Quotient

Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient

menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi

Contoh perhitungan regresi polynomial untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan


y = -225.1x2 + 3112x - 10598



6,96%, maka :

y = -225.1x2 + 3112x - 10598

MQ = -225.1 (6,96)2 + 3112 (6,96) -10598

= 157,82 kg/mm

y = -225.1x2 + 3112x - 10598R² = 0.917

y = -183.1x2 + 2527.x - 8562.R² = 0.833

y = -182.4x2 + 2519.x - 8544.R² = 0.809

y = -182.3x2 + 2522.x - 8567.R² = 0.707

y = -151x2 + 2078.x - 6992.R² = 0.767

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6

Abu Vulkanik 0%

Abu Vulaknik 25%

Abu Vulkanik 50%

Abu Vulkanik 75%

Abu Vulkanik 100%

Poly. (Abu Vulkanik 0%)

Poly. (Abu Vulaknik 25%)





commit to user

94

Marshall Quotien (MQ) merupakan hasil bagi dari stabilitas dengan kelelahan

yang digunakan sebagai pendekatan terhadap tingkat kekakuan atau fleksibilitas

campuran. Nilai Marshall Quotient yang tinggi menunjukkan kekakuan dari

perkerasan dan berakibat mudah timbul retak - retak (cracking). Sebaliknya jika

nilai Marshall Quotient yang rendah menunjukkan campuran terlalu

plastis/fleksibel yang akan berakibat perkerasan mudah mengalami deformasi

pada waktu menerima beban lalu – lintas. Dari nilai MQ yang didapat dari

berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar abu vulkanik diatas

menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai MQ nya

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

terus menurun seiring penambahan kadar aspal.

Penggantian filler abu vulkanik pada campuran HRS menyebabkan Marshall

Quotientnya semakin rendah. Untuk campuran HRS pada kadar aspal optimum

menggunakan abu vulkanik 100% mempunyai nilai MQ yang paling tinggi,

sedangkan untuk campuran HRS yang menggunakan kadar filler 0%, 25%, 50%

dan 75% mempunyai nilai MQ yang semakin rendah . Hal ini dikarenakan

penggantian filler menggunakan abu vulkanik membuat campuran menjadi

lembek sehingga mudah mengalami deformasi.


commit to user

95

4.5. Hubungan Kadar Aspal Optimum Campuran HRS-WC

menggunakan Filler Abu Vulkanik dengan Parameter

Marshall

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

dilihat Tabel 4.54

Tabel 4.55 Hasil Uji Marshall HRS-WC dengan Pengganti Filler Abu Vulkanik

Kadar Campuran KAO Stabilitas Flow Porositas Densitas Marshall Quotient

( % ) ( Kg ) ( mm ) ( % ) ( gr/ cm³) ( kg/mm )

Abu Vulkanik 0% 6.962 706.652 4.488 6.025 2.268 157.82

Abu Vulkanik 25% 6.975 743.617 4.690 5.790 2.275 156.91

Abu Vulkanik 50% 6.980 795.426 4.864 5.554 2.290 153.04

Abu Vulkanik 75% 6.988 779.133 5.003 5.181 2.305 155.55

Abu Vulkanik 100% 7.004 813.016 5.059 4.674 2.322 157.15

Batas DPU 2005 ≥800 ≥3 3-6 ≥2 ≥250

Dari tabel spesifikasi di atas dapat diketahui bahwa nilai karakteristik Marshall

untuk kadar abu vulkanik 100% masih memenuhi persyaratan sesuai Spesifikasi

Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005, kecuali pada parameter Marshall

Quotient.


commit to user

96

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian penggantian filler menggunakan abu vulkanik Merapi maka

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil pengujian dan pemeriksaan kandungan kimia dan berat jenis abu

vulkanik, didapat hasil dalam 3 kategori kandungan, yaitu: SiO2+Al2O3+Fe2O3

sebesar 89,2105% > 70% (batas), MgO sebesar 0,4297% < 5% (batas), dan

H2O sebesar 0,2749% < 3% (batas). Abu vulkanik Merapi mempunyai berat

jenis sebesar 3,021 kg/L > 2,75 kg/L serta lolos saringan 200. Sehingga telah

memenuhi syarat sebagai filler.

2. Penggantian filler abu vulkanik Merapi pada perkerasan HRS-WC tidak

menyebabkan perubahan nilai karakteristik Marshall kecuali pada parameter

stabilitas dengan kadar aspal 7,5%.

3. Kadar filler abu vulkanik sebesar 100% dengan kadar aspal optimum 7,0%

merupakan campuran yang paling optimal pada HRS-WC. Ditinjau dari

karakteristik Marshall pada kondisi KAO, campuran tersebut memenuhi

spesifikasi DPU 2005, kecuali pada nilai Marshall Quotient-nya (MQ).

Dengan nilai stabilitas 813,016 kg ≥ 800 kg (batas), nilai flow 5,059 mm ≥ 3

mm (batas), nilai densitas 2,322 gr/cm3 ≥ 2 gr/cm

3 (batas), dan nilai porositas

4,674% dengan batas 3-6%. Sementara nilai Marshall Quotient yang didapat

sebesar 133,870 kg/mm, sedangkan batas syarat yang memenuhi ≥ 250

kg/mm.

5.2. Saran

1. Perlu dikembangkan suatu penelitian dengan penggunaan kadar filler abu

vulkanik dengan variasi lain, misal : abu vulkanik-abu sekam padi


commit to user

97

2. Perlu adanya penelitian peninjauan karakteristik Marshall campuran

HRS-WC dengan variasi kadar abu vulkanik Merapi sebagai filler pada

jenis perkerasan lainnya selain perkerasan HRS-WC.

jurusan teknik sipil fakultas teknik universitas … · adalah untuk mengetahui karakteristik abu...

Documents