ANALISIS GRADASI BAHAN RAP

TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR

MENGGUNAKAN RUMUS FULLER

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

SOFYAN ARDINATA

NIM : D100 100 061

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

iv

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr.Wb.

Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT

yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat

terselesaikannya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dengan judul “ANALISIS

GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR

MENGGUNAKAN RUMUS FULLER“. Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi

sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Penyusun

mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan

sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Ahir ini.

Dengan selesainya Tugas Ahir ini penyusun mengucapkan banyak

terimakasih kepada :

1) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono,MT.PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2) Bapak Mochamad Solikin, ST.MT.PhD. selaku Ketua Program Studi Teknik

Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D selaku Pembimbing Utama, yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi

Penulis.

4) Bapak Ir.H. Agus Riyanto, M.T. selaku Pembimbing Pendamping, yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi

Penulis.

5) Ibu Ika Setiyaningsih, S.T., M.T., selaku Penguji yang telah memberikan

dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis.

6) Bapak Mochamad Solikin, ST.MT.PhD. selaku Pembimbing Akademik dan

sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan,

arahan serta bimbingan yang juga sangat bermanfaat bagi Penulis.

vi

MOTTO

Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar

( Khalifah Umar )

Apa yang kita lakukan hari ini akan berdampak dimasa yang akan datang,

Tanamkan kebaikan untuk meraih keberkahan

( Muhammad Al Kholiq bay haqqi )

Jadikanlah Kegagalan untuk menjadi motivasi dalam meraih kesuksesan,

setialah kepada yang benar dan kembalikanlah semua kepada kebenaran.

( Mario Teguh )

Perencanaan yang matang, serius, fokus, curahkan seluruh energimu serta

taklukan rasa malas untuk menghadapi setiap masalah, dan berserah dirilah

untuk mencari keberkahan.

( Sofyan Ardinata )

vii

PERSEMBAHAN

Saya persembahkan terselesainya Tugas Akhir ini untuk :

Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW.

Keluarga kecilku, ibu dan bapak terimakasih atas pengorbanan kalian

dalam mendidik saya hingga sekarang dengan penuh kasih sayang dan

keikhlasan, terimakasih pula telah mendukung, mendoakan serta

memberikan perhatian demi terselesaikannya Tugas Akhir ini.

Imam Mahmudi, Muhammad Abdul Kholiq, Dewangga maytlas, team

penelitian ini, dan semua teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2010

yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuannnya

dalam proses menyelesaikan Tugas Akhir baik dorongan semangat,

bantuan dalam praktikum maupun do’a.

Teman-teman kontrakan, Umam, Hendi, Doni, Fajar, Haris, Destrian,

Bowo, dan Bang Arip. Teman-teman RiNoSS (Rider Ninja Mono n zSl

Solo) yang telah memberi semangat dan hiburan diwaktu stress dalam

mengerjakan skripsi.

Agama, Bangsa, Negara serta Almamater dan semua pihak yang telah

membantu.

Dan kepada Ita, yang selalu bawel, cerewet, yang memberi dorongan

semangat, selalu mengingatkan sholat agar cepat selesai dan cepat wisuda.

viii

DAFTAR ISI

Halaman

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

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................ iii

PRAKATA ......................................................................................................... iv

MOTTO ............................................................................................................ vi

PERSEMBAHAN ............................................................................................. vii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ........................................................ xvi

ABSTRAK ........................................................................................................ xvii

ABSTRACT ...................................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang .............................................................................. 1

B. Rumusan Masalah ......................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian .......................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian ........................................................................ 3

E. Batasan Masalah ........................................................................... 4

F. Keaslian Penelitian ....................................................................... 4

G. Persamaan dan Perbedaan dengan penelitian sebelumnya ........... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) ............................................. 6

B. Daur Ulang Perkerasan Jalan ......................................................... 6

C. Gradasi Agregat ............................................................................. 6

ix

D. Rumus Fuller ................................................................................. 8

E. Kepadatan ...................................................................................... 8

F. Definisi CBR (California Bearing Ratio)...................................... 9

G. Penelitian Sejenis ........................................................................... 10

BAB III LANDASAN TEORI

A. Investigasi Karakteristik RAP ....................................................... 12

B. Pengujian Identitas RAP ............................................................... 12

C. Kontribusi Gradasi terhadap nilai Kepadatan dan CBR ................ 14

D. Kepadatan ....................................................................................... 16

E. Pengujian CBR (California Bearing Ratio)................................... 17

F. Rumus Fuller ................................................................................. 18

BAB IV METODE PENELITIAN

A. Tinjauan Umum ............................................................................ 20

B. Lokasi Penelitian ........................................................................... 20

C. Bahan dan Material ....................................................................... 20

D. Peralatan Penelitian ....................................................................... 20

E. Tahapan Penelitian ........................................................................ 22

F. Bagan Alir Penelitian .................................................................... 24

G. Rencana Benda uji ........................................................................ 25

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Pemeriksaan Sifat Dasar RAP ........................................................ 27

1. Pemeriksaan Warna RAP ......................................................... 27

2. Pemeriksaan Kadar Aspal ......................................................... 27

3. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan RAP ........................ 27

4. Pemeriksaan Berat Jenis Aspal ................................................. 28

5. Pemeriksaan Kadar Air ......... ................................................... 28

6. Uji Keausan (Los Angles).......................................................... 29

7. Analisis Saringan ...................................................................... 30

a. RAP Asli ............................................................................. 30

b. Rekayasa gradasi Fuller ..................................................... 31

B. Analisis Kepadatan ......................................................................... 34

x

C. Analisis CBR ................................................................................... 41

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ..................................................................................... 43

B. Saran ............................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Persamaan dan Perbedaan Dengan Penelitian Sebelumnya ........... 5

Tabel 3.1. Daftar Gradasi dan Berat Benda Uji Los Angeles .......................... 13

Tabel 3.2. Beban Penetrasi Standar.................................................................. 18

Tabel 4.1. Jumlah Benda Uji Karakteristik RAP............................................. 25

Tabel 4.2. Jumlah Benda Uji Kepadatan RAP................................................. 25

Tabel 4.3. Jumlah Benda Uji CBR RAP ......................................................... 26

Tabel 5.1. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis RAP ............................................... 28

Tabel 5.2. Pemeriksaan Keausan RAP ............................................................ 29

Tabel 5.3. Analisis saringan RAP Asli ............................................................ 30

Tabel 5.4. Gradasi Fuller ................................................................................ 31

Tabel 5.5. Kepadatan RAP Asli dan RAP Rekayasa ....................................... 38

Tabel 5.6. Nilai CBR RAP Asli dan RAP Rekayasa .......................................... 41

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Ilustrasi Macam Gradasi Agregat ............................................... 7

Gambar 3.1. Perbandingan macam – macam gradasi ...................................... 19

Gambar 4.1. Bagan Alir Penelitian ............................................................... 24

Gambar 5.1. Warna RAP ................................................................................. 27

Gambar 5.2. Grafik gradasi RAP Asli ............................................................. 30

Gambar 5.3. Grafik gradasi Fuller .................................................................. 32

Gambar 5.4 Grafik perbandingan gradasi RAP asli dengan RAP rekayasa

Fuller ............................................................................................ 33

Gambar 5.5. Grafik Kepadatan RAP Asli ........................................................ 34

Gambar 5.6. Grafik Kepadatan RAP rekayasa Fuller (D : 1”).......................... 35

Gambar 5.7. Grafik Kepadatan RAP rekayasa Fuller (D : 3/4")...................... 36

Gambar 5.8. Grafik Kepadatan RAP rekayasa Fuller (D : 3/8”)...................... 37

Gambar 5.9. Grafik Kepadatan RAP Asli dan RAP rekayasa Fuller .............. 38

Gambar 5.10 nilai CBR RAP asli dan RAP rekayasa ....................................... 41

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Hasil Pengujian Karekteristik dan Mekanik RAP

L.1.1. Pemeriksaan Ekstraksi Pengujian

L.1.2. Pengujian Berat Jenis RAP Halus

L.1.3. Pengujian Berat Jenis RAP Kasar

L.1.4. Berat Jenis aspal

L.1.5. Kadar Air

L.1.6. Uji Keausan RAP

L.1.7. Analisis Saringan RAP Asli

L.1.8. Komposisi Campuran Fuller

Lampiran II Pengujian Kepadatan

L.2.1. Pengujian Kepadatan RAP Asli

L.2.2. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP asli

L.2.3. Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 1”

L.2.4. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP

Rekayasa Gradasi Fuller D : 1”

L.2.5. Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 3/4"

L.2.6. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP

Rekayasa Gradasi Fuller 3/4"

L.2.7. Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 3/8”

L.2.8. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP

Rekayasa Gradasi Fuller 3/8”

Lampiran III Hasil Pemeriksaan CBR Unsoaked RAP Asli dan Rekayasa

L.3.1. CBR Unsoaked RAP Asli 10 kali pukulan

L.3.2. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Asli 10 kali pukulan

L.3.3. CBR Unsoaked RAP Asli 30 kali pukulan

L.3.4. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Asli 30 kali pukulan

xiv

L.3.5. CBR Unsoaked RAP Asli 65 kali pukulan

L.3.6. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Asli 65 kali pukulan

L.3.7. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 1” 10 kali pukulan

L.3.8. Metode Least Square CBR Unsoaked Fuller D : 1” 10 kali

pukulan

L.3.9. CBR Unsoaked Fuller D : 1” 30 kali pukulan

L.3.10. Metode Least Square CBR Unsoaked Fuller D : 1” kali pukulan

L.3.11. CBR Unsoaked Fuller D : 1” 65 kali pukulan

L.3.12. Metode Least Square CBR Unsoaked Fuller D : 1” 65 kali

pukulan

L.3.13. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 10 kali pukulan

L.3.14. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 10 kali

pukulan

L.3.15. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4"30 kali pukulan

L.3.16. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 30 kali

pukulan

L.3.17. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 65 kali pukulan

L.3.18. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 65 kali

pukulan

L.3.19. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8” 10 kali pukulan

L.3.20. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8” 10 kali

pukulan

L.3.21. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8” 30 kali pukulan

L.3.22. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8” 30 kali

pukulan

L.3.23. CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8” 65 kali pukulan

xv

L.3.24. Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8” 65 kali

pukulan

Lampiran IV Gambar alat

Lampiran V Grafik hubungan γd dengan CBR

L.5.1. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Asli

L.5.2. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Fuller D : 1”

L.5.3. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Fuller D : 3/4"

L.5.4. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Fuller D : 3/8”

xvi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

AASHTO : The American Associaton of State Highway and Transportation

Official

ASTM : American Standard Testing and Material

CBR : California Bearing Ratio

Cc : Coefficient of curvature

cm3 : Centimeter Cubic

CTRB : Cement Treated Recycling Base

Cu : Coefficient of uniformity

CTRSB : Cement Trated Recycling Sub Base

D : Ukuran saringan terbesar

d : Ukuran saringan

D10 : Persen butiran yang lolos 10 %

D60 : Persen butiran yang lolos 60 %

gr : Gram

Kg : kilogram

Lbs : Pound

P : total lolos saringan tertentu

RAP : Reclaimed Asphalt Pavement

rpm : Rotation per minute

S.M : Sebelum Masehi

SNI : Standart Nasional Indonesia

SSD : saturated surface dry

Wopt : Kadar air optimum

ZAVL : Zero Air Void Line

γb : Berat isi basah

γd : Berat isi kering

°C : Suhu Celcius

% : Persen

“ : Inchi

xvii

ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN

DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER

SOFYAN ARDINATA

(D 100 100 061)

ABSTRAK

Jalan merupakan prasarana yang digunakan masyarakat dalam peningkatan dan

stabilitas politik, ekonomi, sosial, budaya, pertahanan, dan keamanan, maka dalam

pembangunanya diperlukan perencanaan yang matang dan efisien. Permasalahan

kerusakan jalan yang terjadi mendorong untuk melakukan perbaikan dan inovasi.

Pemanfaatan RAP (Reclaymed asphalt pavement) salah satu solusi untuk bisa mengatasi

permasalahan jalan. Tujuan penelitian yaitu memanfaatkan bahan daur ulang aspal guna

meningkatkan kualitas campuran RAP yang diolah secara dingin dengan merubah gradasi

agregat RAP menggunakan gradasi Fuller sehingga dapat diketahui berapa nilai kepadatan

dan CBR jika dibandingkan dengan RAP asli.

Metode penelitian melakukan perbaikan gradasi bahan RAP yang telah digradasi

ulang menggunakan rumus Fuller untuk mengetahui nilai kepadatan dan CBR. Pengujian

awal yang dilakukan adalah pengujian karakteristik RAP yaitu ekstraksi, berat jenis, kadar

air, dan keausan. Kemudian pembuatan sample yaitu bahan RAP yang digradasi ulang

menggunakan rumus Fuller. RAP yang sudah direkayasa gradasinya dan RAP asli

kemudian dibandingkan nilai kepadatan dan CBRnya.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa RAP yang telah

direkayasa dengan rumus Fuller mempunyai nilai kepadatan dan CBR yang lebih baik

daripada RAP yang tidak direkayasa gradasinya. Penelitian yang dilakukan berdasarkan

pemeriksaan kepadatan, nilai kepadatan maksimum RAP asli sebesar 1,55 gr/cm3 , kadar

air optimum 3,07 %. RAP Fuller D = 1” kepadatanya 1,62 gr/cm3, kadar air optimum

5,50%. RAP Fuller D = 3/4” kepadatanya 1,71 gr/cm3 , kadar air optimum 8,4%. Yang

terakhir, Fuller D = 3/8” mempunyai nilai kepadatan 1,59 gr/cm3, kadar air optimum

10,70%. Dari keempat pengujian tersebut, nilai kepadatan terbesar adalah RAP bergradasi

Fuller D = 3/4”. Pada pengujian CBR, RAP asli didapat nilai CBR = 27%, RAP Fuller D

= 1” didapat nilai CBR = 46,66%, RAP Fuller D = 3/4” didapat nilai CBR = 60%, dan RAP

Fuller D = 3/8” didapat nilai CBR = 41,66%. Dari keempat pengujian CBR tersebut, nilai

CBR terbesar adalah RAP Fuller D = 3/4”. Hasil penelitian disimpulkan bahwa material

RAP yang telah digradasi ulang menggunakan rumus Fuller memiliki nilai kepadatan dan

CBR yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan RAP asli.

Kata kunci : RAP, gradasi, Fuller, kepadatan, CBR

xviii

ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN

DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER

SOFYAN ARDINATA

(D 100 100 061)

ABSTRACT

Roads are the infrastructure that used by society in improvement and stability of

political , economic, social, cultural, defense and security, then in the build are required

careful planning and efficient . Issues of road damage that occurs pushing to make

improvements and innovations. Utilization RAP ( Reclaymed asphalt pavement ) one

solution to overcome the problems of the road. The purpose of research that utilizes

recycled materials in order to improve the quality of asphalt mixtures are processed in a

cold RAP with aggregate gradation change RAP uses gradation Fuller so that it can be

known how density and CBR value when compared to the original RAP.

Research methods are make some improvements the gradation of RAP material

that has been re-gradation by formula Fuller to determine the value of the density and

CBR. Initial testing is testing the characteristics of RAP extraction, density, water content,

and wear. Then making a material sample is re- RAP were graded using the formula Fuller.

That has been engineered RAP and RAP original gradation density values are then

compared and also the CBR.

Based on this research can be concluded that the RAP has been engineered by the

formula Fuller has a value of density and CBR better than that is not engineered RAP

gradations. Research conducted by inspection density, maximum density RAP original

value of 1.55 g / cm3, the optimum water content 3.07%. RAP Fuller D = 1" the density is

1.62 gr / cm3, the optimum water content of 5.50%. RAP Fuller D = 3/4" the density is 1.71

gr / cm3, the optimum water content of 8.4%. The latter, Fuller D = 3/8" has a density value

of 1.59 g / cm3, optimum moisture content of 10.70%. Of the four tests, the greatest density

values are graded RAP Fuller D = 3/4". In testing the CBR, the CBR value obtained

original RAP = 27%, RAP Fuller D = 1" value obtained CBR = 46.66%, RAP Fuller D =

3/4" got value CBR = 60%, and RAP Fuller D = 3/8" obtained value CBR = 41.66%. The

fourth test of the CBR, the most CBR value is the RAP Fuller D = 3/4". The final conclusion

is that the RAP material which has been re-graded using the formula Fuller has a density

and CBR value higher than the original RAP.

Keywords : RAP, gradation, Fuller, density, CBR