Download - BAB IV Wulan
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
1/20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini data diperoleh dari hasil uji pada Laboratorium Inti Jalan Raya Universitas
Lampung. Penelitian ini dilakukan sesuai dengan spesifikasi dari Bina Marga, yang meliputi
spesifikasi pada agregat, aspal dan campuran aspal. Uji coba di laboratorium tersebut
mencakup pengujian Marshall awal dengan campuran aspal keras, uji coba PRD dengan VIM
6% serta uji coba kuat tekan dan kuat geser PRD pada VIM 2,5% dengan substitusi Asbuton
yang telah ditentukan.
A. Hasil Pengujian Aspal Keras Penetrasi 60/701. Hasil Pengujian Berat Jenis
Hasil pengujian berat jenis pada aspal keras Penetrasi 60/70 didapat nilai sebesar
1,033 gr/cm3. Berdasarkan SNI 06-2411-1991, berat jenis aspal yang diizinkan pada
suhu 25
o
C baik untuk aspal keras Penetrasi 60/70 minimal 1,0 gr/cm
3
. Oleh karena
itu berat jenis aspal pada pengujian masuk dalam standar yang telah ditetapkan
sehingga dapat digunakan sebagai bahan campuran perkerasan.
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
2/20
22
2. Hasil Pengujian Titik LembekHasil pengujian titik lembek pada aspal keras Penetrasi 60/70 didapat nilai 49,75 oC.
Hal ini membuktikan bahwa aspal yang digunakan baik untuk pembuatan campuran
aspl sesuai dengan SNI 06-2434-1991 untuk jenis aspal keras Penetrasi 60/70 berkisar
antara 48 oC dan 58 oC.
3. Hasil Pengujian DaktilitasHasil pengujian daktilitas pada aspal keras Penetrasi 60/70 didapat nilai lebih besar
dari 100 cm. Hal ini membuktikan bahwa aspal yang digunakan mempunyai sifat
daktilitas yang baik dan memenuhi syarat berdasarkan SNI 06-2432-1991 minimal
100 cm, sebab hingga percobaan terakhir penarikan oleh mesin, sampel aspal belum
terputus.
4. Hasil Pengujian PenetrasiHasil pengujian yang didapat pada aspal keras Penetrasi 60/70 diperoleh nilai 74,625.
Dapat disimpulkan bahwa penetrasi yang didapat untuk aspal keras Penetrasi 60/70
sesuai dengan standar SNI 06-2456-1991 yaitu antara 60 79. Semakin kecil nilai
penetrasi yang didapat, maka semakin keras aspal tersebut.
5. Hasil Pengujian Penurunan BeratHasil pengujian yang dilakukan pada aspal keras Penetrasi 60/70 didapat nilai sebesar
0,18 %. Berdasarkan SNI 06-2440-1991, penurunan berat yang disyaratkan maksimal
0,8 %. Maka hasil pengujian penuruna berat tersebut memnuhi syarat.
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
3/20
23
Tabel 9. Rekapan Hasil Perhitungan Pengujian Aspal Keras.
No
Jenis Pengujian Metode Persyaratan Hasil Uji
1 Penetrasi, 25 oC, 100 gr, 5 detik; 0,1 SNI 06-2456-1991 60 - 79 74,625
2 Titik Lembek; oC SNI 06-2434-1991 48 58 49,75
3 Daktilitas, 25 oC; cm SNI 06-2432-1991 Min 100 >100
4 Berat Jenis; gr/cm SNI 06-2411-1991 Min 1,0 1,033
5 Penurunan berat (dengan TFOT); % SNI 06-2440-1991 Mak 0,8 0,18
B. Hasil Pengujian Agregat1. Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat Kasar
Hasil dari pengujian pada agregat kasar didapat nilai untuk BJ bulk sebesar 2,64 , BJ
kondisi SSD sebesar 2,65 dan BJ apperant sebesar 2,67 , serta untuk penyerapan
0,314 %. Data tersebut menunjukkan bahwa agregat yang digunakan dalam
penelitian mempunyai berat jenis yang sesuai standar yaitu minimum 2,5 dan untuk
penyerapan maksimum 3 %. (Spesifikasi umum Bidang Jalan dan Jembatan Dep. PU,
2005).
2. Hasil Pengujian Berat Jenis Agregat HalusHasil dari pengujian pada agregat halus diperoleh nilai untuk BJ bulk sebesar 2,6 , BJ
untuk kondisi SSD sebesar 2,64 dan BJ apperant sebesar 2,71 , serta untuk
penyerapan diperoleh 1,49 %. Dengan hasil yang didapat pada agregat halus yang
digunakan dalam penelitian berat jenis yang sesuai dengan standar yaitu minimum 2,5
dan untuk penyerapan maksimum 3 %. (Spesifikasi umum Bidang Jalan dan
Jembatan Dep. PU, 2005).
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
4/20
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
5/20
25
Tabel 10. Rekapan Hasil Perhitungan Pengujian Agregat.
Jenis Pemeriksaan Peryaratan Hasil Uji
Agregat Kasar
1. BJ curah (bulk) Min. 2,5 2,642. BJ SSD - 2,653. BJ semu (apparent) - 2,674. Penyerapan air Maks. 3% 0,314%5.Los angeles test Maks. 40% 14,27%Agregat Halus
1. BJ curah (bulk) Min. 2,5 2,62. BJ SSD - 2,643. BJ semu (apparent) - 2,714. Penyerapan air Maks. 5% 1,49%
C. Hasil Pengujian Asbuton1. Hasil Pengujian Kadar Aspal
Hasil pengujian kadar aspal yang dilakukan dapat diperoleh bahwa sebesar 24,260 %.
Hasil uji kadar aspal pada Asbuton sesuai dengan standar SNI 03-3640-1994 yang
berada antara 23 27 %. Dengan hasil yang didapat dapat dinyatakan bahwa kadar
aspal pada Asbuton sesuai dengan standar.
2. Hasil Pengujian Kadar AirHasil pengujian kadar air pada Asbuton didapat nilai sebesar 0,305 %. Sesuai standar
untuk Asbuton pada SNI 06-2490-1991, nilai yang disyaratkan sebesar maksimal 2
%. Hal itu dapat dibuktikan bahwa Asbuton yang telah diuji memenuhi standar yang
telah disyaratkan.
3. Hasil Pengujian Ukuran AsbutonDari hasil pengujian yang telah dilakukan telah didapat dan dihitung bahwa ukuran
butiran Asbuton yang lolos saringan no. 8 (2,36mm) yaitu sebesar 100 %, sedangkan
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
6/20
26
untuk lolos saringan no. 16 (1,18mm) sebesar 99,08 %. Sesuai dengan persyaratan
SNI 03-1968-1990 bahwa untuk saringan no. 8 (2,36mm) yaitu 100 % dan untuk
lolos saringan no. 16 (1,18mm) yaitu minimal 95 %.
Tabel 11. Rekapan Hasil Pengujian Asbuton.
Sifat-sifat Aspal Buton Butir Metode Persyaratan Hasil Uji20/25
Kadar bitumen Aspal Buton; % SNI 03-3640-1994 23-27 24,260
Ukuran butir Aspal Buton
a. Lolos saringan no. 8 (2,36 mm); SNI 03-1968-1990 100 100
b. Lolos saringan no. 16 (1,18 mm); SNI 03-1968-1990 Min 95 99,08
Kadar air; % SNI 06-2490-1991 Mak 2 0,305
Namun pada penelitian ini, kadar bitumen Asbuton yang digunakan sebesar 25 %, karena
pada persyaratan di atas berada diantara 23 % - 27 %.
Pada penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan
bentuk fisik pada campuran beraspal. Maka dari itu, untuk penelitian berikutnya
disarankan agar Asbuton tidak dioven atau dilakukan pemanasan selama 24 jam.
Dikarenakan pengaruh suhu pada saat pemanasan tersebut mengakibatkan kadar bitumen
semakin kecil sehinggga kelekatan campuran terhadap aspal keras semakin kecil. Seperti
terlihat pada gambar berikut ini.
Gambar 5. Perbedaan Asbuton yang Dioven dan Tidak Dioven.
Asbuton yang
diovenAsbuton yang tidak dioven
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
7/20
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
8/20
28
E. Penentuan Kadar Aspal Optimum pada Uji Coba PRDDari hasil kadar aspal 6,8 % yang didapat dari grafik hubungan antara kadar aspal dan
VIM dibuat sampel 3 buah untuk masing masing kadar aspal. Kemudian dengan uji
coba kuat tekan Marshall pada metode PRD dapat diperoleh kadar aspal optimum untuk
VIM 2,5 %. Sesuai dengan grafik berikut.
Gambar 7. Hubungan Kadar Aspal Optimum dan VIM.
Gambar 8. Hubungan Kadar Aspal Optimum dan VMA.
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.05.5
6.0
6.5
7.0
5.5 6 6.5 7 7.5 8
%VIM
% Kadar Aspal
Batas Bawah VIM(%) Batas Atas
10.000
11.000
12.000
13.00014.000
15.000
16.000
17.000
18.000
19.000
20.000
5.5 6 6.5 7 7.5 8
%
VMA
%Kadar Aspal
Batas Bawah VMA(%)
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
9/20
29
Gambar 9. Hubungan Kadar Aspal Optimum dan VFA.
Gambar 10. Hubungan Kadar Aspal Optimum dan Stabilitas.
Gambar 11. Hubungan Kadar Aspal Optimum dan Flow.
50.0
55.0
60.0
65.0
70.0
75.0
80.0
5.5 6 6.5 7 7.5 8
VFA(%)
Kadar Aspal(%)
VFA(%) Batas Bawah
0
500
1000
1500
2000
2500
5.5 6 6.5 7 7.5 8
Stabilitas(kg)
Kadar Aspal(%)
Stabilitas(kg) Batas Bawah
2
2.5
3
3.5
4
5.5 6 6.5 7 7.5 8
Flow(mm)
Kadar Aspal (%)
Batas Bawah Flow(mm) Batas Atas
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
10/20
30
Gambar 12. Hubungan Kadar Aspal Optimum dan Marshall Question.
5,8 6,3 6,8 7,3 7,8
VIM
VMA
VFA
STABILITAS
FLOW
MQ
Gambar 13. Kadar Aspal Optimum PRD.
Dari grafik grafik tersebut diatas, telah didapat kadar aspal optimum sebesar 7,3 %.
Yang kemudian digunakan untuk uji coba kuat tekan dan uji coba kuat geser Marshall
untuk VIM 2,5 % dengan substitusi Asbuton lebih banyak daripada aspal keras.
F. Penentuan Campuran AsbutonDari hasil kadar aspal optimum yang telah didapat sebesar 7,3 %, dilakukan perhitungan
untuk campuran aspal keras dan Asbuton. Dengan perhitungan sebagai berikut.
Contoh perhitungan untuk substitusi Aspal Keras 10 % dengan kadar aspal 7,3 %.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
5.5 6 6.5 7 7.5 8
MarshallQuestion(kg/cm)
Kadar Aspal(%)
Marshall Question(kg/cm) Batas Bawah
6,8 % 7,8 %
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
11/20
31
Dari perhitungan gradasi antara BJ Bulk, BJ SSD dan BJ Apperant, didapat berat total
aspal sebesar 82,431 gram. Kemudian untuk dicari berat aspal keras dapat dihitung
sebagai berikut :
Berat Aspal Keras = = 8,243 gram
Setelah itu, dicari berat Asbuton Murni dengan perhitungan dibawah ini :
Berat Asbuton Murni =( )
= 296,750 gram
Perhitungan selanjutnya telah ditabelkan seperti pada Tabel 12.
Tabel 12. Pehitungan Berat Asbuton, Aspal Keras dan Agregat.
Aspal Kadar
Aspal
(7,3%)
Total Aspal (gr) 82,431
Keras Aspal Keras (gr) 8,243
10% Asbuton Murni (gr) 296,750
Aspl Kadar
Aspal
(7,3%)
Total Aspal (gr) 82,431
Keras Aspal Keras (gr) 12,365
15% Asbuton Murni (gr) 280,264
Aspal Kadar
Aspal(7,3%)
Total Aspal (gr) 82,431
Keras Aspal Keras (gr) 16,48620% Asbuton Murni (gr) 263,778
Aspal Kadar
Aspal
(7,3%)
Total Aspal (gr) 82,431
Keras Aspal Keras (gr) 20,608
25% Asbuton Murni (gr) 247,292
Aspal Kadar
Aspal
(7,3%)
Total Aspal (gr) 82,431
Keras Aspal Keras (gr) 0
0% Asbuton Murni (gr) 329,722
Tabel diatas membuktikan bahwa terdapat perbedaan berat antara Asbuton, aspal keras
dan agregat yang digunakan dalam pencampuran. Pada penelitian ini kadar Asbuton
dirancang lebih banyak daripada aspal keras, ditujukan untuk mengetahui kekuatan dari
Asbuton dan aspal keras sebagai perekat antara Asbuton dan agregat.
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
12/20
32
G. Pengujian Kuat Tekan Campuran AsbutonPada pengujian kuat tekan digunakan alat uji Marshallyang berdiameter 10,16 cm. Pada
uji kuat tekan, benda uji campuran Asbuton ditekan hingga benda uji tersebut hancur.
Benda uji kuat tekan terbagi dari dua kondisi yaitu, kondisi normal (30 menit) dan
kondisi perendaman (24 jam). Hasil yang didapat pada uji kuat tekan seperti pada tabel
berikut.
Tabel 13. Hasil Pengujian Campuran Asbuton pada Kondisi Normal.
KadarAspal
Substitusi %Pori
Stabilitas(kg)
Flow(mm)
MQ(kg/mm2)
AspalVMA VIM VFA
Keras
7,3% 10% 14,143 2,656 81,220 1316,448 6,8 193,595
7,3% 15% 14,418 2,577 82,129 2350,800 9,5 247,453
7,3% 20% 14,616 2,527 82,713 1868,886 8,5 219,869
Dari hasil perhitungan yang telah didapat, dapat dibuat grafik hubungannya terhadap
VIM. Gambar grafik hubungan antara VIM dan kadar aspal seperti pada gambar di
bawah ini.
Gambar 14. Hubungan Antara Substitusi Kadar Aspal dan VIM pada Kondisi
Normal.
2.656 2.577 2.527
0
0.5
11.5
2
2.5
3
3.5
0% 5% 10% 15% 20% 25%
VIM(%)
Substitusi Aspal Keras(%)
VIM Batas Bawah Batas Atas
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
13/20
33
Gambar 15. Hubungan Antara Substitusi Aspal Keras dan Stabilitas pada Kondisi
Normal.
Dari grafik hubungan antara substitusi aspal keras dan stabilitas pada kondisi normal,
bahwa kekuatan maksimum yang dapat ditahan oleh campuran aspal keras dan Asbuton
yaitu berada pada 15 % subtitusi aspal keras terhadap berat total aspal. Kekuatan
maksimum yang diperoleh sebesar2350,8 kg.
Tabel 14. Hasil Pengujian Campuran Asbuton pada Kondisi Perendaman.
Kadar
Aspal
Substitusi %PoriStabilitas
(kg)
Flow
(mm)
MQ
(kg/mm2)Aspal
VMA VIM VFAKeras
7,3 10% 14,15 2,66 81,17 1093,122 6 182,19
7,3 15% 14,49 2,65 81,67 1680,822 9 186,76
7,3 20% 14,64 2,56 82,54 1810,116 7 258,59
7,3 25% 15,21 2,45 83,87 1504,512 5 300,90
Dari hasil perhitungan VIM di tabel tersebut, dibuat grafik perbandingan antara substitusi
kadar aspal dan nilai VIM. Seperti pada gambar dibawah ini.
1316.448
2350.800
1868.886
0
500
1000
1500
2000
2500
0% 5% 10% 15% 20% 25%
Stabilitas(kg)
Substitusi Aspal Keras (%)
Stabilitas(kg) Batas Bawah
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
14/20
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
15/20
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
16/20
36
Dimana : = Tegangan geser (kg/cm)
P = Gaya (kg)
A = Luas (cm)
Luas untuk semua setiap benda uji, diameter (d) benda uji 10,16 cm.
Contoh perhitungan untuk benda uji 0 % A pada kondisi normal.
A = d * l = 10,16 * 6,24 = 63,40 cm2
Hasil perhitungan kuat geser di atas telah diperhitungkan dan ditabelkan seperti terlihat
pada tabel dibawah ini. Namun seperti halnya uji kuat tekan, pada uji kuat geser
diperlakukan dalm dua kondisi, yaitu kondisi normal (30 menit) dan kondisi perendaman
(24 jam). Berikut hasil perhitungannya pada Tabel 15 dan Tabel 16.
Untuk kondisi perendaman normal, telah didapat hasil pengujiannya pada alat modifikasi
marshalldan hasilnya diperhitungkan dengan menggunakan rumus tersebut di atas. Hasil
perhitungannya seperti pada Tabel 15.
Tabel 16. Hasil Pengujian Kuat Geser pada Kondisi Normal.
KA
Substitusi Gaya
Aspal Panjang Luas Stabilitas Geser
Keras (cm) (cm2) (kg) (kg/cm2)
7,3 0% 6,24 63,40 176,31 1,966
7,3 10% 6,16 62,59 164,556 1,8597,3 15% 6,21 63,09 235,08 2,635
7,3 20% 6,00 60,96 246,834 2,863
7,3 25% 6,15 62,48 281,356 3,184
Dari hasil perhitungan tabel diatas, dapat dilihat grafik hasil antara kadar aspal dan gaya
gesernya. Seperti pada Gambar 17 dibawah ini.
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
17/20
37
Gambar 18. Hubungan antara Substitusi Kadar Aspal dan Gaya Geser pada
Kondisi Normal.
Tabel 17. Hasil Pengujian Kuat Geser pada Kondisi Perendaman.
KA
Substitusi Gaya
Aspal Panjang Luas Stabilitas Geser
Keras (cm) (cm2) (kg) (kg/cm
2)
7,3 0% 5,98 60,76 110,985 1,827
7,3 10% 6,05 61,47 117,54 1,3527,3 15% 6,13 62,28 188,064 2,135
7,3 20% 6,19 62,89 211,572 2,379
7,3 25% 5,98 60,76 258,588 3,009
Dari hasil perhitungan diatas, telah dibuat grafik seperti grafik dibawah ini.
Gambar 19. Hubungan antara Substitusi Kadar Aspal dan Gaya Geser pada
Kondisi Perendaman.
1.966 1.859
2.6352.863
3.184
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
GayaCeser(kg
/cm2)
Substitusi Aspal Keras(%)
1.827
1.352
2.135 2.379
3.009
0
0.5
1
1.5
22.5
3
3.5
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
GayaGeser(kg/cm2)
Substitusi Aspal Keras(%)
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
18/20
38
Dari hasil pengujian dan perhitungan yang telah didapat dapat dilihat bahwa terdapat
perbedaan antara dua kondisi tersebut, baik pada kondisi normal (30 menit) dan kondisi
perendaman (24 jam). Pada kondisi normal hasil gaya geser yang didapat lebih besar
dibandingkan pada kondisi perendaman. Dikarenakan kekuatan geser atau kelekatan yang
dihasilkan semakin kecil pada pengujian setelah perendaman selama 24 jam pada suhu
60. Hal ini disebabkan karena pengaruh suhu pada saat perendaman yang mengakibatkan
campuran beraspal semakin lunak sehinggga kelekatan campuran semakin kecil.
Untuk dapat mengetahui apakah substitusi aspal keras diatas dapat digunakan, dapat
dihitung Indeks Kekuatan Sisa (IKS) dalam bentuk persentase (%) dan dapat memenuhi
syarat yaitu lebih dari 75 %. Berikut ini hasil perhitungan IKS.
Tabel 18. Perhitungan Indeks Kekuatan Sisa (IKS) pada Uji Kuat Geser.
Substitusi Stabilitas Indeks
Aspal Normal Perendaman Kekuatan
Keras(kg) (kg) Sisa (%)0% 176,31 110,985 62,949
10% 164,556 117,54 71,429
15% 235,08 188,064 80,000
20% 246,834 211,572 85,714
25% 281,356 258,588 91,908
Dilihat dari hasil perhitungan pada Indeks Kekuatan Sisa (IKS), hasil yang telah
melebihi syarat yang telah ditentukan minimal 75 %, yaitu pada substitusi aspal keras
15%, 20 % dan 25 %. Sedangkan untuk 0 % dan 10 % tidak mencapai syarat yang
telah ditentukan karena kurang dari 75 %.
Dalam penelitian ini dihitung pada saat Muatan Sumbu Terbesar (MTS) sebagai
perbandingan terhadap kuat geser dilapangan dengan dimisalkan beban yang ditahan
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
19/20
39
(s) sumbu sebesar 5.000 kg, 8.200 kg dan 10.000 kg, sedangkan lebar (b) dan
panjang (l) dihitung.
50cm
4cm
l45
o4cm 20cm
45o 45o
b
Gambar 20. Perhitungan Lebar dan Panjang pada Kondisi Tikungan.
Dari gambar diatas, dapat dihitung panjang (l) dan lebar (b) pada beban sumbu yang
tertahan 5.000 kg.
Untuk mencari panjang (l), dihitung :
Sinus 45O
= = 35,355 cm
Sedangkan untuk mencari lebar (b), dihitung :
Tangen 45O
= = = 28,00 cm
Maka didapat, Luas (A) = = 35,355 x 28,00 = 989,940 cm2
Dan hasil gaya geser yang terjadi, yaitu :
=
=
= 5,051 kg/cm2
Perhitungan selanjutnya telah ditabelkan, seperti pada Tabel 19.
Roda Kendaraan Dilihat dari
Belakan Roda Kendaraan Dilihat
dari Sam in
-
7/27/2019 BAB IV Wulan
20/20
40
Tabel 19. Perhitungan Kekuatan Geser pada Kondisi Tikungan.
Berat
Sumbu
Tertahan(kg)
Panjang
(cm)
Lebar
(cm)
Luas
(cm2
)
Tegangan
Geser
(kg/cm2)
5000 35,355 28,000 989,940 5,051
8200 35,355 28,000 989,940 8,283
10000 35,355 28,000 989,940 10,102
Dari gambar serta perhitungan diatas, dapat dibandingkan dengan hasil penelitian
bahwa hasil gaya geser yang didapat lebih kecil. Hasil gaya geser terbesar pada
penelitian ini terjadi pada saat kondisi normal, yaitu sebesar 3,184 kg/cm2 sedangkan
untuk hasil perhitungan lapangan sebesar 5,051 kg/cm2. Hasil tersebut dikarenakan
berat sumbu tertahan di lapangan (tikungan) lebih besar daripada berat sumbu pada
saat penelitian.