6

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Perkerasan Jalan

Perkerasan jalan adalah lapisan permukaan jalan yang terdiri dari campuran

agregat yang bisa berupa batu pecah, batu kali dan berfungsi untuk menahan

beban kendaraan yang melewati jalan tambang tersebut. Lapis perkerasan

tersebut harus mampu dilewati kendaraan-kendaraan yang akan melintas di atas

jalan tersebut dengan tingkat kenyamanan tertentu dan harus anti selip.

Untuk memenuhi syarat-syarat tersebut ketebalan dari lapis perkerasan

tersebut harus mampu untuk mendistribusikan beban hingga ke lapis tanah dasar.

Lapis perkerasan tersebut juga harus memiliki kekuatan yang dapat menahan

gaya gesek antara roda kendaraan dengan permukaan perkerasan, dan juga gaya

yang diakibatkan pengereman dan percepatan dari kendaraan.

Susunan struktur dari perkerasan biasanya terdiri dari lapis permukaan

(surface course), lapis pondasi atas (base course), lapis pondasi bawah (sub-base

course), lapis tanah dasar (sub-grade course). Selain mampu menahan gaya-gaya

yang terjadi pada permukaan perkerasan, ketebalan dari masing-masing lapisan

juga harus memperhitungkan cuaca dan drainase yang akan terjadi pada lokasi

jalan tambang tersebut.

7

Gambar 2.1 Struktur Perkerasan Sumber : BHP Billiton Mine Road Design Manual (2006)

2.2 Perkerasan Lentur

Perkerasan lentur merupakan kombinasi antara material bitumen dengan

agregat halus maupun kasar yang banyak dipergunakan dalam konstruksi jalan

raya. Perkerasan lentur lebih banyak digunakan dalam pembangunan jalan di

Indonesia dibandingkan dengan perkerasan kaku. Hal ini disebabkan karena

biaya yang dikeluarkan untuk membangun perkerasan lentur lebih kecil

dibandingkan biaya untuk membangun perkerasan kaku. Agar struktur

perkerasan lentur dapat berfungsi dengan baik, maka perlu dilakukan

perencanaan dan pemeliharaan terhadap struktur perkerasan kaku tersebut.

Material aspal menjadi salah satu pilihan utama untuk dipergunakan

sebagai lapis permukaan. Material tersebut mempunyai sifat plastis dan berada

dalam keadaan baik dalam suhu normal, tetapi dalam suhu panas material

tersebut akan melunak dan berkurang kepadatannya. Proses pencampuran antara

material aspal dengan agregat kasar maupun halus dilakukan dalam suhu yang

8

sangat tinggi. Ketika suhu menurun maka campuran beraspal tersebut akan

mengeras dan membentuk suatu lapis permukaan perkerasan.

Pada tahun 1999, Departemen Pekerjaan Umum telah mengeluarkan SK

No. 76/KPTS/Db/1999 yang berjudul Menurut Pedoman Perencanaan Campuran

Beraspal Panas dengan Pendekatan Kepadatan Mutlak No. 025/T/BM/1999. Di

dalamnya terdapat spesifikasi-spesifikasi jenis campuran beraspal yang

digunakan dalam perkerasan lentur. Beberapa jenis campuran beraspal dalam

spesifikasi tersebut adalah sebagai berikut :

a. Lapis Tipis Aspal Pasir (Latasir) kelas A dan B

Campuran jenis ini ditujukan untuk jalan dengan lalu lintas ringan,

khususnya pada daerah dimana agregat kasar sulit diperoleh. Pemilihan

kelas A dan B tergantung pada gradasi pasir yang akan digunakan.

Campuran Latasir biasanya memerlukan penambahan filler agar dapat

memenuhi kebutuhan sifat-sifat yang disyaratkan. Campuran jenis ini pada

umumnya memiliki daya tahan yang related rendah terhadap terjadinya alur,

oleh sebab itu tidak campuran jenis ini tidak dapat dipasang dengan lapisan

yang tebal, pada jalan yang memiliki kondisi lalu lintas berat, dan pada

daerah tanjakan.

b. Lapis Tipis Aspal Beton (Lataston)

Lataston mempunyai persyaratan kekuatan yang sama dengan tipikal yang

disyaratkan untuk aspal beton konvensional (AC) yang bergradasi menerus.

Lataston terdiri dari dua macam campuran, yaitu Lataston Lapis Pondasi

9

(HRS-Base) dan Lataston Lapis Permukaan (HRS-Wearing Course). Ukuran

maksimum agregat masing-masing campuran adalah 19 mm.

c. Lapis Aspal Beton (Laston)

Laston lebih peka terhadap variasi kadar aspal maupun variasi gradasi

agregat jika dibandingkan dengan Lataston. Aspal beton (AC) terdiri dari

tiga macam campuran, yaitu Laston Lapis Aus 2 (AC-WC), Laston Lapis

Aus 1 (AC-BC) dan Laston Lapis Pondasi (AC-Base). Ukuran maksimum

agregat masing-masing campuran adalah 19 mm, 25,4 mm, dan 37,5 mm.

2.3 Bahan Campuran Aspal Beton

Campuran beraspal adalah kombinasi material bitumen dengan agregat

yang merupakan material umum yang digunakan pada perkerasan jalan. Material

aspal dipergunakan untuk semua jenis jalan raya dan merupakan salah satu

bagian dari lapisan beton aspal jalan raya kelas satu.

2.3.1 Agregat

Agregat merupakan sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau

mineral lainnya baik yang berasal dari alam maupun buatan. Seringkali agregat

juga diartikan sebagai suatu bahan untuk yang bersifat keras dan kaku dan

digunakan sebagai bahan pengisi campuran. Agregat dapat berupa berbagai jenis

butiran atau pecahan batuan, termasuk di dalamnya antara lain : pasir, kerikil,

agregat pecah, abu/debu agregat dan lain-lain.

10

Menurut Harold N. Atkins, (1997) beberapa tipikal ketentuan penggunaan

dalam penggambaran agregat adalah sebagai berikut :

a. Fine Aggregate (sand size/ukuran pasir) : adalah partikel-partikel agregat

yang lolos saringan no.4 sieve test (4,75 mm) dan tertahan saringan no.

200 sieve test (0,074 mm).

b. Coarse Aggregate (gravel size/ukuran kerikil) : adalah partikel-partikel

yang berukuran lebih besar dari 4,75 mm (saringan no.4 sieve test).

c. Pit run : agregat yang berasal dari pasir atau gravel pit (biji kerikil) yang

terjadi tanpa melewati suatu proses atau secara alami.

d. Crushed gravel : pit gravel (kerikil dengan pasir atau batu bulat) yang

mana telah didapatkan dari salah satu alat pemecah untuk menghancurkan

banyak partikel batu yang berbentuk bulat untuk menjadikan ukuran yang

lebih kecil atau untuk memproduksi lapisan kasar.

e. Crushed rock : kepingan-kepingan dan debu atau bubuk yang merupakan

produksi dalam pemecahan dari batuan (bedrock) untuk agregat.

f. Concrete sand : pasir yang telah dibersihkan untuk menghilangkan debu

dan kotoran.

g. Fines : endapan lumpur (silt), lempung (clay) atau partikel debu lebih

kecil dari 0,074 mm (saringan no. 200 sieve test). Biasanya terdapat

kotoran atau benda asing yang tidak diperlukan dalam agregat.

Menurut Buku Petunjuk Umum Edisi 2008 mengenai Manual Pekerjaan

Campuran Beraspal Panas yang dikeluarkan oleh Departemen Pekerjaan Umum

Direktorat Jenderal Bina Marga, terdapat ketentuan-ketentuan yang harus

11

dipenuhi untuk bahan campuran aspal panas sehingga diperoleh campuran

rencana yang memenuhi persyaratan, ketentuan tersebut antara lain :

Tabel 2.1 Ketentuan Agregat

Ketentuan Metode Pengujian

Analisa saringan agregat halus dan kasar SNI 03-1968-1990

Berat jenis dan penyerapan agregat halus SNI 03-1970-1990

Berat jenis dan penyerapan agregat kasar SNI 03-1969-1991

Keausan terhadap abrasi dengan mesin Los

Angeles SNI 03-2417-1991

Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991

Sifat dan kualitas dari agregat menentukan kemampuan lapisan pemukaan

lentur tersebut untuk menahan beban yang melintas diatasnya dan

menyebarkannya ke lapisan di bawahnya hingga ke permukaan tanah.

Gambar 2.2 Hot Bin I - IV

12

Selanjutnya dapat dilakukan pemilihan gradasi agregat campuran. Jenis

campuran yang akan digunakan untuk pembuatan benda uji adalah harus

memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan Departemen Pekerjaan Umum tahun

2008, seperti terlihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Gradasi Agregat untuk Campuran AC-WC

% Lolos (US

Standard) Syarat

(in) (mm)

3/4" 19,1 100

1/2" 12,7 80 - 100

3/8" 9,6 70 - 90

#4 4,8 50 - 70

#8 2,4 35 - 50

#30 0,6 18 - 29

#50 0,3 13 - 23

#100 0,15 8 - 16

#200 0,075 4 - 10

Untuk campuran AC-WC, kombinasi agregat dianjurkan masuk didalam

persyaratan yang telah ditetapkan. Kurva gradasi AC-WC sesuai spesifikasi

Departemen Pekerjaan Umum adalah sebagai berikut :

13

Gambar 2.3 Daerah Batasan Gradasi Agregat untuk AC-WC

Untuk memperoleh gradasi gabungan, digunakan metode analitis.

Kombinasi agregat dari Hot Bin I – IV dan filler dapat digabungkan dengan

persamaan dasar di bawah ini.

100E.eD.dC.cB.bA.aP ................................................................ (2.1)

Dimana :

P = Persen lolos agregat dengan ukuran tertentu (%)

A,B,C,D,E = Persen bahan yang lolos saringan masing-masing ukuran (%)

a,b,c,d,e = Proporsi masing-masing agregat yang digunakan, jumlah

total 100% (%)

Setelah didapatkan nilai a,b,c,d dan e maka proporsi masing-masing fraksi

agregat dalam campuran dapat dievaluasi.

14

2.3.2 Aspal

Aspal adalah material semen hitam, padat atau setengah padat dalam

konsistensinya dimana unsur pokok yang menonjol adalah bitumen yang terjadi

secara alam atau yang dihasilkan dengan penyulingan minyak.

Aspal dibuat dari minyak mentah (crude oil) dan secara umum berasal dari

sisa organisme laut dan sisa tumbuhan laut dari masa lampau yang tertimbun

oleh dam pecahan batu batuan. Pada umumnya aspal berwarna coklat gelap

sampai hitam, dan jika dipanaskan pada suhu tertentu maka aspal tersebut akan

mencair, sedangkan pada suhu ruang bentuk aspal akan menjadi padat. Sebelum

digunakan, material aspal perlu menjalani beberapa pengujian yang akan

menentukan bahwa aspal tersebut layak untuk digunakan. Beberapa pengujian

tersebut antara lain uji penetrasi, uji titik nyala dan titik bakar, uji berat jenis

aspal, titik lembek. Aspal yang akan digunakan pada penelitian ini adalah aspal

PERTAMINA penetrasi 60/70.

Gambar 2.4 Aspal Pertamina Penetrasi 60/70

15

2.3.3 Filler

Filler dapat terdiri dari debu batu kapur (limestone dust), semen Portland,

fly ash, abu batu atau bahan non plastis lainnya yang sumbernya telah disetujui

oleh Direksi Departemen Pekerjaan Umum. Fungsi filler dalam campuran

beraspal adalah :

a. Untuk memodifikasi agregat halus sehingga berat jenis campuran

meningkat dan jumlah aspal yang diperlukan untuk mengisi rongga akan

berkurang.

b. Filler dan aspal secara bersamaan akan membentuk suatu pasta yang akan

menyelimuti dan mengikat agregat halus untuk membentuk mortar.

c. Mengisi ruang antar agregat halus dan kasar serta meningkatkan kepadatan

dan kestabilan dari campuran beraspal tersebut.

Tujuan awal filler adalah mengisi rongga dalam campuran (VIM), tidak

hanya oleh bitumen tetapi material yang lebih murah. Pada kadar aspal konstan,

penambahan filler akan memperkecil VIM.

Mineral filler dapat terjadi secara alamiah atau dapat juga dihasilkan dari

proses pemecahan batuan atau dari proses buatan. Mineral ini penting artinya

untuk mendapatkan campuran yang padat, berdaya tahan tinggi, dan kedap air.

Rencana filler yang akan ditambahkan ke dalam campuran beraspal harus

dalam kondisi kering dan bebas dari gumpalan-gumpalan, dan bila diuji dengan

pengayakan sesuai SNI 03-1968-1990 harus mengandung bahan yang lolos

ayakan No. 200 tidak kurang dari 75% terhadap beratnya. Semua campuran

beraspal harus mengandung filler yang akan ditambahkan tidak kurang dari 1%

16

dan maksimum 2% dari berat total agregat. Kondisi akan ditentukan pula dari

beban lalu lintas yang direncanakan akan melintas diatas campuran beraspal

tersebut. Pada penelitian diambil persentase filler sebesar 1,5% dengan asumsi

campuran beraspal panas akan digunakan untuk kondisi jalan dengan lalu lintas

harian normal.

2.3.3.1 Semen Portland

Semen Portland dibuat dari batu kapur (limestone) dan mineral lainnya,

dicampur dan dibakar dalam sebuah alat pembakaran hingga didapatkan bahan

material berupa bubuk. Bubuk tersebut akan mengeras dan terjadi ikatan yang

sangat kuat dikarenakan suatu reaksi kimia ketika dicampur dengan air.

Kekuatan 100% dari semen dapat dilihat pada campuran beton yang

mengeras pada umur 28 hari setelah bereaksi dengan air. Proses kimia tersebut

dinamakan dengan proses hidrasi. Ketentuan mineral yang paling pokok untuk

memproduksi semen Portland adalah kapur/lime (CaO), silika (SiO2), alumina

(Al2O3) dan besi oksida (Fe2O3).

Gambar 2.5 Semen Portland Tipe I

Sumber : http://www.indocement.co.id

17

Sedangkan sumber senyawa bahan pembuatan semen Portland dapat dilihat

pada tabel berikut

Tabel 2.3 Karakteristik Semen Portland

Tipe Semen I Iaa II IIa

a III IIIa

a IV V

1 Rongga udara

dalam mortar

maks % 12 22 12 22 12 22 12 12

min % - 16 - 16 - 16 - -

2 Kehalusan, masing-

masing permukaan

a. turbidimeter test,

minimum cm

2/gr 1600 1600 1600 1600 - - 1600 1600

b. air permeability

test, minimum cm

2/gr 2800 2800 2800 2800 - - 2800 2800

3 Autoclave expansion

maximum

% 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

4 Kuat tekan

1 hari psi - - - - 1800 1450 - -

MPa - - - - 12,4 10 - -

3 hari psi 1800 1450 1500 1200 3500 2800 - 1200

MPa 12,4 10 10,3 8,3 24,1 19,3 - 8,3

7 hari psi 2800 2250 2500 2000 - - 1000 2200

MPa 19,3 15,5 17,2 13,8 - - 6,9 15,2

28 hari psi - - - - - - 2500 3000

MPa - - - - - - 17,2 20,7

5 Gilmore test :

a. initial set menit 60 60 60 60 60 60 60 60

b. final set jam 10 10 10 10 10 10 10 10

6 Vicat test :

a. initial set menit 45 45 45 45 45 45 45 45

b. final set jam 8 8 8 8 8 8 8 8

Sumber : ASTM C.150 (Harold N.Atkins, PE. 1997)

18

Dalam penelitian ini tipe semen Portland yang akan digunakan adalah

semen Portland tipe I yang sangat umum digunakan dalam berbagai macam

pekerjaan konstruksi.

2.3.3.2 Fly ash

Fly ash adalah partikel halus yang merupakan endapan dari tumpukan

bubuk hasil pembakaran batubara yang dikumpulkan dengan alat Elektrostatik

Presipirator. Fly ash dapat digunakan sebagai material filler pada campuran

beraspal karena ukuran partikelnya yang sangat kecil sehingga dapat berfungsi

sebagai pengisi rongga dan sebagai pengikat aspal beton. Persyaratan fly ash

dapat digunakan sebagai filler dalam campuran beraspal adalah fly ash harus

berada dalam kondisi kering dan bebas dari berbagai macam bahan yang dapat

mengganggu hasil campuran beraspal.

Karakteristik fly ash :

1. Jumlah persentase yang lolos saringan No. 200 (0,074 mm) berkisar di

antara 60% sampai 90%. Hal ini disebabkan karena ukuran partikel fly

ash yang sangat halus.

2. Warna dari fly ash bervariasi dari abu-abu sampai hitam, tergantung dari

jumlah kandungan karbonnya. Semakin terang warnanya maka akan

semakin rendah pula kandungan karbonnya.

3. Fly ash bersifat tahan air (hydrophobic).

4. Komponen utama dari fly ash adalah silicon (Si), alumunium (Al), besi

(Fe), dan kalsium (Ca) dengan variasi kandungan karbon.

19

Fly ash dibedakan menjadi 2 kelas, yaitu kelas F dan kelas C dimana

perbedaan antara kelas F dengan kelas C terdapat pada tabel berikut :

Tabel 2.4 Kandungan Mineral fly ash

Kandungan mineral fly ash Kelas F Kelas C

Silikon Dioksida (SiO2) + Alumunium Oksida

(Al2O3) + Besi Oksida (Fe2O3), minimal 70% 50%

Sulfur Trioksida (SO3), maksimal 5% 5%

Kalsium Oksida (CaO) 1%-12% 30%-40%

Sumber: Annual Book of ASTM Standard Volume 04.02 Standard Specification for Fly Ash and Raw or

Calcined Natural Pozzolans for Use as a mineral Admixture in Portland Cement Concrete, 1994.

Gambar 2.6 Fly ash Kelas F

Pada penelitian ini, material fly ash yang akan digunakan adalah fly ash

kelas F.

2.4 Karakteristik Campuran Aspal Beton

Menurut Silvia Sukirman (2003), Terdapat tujuh karakteristik campuran

yang harus dimiliki oleh campuran aspal beton, diantaranya adalah stabilitas,

20

keawetan, kelenturan atau fleksibilitas, ketahanan terhadap kelelahan (fatigue

resistance), ketahanan geser, kedap air dan kemudahan pelaksanaan di lapangan

(workability).

1. Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban

kendaraan tanpa terjadi perubahan bentuk (bergelombang) dan bleeding.

Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi dari jalan itu sendiri

dan beban lalu lintas yang akan melintas diatasnya. Jalan yang melayani

volume lalu lintas yang tinggi dan mayoritas kendaraan berat akan

membutuhkan tingkat stabilitas yang cukup tinggi.

2. Keawetan atau durabilitas adalah kemampuan aspal beton untuk

menerima repetisi beban lalu lintas seperti berat kendaraan dan gesekan

antara roda kendaraan dengan permukaan jalan, serta juga dapat menahan

keausan akibat pengaruh cuaca atau iklim. Durabilitas aspal dipengaruhi

tebal lapisan film atau selimut aspal, banyaknya pori dalam campuran,

kepadatan dan kedap air suatu campuran beraspal.

3. Kelenturan atau fleksibilitas adalah kemampuan aspal beton untuk

menyesuaikan diri akibat penurunan (konsolidasi/settlement) dari pondasi

atau tanah dasar. Penurunan tersebut dapat terjadi karena repetisi beban

lalu lintas ataupun akibat beban sendiri tanah timbunan yang berada

diatas tanah asli.

4. Ketahanan terhadap kelelahan (fatigue resistance) adalah kemampuan

campuran beraspal untuk menerima lendutan berulang akibat repetisi

21

beban, tanpa terjadinya kelelahan berupa alur dan retak. Hal ini dapat

tercapai dengan menggunakan kadar aspal yang tinggi.

5. Ketahanan terhadap geser adalah kemampuan permukaan aspal beton

terutama pada kondisi basah untuk memberikan gaya gesek sehingga

kendaraan tidak tergelincir atau selip. Untuk menghasilkan kekesatan

jalan yang baik diperlukan faktor-faktor seperti kekasaran permukaan

dari butiran agregat, luas bidang kontak antar butiran agregat, gradasi

agregat, kepadatan campuran dan tebal lapisan film aspal.

6. Kedap air adalah kemampuan aspal beton menahan resapan air dan udara

melalui lapisan permukaan. Air dan udara dapat mengakibatkan

percepatan proses penuaan aspal dan pengelupasan selimut aspal dari

permukaan agregat.

7. Workability adalah suatu tingkat pelaksanaan campuran aspal beton untuk

dihamparkan dan dipadatkan. Kemudahan pelaksanaan menentukan

tingkat efisiensi pekerjaan.

Ketujuh karakteristik tersebut tidak mungkin dapat terpenuhi dalam satu

campuran. Pemilihan karakteristik aspal yang dominan dipengaruhi fungsi dan

kelas jalan itu sendiri, sehingga perlu diperhatikan pada saat merancang tebal

perkerasan jalan.

2.5 AC-WC (Asphalt Concrete – Wearing Course)

Aspal beton adalah jenis perkerasan jalan yang terdiri dari campuran

agregat halus, agregat kasar dan aspal, dengan atau tanpa bahan tambahan.

22

Material-material pembentuk aspal beton dicampur pada suhu yang ditentukan

berdasarkan jenis aspal yang akan digunakan. Pada umumnya suhu pencampuran

campuran beraspal dengan menggunakan semen Portland mencapai 145-155°C,

sehingga disebut juga campuran panas (hotmix).

Salah satu produk campuran beraspal yang kini banyak digunakan adalah

AC-WC (Asphalt Concrete – Wearing Course) / Lapis Aus Aspal Beton.

Penggunaan AC-WC untuk lapis permukaan dalam struktur perkerasan, memiliki

tekstur yang paling halus dibandingkan jenis lapis aspal beton lainnya. Pada

campuran laston yang bergradasi menerus tersebut mempunyai sedikit rongga

dalam struktur agregatnya dibandingkan dengan campuran bergradasi senjang.

Hal tersebut menyebabkan campuran AC-WC lebih peka terhadap variasi dalam

proporsi campuran.

2.6 Metode Pengujian Laboratorium

Rancangan campuran beraspal bertujuan untuk mendapatkan komposisi

campuran dari material yang direncanakan akan digunakan, sehingga pada

akhirnya akan menghasilkan campuran beraspal yang memenuhi spesifikasi

campuran yang telah ditetapkan. Saat ini, metode perancangan untuk campuran

beraspal di Indonesia pada umumnya menggunakan metode Marshall dengan

melakukan pengujian empiris dengan menggunakan alat tes Marshall.

Metode perancangan berdasarkan pengujian empiris terdiri dari 4 tahap,

yaitu :

23

1. Menguji sifat agregat dan aspal yang akan digunakan sebagai bahan dasar

campuran.

2. Rancangan campuran di laboratorium yang menghasilkan rumus campuran

rancangan.

3. Kalibrasi hasil rancangan campuran ke instalasi pencampur yang akan

digunakan.

4. Berdasarkan hasil kedua tahap di atas, dilakukan percobaan produksi di

instalasi pencampur, dilanjutkan dengan penghamparan dan pemadatan dari

hasil campuran percobaan.

Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan oleh Bruce

Marshall, dan telah distandarisasi oleh ASTM maupun AASTHO melalui

beberapa modifikasi , yaitu ASTM D 1559-76, atau AASTHO T-245-90. Prinsip

dasar dari metode Marshall adalah pemeriksaan stabilitas dan kelelehan (flow),

serta analisis kepadatan dan pori dari campuran padat yang terbentuk. Langkah-

langkah rancangan campuran metode Marshall adalah:

a. Mempelajari spesifikasi gradasi agregat campuran yang diinginkan

dari spesifikasi campuran pekerjaan.

b. Merancang proporsi dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia

untuk mendapatkan agregat campuran dengan gradasi sesuai butir.

c. Menentukan kadar aspal total dalam campuran.

d. Membuat benda uji atau briket beton aspal.

24

e. Melakukan penimbangan terhadap benda uji tersebut, dalam hal ini

ada 3 macam penimbangan, yaitu ditimbang: dalam keadaan kering,

dalam air, dalam keadaan basah (SSD).

f. Melakukan perendaman benda uji didalam waterbath dengan suhu

60°C selama 30 menit.

g. Melakukan uji Marshall untuk mendapatkan stabilitas dan kelelahan

(flow) benda uji.

h. Menghitung parameter Marshall yaitu AV, VMA, VFA, Stabilitas

dan Flow sesuai dengan parameter yang ada pada spesifikasi

campuran.

i. Menggambarkan hubungan antara kadar aspal dan parameter

Marshall.

j. Menentukan nilai kadar aspal optimum dari hubungan antara kadar

aspal dan parameter Marshall.

k. Menghasilkan rumus rancangan campuran

Penggunaan aspal harus memperhatikan hal-hal berikut:

Suhu saat aspal mulai menyala. Hal ini terkait dengan batas

pemanasan izin dengan tanpa menimbulkan bahaya kebakaran.

Suhu pada saat aspal mulai meleleh. Hal ini terkait dengan proses

pencampuran, penghamparan dan pemadatan.

Penetrasi aspal. Hal ini terkait dengan dengan lokasi penggunaan

aspal, jenis struktur.

25

Kehilangan berat akibat pemanasan, hal ini terkait dengan

pencegahan kerapuhan aspal.

Kekerasan aspal dinyatakan dengan angka penetrasinya. Semakin besar

angka penetrasinya, maka tingkat kekerasannya makin rendah. Sebagai bahan

untuk campuran perkerasan, aspal harus mempunyai kinerja, kekuatan dan

keawetan yang memadai. Oleh karena itu, pemilihan jenis aspal harus meninjau

dari segi jenis, sifat dan maksud penggunaan yang terkait dengan syarat teknis

dan kondisi di lapangan.

Metoda kepadatan mutlak dan uji durabilitas diabaikan pada penelitian kali

ini, dengan anggapan bahwa lapisan AC-WC dihampar pada keadaan lalu lintas

belum melintas diatas lapisan tersebut dan tidak ada air yang menggenangi

lapisan AC-WC tersebut.

2.7 Parameter dan Formula Perhitungan

Parameter-parameter dan formula untuk menganalisa campuran aspal

panas adalah sebagai berikut :

2.7.1 Kadar Aspal Rencana

Perkiraan awal kadar aspal optimum dapat direncanakan setelah

dilakukan pemilihan dan penggabungan pada tiga fraksi agregat. Perhitungannya

adalah sebagai berikut :

26

Pb = 0,035(%CA) + 0,045(%FA) + 0,18(%FF) + K ........................................... (2.2)

Dimana :

Pb = Perkiraan kadar aspal optimum

CA = Nilai persentase agregat kasar

FA = Nilai persentase agregat halus

FF = Nilai persentase filler

K = Konstanta (0,5 – 1,0 untuk campuran Laston)

2.7.2 Berat Jenis Bulk dan Apparent dari total agregat

Agregat total terdiri atas fraksi-fraksi agregat kasar, agregat halus dan

filler, yang masing-masing memiliki berat jenis yang berbeda, baik berat jenis

kering (bulk specific gravity) dan berat jenis semu (apparent specific gravity).

Setelah didapatkan kedua macam berat jenis pada masing-masing agregat pada

pengujian material agregat, maka berat jenis total agregat tersebut dapat dihitung

dalam persamaan berikut :

1. Berat jenis kering (bulk specific gravity) dari total agregat

nsb

n

sbsbsb

n

G

P....

G

P

G

P

G

P

P....PPP

3

3

2

2

1

1

321

sbG

......................................................... (2.3)

Dimana :

Gsb = Berat jenis kering agregat gabungan

27

Gsb1, Gsb2,.. Gsbn = Berat jenis kering dari masing-masing agregat

P1, P2, P3,.. Pn = Persentase berat dari masing-masing agregat (%)

2. Berat jenis semu (apparent specific gravity) dari total agregat.

nsa

n

sasasa

n

G

P....

G

P

G

P

G

P

P....PPP

3

3

2

2

1

1

321

saG

......................................................... (2.4)

Dimana :

Gsa = Berat jenis semu agregat gabungan

Gsa1, Gsa2,.. Gsan = Berat jenis semu dari masing-masing agregat

P1, P2, P3,.. Pn = Persentase berat dari masing-masing agregat (%)

2.7.3 Berat Jenis Efektif Agregat

Berat jenis efektif total agregat dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan dibawah ini :

2

sasb

se

GGG

........................................................................................................... (2.5)

Dimana :

Gse = Berat jenis efektif

Gsb = Berat jenis kering agregat

Gsa = Berat jenis semu agregat

28

2.7.4 Penyerapan Aspal

Penyerapan aspal dinyatakan dalam persen terhadap berat agregat total.

Perhitungan penyerapan aspal (Pba) adalah sebagai berikut :

b

sbse

sbse

ba GGG

GGP

100

..................................................................................... (2.6)

Dimana :

Pba = Penyerapan aspal, persen total agregat (%)

Gsb = Berat jenis kering agregat

Gse = Berat jenis efektif agregat

Gb = Berat jenis aspal

2.7.5 Void in the Mineral Aggregate (VMA)

VMA, rongga dalam agregat mineral. Adalah rongga antar partikel

agregat pada campuran padat termasuk rongga udara dan kadar aspal efektif,

dinyatakan dalam persen volume total. VMA dihitung berdasarkan Berat jenis

agregat curah (bulk) dan dinyatakan dalam persentase dari volume curah

campuran padat. Jika komposisi campuran ditentukan sebagai persen berat dari

campuran total, maka VMA dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

sb

smb

G

PGVMA 100 ............................................................................................. (2.7)

Dimana :

VMA = Rongga udara pada mineral agregat (%)

Gmb = Berat jenis curah campuran padat

29

Ps = Agregat, persen berat total campuran

Gsb = Berat jenis kering agregat

2.7.6 Void in the Compacted Mixture (VIM)

Rongga udara (VIM) dalam campuran padat terdiri atas ruang-ruang kecil

antara partikel agregat terselimuti aspal. Rongga udara dihitung dengan

persamaan sebagai berikut:

mmG

mbG

mmG

VIM

100

)(UdaraRongga ................................................................ (2.8)

Dimana :

VIM = Rongga udara pada campuran setelah pemadatan (%)

Gmm = Berat jenis maksimum campuran ( tidak ada rongga udara )

Gmb = Berat jenis curah campuran padat

2.7.7 Void Filled with Asphalt (VFA)

VFA adalah rongga udara terisi aspal, merupakan persentase rongga antar

agregat pertikel (VMA) yang terisi aspal. VFA, tidak termasuk aspal yang

terserap agregat, dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

VMA

VIMVMAVFA

100 ........................................................................................ (2.9)

Dimana :

VFA = Rongga udara yang terisi aspal (%)

VIM = Rongga udara dalam campuran padat (%)

30

VMA = Rongga dalam agregat mineral (%)

2.7.8 Kepadatan (Density)

Density adalah tingkat kepadatan dari suatu campuran aspal yang telah

dipadatkan. Density dapat dihitung dengan persamaan berikut :

sbaba G/PG/PDensity

100

100 ...................................................................... (2.10)

Dimana :

Pa = Kadar aspal ( % )

Gb = Berat jenis curah aspal

Gsb = Berat jenis kering agregat

2.7.9 Stabilitas

Nilai stabilitas diperoleh berdasarkan nilai masing-masing yang

ditunjukkan pada jarum dial. Untuk nilai stabilitas, nilai yang ditunjukkan pada

jarum dial perlu dikonversikan terhadap alat Marshall. Selain itu pada umumnya

alat Marshall yang digunakan mempunyai satuan Lbf (pound force), sehingga

harus disesuaikan terhadap satuan kilogram. Selanjutnya nilai tersebut juga harus

disesuaikan dengan angka koreksi terhadap ketebalan atau volume benda uji.

2.7.10 Flow

Seperti halnya untuk memperoleh nilai stabilitas, nilai flow diperoleh

berdasarkan nilai yang ditunjukkan oleh jarum dial. Hanya saja untuk alat uji

31

jarum dial flow biasanya sudah dalam satuan millimeter (mm), sehingga tidak

perlu dikonversikan lebih lanjut.

2.7.11 Marshall Quotient (MQ)

Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil pembagian dari stabilitas

dengan kelelehan. Sifat Marshall tersebut dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan :

MF

MSMQ .................................................................................................................... (2.9)

Dimana :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm)

MS = Marshall Stability (kg)

MF = Marshall Flow (mm)