POLITEKNIK NEGERI JAKARTA - 2015

LAPORAN PRAKTIKUM UJI BAHAN 2

RIZQI RAHAYU 1113020017

2 SIPIL 2 PAGI

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Rancangan campuran berdasarkan metode Marshall ditemukan oleh Bruce

Marshall, dan telah distandarisasi oleh ASTM ataupun AASHTO melalui beberapa

modifikasi, yaitu ASTM D 1559-76, atau AASHTO T-245-90. Prinsip dasar metode

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

pori dari campuran padat yang terbentuk. Alat Marshall merupakan alat tekan yang

dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan

flowmeter. Proving ring digunakan untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk

mengukur kelelehan plastis atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter

4 inchi (10,2 cm) dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm). Prosedur pengujian Marshall mengikuti

SNI 06-2489-1991, atau AASHTO T 245-90, atau ASTM D 1559-76.

Secara garis besar pengujian Marshall meliputi: persiapan benda uji, penentuan

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

sifat volumetric benda uji. Pada persiapan benda uji, ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan antara lain:

1. Jumlah benda uji yang disiapkan.

2. Persiapan agregat yang akan digunakan.

3. Penentuan temperatur pencampuran dan pemadatan.

4. Persiapan campuran aspal beton.

5. Pemadatan benda uji.

6. Persiapan untuk pengujian Marshall.

Pengujian Marshall dilakukan untuk mengetahui nilai stabilitas dan kelelehan (flow),

serta analisa kepadatan dan pori dari campuran padat yang terbentuk. Dalam hal ini benda

uji atau briket beton aspal padat dibentuk dari gradasi agregat campuran tertentu, sesuai

spesifikasi campuran. Metode Marshall dikembangkan untuk rancangan campuran aspal

beton. Sebelum membuat briket campuran aspal beton maka perkiraan kadar aspal

optimum dicari dengan menggunakan rumus pendekatan. Setelah menentukan proporsi

dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia, selanjutnya menentukan kadar aspal

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

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

agregat, ditambah dengan kadar aspal yang akan terserap masuk ke dalam pori masing-

masing butir agregat. Setelah diketahui estimasi kadar aspalnya maka dapat dibuat benda

uji. Dan dari benda uji tersebut kita dapat menentukan nilai stabilitasnya.

B. Rumusan Masalah

1. Mengetahui sifat fisik dan mekanis dari sample marshall, khususnya nilai stabilitas

2. Menghitung presentase aspal optimum pada campuran sample marshall.

C. Tujuan Praktikum

a. Tujuan Umum

Dapat menentukan nilai stabilitasnya dan mengetahui jumlah kadar aspal

optimum yang dapat digunakan dalam suatu campuran aspal dan agregat.. Dapat

menentukan komposisi yang tepat antara agregat aspal dan material pengisi (filler)

dalam campuran beraspal dan dapat menentukan kadar aspal optimum yang di

gunakan untuk perencanaan campuran aspal pada jalan raya.

b. Tujuan Khusus

1. Dapat memahami prosedur pelakasanaan pengujian campuran aspal dengan

agregat dengan baik benar.

2. Dapat menggunakan peralatan pengujian campuran aspal dan agregat

dengan baik dan benar.

3. Dapat mencatat, menghitung dan menganalisa data pengujian campuran

aspal dan agregat dengan metode Marshall.

4. Dapat memplotkan data – data dari hasil pencarian dengan metode Marshall

kedalam grafik untuk mendapatkan kadar aspal optimum dan stabilitas.

BAB II

DASAR TEORI

1. Campuran Beton Aspal

Pada umumnya campuran beton aspal terdiri dari dua bahan dasar yaitu aspal keras

yang berfungsi sebagai pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat

dan antara sesama aspal. Aspal juga sebagai bahan pengisi, mengisi rongga antar butir

agregat dan pori-pori yang ada di dalam butir agregat itu sendiri. Sedangkan agregat

berperan sebagai tulangan sehingga aspal dan agregat menjadi satu kesatuan masa yang

padat dan kuat.

Kinerja campuran beton aspal dipengaruhi oleh sifat-sifat aspal dan agregat serta

sifat-sifat campuran padat dan kedua bahan tersebut. Sifat mekanis aspal dalam campuran

diperoleh dari friksi dan kohesi dengan butir agregat. Sedangkan friksi agregat diperoleh

dari interloking antara butir agregat. Karena itu sifat-sifat campuran padat yang sudah

dibentuk dari kedua bahan tersebut kekuatannya tergantung sifat kohesi aspal dan tekstur

permukaan agregat serta bentuk ukuran butir agregat yang digunakan.

Campuran beton aspal yang digunakan untuk perkerasan jalan harus dapat

melayani lalu lintas dan menahan pengaruh lingkungan selama masa pelayanannya. Oleh

sebab itu proporsi dari masing-masing bahan dasar tersebut harus dirancang sedemikian

rupa sehingga campuran beton aspal harus :

1. Mengandung cukup aspal agar awet.

2. Mempunyai kekuatan yang memadai untuk menahan beban lalu lintas.

3. Mengandung cukup rongga udara (VIM) agar tersedia ruangan yang cukup untuk

menampung ekspansi aspal akibat pemampatan oleh lalu lintas dan kenaikan

temperature tanpa mengalami naiknya aspal ke permukaan (bleeding) atau

deformasi plastis.

4. Kedap air, rongga udara harus dibatasi untuk membatasi permeabilitas campuran

panas dapat dihampar dan dipadatkan sesuai rencana dan memenuhi persyaratan.

Perkembangan penggunaan campuran beton aspal di Indonesia dalam dua dasawarsa ini

pernah mengalami periode dimana retak atau keawetan yang rendah merupakan faktor

utama kerusakan. Kemudian diperkenalkan campuran dengan kecenderungan kandungan

aspal tinggi. Pada ruas-ruas jalan dengan volume/beban lalu lintas rendah campuran ini

menunjukkan kinerja yang cukup baik, tetapi pada ruas-ruas jalan dengan volume/beban

lalu lintas yang tinggi, umumnya menunjukkan kerusakan berupa deformasi plastis.

Dikenal dua macam campuran beton aspal yaitu Lapis aspal beton (Laston) dan Lapis

Tipis aspal beton (Lataston).

2. Jenis Campuran Beton Aspal

Ada beberapa jenis campuran aspal beton panas, yaitu :

a. Latasir (Sand Sheet) Kelas A dan B

Campuran-campuran ini ditujukan untuk jalan dengan lalu lintas

ringan, rencana kurang daru 0,5 juta ESA, khususnya pada daerah di mana

agregat kasar sulit diperoleh. Pemilihan kelas A atau B terutama tergantung

pada gradasi pasir yang digunakan. Campuran latasir biasanya memerlukan

penambahan filler agar memenuhi kebutuhan sifat-sifat yang disyaratkan.

Campuran ini mempunyai ketahanan yang rendah terhadap alur (rutting), oleh

sebab itu tidak boleh digunakan dengan lapisan yang tebal, pada jalan dengan

lalu lintas berat dan pada daerah tanjakan. Latasir bias pula disebut SS (Sand

Sheet) atau HRSS (Hot Rolled Sand Sheet).

b. Lataston (HRS)

Lataston terdiri dari dua macam campuran, yaitu : Lataston Lapis

Pondasi (HRS-Base) dan Lataston Lapis Permukaan (HRS- Wearing Course)

dan ukuran maksimum agregat masing-masing campuran adalah 19 mm.

Lataston (Hot Roller Sheet) mempunyai proporsi fraksi agregat kasar lebih

besar daripada Lataston Lapis Permukaan (HRS-Wearing Course). Campuran ini

ditujukan untuk jalan dengan lalu lintas rencana kurang dari 1 juta ESA. Untuk

mendapatkan hasil yang memuaskan, maka campuran harus dirancang sampai

memenuhi semua ketentuan yang diberikan dalam spesifikasi. D u a k u n c i u t a m a

a d a l a h :

1. Gradasi yang benar-benar senjang. Agar diperoleh gradasi senjang, maka

hamper selalu dilakukan pencampuran pasir halus dengan agregat pecah

mesin.

2. Rongga udara pada kepadatan membal (refusal density) harus memenuhi

ketentuan yang ditunjukkan dalam spesifikasi ini.

c. Laston (AC)

Laston (Lapis Aspal Beton) lebih peka terhadap variasi kadar aspal

maupun variasi gradasi agregat daripada Lataston (HRS). 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) dan

ukuran maksimum agregat masing-masing campuran adalah 19 mm, 25,4 mm

dan 37,5 mm. Setiap jenis campuran AC yang menggunakan bahan Aspal

Polimer atau Aspal dimodifikasi dengan Asbuton atau Aspal Multigrade disebut

masing-masing sebagai AC-WC Modified, AC-BC Modified, dan ACBase

Modified. Laston ditujukan untuk jalan dengan lalu lintas rencana berkisar antara

1-10 juta ESA, sedangkan Laston dimodifikasi (AC Modified) ditujukan untuk

jalan dengan lalu lintas rencana lebih besar 10 juta ESA. Campuran jenis ini

mempunyai kekakuan yang cukup tinggi. Kinerja awal Lapis aspal beton cukup

baik, namun generasi berikutnya menunjukkan kinerja yang sangat rentan

terhadap retak. Ketelitian pelaksanaan dan pelapukan (aging) film aspal

diperkirakan merupakan penyumbang yang paling utama terhadap kerusakan

dini.

Untuk kontrol mutu, dilakukan pengujian Ekstraksi. Sampel diambil bisa

dari AMP (Ashpalt Mixing Plant) atau dari lapangan. Dari pengujian tersebut

dapat diketahui apakah gradasi agregat serta presentase aspal dalam campuran

sesuai dengan Job Mix Formula.

Dalam upaya meningkatkan kekuatan struktur perkerasan jalan di samping perlu

adanya penggunaan campuran beraspal panas dengan spesifikasi baru, pemilihan

jenis material yang digunakan adalah sangat penting. Selain aspal, agregat kasar

dan agregat halus, filler adalah salah satu komponen dalam campuran yang

mempunyai peranan besar. Prosentase yang kecil pada filler terhadap campuran

bukan berarti tidak mempunyai efek yang besar pada sifat- sifat Marshall yang juga

merupakan kinerja campuran terhadap beban lalu lintas.

Bahan pengisi pada campuran yang sering digunakan pada proses

pembuatan aspal di AMP (Asphalt Mixing Plant) adalah abu batu. Semen

portland adalah salah satu material yang digunakan untuk berbagai konstruksi

bangunan memberikan peluang alternatif sebagai material penyusun campuran aspal.

Material tersebut adalah bahan non plastis yang telah disetujui oleh Departemen

Permukiman dan Prasarana Wilayah sebagai filler pada campuran beraspal panas.

Ada kemungkinan persyaratan spesifikasi pada material tersebut dapat terpenuhi.

Selain itu keberadaan semen portland banyak dijumpai di banyak tempat

penjualan material, sehingga mudah untuk mendapatkannya dibandingkan material

yang lain.

3. Karakteristik Beton Aspal

Tujuan karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh beton aspal seperti dikutip

dari buku Beton Aspal, Silvia Sukirman, adalah stabilitas, keawetan atau durabilitas,

kelenturan atau fleksibilitas, ketahanan terhadap kelelahan (fatique resistance), kekesatan

permukaan atau ketahanan geser (skid resistance), kedap air, dan kemudahan

pelaksanaan.

Stabilitas

Stabilitas lapisan pekerjaan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima

beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur ataupun

bleeding. Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban

kendaraan yang akan memakai jalan tersebut. Jalan dengan volume lalu lintas tinggi dan

sebagian besar merupakan kendaraan berat menuntut stabilitas yang lebih besar

dibandingkan dengan jalan dengan volume lalu lintas yang hanya terdiri dari kendaraan

penumpang saja. Kestabilan yang terlalu tinggi menyebabkan lapisan itu menjadi kaku

dan cepat mengalami retak, disamping itu karena volume antar agregat kurang,

mengakibatkan kadar aspal yang dibutuhkan rendah. Hal ini menghasilkan film aspal

tipis dan mengakibatkan ikatan aspal mudah lepas sehingga durabilitasnya rendah.

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 mengusahakan penggunaan :

1. Agregat dengan gradasi yang rapat (dense graded).

2. Agregat dengan permukaan yang kasar.

3. Agregat berbentuk kubus.

4. Aspal dengan penetrasi rendah.

5. Aspal dengan jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir .

Agregat bergradasi baik, bergradasi rapat memberikan rongga antar butiran agregat

(voids in mineral agregat = VMA) yang kecil. Keadaan ini menghasilkan stabilitas yang

tinggi, tetapi membutuhkan kadar aspal yang rendah untuk mengikat agregat. VMA yang

kecil mengakibatkan aspal yang dapat menyelimuti agregat terbatas dan menghasilkan

film aspal yang tipis. Film aspal yang tipis mudah lepas yang mengakibatkan lapis tidak

lagi kedap air, oksidasi mudah terjadi, dan lapis perkerasan menjadi rusak. Pemakaian

aspal yang banyak mengakibatkan aspal tidak lagi dapat menyelimuti agregat dengan

baik ( karena VMA kecil) dan juga menghasilkan rongga antar campuran (voids in mix

= VIM ) yang kecil. Adanya beban lalu lintas yang menambah pemadatan lapisan

mengakibatkan lapisan lapisan aspal meleleh keluar yang dinamakan bleeding.

Durabilitas (Keawetan atau Daya Tahan )

Durabilitas diperlukan pada lapisan permukaan sehingga lapisan dapat mampu

menahan keausan akibat pengaruh cuaca, air dan perubahan suhu ataupun keausan akibat

gesekan kendaraan.

Faktor yang mempengaruhi durabilitas lapis aspal beton adalah :

1. Film aspal atau selimut aspal, film aspal yang tebal dapat menghasilkan lapis aspal

beton yang berdurabilitas yang tinggi, tetapi kemungkinan terjadinya bleeding

menjadi tinggi.

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

menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh / getas.

3. VMA besar, sehingga film aspal dapat dibuat tebal. Jika VMA dan VIM kecil serta

kadar aspal tinggi kemungkinan terjadinya bleeding besar. Untuk mencapai VMA

yang besar ini dipergunakan agregat bergradasi senjang.

Fleksibilitas (Kelenturan)

Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk dapat

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

dan perubahan volume. Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan :

1. Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang besar.

2. Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrsi yang tinggi).

3. Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil.

Skid Resistance (Tahanan Geser / Kekesatan)

Tahanan geser adalah kekesatan yang diberikan oleh perkerasan sehingga

kendaraan tidak mengalami slip baik di waktu hujan atau basah maupun diwaktu kering.

Kekesatan dinyatakan dengan koefisien geser antar permukaan jalan dan ban kendaraan.

Tahanan geser tinggi jika :

1. Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tak terjadi bleeding.

2. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar.

3. Penggunaan agregat berbentuk kubus.

4. Penggunaan agregat kasar yang cukup.

Ketahanan Kelelehan (Fatique Resistance)

Ketahanan kelelehan adalah ketahanan dari lapis aspal beton dalam menerima

beban berulang tanpa terjadinya kelelehan yang berupa alur (ruting) dan retak.

Faktor yang mempengaruhi ketahanan terhadap kelelehan adalah :

1. VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan kelelahan yang

lebih cepat.

2. VMA yang tinggi dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis

perkerasan menjadi fleksibel.

Kemudahan Pelaksanaan (Workability)

Yang dimaksud dengan kemudahan pelaksanaan adalah mudahnya suatu campuran

untuk dihampar dan dipadatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang

diharapkan.

Faktor yang mempengaruhi kemudahan dalam pelaksanaan adalah :

a. Gradasi agregat, agregat bergradasi baik lebih mudah dilaksanakan dari pada

agregat bergradasi lain.

b. Temperatur campuran, yang ikut mempengaruhi kekerasan bahan pengikat yang

bersifat termoplastis.

c. Kandungan bahan pengisi (filler) yang tinggi menyebabkan pelaksanaan lebih

sukar.

d. Spesifikasi Campuran

Dapat diketahui bahwa sifat campuran sangat ditentukan dari gradasi agregat,

kadar aspal total dan kadar aspal efektif, VIM, VMA, dan sifat bahan baku sendiri.

Variasi dari hal tersebut diatas akan menghasilkan kwalitas dan keseragaman campuran

yang berbeda-beda. Untuk itu agar dapat memenuhi kwalitas dan keseragaman jenis

lapisan yang telah dipilih dalam perencanaan perlu dibuatkan spesifikasi campuran yang

menjadi dasar pelaksanaan dilapangan. Dengan spesifikasi itu diharapkan dapat

diperoleh sifat campuran yang memenuhi syarat teknis dan keawetan yang diharapkan.

Spesifikasi campuran berbeda-beda, dipengaruhi oleh :

a. Perencanaan tebal perkerasan, yang dipengaruhi oleh metode apa yang

dipergunakan.

b. Ekspresi gradasi agregat, yang dinyatakan dalam nomor saringan. Nomor-nomor

saringan mana saja yang umum dipergunakan dalam spesifikasi.

c. Kadar aspal yang umum dinyatakan dalam persen terhadap berat campuran

seluruhnya.

d. Komposisi dari campuran, meliputi agregat dengan gradasi yang bagaimana yang

akan dipergunakan.

e. Sifat campuran yang diinginkan, dinyatakan dalam nilai stabilitas, flow, VIM,

VMA, tebal film aspal.

f. Metode rencana campuran yang dipergunakan.

e. Perencanaan Campuran

Perencanaan campuran diperlukan untuk mendapatkan resep campuran yang

memenuhi spesifikasi., menghasilkan campuran yang memenuhi kinerja yang baik dari

agregat yang tersedia.

Metode perencanaan campuran yang umum dipergunakan di Indonesia adalah:

a. Metode Bina Marga, bersumber dari BSS94 dan dikembangkan untuk kebutuhan

di Indonesia oleh CQCMU (Central Quality Control & Monitoring Unit), Bina

marga sehingga lebih dikenal dengan nama metode CQCMU.

b. Metode Asphalt Institut

Jika agregat dicampur dengan aspal maka :

a. Partikel-partikel antar agregat akan terikat satu sama lain oleh aspal.

b. Rongga-rongga agregat ada yang terisi aspal dan ada pula yang terisi udara

c. Terdapat rongga antar butir yang terisi udara.

d. Terdapat lapisan aspal yang ketebalannya tergantung dari kadar aspal yang

dipergunakan untuk menyelimuti partikel-partikel agregat.

Lapisan aspal yang baik haruslah memenuhi 4 syarat yaitu stabilitas, durabilitas,

fleksibilitas dan tahanan geser seperti penjelasan diatas, tetapi jika memakai gradasi rapat

(dense graded) akan menghasilkan kepadatan yang baik, berarti memberikan stabilitas

yang baik, tetapi mempunyai rongga pori yang kecil sehingga memberikan kelenturan

(fleksibilitas) yang kurang baik dan akibat tambahan pemadatan dari beban lalu lintas

berulang serta aspal yang mencair akibat pengaruh cuaca akan memberikan tahanan geser

yang kecil.

Sebaiknya jika menggunakan gradasi terbuka, akan diperoleh kelenturan yang

baik, tetapi stabilitas yang kecil. Kadar aspal yang terlalu sedikit akan mengakibatkan

lapisan pengikat antar butir kurang, lebih-lebih jika kadar rongga yang dapat diresapi

aspal besar. Hal ini akan mengakibatkan lapisan pengikat aspal cepat lepas dan

durabilitas berkurang.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa haruslah ditentukan campuran

antara agregat dan aspal seoptimal mungkin sehingga dihasilkan lapisan perkerasan

dengan kwalitas yang seoptimal mungkin. Dengan kata lain haruslah direncanakan

campuran yang meliputi gradasi agregat (dengan juga memperhatikan mutu agregat) dan

kadar aspal sehingga dihasilkan lapisan perkerasan yang dapat memenuhi ke-4 syarat

diatas yaitu :

a. Kadar aspal cukup memberikan kelenturan.

b. Stabilitas cukup memberikan kemampuan memikul beban sehingga tak terjadi

deformasi yang merusak.

c. Kadar rongga cukup memberikan kesempatan untuk pemadatan tambahan akibat

beban berulang dan flow dari aspal.

d. Dapat memberikan kemudahan kerja sehingga tak terjadi segregasi.

e. Dapat memberikan campuran yang akhirnya menghasilkan lapis perkerasan yang

sesuai dengan persyaratan dalam pemilihan lapis perkerasan pada tahap

perencanaan.

Dengan demikian faktor yang mempengaruhi kualitas dari aspal beton adalah:

a. Absorbsi aspal

b. Kadar aspal efektif

c. Rongga antar butir (VMA)

d. Rongga udara dalam campuran (VIM)

e. Gradasi agregat

c. Pengujian dengan Alat Marshall

Metode Marshall dikembangkan oleh The US Corps of Engineers di Amerika yaitu

pengujian dengan mesin dan metode yang diciptakan oleh Bruce Marshall State Highway

Department pada tahun 1948.

Campuran dengan kadar aspal bervariasi dipadatkan dalam suatu cetakan benda uji

mempunyai diameter 102 mm dan tinggi 64 mm dengan palu standar berat 4,54 kg dan

tinggi jatuh 457 mm. pada umumnya digunakan lapis permukaan disyaratkan jumlah

tumbukan 2 x 50 untuk lalu lintas ringan dan 2 x 75 untuk lalu lintas berat.

Rongga dalam campuran ditentukan dengan cara menimbang benda uji di udara

dan di dalam air. Rongga diantara miniral agregat (VMA) adalah jumlah volume udara

dan aspal yang ada di dalam silinder benda uji. Stabilitas dan pelelehan diukur pada

benda uji menggunakan alat Marshall pada kecepatan 51 mm/menit dan suhu 60°C.

Saat ini pemeriksaan dengan alat Marshall mengikuti prosedur PC-0201-76 atau

AASHTO T 245-74 atau ASTM D 1559-62T. Metode Marshall memiliki beberapa

keunggulan dibandingkan dengan metode lain, diantaranya adalah :

a. Alat-alat untuk percobaan Marshall mudah dibawa dan dapat disesuaikan dengan

alat-alat CBR.

b. Alat Marshall sangat sederhana dan memberikan hasil yang cukup tepat dan dianggap

merupakan suatu metode perencanaan yang baik tetapi memerlukan ahli teknologi

aspal yang berpengalaman.

c. Metode Marshall tidak hanya baik dalam menentukan prosentase aspal untuk

campuran, tetapi juga sebagai pengecekan utama pada metode luas permukaan dan

metode ruang kosong.

d. Alat stabilitas Marshall dapat dipergunakan untuk mengecek sejumlah contoh

campuran khususnya contoh campuran yang langsung dari asphalt mixing plant.

Pemeriksaan dilakukan untuk mengetahui ketahanan terhadap kelelehan dari

campuran aspal dan agregat. Kelelehan plastis adalah keadan perubahan bentuk suatu

campuran yang terjadi akibat suatu beban sampai batas runtuh yang dinyatakan dalam

mm atau 0,01”.

Alat marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring (cincin

penguji) yang berkapasitas 2500 kg atau 5000 lbf. Proving ring dilengkapi dengan arloji

pengukur yang berguna untuk mengukur stabilitas campuran. Disamping itu terdapat

pula arloji kelelehan (flow meter) untuk mengukur kelelehan plastis (flow). Benda uji

berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 7,5 cm dipersiapkan di

laboratorium, dalam cetakan benda uji dengan menggunakan hammer dengan berat 10

pon dan tinggi jatuh 18 inchi (45,7 cm) dibebani dengan kecepatan tetap 50 mm/detik.

Dari proses persiapan benda uji sampai pemeriksaan dengan alat marshall diperoleh data

sebagai berikut :

1. Kadar aspal, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma.

Kadar aspal dapat dinyatakan terhadap campuran atau terhadap berat agregat.

Dalam perhitungan umumnya menggunakan berat aspal terhadap campuran,

sedangkan dalam pembuatan benda uji umumnya terhadap agregat. Hal ini

dilakukan untuk mempermudah dalam persiapan benda uji. Jadi, dalam pembuatan

benda uji berat agregatnya tetap sedangkan berat aspalnya bervariasi. Contoh :

kebutuhan agregat untuk benda uji adalah 1000 gram, kebutuhan aspalnya jika

dalam perhitungan antara 5%-7,5% dari berat agregat, maka yang bervariasi adalah

berat aspalnya. Untuk 5% aspal dari berat agregat makan kebutuhan aspalnya sama

dengan 5/100 x 1000 gram = 50 gram, demikian pula untuk prosentase aspal yang

lain. Nanti dalam perhitungan, harus prosentase aspal terhadap campuran, maka

dapat dihitung sebagai berikut :

������ ��𝑝�� = ������ ���������

𝑥 100% ���� = 50 �����

(50 ����� + 1000 �����)

𝑥 100% = 4,76%

Atau prosentase aspal 5% sampai 7,5% dari berat campuran, untuk 5% aspal dari

berat campuran maka kebutuhan aspalnya = 5/95 x 1000 = 52,63 gram.

Berat volume, dinyatakan dalam gr/cm3, adalah perbandingan berat campuran-

campuran (gram) berbanding dengan volume campuran (cm3). Nilai ini digunakan

sebagai angka kepadatan di laboratorium.

2. VIM atau persen rongga dalam campuran. VIM merupakan indikator dari

durabilitas, kemungkinan bleeding. Jumlah kandungan rongga, adalah

perbandingan antara volume ruang udara dengan jumlah volume dari contoh yang

dipadatkan, dinyatakan dalam persen (%).

3. VMA atau persen rongga terhadap agregat. Ruang diantara partikel agregat pada

suatu perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan kadar aspal efektif yang

dinyatakan dalam % terhadap volume campuran total. VMA dihitung berdasarkan

berat jenis bulk agregat yang dinyatakan sebagai % volume bulk suatu campuran

perkerasan yang dipadatkan. VMA yang rendah dapat mengakibatkan :

kadar aspal rendah,

Aspal tipis,

Ikatan aspal mudah lepas, lapisan tidak kedap air, mudah terjadi oksidasi,

stabilitas akan turun.

4. Rongga Terisi Aspal, yaitu perbandingan antara volume aspal dalam campuran dan

volume ruang kosong didalam bahan, dinyatakan dalam persen (%). Bila jumlah

agregat yang mengisi volume contoh adalah 80%, maka ruang kosong yan tersedia

untuk aspal adalah 20%. Bila aspal mengisi 75%, ini artinya aspal tersebut mengisi

75% dari ruang kosong tersebut.

5. Stabilitas, dinyatakan dalam bilangan bulat. Stabilitas menunjukkan kekuatan,

ketahanan terhadap terjadinya alur (ruting).

Stabilitas ialah jumlah muatan yang dibutuhkan untuk menghancurkan suatu briket

percobaan dari campuran aspal dimana campuran aspalnya dan cara

menempatkannya sesuai dengan peraturan-peraturan pada percobaan yang telah

ditentukan. Nilai stabilitas dapat dibaca langsung dari arloji stabilitas yang terdapat

pada alat uji. Besaran nilai stabilitas adalah Kg atau KN.

6. Kelelehan plastis (flow), dinyatakan dalam mm atau 0,01 inchi. Flow dapat

merupaka indikator terhadap lentur. Flow, adalah jumlah perubahan bentuk dari

contoh yang diukur dalam perseratusan inchi atau dalam millimeter, pada saat

beban maksimum. Nilai flow dapat dibaca pada alat uji Marshall.

7. Hasil bagi Marshall, merupakan hasil bagi stabilitas dan flow. Dinyatakan dalam

kN/mm atau Kg/mm merupakan indikator kelenturan yang potensial terhadap

keretakan.

8. Penyerapan aspal, persen terhadap berat campuran, sehingga diperoleh gambaran

berapa kadar aspal efektifnya.

9. Tebal lapisan aspal (film aspal) dinyatakan dalam mm. Film aspal merupakan

petunjuk tentang sifat durabilitas campuran.

10. Kadar aspal efektif, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang

koma.

BAB III

METODE PENGUJIAN

A. Pengujian Marshall

1. Tujuan pengujian

a. Mengetahui sifat fisik dan mekanis dari sampel marshall.

b. Menghitung presentase aspal optimum pada campuran sampel marshall.

2. Alat dan bahan

1. Tiga buah cetakan benda uji yang berdiameter 10 cm (4”) dan tinggi 7,5 cm

(3”) lengkap dengan pelat alas dan leher sambung.

2. Alat pengeluar benda uji. Untuk benda uji yang sudah dipadatkan dari dalam

cetakan benda uji dipakai sebuah alat ejector.

3. Penumbuk yang mempunyai permukaan tumbuk rata berbentuk silinder,

dengan berat 4,536 kg (10 pound), dan tinggi jatuh bebas 45,7 cm(18 inch).

4. Landasan pemadat terdiri dari balok kayu (jati atau yang sejenis) berukuran

kira-kira 20 x 20 x 45 cm (8 x 8 x 18) inchi yang dilapis dengan pelat baja

berukuran 30 x 30 x 2,5 cm (12 x 12 x 1) inchi dan diikatkan pada lantai beton

dengan 4 bagian siku.

5. Silinder cetakan benda uji.

6. Mesin tekan lengkap dengan : kepala penekan berbentuk lengkung (breaking

head).

7. Cincin penguji yang berkapasitas 2500 kg dengan ketelitian 12,5 kg dilengkapi

dengan arloji tekan dengan ketelitian 0,0025 cm.

8. Arloji kelelehan dengan ketelitian 0,25 mm dengan perlengkapannya.

9. Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu unutk memanasi sampai (200

±3)OC.

10. Bak perendam (water bath) dilengkapi dengan pengatur suhu minimum 20O C.

Perlengkapan lain:

1. Panci-panci untuk memanaskan agregat, aspal dan campuran aspal.

2. Pengukur suhu dari logam (metal thermometer) berkapasiatas 250 C dan 100

C dengan ketelitian 0,5 atau 1 % dari kapasitas.

3. Timbangan yang dilegkapi penggantung benda uji berkapasitas 2 kg dengan

ketelitian 0,1 gram dan timbangan berkapasitas 5 kg dengan ketelitian 1 gram.

4. Kompor

5. Sarung asbes dan sarung karet.

6. Sendok pengaduk dan perlengkapan lain.

Benda uji

a) Aspal,

b) Agregat kasar dan halus,

c) Bahan tambah bila diperlukan,

Bahan penunjang terdiri atas:

a) Kantong plastic, berkapasitas 10 kg

b) Gas elpiji

3. Prosedur:

a) Persiapan benda uji.

1. Keringkan agregat pada temperature 105OC – 110OC sekurang-kurangnya

selama 4 jam didalam oven.

2. Keluarkan agregat dari oven dan tunggu sampai beratnya tetap.

3. Pisah-pisahkan agregat ke dalam fraksi-fraksi yang dikehendaki dengan

cara penyaringan dan lakukan penimbangan

4. Lakukan pengujian kekentalan aspal untuk memperoleh temperature

pencampuran dan pemadatan.

5. Panaskan agregat pada temperature 28OC diatas temperature pencampuran

sekurang-kurangnnya 4 jam di dalam oven.

6. Panaskan aspal sampai mencapai kekentalan (viskositas) yang

diisyaratkan untuk pekerjaan pencampuran dan pemadatan seperti

diperlihatkan pada table 5.8

Table 5.8 Kekentalan aspal keras untuk pencampuran dan pemadatan

Alat uji Kekentalan untuk

Satuan Pencampuran Pemadatan

Viskometer

Kinematik

170 ± 20

280 ± 30

Centistokes

Viskometer Saybolt

Furol

85 ± 10

140 ± 20

Detik

b) Persiapan campuran

1. Untuk setiap benda uji diperlukan agregat sebanyak ±1200 gram sehingga

menghasilkan tinggi benda uji kira-kira 63,5 mm ± 1,27 mm(2,5 ± 0,05

inch).

2. Panaskan wadah pencampur kira-kira 28OC diatas temperature

pencampuran aspal keras.

3. Masukkan agregat yang telah dipanaskan ke dalam wadah pencampur.

4. Tuangkan aspal yang sudah mencapai tingkat kekentalan seperti pada

table 5.6 sebanyak yang dibutuhkan ke dalam agregat yang sudah

dipanaskan, kemudian aduk dengan cepat sampai agregat terselimuti aspal

secara merata.

c) Pemadatan benda uji.

1. Bersihkan perlengkapan cetakan benda uji serta bagian muka penumbuk

dengan seksama dan panaskan sampai suhu antara (90-150)OC.

2. Letakkan cetakan di atas landasan pemadat dan ditahan dengan pemegang

cetakan.

3. Letakkan kertas sarig atau kertas penghisap dengan ukuran sesuai ukuran

dasar cetakan.

4. Masukkan seluruh campuran kedalam cetakan dan tusuk-tusuk campuran

dengan spatula yang telah dipanaskan sebanyak 15 kali di sekeliling

pinggirannya dan 10 kali di bagian tengahnya.

5. Letakkan kertas saring atau kertas penghisap di atas permukaan benda uji

dengan ukuran sesuai cetakan.

6. Padatkan campuran dengan temperature yang disesuaikan dengan

kekentalan aspal yang digunakan sesuai table 5.7, dengan jumlah

tumbukan:

75 kali untuk lalu-lintas berat

50 kali untuk lalu-lintas sedang

35 kali untuk lalu-lintas ringan

Pengujian kepadatan mutlak campuran beraspal untuk lalu-lintas berat

dilakukan pemadatan sebanyak 400 kali tumbukan.

Pelat alas berikut leher sambung dilepas dari cetakan benda uji, kemudian

cetakan yang berisi benda uji dibalikkan dan pasang kembali pelat alas

berikut leher sambung pada cerakan yang dibalikkan tadi.

Permukaan benda uji yang sudah dibalikkan tadi ditumbuk kembali

dengan jumlah tumbukan yang sama.

Sesudah dilakukan pemadatan campuran, lepaskan pelat alas dan pasang

alat pengeluar pada permukaan ujung benda uji tersebut.

Keluarkan dan letakkan benda uji dia atas permukaan yang rata dan diberi

tanda pengenal serta biarkan selama kira-kira 24 jam pada temperature

ruang.

Bila diperlukan utuk mendinginkan benda uji, dapat digunakan kipas

angin.

d) Cara pengujian

Lama waktu yang diperlukan dari diangkatnya benda uji dari penangas air

sampai tercapainya beban maksimum saat pengujian tidak boleh melebihi 30

detik.

1. Rendamlah benda uji dalam penangas air selama 30 – 40 menit dengan

temperature tetap (62) untuk mengetahui indeks perendaman, benda uji

direndam dalam penangas air selama 24 jam dengan temperatur tetap (60C

± 1)OC.

2. Keluarkan benda uji dari penangas air dan letakkan dalam bagian bawah

alat n = penekan uji Marshall.

3. Pasang bagian atas alat penekan uji Marshall diatas benda uji dan letakkan

seluruhnya dalam mesin uji Marshall.

4. Pasang arloji pengukur pelelehan pada kedudukannya diatas salah satu

batang penuntun dana tur kedudukan jarum penunjuk pada nagka nol,

sementara selubung tangkai arloji (sleeve) dipegang teguh pada bagian

atas kepala penekan.

5. Sebelum pembebanan diberikan, kepala penekan beserta benda uji

dinaikkan hingga menyentuh alas cincin penguji.

6. Atur jarum arloji tekan pada kedudukan angka nol.

7. Berikan pembebasan pada beda uji dnegan kecepatan tetap sekitar 50,8

mm (2 in) per menit sampai pembebanan maksmum tercapai, untuk

pembebanan menurun seperti ditunjukkan oleh jarum arloji tekan dan

catat pembebanan maksimum (stabilitas) yang dicapai. Unutk benda uji

dengan tebal tidak sama denga 63,5 mm, beban harus dikoreksi dengan

faktor pengali seperti diperlihatkan pada table 5.7.

8. Catat nilai pelelehan yang ditunjukkan oleh jarum arloji (0 ± 1 )OC.

pengukur pelelehan pada saat pembebanan maksumum tercapai.

B. Perhitungan Data dan Analisa Data

Sample Marshall

Agregat + Aspal .....................%

Memenuhi syarat ( spec 2005 )

Agregat kasar : 45 %

Agregat halus : 50 %

Filler : 5 %

P = 0.035(%CA) + 0.045(%FA) + 0.18(%FF) + konstanta

= 0.035(62.7) + 0.045(37.373) + 0.18(6.532) + 0.6

= 5.6 %

Persentase aspal terhadap agregat → 4.5%, 5%, 5.5%, 6 %, 6.5%, 7%

Campuran aspal + agregat = 1000 gr

Aspal : 4.5% → 45 gr

Agregat : 95.5% → 955 gr

Agregat kasar : 45 % → 429.75 gr

Agregat halus : 50 % → 477.5 gr

Filler : 5 % → 47.75 gr

Berat aspal terhadap agregat

4.5% = X/(X+1000)

4.5 % (X) + 45 = X → X = 47.12 gr

5 % (X) + 50 = X → X = 52.63 gr

5.5 % (X) + 55 = X → X = 58.2 gr

6 % (X) + 60 = X → X = 63.83 gr

6.5 % (X) + 65 = X → X = 69.52 gr

7 % (X) + 70 = X → X = 75.27 gr

PERCOBAAN M ARSHALL SNI 06-2489-1991

S pes ifik as i Tanggal :

Agregat : Gradas i S pec. AC - WC (Dirjen Bina Marga S pes ifik as i 2005) Dik erjak an :

Konvers i = 0.03

BJ As pal = 1.028

As pal : Pen 80 Diperik s a : BJ Aggregat = 2.24

No a b c d e f g h i j k l m n o p q r

1 61.60

61.75

4.50

4.50

4.31

4.31

4.76

4.76

5.21

5.21

5.66

5.66

6.10

6.10

6.54

6.54

1000.00

1022.00

1006.80

1020.20

524.10 482.70

489.20

494.80

487.90

496.40

500.10

490.60

485.30

496.30

507.00

489.00

468.30

2.07

2.09

2.13

2.13

2.12

2.12

2.11

2.11

2.10

2.10

2.09

2.09

2.08

2.08

11.50

10.75

2.82

2.00

75.45

81.36

340.00

426.00

1020.00

1278.00

956.25

1188.54

3.35 285.45

297.14

2.43

2.43

2.89

2.89

3.35

3.35

3.81

3.81

4.26

4.26

4.71

4.71

2 531.00 4.00

Rata-rata 2.08 11.12 2.41 78.40 1072.40 3.68 291.29

1 62.40

61.50

5.00

5.00

1020.00

1024.00

1019.60

1025.50

524.80 2.06

2.10

12.35

10.77

2.81

1.05

77.26

90.27

381.00

376.00

1143.00

1128.00

1325.88

1027.61

3.15 420.91

270.42 2 537.60 3.80

Rata-rata 2.08 11.56 1.93 83.76 1176.74 3.48 345.67

1 62..65

62.70

5.50

5.50

1019.30

1027.00

1027.50

1037.40

531.10 2.05

2.05

13.11

13.10

2.70

2.69

79.40

79.46

540.00

393.00

1620.00

1179.00

1458.00

1044.89

3.55 410.70

342.59 2 537.30 3.05

Rata-rata 2.05 13.11 2.70 79.43 1251.44 3.30 376.65

1 61.30

60.60

6.00

6.00

1030.00

1021.00

1034.40

1027.70

543.80 2.10

2.10

11.58

11.39

0.02

-0.18

99.79

101.62

542.00

507.00

1626.00

1521.00

1548.77

1452.56

3.70 418.59

518.77 2 542.40 2.80

Rata-rata 2.10 11.49 -0.08 100.71 1500.66 3.25 468.68

1 61.60

62.40

6.50

6.50

1034.00

1068.00

1037.30

1076.20

541.00 2.08

2.11

12.67

11.70

0.30

-0.80

97.61

106.86

615.00

595.00

1845.00

1785.00

1826.55

1651.13

3.82 478.15

546.73 2 569.20 3.02

Rata-rata 2.09 12.18 -0.25 102.23 1738.84 3.42 512.44

1 61.70 7.00 1049.00 1048.30 559.30 2.15

2.20

10.50

8.32

-3.15

-5.65

129.99

167.93

715.00 2145.00

195.90

1984.13

181.21

4.05 489.91

44.20 2 58.25 7.00 1029.00 1027.90 559.60 65.30 4.10

Rata-rata 2.17 9.41 -4.40 148.96 1082.67 4.08 267.05 Gmm* = 2.11 Bj Agg Bulk = 2.24 Bj As pal = 1.0284 Bj Agg Eff = 2.34 Abs As pal = 2

Keterangan

a = tinggi briket (mm) g = is i (e-f) j = pers en rongga terhadap aggregat, 100-(h x (100-c))/bj bulk

b = pers entas e as pal terhadap aggregat h = berat is i (d/g) k = pers en rongga terhadap campuran, 100-(100 x (h/i))

c = pers entas e as pal terhadap campuran i = berat jenis maks imum (teoritis ) l = pers en rongga teris i as pal (100 x (j-k))/j

d = berat kering (gram) m = pembacaan arloji s tabilitas

e = berat dalam keadaan jenuh (gram) n = s tabilitas (m x konvers i)

f = berat dalam air (gram) o = s tabilitas (kg) (n x koreks i benda uji)

p = kelelehan (mm)

*Gmm : ditentukan dengan cara AASHTO T 200 q = has il bagi mars hall, O/P (kg/mm)

pada kadar as pal optimum perkiraan (Pb) r = kadar as pal efektif (%), c - ((abs . as pal / 100) x (100 - c))

Pb = 0,035(%CA) + 0,045(%FA) + 0.18(%FF) + K

K = 0,5 - 1 untuk Las ton ; 2 - 3 untuk Latas ton

**BJ Eff. Agregat

Gmm =100/((% )/( )+(% )/( ))

=((100− ))/(( 100 / ) −( /( . )))

***Abs orps i as pal terhadap total agregat = 100 × (( . . − . ))/(( . . × . ))× .

Stab

ilita

s (k

g)

Grafik Stabilitas dengan Kadar Aspal

Stabilitas

1750

1500

1250

1000

0 1 2 3 4 5 6 7 8

1750 1500

1250

1000

750 750

500 500

250 250

0 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kadar Aspal (%)

BAB 4

KESIMPULAN

Dari hasil data pada tabel dan dibuat menjadi grafik pengaruh persentase kadar aspal

terhadap stabilitas, grafik diatas membentuk parabola, berarti semakin tinggi kadar aspal suatu

campuran tersebut akan mencapai stabilitas maksimumnya, namun jika kadar aspal terlalu

banyak, maka stabilitas akan berkurang karena akan mengakibatkan berkurangnya gaya

interlocking antara agregat

Stabilitas mempunyai standar > 550 kg dan dari grafik diatas semua benda uji > 550

artinya semua benda uji memenuhi standar bina marga. Dan pada data diatas, pada kadar aspal

di 4,5%-7% memiliki nilai stabilitas > 550 kg, tetapi pada kadar aspal 7%, stabilitas mengalami

penurunan. Dari data diatas juga didapat kadar aspal optimum sebesar 5,6%.

BAB 5

DAFTAR PUSTAKA

http://em-ridho.blogspot.com/2012/01/laporan-praktikum-karakteristik.html 24 Juni 2015

http://rickyhamzah.blogspot.com/2011/04/aspal-beton-campuran-panas-hot-mix.html 24 Juni

2015

http://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/35175771/METODE_MARSHALL_UN

TUK_PERENCANAAN_CAMPURAN_ASPAL.docx 24 Juni 2015

Sukirman Silvia, 2003, Beton Aspal Campuran Panas, Granit, Bandung

Susilowati Anni, 2015, Diktat Laboratorium Uji Bahan 2 Politeknik Negeri Jakarta, Jakarta