perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac - digital library uns/pengaruh... · kuat tekan bebas...

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

commit to user

ABSTRAK

Endang Mujiwati, 2010. Pengaruh Nilai Penetrasi Kombinasi Aspal Penetrasi60/70 dengan Residu Oli Terhadap Nilai Unconfined Compressive Strength,Indirect Tensile Strength dan Permeabilitas untuk Campuran Split MasticAsphalt. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Pemakaian kendaraan bermotor yang cukup tinggi menghasilkan limbah minyakpelumas yang cukup besar. Pembuangan oli bekas begitu saja dapat menambahpencemaran di bumi. Penggunaan campuran aspal penetrasi 60/70 dan residu olipada campuran split mastic aspal diharapkan dapat menghemat pengunaan aspal,serta lebih ramah lingkungan.

Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh nilai penetrasi kombinasi aspalpenetrasi 60/70 dengan residu oli terhadap nilai UCS, ITS, dan permeabilitasdengan menggunakan metode eksperimental di laboratorium denganmenggunakan kadar aspal optimum sebesar 5,903% dan variasi kadar residu oliterhadap aspal sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25%. Gradasi yangdigunakan pada penelitian ini adalah Bina Marga 0/11 untuk SMA. Total bendauji berjumlah 54 buah dengan pengujian UCS, ITS, dan permeabilitas. Analisisdilakukan dengan menggunakan metode analisis regresi dengan memperhatikannilai koefisien determinasi (r2) dan koefisien korelasi (r), serta analisis varian satuarah (uji F).

Hasil análisis data menunjukkan bahwa terdapat pola hubungan antara kadarresidu oli dengan nilai penetrasi, pola hubungan antara nilai penetrasi denganUCS, ITS, dan permeabilitas. Penambahan campuran aspal residu oli cenderungmenaikkan nilai penetrasi dimana batas kadar residu oli yang masih dapatdigunakan sebesar 10%. Penambahan residu oli pada aspalmenghasilkan nilai UCS, ITS dan koefisien permeabilitas yang cenderung turun.Pada pengujian sampai dengan penambahan kadar residu oli 10% diperoleh nilaiUCS untuk masing-masing variasi residu oli sebesar 4155,1 KPa, 4318,5 KPa,3742,7 KPa. Pada pengujian ITS diperoleh untuk masing-masing variasi residu olisebesar 314,75 KPa, 207,1 KPa, 189,9 KPa. Pada pengujian Permeabilitasdiperoleh koefisien permeabilitas untuk masing-masing variasi residu oli sebesar1,48E-03 cm/dt, 1,15E-03 cm/dt, 1,01E-03 cm/dt.

Kata kunci: residu oli, nilai penetrasi, ITS, UCS, permeabilitas


commit to user

ABSTRACT

Endang Mujiwati, 2010. The Influence of Penetration Value Combination60/70 Penetration Grade Bitumen with Oil Residue to Unconfined CompressiveStrength Test Value, Indirect Tensile Strength Test and Permeabily in SplitMastic Asphal Mixture. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Universitas SebelasMaret Surakarta.

Use the vehicle high enough to produce waste lubricating oil which is big enough.Disposing of used oil so it can add to the pollution of the earth. Use a mixture of60/70 penetration asphalt and residual oil in the mixture of split mastic asphalt isexpected to save the use of asphalt, and more environmentally friendly. Tujuanpenelitian ini adalah menganalisis karakteristik pengaruh nilai penetrasi aspalpenetrasi 60/70 dengan residu oli terhadap nilai kuat tarik tidak langsung, kuattekan bebas, dan permeabilitas.

The purpose of this study is to analyze the effect of 60/70 penetration asphaltpenetration values with the residual oil to the value of indirect tensile strength,unconfined compressive strength, and permeability by experimental method inlaboratory using the optimum bitumen content of 5.903% and variation of residualoli to asphalt content 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, and 25%. Gradatio used in thisresearch is Bina Marga 0/11 for SMA. Total specimens are 54 units with indirecttensile test, unconfined compressive strength, and permeability. The analysis wasconducted using the regression analysis method by taking the determinationcoefficient (r2) and correlation coefficient (r) into consideration and one-wayanalysis of variance (F test).

Data analysis results showed that there was pattern correlation between the levelof residual oil by penetration, pattern of correlation between the value ofpenetration with UCS, ITS and permeability. Residual oil asphalt addition tent toraise value penetration level where limits are still can be used 10%. Residual oiladdition of asphalt to make the value UCS, ITS and permability tends to fall. Intesting adding up to 10% residue oil content of UCS value obtained for everyvariety of residual oil are 4155,1 KPa, 4318.5 KPa, 3742.7 KPa. Testing on ITSvariation obtained for each of residual oil are 314.75 KPa, 207.1 KPa, 189.9 KPa.Testing on permeability variation obtained for each of residual oil are 1,48E-03cm/dt, 1,15E-03 cm/dt, 1,01E-03 cm/dt.

Kata kunci: residual oil, penetration value, ITS, UCS, permeability


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Residu oli (oli bekas) dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia seperti industri,

pertambangan, dan usaha perbengkelan. Oli bekas termasuk dalam limbah B3 (Bahan

Berbahaya dan Beracun) yang mudah terbakar sehingga bila tidak ditangani

pengelolaan dan pembuangannya akan membahayakan kesehatan manusia dan

lingkungan. Selain itu, oli bekas di dalamnya terkandung sejumlah sisa hasil

pembakaran yang bersifat asam dan korosif serta deposit dari logam berat yang

bersifat karsinogenik yang sangat berbahaya bagi lingkungan.

Residu oli merupakan hasil dari sisa proses daur ulang minyak pelumas bekas yang

tidak terpakai. Penelitian tentang pemanfaatan residu oli belum begitu digalakkan,

terutama pada perkerasan jalan raya. Padahal kebutuhan aspal di Indonesia

meningkat. Hingga di masa sekarang dorongan ekonomi tetap ada dan dorongan

kelestarian lingkungan, hal ini ditandai dengan semakin bertambahnya penelitian–

penelitian mengenai upaya pemanfaatan limbah pemurnian pelumas bekas.

Pemurnian minyak pelumas bekas merupakan suatu proses yang sangat menarik.

Minyak pelumas bekas diperbaharui dan dirancang untuk mengurangi dampak

lingkungan dari minyak yang digunakan. Pemurnian minyak adalah energy yang

efisien dan ramah lingkungan dengan menggunakan metode-metode pengolahan

minyak. Pemurnian minyak pelumas bekas bertujuan untuk mengkonversi menjadi

bahan yang dapat digunakan kembali. Dari yang semula minyak hanya digunakan

sekali, namun dalam hal ini dengan suatu proses sehingga dapat digunakan kembali.


commit to user

2

Pada penelitian ini digunakan split mastic asphalt (SMA) karena sebagian besar

pembangunan jalan di Indonesia menggunakan SMA, dengan agregat baru. Hal

tersebut mendorong penulis untuk melakukan penelitian agar hasil sisa proses daur

ulang minyak pelumas bekas dapat di manfaatkan. Sehingga dalam pencampuran

residu oli dengan aspal diharapkan dapat memberikan kontribusi yang berarti dalam

penghematan penggunaan aspal dan mempertahankan sifat-sifat aspal serta dapat

memudahkan dalam pelaksanaan perkerasan (workability). SMA adalah suatu lapisan

pada konstruksi jalan raya yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang

bergradasi senjang, dicampur, dihampar, dan dipadatkan secara panas dalam suhu

tertentu. SMA merupakan campuran agregat dengan gradasi senjang yang tersusun

atas agregat yang terdiri dari beberapa fraksi yaitu fraksi kasar, halus dan filler

dengan menggunakan bahan ikat aspal dan bahan tambah sellulosa.

Perkerasan jalan raya selalu mengalami pembebanan secara berulang yang

menyebabkan perkerasan mengalami kerusakan. Kerusakan yang tejadi pada

perkerasan bermacam-macam seperti cracking, deformasi, lubang dan lain

sebagainya. Untuk itu perlu dilakukan pengujian untuk mengetahui seberapa besar

kekuatan perkerasan yang ada. Pada penelitian ini pengujian yang dilakukan meliputi

pengujian kuat tarik, kuat tekan dan permeabilitas.

Konstruksi jalan beraspal di Indonesia yang beriklim tropis tidak lepas dari pengaruh

hujan dan temperatur akibat perubahan cuaca. Masuknya air atau udara yang berlebih

ke dalam campuran aspal akan menurunkan mutu campuran aspal. Dari sudut

pandang ini, maka pengendalian rongga (pori) dalam campuran aspal menjadi sangat

penting, terlebih pada lapis permukaan. Sebagai lapis permukaan, campuran aspal

berfungsi sebagai lapis aus (wearing course) yang kedap air. Hal ini berhubungan

dengan rongga dalam campuran yang dapat dinyatakan dengan suatu nilai

karakteristik permeabilitas campuran.


commit to user

3

Permeabilitas merupakan sifat yang menunjukkan kemampuan perkerasan untuk

dilalui atau dirembesi oleh fluida melalui hubungan antar pori dimana semakin kecil

angka pori, maka koefisien permeabilitas semakin besar. Parameter ini secara

langsung berpengaruh terhadap kekuatan material jalan itu sendiri. Oleh karena itu,

permeabilitas campuran aspal merupakan hal penting yang harus diperhatikan agar

dapat menghasilkan konstruksi perkerasan jalan yang mempunyai katahanan yang

baik.

Kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght) adalah kemampuan lapis

perkerasan untuk menahan beban berupa tarikan yang terjadi pada arah horizontal.

Uji kuat tarik tidak langsung digunakan untuk mengevaluasi kemungkinan terjadinya

retakan pada lapis perkerasan yang akan berpengaruh terhadap umur layan suatu lapis

perkerasan tersebut.

Perkerasan yang mengalami pembebanan dengan jangka waktu yang sangat cepat,

akan bersifat elastis, namun pembebanan yang terjadi cukup lama seperti on street

parking atau pada saat kendaraan mangkir menjadikannya bersifat plastis (viscous).

Oleh karena itu perlu dilakukan uji kuat tekan bebas (Unconfined Compressive

Strength) untuk mengetahui seberapa besar kemampuan perkerasan untuk menahan

beban tersebut, sehingga perkerasan dapat melayani lalu lintas sampai dengan umur

layan yang telah direncanakan.

Kuat tekan bebas (Unconfined Compressive Strength) adalah kemampuan lapis

perkerasan untuk menahan beban yang disebabkan oleh berat kendaraan yang

membebani perkerasan arah vertikal termasuk muatan dan pukulan roda akibat

permukaan perkerasan yang tidak rata.


commit to user

4

1.2. Rumusan Masalah

Bagaimanakah pengaruh nilai penetrasi dalam tinjauan Indirect Tensile Strength,

Unconfined Compressive Strength dan Permeabilitas apabila menggunakan residu oli

sebagai bahan modifikasi aspal pada campuran Split Mastic Asphalt?

1.3. Batasan Masalah

Agar penelitian ini dapat berjalan secara sistematis maka permasalahan yang ada

perlu dibatasi dengan batasan-batasan sebagai berikut :

1. Perkerasan lentur yang direncanakan adalah Split Mastic Asphalt (SMA)

2. Aspal yang digunakan adalah jenis aspal keras penetrasi 60/70 dicampur dengan

hasil pemurnian minyak pelumas bekas yang didapat dari PT. Wiraswasta

Gemilang Indonesia (WGI) Cibitung, Bekasi.

3. Agregat yang digunakan adalah agregat baru dari PT. Pancadarma Puspawira.

4. Gradasi yang digunakan spesifikasi SMA Grading 0/11, Bina Marga DPU (1997).

5. Serat sellulosa dengan typical properties 0.025 gr / cc.

6. Kadar penambahan serat sellulosa adalah 0,3% berat aspal.

7. Diadakan pencampuran aspal residu oli dengan aspal keras penetrasi 60/70

dengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% residu oli.

8. Pengujian ITST (Indirect Tensile Strength Test), UCST (Unconfined Compressive

Strength Test), dan permeabilitas.

1.4. Tujuan Penelitian

Mengetahui pengaruh nilai penetrasi dalam tinjauan Unconfined Compressive

Strength, Indirect Tensile Strength dan Permeabilitas apabila menggunakan residu oli

sebagai bahan modifikasi aspal pada campuran Split Mastic Asphalt


commit to user

5

1.5. Hipotesa

Penggunaan residu oli sebagai bahan tambah aspal diharapkan dapat menghasilkan

kinerja yang baik pada kuat tekan, kuat tarik dan permeabilitas campuran Split Mastic

Asphalt. Dengan penambahan residu oli pada aspal diharapkan perkerasan akan lebih

kedap air dan menjadikan perkerasan memiliki daya tahan yang baik terhadap kuat

tekan dan kuat tarik.

1.6. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

a. Manfaat teoritis

- Pemanfaatan bahan terbuang menjadi bahan yang berguna sehingga dapat

memberikan kontribusi ilmiah pengembangan ilmu pengetahuan dalam

bidang Rekayasa Jalan Raya.

- Menambah pengetahuan sejauh mana residu oli dapat digunakan sebagai

bahan tambah pada perkerasan Split Mastic Asphalt (SMA)

- Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik mengenai karakteristik kuat

tekan, kuat tarik dan permeabilitas dengan metode Hot Mix.

b. Manfaat praktis

- Menambah alternatif pilihan penggunaan bahan perkerasan yang lebih

ekonomis dan ramah lingkungan.

- Mengatasi masalah limbah pelumas bekas dan dampak lingkungan.


commit to user

6

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Konstruksi perkerasan jalan pada dasarnya merupakan perpaduan antara material

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

(Sukirman, 1999)

Dibanding campuran aspal beton, Split Mastic Asphalt (SMA) mempunyai

beberapa keunggulan, antara lain : stabilitas yang tinggi, tahan terhadap bleeding,

awet dan tahan lama, serta lebih flexible terhadap fatigue. (Khaeruddin, 1990).

Namun SMA juga mempunyai kekurangan yaitu pemakaian kadar aspal yang

tinggi. Akibat pemakaian kadar aspal yang tinggi pada campuran Split Mastic

Asphalt harus distabilkan dengan menambahkan bahan tambah (additive) berupa

serat sellulosa, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk memakai bahan tambah

lain.

Split Mastic Asphalt (SMA) biasanya dicampur, dihampar, dan dipadatkan secara

hot mix pada suhu tertentu. Dalam penelitian ini digunakan bahan tambah berupa

residu oli yang bertujuan untuk mengurangi penggunaan aspal, sehingga

diharapkan dapat menghemat dari segi biaya. Residu yang digunakan dalam

penelitian ini merupakan residu hasil proses pemurnian minyak pelumas bekas,

dalam hal ini residu oli mempunyai nilai viskositas rata–rata produksi perhari 200

Pa.s dan spesifik grafity 0.97 gr/cm3 dengan suhu pemanasan 300˚ C.

(PT. Wirastama Gemilang Indonesia, 2008)

Sellulosa adalah serat alam yang berasal dari tumbuhan baik yang diambil dari

biji, batang maupun daunnya. Serat sellulosa mempunyai diameter 2 – 20 nm dan

panjang 100 – 40.000 nm. Serat sellulosa mempunyai sifat antara lain tahan

terhadap panas sehingga menjadikan struktur yang stabil dan awet, meningkatkan


commit to user

7

kohesi dari bitumen sehingga daya rekat akan semakin lebih kuat, tahan terhadap

bakteri dan jamur serta meningkatkan viscositas bitumen agar tidak terjadi binder

drainage (Suprijono, 1978).

Konsumsi minyak pelumas (oli) di Indonesia, baik untuk otomotif maupun mesin-

mesin industri mencapai 650 juta liter per tahun dengan peningkatan sekitar 7-10

persen per tahun. Dengan asumsi oli yang terbakar atau terbuang dalam

pemakaian mencapai 20%, maka dalam satu tahun diperoleh supply oli bekas

sebesar 520 juta liter per tahun atau 1.420 kiloliter per hari. (Ditjen Migas)

Aspal residu oli bekas sering disalahartikan dengan aspal residu. Pada

kenyataannya keduanya sangat berbeda, karena yang dimaksud dengan aspal

residu adalah sisa hasil penyulingan aspal yang terdiri dari aspal dan bahan-bahan

lain sebagai penyusun. Sedangkan residu oli adalah oli bekas yang sudah melalui

proses pemurnian dengan cara dewatering, de fueling dan destilasi sehingga akan

didapatkan bahan oli murni.

Bahan peremaja aspal lama yang digunakan adalah Residu Oli Bekas (ROB-50)

yang tersusun dari tiga komponen antara lain ROB, aspal minyak berupa aspal

keras dan miyak tanah dengan persentase masing-masing campuran tersebut

berurutan 5%, 30%, dan 20%. Dari hasil penelitian tersebut menyatakan bahwa

penggunaan peremaja ROB-50 dengan konsentrasi 1.1%, 1.2%, dan 1.3% dengan

ditambahkan aspal baru penetrasi 60/70 dari 0% hingga 1.0% terhadap total

campuran dapat digunakan untuk meremajakan karakteristik aspal lama hingga

memenuhi persyaratan aspal keras penetrasi 60/70. Perubahan karakteristik aspal

lama tersebut meliputi peningkatan penetrasi sebesar 264%, 272%, dan 284%.

Penurunan titik lembek sebesar 86.2% dan 81.3% dan perbaikan nilai daktilitas

hingga memenuhi persyaratan yang mengalami peningkatan lebih dari 370.4%.

Kinerja peremaja ROB-50 dalam campuran sangat efektif dalam memobilisir dan

menurunkan viskositas aspal secara cepat dan menyeluruh sehingga dapat mengisi

rongga-rongga dalam campuan. Dari penelitian tersebut didapatkan bahwa

campuran jalan aspal lama dengan kadar aspal yang tinggi (7.88%), karakteristik


commit to user

8

campuran dapat diperbaiki dengan ROB-50 hingga memenuhi persyaratan lapis

aspal beton (laston) tanpa diperlukan penambahan aspal baru. (Ismanto, 1997)

Komposisi kandungan residu oli terdiri dari 75-80% stok minyak dasar, 5-10%

bahan bakar, 1% kotoran, 10-20% zat additive, 5-10% air. Dari unsur kandungan

tersebut bercampur menjadi satu dan untuk memperoleh base oil harus dilakukan

proses pemurnian oli bekas dengan menambahkan zat additive yang kemudian

dari proses pemurnian tersebut dihasilkan sisa daur ulang yang berupa residu oli

yang digunakan dalam penelitian ini sebagai bahan pengikat pada split mastic

asphalt. (Seqhuola. W , 2007)

Metode perkerasan HMA dilakukan berdasarkan asumsi bahwa retak kelelahan

umumnya berawal dari lapisan bawah karena tegangan/regangan tarik yang

berlebihan, dan kemudian menyebar ke permukaan di atasnya. Namun, retak

kelelahan juga dapat berawal dari bawah ke atas ataupun dari atas ke bawah

tergantung lokasi pada lapisan HMA yang mengalami tegangan dan regangan

tarik horisontal maksimum. Banyak faktor seperti struktur perkerasan dan

konfigurasi beban roda, mempengaruhi lokasi dan besarnya retak kelelahan

berhubungan dengan tegangan tarik. Tegangan membujur dan melintang antara

perkerasan dan ban sangat mempengaruhi regangan tarik maksimum pada lapisan

HMA, dan regangan tarik maksimum dapat terjadi di atas atau di bawah (atau

pada keduanya) lapisan HMA, sehingga mempengaruhi retak awal atas ke bawah

dan/atau bawah ke atas (Hu dan Walubita, 2008).

Perkerasan jalan raya sering mengalami retak yang disebabkan oleh pengulangan

beban yang akan menyebabkan adanya gaya tarik pada perkerasan. Berbeda

dengan beban tekan yang secara empiris dapat diperoleh dengan pengujian

Marshall secara langsung, besarnya beban tarik tidak dapat dilakukan pengujian

secara langsung dengan Marshall, padahal pada kondisi lapangan justru beban

tarik yang sering menyebabkan retak terutama pada bagian bawah lapisan

perkerasan. Namun untuk mendapatkan pembebanan gaya tarik aspal yang terjadi

di lapangan sangat sulit sehingga metode yang paling sesuai untuk mengetahui


commit to user

9

gaya tarik dari split mastic asphalt adalah dengan menggunakan metode Indirect

Tensile Strenght Test di laboratorium.

Kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strenght) adalah kemampuan lapis

perkerasan untuk menahan beban berupa tarikan yang terjadi pada arah horizontal.

Uji kuat tarik tidak langsung digunakan untuk mengevaluasi kemungkinan

terjadinya retakan yang terjadi pada lapis perkerasan. (Rachman W,2010)

Pemberian beban yang berkelanjutan (berulang) akan mengakibatkan kenaikan

tegangan (stress) yang akan diikuti pula dengan kenaikan regangan (strain),

sampai pada regangan tertentu, yaitu keadaan saat benda uji mulai runtuh

(mengalami retak) yang berarti tegangan yang terjadi merupakan tegangan

maksimum. Pada keadaan tegangan maksimum dan regangan tertentu ini benda

uji dianggap mengalami gaya tarik tidak langsung. Setelah benda uji runtuh / retak

maka besarnya tegangan yang diperlukan sampai benda uji hancur (pecah) akan

semakin turun, tetapi regangan yang terjadi justru akan semakin besar. Hal ini

disebabkan oleh ikatan dalam benda uji semakin turun karena sudah mengalami

retak yang berakibat pada pecahnya / hancurnya benda uji. (Abojaradah et al,

2009).

Unconfined Compressive Strength adalah pengujian secara tidak langsung untuk

menentukan besarnya kekuatan tekan bebas pada suatu campuran perkerasan.

Pengujian ini dilakukan dengan alat uji dimana pembebanan berupa plat yang rata

dan diberikan penekanan secara aksial atau tegak lurus dengan arah pemadatan.

Kekuatan tekan bebas adalah besarnya beban aksial persatuan luas pada benda uji

mengalami keruntuhan atau regangan aksialnya mencapai 20 %. ( Esghier, 1984)

Kuat tekan bebas (Unconfined Compressive Strength) adalah kemampuan lapis

perkerasan untuk menahan beban secara vertikal yang disebabkan oleh berat

kendaraan termasuk muatan yang membebani perkerasan serta pukulan roda

akibat permukaan perkerasan yang tidak rata. Uji kuat tekan bebas digunakan

untuk mengevaluasi kemungkinan terjadinya kerusakan perkerasan akibat

pembebanan yang terlalu lama pada perkerasan. Besarnya beban kendaraan yang


commit to user

10

disalurkan oleh roda kendaraann yang merupakan beban tekan yang diterima

perkerasan. Akan tetapi, pembebanan yang terjadi secara terus-menerus yaitu pada

saat kendaraan berhenti terlalu lama di atas perkerasan misalnya pada saat kondisi

on street parking atau saat kendaraan mangkir. Serta adanya perubahan cuaca dan

waktu akan menyebabkan perkerasan menjadi viskos sehingga berpengaruh

terhadap nilai kuat tekan perkerasan.

Permeabilitas adalah sifat yang menunjukkan kemampuan material untuk

meloloskan zat alir (fluida) baik gas maupun cair. Rongga sangat penting dan

memberi pengaruh terhadap permeabilitas di dalam perkerasan yang dapat

mengakibatkan oksidasi dan penguapan pada bahan ikatnya. (Ariwibowo, 2003)

Dalam hal ini penelitian digunakan residu oli hasil pemurnian minyak pelumas

bekas sebagai campuran bahan pengikat pada campuran SMA. Adapun variasi

yang diberikan yaitu 5% residu oli dengan 95% aspal, 10% residu oli dengan 90%

aspal, 15% residu oli dengan 85% aspal, 20% residu oli dengan 80% aspal, 25%

residu oli dengan 75% aspal serta dilakukan pengujian UCS, ITS, dan

permeabilitas.

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Pembebanan Pada Perkerasan Jalan

Lapisan perkerasan adalah suatu lapisan yang terletak di atas tanah dasar yang

telah dipersiapkan dengan pemadatan dan berfungsi sebagai pemikul beban di

atasnya dan kemudian disebarkan ke badan jalan (tanah dasar).

Tujuan utama pembuatan struktur perkerasan jalan adalah untuk mengurangi

tegangan atau tekanan akibat beban roda sehingga mencapai tingkat nilai yang

dapat diterima oleh tanah yang menyokong tanah tersebut.


commit to user

11

Ketika kendaraan bergerak, timbul tegangan dinamis akibat pergerakan kendaraan

ke atas dan ke bawah karena ketidakrataan perkerasan, beban angin, dan

sebagainya. Intensitas tegangan statis dan dinamis terbesar terjadi dipermukaan

perkerasan dan terdistribusi dalam bentuk pyramid dalam arah vertical pada

seluruh ketebalan struktur perkerasan. Makin ke bawah makin kecil beban yang

telah terdistribusi, sehingga lapis tanah dasar tidak mengalami distorsi atau rusak.

Untuk lebih jelasnya disajikan dalam Gambar 2.1 di bawah ini.

Sumber : Wignall, 2003

Gambar 2.1. Distribusi beban pada struktur jalan

Banyak hal yang menyebabkan rusaknya perkerasan jalan, salah satunya adalah

karena beban tarik. Beban tarik sering menyebabkan adanya retak, terutama

diawali dengan adanya retak awal (crack initation) pada bagian bawah lapisan

perkerasan yang kemudian akan menjalar ke permukaan. Untuk mengetahui

karakteristik material perkarasan lentur dilapangan mulai dikembangkan dengan

analisa dilaboratorium agar tercapai mix desain yang tepat.

2.2.2. Struktur Perkerasan Jalan

Konstruksi perkerasan lentur yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai

bahan pengikat. Lapisan-lapisan perkerasannya bersifat memikul dan

menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar. (Sukirman, 1992)

Beban lalu lintastersebar padaperkerasan

Deformasi

Gaya tarik

Base course

Sub base course

Wearing course

Beban lalu lintas

Gaya tarik

Reaksi perlawanaan pada lapis tanah dasar(Subgrade)

Tanah dasar


commit to user

12

Fungsi lapisan-lapisan tersebut memiliki fungsi dan sifat-sifat yang berbeda-beda.

Pada umumnya perkerasan lentur terdiri dari empat lapis konstruksi material jalan

yang terdiri seperti pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Struktur Perkerasan lentur

a. Lapis Permukaan (Surface Course)

Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, terdiri

dari lapis aus (wearing course) yang berfungsi :

Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat (anti selip)

Berfungsi sebagai lapisan aus, yaitu lapisan yang makin lama makin tipis

karena langsung bersentuhan dengan roda-roda kendaraan lalu lintas.

Dan lapis antara (binder course), yang berfungsi :

Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk

mengurangi tegangan pada lapisan bawah lapisan jalan.

Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air, sehingga

melindungi stuktur perkerasan jalan dari perubahan cuaca.

Menyediakan permukaan jalan yang baik dan rata sehingga nyaman

dilalui.

Selain itu, bahan untuk lapis permukaan umumnya sama dengan bahan untuk

lapis pondasi dengan persyaratan yang lebih tinggi. Penggunaan bahan aspal

diperlukan agar lapisan dapat bersifat kedap air, disamping itu, bahan aspal

sendiri memberikan bantuan tegangan tarik, yang berarti mempertinggi daya

dukung lapisan terhadap beban roda. Pemilihan beban untuk lapis permukaan

Lapis aus

Tanah dasar

Lapis antaraLapis permukaan

Lapis pondasi bawah

Lapis pondasi atas


commit to user

13

perlu mempertimbangkan kegunaan, umur rencana, serta pentahapan

konstruksi agar dicapai manfaat sebesar-besarnya dari biaya yang dikeluarkan.

b. Lapis Pondasi Atas (Base Course)

Lapis pondasi atas adalah bagian dari perkerasan yang terletak antara lapis

permukaan dan lapis pondasi bawah atau dengan tanah apabila tidak

menggunakan lapis pondasi bawah, yang berfungsi :

Lapis pendukung bagi lapis permukaan

Pemikul beban horizontal dan vertikal

Lapis perkerasan bagi lapis pondasi bawah

Bahan-bahan untuk lapis pondasi harus cukup kuat dan awet sehingga dapat

menahan beban-beban roda. Sebelum menentukan bahan untuk digunakan

sebagai bahan pondasi, hendaknya dilakukan penyelidikan dan pertimbangan

sebaik-baiknya sehubungan dengan persyaratan teknik.

c. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)

Lapis pondasi bawah adalah bagian perkerasan yang terletak antara lapis

pondasi dan tanah dasar, yang berfungsi :

Lapis pencegah masuknya tanah dasar ke lapis pondasi

Lapis pertama pada pembuatan perkerasan

Mengurangi tebal lapisan di atasnya yang lebih mahal

Melindungi lapis tanah dasar langsung setelah terkena udara.

Lapis pondasi bawah diperlukan sehubungan dengan terlalu lemahnya daya

dukung tanah dasar terhadap roda-roda alat berat (terutama pada saat

pelaksanaan konstruksi) atau karena kondisi lapangan yang memaksa harus

segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca.

d. Tanah Dasar (Sub Grade)

Tanah dasar (Subgrade) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah

galian atau permukaan tanah yang setelah dipadatkan dan merupakan


commit to user

14

permukaan tanah dasar untuk perletakan bagian-bagian perkerasan lainnya.

Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung pada

sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar yang di antaranya berfungsi :

Pemberi daya dukung terhadap lapisan di atasnya

Sebagai tempat perletakan pondasi jalan.

Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi 3

jenis konstruksi perkerasan, yaitu :

a) Konstruksi perkerasan lentur (fleksible pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Disebut “lentur” karena

konstruksi ini mengijinkan terjadinya deformasi vertikal akibat beban lalu

lintas. Fungsi dari lapisan ini adalah memikul dan mendistribusikan beban lalu

lintas dari permukaan sampai ke tanah dasar.

b) Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakan semen (portland cement) sebagi bahan pengikat. Disebut

“kaku” karena pelat beton tidak terdefleksi akibat beban lalu lintas dan

didesain untuk umur 40 tahun sebelum dilaksanakan rekonstruksi besar-

besaran. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton dengan atau

tanpa tulangan yang diletakkan diatas tanah dasar dengan atau tanpa lapis

pondasi bawah.

c) Konstruksi perkerasan komposit (composit pavement), yaitu perkerasan yang

mengkombinasikan antara PC dan aspal sebagai bahan pengikatnya.

Penyusunan lapisan komposit terdiri dari dua jenis. Perkerasan jenis pertama

merupakan penggabungan secara berlapis antara perkerasan lentur

(menggunakan aspal sebagai bahan pengikat) dan perkerasan kaku

(menggunakkan PC sebagai bahan pengikat).

2.2.3. Bahan Penyusun Lapis Split Mastic Asphalt (SMA)

Split Mastic Asphalt (SMA) merupakan salah satu jenis perkerasan lentur yang

umum digunakan di Indonesia. SMA merupakan suatu lapisan pada konstruksi

jalan raya yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi


commit to user

15

senjang dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu

tertentu. Pembuatan lapis SMA dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapisan

permukaan atau lapis antara pada perkerasan jalan raya yang mampu memberikan

sumbangan daya dukung terukur yang dapat melindungi konstruksi di bawahnya

Campuran SMA ini pertama kali diperkenalkan di Jerman sekitar tahun 1960-an,

dan saat ini telah tumbuh dan berkembang menjadi sebuah teknologi konstruksi

jalan raya yang dipakai diseluruh penjuru dunia. Di Indonesia campuran SMA ini

baru diperkenalkan pada tahun 1980-an, yang diharapkan dapat mampu mengatasi

salah satu kendala utama yang dihadapi, yaitu dapat meningkatkan umur teknis

jalan. Pemegang otoritas jalan di Indonesia pada tahun 1990-an awal memasukkan

teknologi Split Mastic Asphalt dengan bahan tambah serat (SMA + S) menjadi

salah satu spesifikasi nasional lapis perkerasan jalan. (Lisminto dan As’ad, 1993).

Tabel 2.1. Spesifikasi Split Mastic Asphalt

1 Aspal penetrasi 60/70

2 Stabilisasi bahan tambah min 0.3% dari berat total campuran

3 Kadar rongga dalam campuran (VIM) 3% - 5%

4 Stabilitas Marshall > 750 kg

5 Kelelahan (flow) 2 mm – 4 mm

6 Marshall Quotient 190 – 300 kg/mm

Sumber: Spesifikasi Split Mastic Asphalt menurut Bina Marga (1997)

Dibandingkan dengan aspal beton, campuran SMA mempunyai beberapa

kelebihan terutama, antara lain :

a. Mempunyai permukaan yang kasat dan homogen, sehingga friction lebih

tinggi dan aman. Untuk lalu lintas luar kota dengan kecepatan yang relative

tinggi atau didaerah kota-kota besar yang lalu lintasnya dengan muatan yang

sarat.

b. Lebih fleksibilitas terhadap fatigue atau tanah dasar yang kurang mantap.

c. Lebih tahan terhadap bleeding, drain out dari aspal dan pembebanan yang

cukup berat.


commit to user

16

d. Lebih tahan terhadap sinar ultra violet atau oksidasi disebabkan kadar aspal

yang tinggi sehingga umur rencana yang diharapkan menjadi lebih lama.

e. Karena muatan lalu lintas pada umumnya tidak terukur pembebanannya di

Indonesia maka lebih menguntungkan untuk diterapkan di Indonesia

2.2.3.1. Agregat

Agregat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu menggunakan Agregat Segar

(Fresh Aggregate). Yang perlu diperhatikan jika agregat dicampur aspal adalah

partikel-partikel antar agregat harus terikat satu sama lain oleh aspal.

Agregat didefinisikan sebagai batu pecah, kerikil, pasir atau komposisi mineral

lainya, baik yang berupa hasil pengolahan (penyaringan, pemecahan) yang

merupakan bahan baku utama konstruksi perkerasan jalan. Pada perkerasan SMA

yang dibuat melalui proses pencampuran panas, agregat kasar mengisi 70% berat

campuran. Oleh karena itu perlu diperhatikan dengan baik kualitas agregat yang

akan dipakai, yaitu dengan memperhatikan sifat – sifat dari agregat tersebut

seperti gradasi dan ukuran butir, kebersihan, bentuk dan tekstur permukaan,

kekuatan dan porositas. Diperlukan pemeriksaan laboratorium mengenai mutu

dari agregat itu sendiri.

Menurut proses pengolahannya agregat dapat dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu :

1. Agregat Alam (Natural Aggregate)

Agregat yang dapat diambil langsung dari alam tanpa proses pengolahan dan

dapat langsung dipakai sebagai bahan perkerasan jalan. Agregat alam yang

banyak digunakan sebagai bahan penyusun perkerasan adalah kerikil dan

pasir.

2. Agregat dengan Pengolahan

Agregat yang berasal dari mesin pemecah batu. Pengolahan ini bertujuan

untuk memperbaiki gradasi agar sesuai dengan ukuran yang diperlukan,

membentuk bentuk yang bersudut dan bertekstur kasar.

3. Agregat Buatan


commit to user

17

Agregat ini dibuat dengan alasan khusus, yaitu agar mempunyai daya tahan

tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstrusi jalan.

Menurut ukuran agregat dapat dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu :

1. Agregat Kasar (Coarse Agregate)

Adalah agregat yang tidak lolos saringan 2,36 mm.

2. Agregat Halus (Fine Agregate)

Adalah agregat yang lolos saringan 2,36 mm dan tertahan saringan No. 200.

3. Filler

Adalah bagian dari agregat yang lolos saringan No. 200 (<75 m).

Sifat agregat memberikan pengaruh yang penting pada campuran SMA. Sifat

agregat tersebut antara lain adalah gradasi. Gradasi adalah pembagian ukuran

agregat. Gradasi agregat dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu :

1. Gradasi Seragam (Uagregat niform Gradation)

Adalah gradasi dengan ukuran butir yang hampir sama.

2. Gradasi Baik (Well Gradation)

Adalah agregat dengan ukuran butir dari besar ke kecil dengan porsi yang

hampir seimbang.

3. Gradasi Senjang (Gap Gradation)

Adalah gradasi dimana ada bagian tertentu yang dihilangkan sebagian.

Gradasi yang digunakan dalam SMA adalah gradasi senjang (Spesifikasi Bina

Marga 1997) dengan memaksimalkan interaksi diantara fraksi kasar dalam suatu

campuran untuk mendapatkan nilai stabilitas yang tinggi dan tahan terhadap gaya

geser dari campuran.

Sebagai contoh gradasi Bina Marga grading 0/11 yang disajikan pada Tabel 2.2.

Pada gradasi Bina Marga agregat yang lolos saringan berdiameter 2 mm tidak

lebih dari 30 %. Komposisi agregat didominasi oleh agregat besar, yaitu agregat

yang lolos saringan 9.5 mm dan 4.75 mm. Komposisi inilah yang membuat

diperlukannya kadar aspal cukup tinggi untuk mengisi rongga udara diantara


commit to user

18

susunan agregat sehingga mempengaruhi stabilitas campuran. Sempitnya ruang

antara batas atas dan batas bawah yang disyaratkan membuat perlunya katelitian

dalam membuat komposisi agregat, karena bila grafik keluar dari batas yang telah

ada, akan membuat nilai stabilitas yang diinginkan tidak tercapai.

Tabel 2.2. Spesifikasi Gradasi SMA Grading 0/11Diameter ayakan (mm ) 12.7 9.5 4.75 2.36 0.6 0.30 0.075

Lolos ayakan ( % ) 100 50-100 30-50 20-30 13-25 10–20 8-13

Sumber : Spesifikasi SMA Grading 0/11, Puslitbang Jalan Ditjend Bina Marga DPU ( 1997 )

Agregat yang akan digunakan sebagai bahan perkerasan jalan tergantung dari:

Tersedianya bahan setempat

Mutu bahan

Bentuk/jenis konstruksi yang digunakan

Dapat atau tidaknya agregat yang akan digunakan untuk kontruksi perkerasan

ditentukan berdasarkan hasil pemeriksaan atau penelitian laboratorium sebagai

berikut:

a. Ukuran dan Gradasi ( Size and Grading )

Ukuran maksimum agregat menunjukkan ukuran saringan terkecil yang dapat

di lalui 100% agregat tersebut: saringan “nominal maksimum size”, adalah

ukuran saringan kira-kira 90% dari bahan agregat. Ukuran maksimum agregat

ikut menentukan tebal minimum lapis perkerasan yang mungkin dapat

dilaksanakan. Ukuran gradasi agregat selalu dapat di periksa dengan

menggunakan spesifikasi yang menentukan pembagian butiran. Agregat

kadang-kadang kita golongkan berdasarkan gradasinya antara lain sebagai

berikut:

Agregat bergradasi pekat/rapat (dense grade)

Agregat bergradasi renggang/terbuka (open grade)

Agregat bergradasi seragam (single size)

Agregat bergradasi halus (fine grade)

Agregat bergradasi celah (gap grade)


commit to user

19

b. Daya Tahan Agregat

Daya tahan agregat merupakan ketahanan agregat terhadap adanya penurunan

mutu akibat proses mekanis dan kimiawi. Agregat dapat mengalami degradasi

yaitu perubahan gradasi, akibat pecahnya butir-butir agregat. Kehancuran

agregat dapat disebabkan oleh proses mekanis, seperti gaya-gaya yang terjadi

selama proses pelaksanaan perkerasan jalan (penimbunan, pemnghamparan,

pemadatan), pelayanan terhadap beban lalu lintas, dan proses kimiawi, seperti

pengaruh kelembaban, kepanasan, serta perubahan suhu sepanjang hari.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat degradasi yang terjadi sangat

ditentukan oleh jenis agregat, gradasi campuran, ukuran partikel, bentuk

agregat dan besarnya energy yang dialami oleh agregat tersebut. Dengan

adanya degradasi akan menyebabkan daya adhesi dan kohesi aspal menjadi

lemah yang akan berpengaruh pada masa layan perkerasan.

Daya tahan agregat terhadap beban mekanis diperiksa dengan melakukan

pengujian abrasi menggunakan alat Los Angeles Abration. Gaya mekanis pada

pemeriksaan dengan alat abrasi Los Angeles diperoleh dari bola-bola baja

yang dimasukkan bersama dengan agregat yang hendak diuji.

Dari percobaan tersebut dapat di ambil suatu batasan dan penggolongan

perkerasan dari ukurabn agregat antara lain:

a. Agregat keras mempunyai nilai abrasi ≤ 20%

b. Agregat lunak mempunyai nilai abrasi > 50%

Di dalam pelaksanaan kontruksi penggunaan agregat di batasi antara lain

sebagai berikut:

Untuk lapisan sub-base, masih dapat digunakan agregat yang mempunyai

abrasi < 50%

Untuk lapisan base masih dapat digunakan agregat yang mempunyai nilai

abrasi ≤ 49%

Untuk lapisan surface, nilai abrasi terabai karena pada lapisan surface nilai

abrasi sangat besar. Nilai abrasi terabai pada konstruksi sebagai berikut


commit to user

20

1. Kontruksi beton aspal

2. Kontruksi asbuton campuran panas

3. Kontruksi asbuton campuran dingin, nilai abrasi ≤ 40%

4. Kontruksi penetrasi macadam

5. Kontruksi surface dressing (surface treatment), nilai penetrasi ≤ 30%

Bahan tersebut dapat berubah sesuai spesifikasi yang digunakannya. Agregat

mempunyai nilai abrasi maksimum > 50%, yang dapat digunakan pula sebagai

lapisan improved sub-grade.

Daya tahan terhadap proses kimiawi diperiksa dengan pengujian soundness

atau dinamakan juga pengujian sifat kekekalan bentuk batu terhadap larutan

Natrium Sulfat (NaSO4) dan larutan magnesium Sulfat (MgSO4). Agregat

yang unsound umumnya tidak awet sehingga tidak dapat digunakan sebagai

bahan perkerasan aspal, khususnya bahan tersebut tidak terlindungi dari

pengaruh cuaca. Percobaan mengenai keawetan/ kemuluran bahan (soundness

test ) merupakan petunjuk mengenai ketahanan terhadap cuaca dari agregat

yang berbutir halus atau kasar. Percobaan ini dilakukan terhadap jenis agregat

yang berdasarkan data-data belum terukur daya tahan terhadap kehancuran

akibat larutan Sodium Sulfat/ Natrium Sulfat (NaSO4) dan larutan

magnesium Sulfat (MgSO4), seperti hasil dari asap kendaraan bermotor.

Perkerasan yang terabsorbsi NaSO4 dan MgSO4 akan menyebabkan

campuran menjadi kurang memiliki daya tahan terhadap cuaca akibat dari

selimut aspal yang tipis. Sebagai kesimpulan, bahwa agregat yang mudah

hancur akan berakibat terhadap:

Kestabilan konstruksi (gradasi dapat berubah pada masa layan)

Keawetan konstruksi jalan

d. Daya Pelekatan Terhadap Aspal (affinity for asphalt)

Stripping yaitu pemisahan aspal dari agregat akibat pengaruh air dan dapat

membuat bahan tersebut tidak sesuai lagi untuk digunakan pada perkerasan

aspal. Jadi bahan tersebut dapat dikatakan senang terhadap air (sifat

hydrophylic). Contoh agregat yang mempunyai sifat hydrophilic adalah:


commit to user

21

agregat yang menunjukan sifat terhadap ketahanan yang tinggi terhadap

pemisahan film (film stripping) biasanya merupakan asapal.

Agregat yang tergolong batuan kapur (limestone), dolomite adalah salah satu

contoh agregat yang mempunyai sifat ketahanan yang tinggi terhadap

pemisahan aspal film. Hal tersebut di atas merupakan suatu usaha untuk

mencegah penggunaan agregat yang menguntungkan terhadap asphalt-

stripping.

Beberapa persyaratan pelekatan aspal pada agregat 95% ( 95% atau 95%-

100%). Sebagai kesimpulan dari tes tersebut bahwa tidak semua agregat keras

baik untuk kontruksi lapis permukaan. Bila hal tersebut dipaksakan, maka

besar kemungkinan setelah jalan dilewati kendaran, agregat akan lepas

(disintregasi).

e. Bentuk Butiran ( Particle Shape )

Bentuk agregat pada umumnya:

Bentuk bulat

Bentuk pipih

Bentuk kubus atau segi banyak

Pada kontruksi pekerasan jalan, bentuk butiran mempunyai beberapa pengaruh

langsung/ tidak langsung antara lain:

Mempengaruhi cara pengerjaan campuran

Merubah kemampuan pemadatan, dalam mencapai kepadatan atau density

yang di tentukam

Mempengaruhi kekuatan perkerasan aspal

Bentuk agregat bulat/ lonjong kurang memberikan ikatan satu sama lainnya,

berhubung pertemuan antara butiran hanya merupakan titik singgung saja, dan

umumnya butiran yamg bulat atau lonjong mempunyai permukaan yang licin

sehingga mudah bergerak (mengadakan gerakan) bila terkena beban di

atasnya. Butiran bulat/ lonjong masih dapat digunakan bila butiran tersebut


commit to user

22

mempunyai gradasi yang pekat/rapat (dense graded) dan penempatan

dianjurkan terbatas pada lapisan yang agak jauh dari pengaruh beban yaitu

pada lapisan sub-base.

Butiran agregat yang pipih, walaupun bentuknya banyak bersudut/tidak bulat

dan permukaan kasar, tapi pengaruhnya tehadap kontruksi kurang memberikan

ikatan satu sama lainya (interlocking) dan kemungkinan karena tipisnya akan

tambah pecah apabila kena beban sehingga akan merubah gradasi agrgegat

dalam lapisan kontruksi, sehingga mengganggu kestabilan.

Bentuk butiran kubus adalah bentuk butiran yang dianjurkan dalam

pelaksanaan kontruksi perkerasan, dengan alasan bahwa bentuk kubus tersebut

selain memberikan ikatan (interlocking) satu sama lain, juga merupakan

permukaan yang kasar memberikan gesekan yang besar terhadap antara

agregat sehingga kestabilan kontruksi dapat tercaapai. Kekuatan campuran

pada umumnya tergantung pada jenis agregat pecah (nilai abrasi, daya

pelapukan, dan daya lekat pada aspal). Cara pengerjaan mudah atau tidaknya

tergantung dari bentuk butiran. Di dalam pelaksanaan batasan penggunaan

butiran masih boleh mendapat pertimbangan antara lain:

Untuk lapisan sub-base bentuk bulat masih dapat digunakan

Untuk lapisan base, butiran bulat masih diperkenankan dengan beberapa

catatan: 10% masih diperbolehkan adanya agregat tapi agregat tersebut

minimal mempunyai satu bidang pecahan/terpecah dua

Untuk lapisan surface, agregat harus 100% terdiri dari berbentuk kubus.

f. Susunan Permukaan (Surface Texture)

Dalam kontruksi perkerasan jalan, susunan perkerasan masih mempunyai

pengaruh terhadap cara pengerjaan dan kekuatan campuran perkerasan aspal,

malahan kadang-kadang susunan permukaan seringkali dianggap lebih

penting dari bentuk butiran. Susunan permukaan yang kasar (seperti kertas

ampelas) mempunyai kecenderungan untuk menembah kekuatan campuran,

bila dibandingkan dengan permukaan yang licin, tetapi untuk mengatasi cara


commit to user

23

pengerjaan diperlukan tambahan aspal. Agregat dengan permukaan licin dapat

juga dilakukan dengan aspal film/tipis, tetapi tidak dapat memegang lapisan

aspal tersebut pada tempatnya, tidak seperti agregat dengan permukaan kasar.

g. Penyerapan (absorbtion)

Agregat berpori atau porous pada umumnya dapat mengabsortir sejumlah air,

bila direndam. Agregat yang digunakan sedikit banyak harus berpori, agar

dapat mengabsortir aspal, sehingga berbentuk suatu ikatan mekanis antara

film aspal dan butiran agregat. Pada pencampuran perkerasan, dimana agregat

mempunyai pori yang berlebih-lebihan diperlukan.

2.2.3.2. Bahan Pengisi (Filler)

Berdasarkan spesifikasi British Standard 594 (1985), filler adalah material yang

sebagian besar lebih kecil dari 0,075 mm (saringan no. 200).

Pada prakteknya filler berfungsi untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan

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

meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas

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

Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi. Terlalu tinggi

kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas

(brittle), dan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu

rendah kadar filler akan menyebabkan campuran terlalu lunak pada saat cuaca

panas.

2.2.4. Aspal

Aspal dikenal sebagai suatu bahan / material yang bersifat viskos atau padat,

berwarna hitam atau coklat, yang mempunyai daya lekat (adhesif ). Aspal

merupakan material hydrocarbon hasil lanjutan residu proses destilasi minyak

bumi yang bersifat termo plastis.


commit to user

24

Komposisi kimiawi aspal terdiri dari asphaltenes, resins, dan oils. Asphaltenes

terdiri dari senyawa hidrokarbon, merupakan material berwarna hitam atau coklat

tua yang tidak larut dalam n-heptane. Asphaltenes menyebar di dalam larutan

yang disebut maltene yang larut dalam heptanes, merupakan cairan kental yang

terdiri dari resins dan oils. Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat tua

yang memberikan sifat adhesi aspal, merupakan bagian yang mudah hilang selama

masa layan jalan, sedangkan oils yang berwarna lebih muda merupakan media

dari asphaltenes dan resin. Maltenes merupakan komponen yang mudah berubah

sesuai perubahan temperature dan umur layan. Durabilitas aspal merupakan fungsi

dari ketahanan aspal terhadap perubahan mutu kimiawi selama proses

pencampuran dengan agregat, masa pelayanan, dan proses pengerasan seiring

waktu atau umur perkerasan. (Sukirman, 2003).

Bahan pengikat (Asphalt) yang akan digunakan dalam perencanaan perkerasan

jalan, harus memenuhi persyaratan pemeriksaan.

a. Kepekaan Terhadap Temperatur

Aspal adalah bahan yang mempunyai sifat termoplastis, akan menjadi keras

jika temperaturnya berkurang dan akan lunak atau lebih cair jika

temperaturnya bertambah. Sifat ini harus diperhatikan agar aspal tetap

memiliki ketahanan terhadap cuaca dan dapat memenuhi kebutuhan lalulintas

serta tahan lama.

Kepekaan terhadap temperatura kan menjadi dasar perbedaan umur aspal

untuk menjadi retak atau mengeras. Parameter pengukur kepekaan aspal

terhadap temperatur adalah indeks penetrasi (Penetration Index=PI). PI dapat

dihitung dengan rumus :25

25loglog50

10

20

&

&

BR

oBR

T

CPenPen

PI

PI

Dimana: PI = indeks penetrasi

TR&B = temperature titik lembek aspal (oC)

Pen 25 oC = nilai penetrasi pada suhu 25 oC, pada pembebanan

selama 5 detik dengan beban 100 gram

PenR&B = nilai penetrasi pada suhu TR&B = 800


commit to user

25

Nilai PI antara -2 dan +2 adalah nilai PI yang umum dimiliki oleh aspal yang

digunakan untuk material perkerasan jalan.

b. Daya Ikat (sifat adhesi dan kohesi)

Aspal memiliki adhesi dapat diartikan bahwa aspal mampu mengikat agregat

sampai didapatkan ikatan yang baik antara agregat dan aspal. Sedangkan sifat

kohesi aspal adalah aspal memiliki ikatan didalam molekulnya untuk

mempertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi pengikatan.

c. Daya tahan (durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal untuk mempertahankan sifat

asalnya akibat pengaruh cuaca selama umur layan jalan.

d. Kekakuan (stifnes)

Sifat kekakuan aspal sangat penting, karena aspal yang akan mengikat agregat

akan menerima beban yang cukup besar dan berulang-ulang. Pada proses

pelaksanaan, terjadi proses oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas

atau viskositas bertambah tinggi.

e. Sifat pengerjaan (workability)

Aspal yang dipilih lebih baik yang mempunyai workability yang cukup dalam

pengerjaan pengaspalan jalan. Hal ini akan mempermudah pelaksanaan,

penghamparan dan pemadatan untuk memperoleh lapisan yang padat dan kuat.

f. Kuat tarik (Tensile strength)

Aspal yang digunakan dalam perkerasan harus memiliki kuat tarik dan adhesi

yang cukup agar perkerasan yang dibuat tahan terhadap retak, stripping dan

raveling.

Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal padat atau keras dengan

penetrasi 60/70 dan mempunyai nilai karakteristik yang telah memenuhi

persyaratan yang ditetapkan Bina Marga berdasarkan Petunjuk Lapis Tipis Aspal

Beton (Flexible) Laston No. 12/PT/B/1983. Untuk lebih jelasnya, data atau nilai

karakteristik aspal dengan penetrasi 60/70 tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.3.

berikut ini:


commit to user

26

Tabel 2.3. Aspal dengan Penetrasi 60/70

No. Jenis PemeriksaanSyarat* Nilai

Karakteristik**Min. Max.

1 Penetrasi, 100gr, 250º C, 5 detik 60 79 70

2 Titik Lembek 48 58 48,5 ºC

3 Titik Nyala 200ºC - 350 ºC

4 Titik Bakar 200ºC - 370 ºC

5 Daktilitas, 25º C, 5 cm/menit 100 cm - >150 cm

6 Spesific Grafity 1 gr/cc - 1,039 gr/cc

7. Kelekatan Aspal 95% - 98%

Sumber : * Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya.** Penelitian

2.2.5. Residu Oli

Unsur kandungan residu oli terdiri dari LOBS (Lube Oil Base Stock) sebanyak

75-80%, 5-10% bahan bakar (fuel), <1% kotoran (sludge), 10-20% additive, 5-

10% air. Minyak pelumas bekas biasanya mengandung logam, larutan klorin, dan

zat-zat pencemar lainnya (Anonim, tersedia di: http://www.sequoia-

global.com/download.htm). Sedangkan sifatnya yang tidak dapat larut dalam air

dapat membahayakan habitat air, selain itu sifatnya juga mudah terbakar yang

merupakan karakteristik dari Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Oleh karena itu

sebelum digunakan, minyak pelumas bekas harus diolah agar diperoleh residu oli

yang akan digunakan sebagai bahan pengikat dan tidak membahayakan

lingkungan.

Residu yang digunakan dalam penelitian ini merupakan residu hasil dari proses

pemurnian minyak pelumas bekas, dalam hal ini residu oli mempunyai nilai

viskositas rata–rata produksi perhari 200 Pa.s dan spesifik grafity 0.97 gr/cm3

dengan suhu pemanasan 300⁰ C, (PT. Wiraswata Gemilang Indonesia, 2008).

Sebelum digunakan, minyak pelumas bekas terlebih dahulu diolah untuk

diperoleh residu oli. Prosesnya yaitu antara lain:


commit to user

27

a. Proses dewatering yaitu minyak pelumas bekas (oli bekas) diproses untuk

menghilangkan kadar air yang terkandung didalamnya.

b. Proses selanjutnya adalah de fuelling yang bertujuan untuk meghilangkan

bahan bakar yang mungkin terkandung didalamnya, (seperti solar, bensin).

Selanjutnya oli olahan dimasukkan dalam distilasi unit dan hidro finishing

unit. Dari proses distilasi unit ini masuk pada proses TFE (Thin Film

Evaporation) yang kemudian diperoleh hasil berupa residu oli yang berwarna

hitam pekat dimana nilai kadar C (carbon) lebih banyak dibandingkan dengan

aspal cair lainya. Dari proses inilah yang nantinya digunakan peneliti sebagai

bahan pengikat pada campuran split mastic aspal. Sedangkan yang berasal

dari proses hidro finishing unit dihasilkan oli murni yang akan digunakan

untuk proses selanjutnya yaitu perolehan minyak pelumas yang baru.

c. Distilasi adalah proses terakhir dari pemurnian oli yang menghasilkan heavy

base oil, medium base oil, low gas oil ynag digunakan sebagai base oil untuk

campuran utama pembuatan oli baru.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.3. di bawah ini:

Sumber : PT.Wiraswasta Gemilang Indonesia, Bekasi ( 2008 )

Gambar 2.3. Diagram Proses Pengolahan Minyak Pelumas Bekas

Furnace (water &light fraction)

Row gas oil(RGO)

USEDOIL

DEWATERING150O C

DEFUELLING

DESTILLATIONUNIT

HYDROFINISHINGUNIT

DISTILASI

BAHAN ASPHALT

Distiller (olie)

Thin Film Evaporator (TFE)

Heavy Gas Oil (HGO)

Medium Gas Oil (MGO)

Low Gas Oil (LGO)

Base Oil


commit to user

28

2.3. Karakteristik Campuran

2.3.1. Stabilitas

Menurut The Asphalt Institute, stabilitas adalah kemampuan campuran aspal

untuk menahan deformasi akibat beban yang bekerja, tanpa mengalami deformasi

permanen seperti gelombang, alur ataupun bleeding dinyatakan dalam satuan kg

atau lb. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat

Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Stabilitas terjadi dari hasil

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

aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan penggunaan

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

dalam jumlah yang cukup. Nilai stabilitas terkoreksi dihitung dengan rumus:

S = q × H × k × 0,454…....................………….......……………... ( Rumus 2.1 )

Dimana :

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

k = faktor kalibrasi alat

H = angka koreksi ketebalan

0,454 = konversi beban dari lb ke kg

2.3.2. Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCST)

Berbeda dengan nilai stabilitas yang bisa diperoleh dari pengujian Marshall, nilai

kuat tekan bebas pada perkerasan bertujuan untuk memperkirakan kekuatan

perkerasan dalam menopang beban statis yang bekerja padanya. Kuat tekan adalah

kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan beban yang ada secara vertikal

(beban statis), dinyatakan dalam kg atau lb. Besarnya beban kendaraan yang

disalurkan melalui roda kendaraan merupakan beban tekan yang diterima

perkerasan, sedangkan pembebanan tersebut berlangsung pada berbagai variasi

suhu karena adanya perubahan cuaca dan waktu. Perubahan suhu tersebut akan

mempengaruhi viskositas aspal sebagai pengikat sehingga berpengaruh juga

terhadap nilai kuat tekan serta nilai penetrasi perkerasan. Nilai kuat tekan


commit to user

29

dipengaruhi oleh kadar aspal, viscositas aspal, suhu, gradasi dan jumlah

pemadatan. Nilai Unconfined Campressive Strenght terkoreksi (KPa) dihitung

dengan rumus :

A

PUCS ......................................................................................... (Rumus 2.2)

Dimana : UCS = kuat desak (KPa)

P = beban pengujian (N)

A = luas permukaan benda uji (mm²)

2.3.3. Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung (ITST)

Kuat tarik (Indirect Tensile Strenght) adalah kemampuan lapisan perkerasan untuk

menahan beban yang ada secara horisontal. Berdasarkan karakteristik campuran

tersebut maka perencanaan campuran lapisan perkerasan harus memenuhi syarat-

syarat yaitu : kadar aspal cukup memberikan kelenturan, stabilitas cukup kuat

memikul beban, kadar rongga cukup.

Tensile Strenght Test adalah suatu metode untuk mengetahui nilai gaya tarik dari

split mastic asphalt. Gaya tarik terkadang digunakan untuk mengevaluasi potensi

retakan (fatigue) pada campuran aspal. Sifat uji ini adalah kegagalan gaya tarik

yang berguna untuk memperkirakan potensial retakan. Campuran penyusun

lapisan perkerasan yang baik dapat menahan beban maksimum, sehingga dapat

mencegah terjadinya retakan. Perhitungan gaya tarik tidak langsung menggunakan

persamaan :

hxdx

PxITS

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

Dimana : ITS : Nilai kuat tarik secara tidak langsung (N / mm2)

P : Nilai stabilitas (N)

h : Tinggi benda uji (mm)

d : Diameter benda uji (mm)


commit to user

30

2.3.4. Porositas (Void In Mix)

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

perkerasan, baik yang dapat mengalirkan air maupun yang tidak dapat

mengalirkan air. Besarnya porositas dapat diperoleh dengan rumus berikut :

%100*1max

GS

DVIM ……………………….....……………….( Rumus 2.4 )

Dimana :VIM : Porositas (VIM) spesimen (%)

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

SGmix : Specific grafity campuran (gr/cm3)

2.3.5. Permeabilitas Split Mastic Asphalt

Permeabilitas merupakan salah satu dari karakteristik campuran aspal.

Permeabilitas adalah sifat yang menunjukkan kemampuan material untuk

meoloskan zat alir (fluida) baik gas maupun cair.

Metode untuk mengukur besarnya permeabilitas air yaitu falling head

permeability di mana air di dalam tabung ( stand pipe ) jatuh bebas dengan

ketinggian tertentu sampai melewati rongga pada campuran Split Mastic Asphalt.

Metode lama untuk mengkur permeabilitas air yaitu constand head permeability.

Permeabilitas mempengaruhi durabilitas dan stabilitas campuran aspal. Ukuran

permeabilitas yaitu koefisien permebilitas k (cm/detik). Hubungan nilai koefisien

k adalah sebagai berikut :

……………………………………………………… (Rumus 2.5)

Di mana: k= koefisisien permeabilitas (cm/detik)

V= volume rembesan (1000ml)

γ = berat jenis air (kg/cm³)

A= luas penmpang benda uji (cm2)

P= tekanan air pengujian (kg/cm2)

T= lama waktu perembesan (detik)


commit to user

31

Berdasarkan koefisien permeabilitas, campuran beton dapat diklasifikasikan

menurut derajat permeabilitas. Mullen (1967) menetapkan pembagian aspal

berdasarkan permeabilitas seperti pada tabel 2.4. berikut :

Tabel 2.4. Klasifikasi campuran aspal berdasarkan angka permeabilitas

k (cm/detik) Permeabilitas

1 . 10-8

1 . 10-6

1 . 10-4

1 . 10-2

1 . 10-1

Impervius

Practically Imprevius

Poor Drainage

Fair Drainage

Good Drainage

Sumber : Mullen (1967)

2.3.6. Durabilitas

Durabilitas yaitu kemampuan lapis perkerasan untuk mencegah keausan karena

pengaruh lalu lintas, pengaruh cuaca dan perubahan suhu selama umur

rencananya. Faktor yang mempengaruhi durabilitas aspal beton adalah :

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

berdurabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadi bleeding tinggi.

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

yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh.

3. VMA besar, sehingga selimut aspal dibuat tebal.

2.3.7. Fleksibilitas

Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk mengikuti

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

perubahan volume.

2.3.8. Densitas

Densitas menunjukan kepadatan pada campuran perkerasan. Gradasi agregat,

kadar aspal dan pemadatan akan mempengaruhi tingkat kepadatan perkerasan

lentur.


commit to user

32

Besarnya nilai densitas diperoleh dari rumus berikut :

D =)( WwWs

Wdry

x γ air…….............................……………………( Rumus 2.6 )

Dimana : D = densitas ( gr/cm3)

Wdry = berat kering (gram )

Ws = berat jenuh (gram )

Ww = berat dalam air ( gram )

γ air = berat jenis air ( gr/cm3 )

2.3.9. Specific Gravity Campuran

Spesific Grafity Campuran adalah berat campuran untuk setiap volume (dalam

gr/cm³). Dihitung berdasarkan persen berat tiap komponen dan spesific grafity tiap

komponen penyusun campuran aspal. Besarnya spesific grafity Campuran

(SGmix) diperoleh dari rumus berikut :

SGmix =

SGb

Wb

SGf

Wf

SGagh

Wah

SGagk

Wak %%%%

100

….........…………...….….( Rumus 2.7.)

Dimana: %Wak : persen berat agregat kasar ( % )

% Wah : persen berat aspal halus ( % )

% Wb : persen berat aspal ( % )

% W f : persen berat filler ( % )

SGagk : Specific Grafity agregat kasar ( gr/cm3 )

SGagh : Specific Grafity agregat halus ( gr/cm3 )

SGb : Specific Grafity aspal ( gr/cm3 )

SGf : Specific Grafity filler ( gr/cm3 )

2.3.10. Workability

Workability adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar dan dipadatkan

sehingga memenuhi hasil yang diharapkan. Faktor yang mempengaruhi

kemudahan dalam pelaksanaan adalah gradasi agregat, temperature campuran dan

kandungan bahan pengisi.


commit to user

33

Dalam penelitian ini penambahan residu oli diharapkan bisa meningkatkan

workability campuran, karena campuran menjadi semakin encer sehingga

memudahkan dalam penyelimutan agregat.

2.3.11. Kadar Aspal Optimum

Kadar aspal dalam campuran akan berpengaruh terhadap karakteristik perkerasan.

Kadar aspal yang rendah akan menghasilkan perkerasan yang rapuh,

menyebabkan raveling akibat beban lalu lintas. Sebaliknya kadar aspal yang

terlalu tinggi akan menghasilkan perkerasan yang tidak stabil. Oleh karena itu

diperlukan kadar aspal yang tepat untuk mendapatkan lapis perkerasan yang

berkualitas tinggi.

2.4. Analisis Data

2.4.1. Analisis Regresi

Analisis regresi adalah analisis data yang mempelajari cara bagaimana variabel-

variabel itu berhubungan dengan tingkat kesalahan yang kecil. Hubungan yang

didapat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk persamaan matematika yang

menyatakan hubungan fungsional antara variabel – variabel. Dengan analisis

regresi kita bisa memprediksi perilaku dari variabel terikat dengan menggunakan

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

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

variabel lain.

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

oleh variabel bebas.

Hubungan linear adalah hubungan dimana jika satu variabel mengalami kenaikan

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

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

membuat kenaikan juga pada variabel terikat. Setelahnya jika variabel bebas


commit to user

34

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

hubungan adalah negatif, maka setiap kenaikan dari variabel bebas mengalami

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

Untuk menunjukkan seberapa kuat hubungan antara variabel pada penelitian ini,

digunakan teknik analisis yang disebut dengan koefisien korelasi yang

disimbolkan dengan tanda r2 (rho) koefisien korelasi. Persamaan garis regresi

mempunyai berbagai bentuk baik linear maupun non linear. Dalam persamaan itu

dipilih bentuk persamaan yang memiliki penyimpangan kuadrat terkecil. Beberapa

jenis persamaan regresi seperti berikut :

1. Persamaan linear

y = a + b x…………………………………………………….( Rumus 2.8. )

2. Persamaan parabola kuadratik (polynomial tingkat dua)

y = a + bx + cx2……………………………………………….( Rumus 2.9. )

3. Persamaan parabola kubik (polynomial tingkat tiga)

y = a + bx + cx2 + dx3………………………………………….( Rumus 2.10. )

Dimana : y = Nilai variabel terikat, dalam hal ini adalah kuat tekan

X = Nilai variabel bebas, dalam hal ini adalah variasi residu oli

a, b, c, d= Koefisien

2.4.2. Analisis Korelasi

Korelasi adalah salah satu teknik statistik yang digunakan untuk mencari

hubungan dua variabel atau lebih secara kuantitatif , untuk menggambarkan

derajat keeratan linearitas variabel terikat dengan variabel bebas, untuk mengukur

seberapa tepat garis regresi menjelaskan variasi variabel terikat. Ada dua

pengukuran korelasi, yaitu coefficient of determination (koefisien determinasi)

dan coefficient of correlation (koefisien korelasi).

Untuk keperluan perhitungan koefisien korelasi r berdasarkan sekumpulan data

(xi ,yi) berukuran n dapat digunakan rumus :


commit to user

35

2222yynxxn

yxxynr

ii

………………………..( Rumus 2.11. )

Dimana : r = Koefisien korelasi

n = Jumlah data

R2 digunakan untuk menggambarkan ukuran kesesuaian yaitu melihat seberapa

besar proporsi atau presentase dari keragaman x yang diterangkan oleh model

regresi atau mengukur besar sumbangan dari variabel bebas terhadap keragaman

variabel tak bebas y. Koefisien determinasi menunjukkan persentase variasi nilai

variabel terikat yang dapat dijelaskan oleh persamaan regresi yang dihasilkan.

Nilai ini juga dapat digunakan untuk melihat sampel seberapa jauh model yang

terbentuk dapat menerangkan kondisi yang sebenarnya. Koefisien determinasi

(R2) diartikan juga sebagai ukuran ketepatan garis regresi yang diperoleh dari

hasil pendugaan terhadap hasil penelitian. Rumus koefisien determinasi :

22

22102 .....

RRn

yyxbyxbybnR nni

………………..(Rumus 2.12. )

Dimana : R2 = Koefisien determinasi

b0,b1,…bn = Koefisien persamaan regresi

Menurut Susilo dan Gunawan (2006), indek / bilangan yang digunakan untuk

menentukan kategori keeratan hubungan berdasarkan nilai r sebagai berikut:

a. 0 ≤ r ≤ 0,2 korelasi lemah sekali

b. 0,2 ≤ r ≤ 0,4 korelasi lemah

c. 0,4 ≤ r ≤ 0,7 korelasi cukup kuat

d. 0,7 ≤ r ≤ 0,9 korelasi kuat

e. 0,9 ≤ r ≤ 1 korelasi sangat kuat

2.4.3. Analisis Ukuran Simpangan dan Uji Homogenitas Varians Populasi

a. Analisis Ukuran Simpangan

Analisis simpangan merupakan salah satu analisis statistik yang menggambarkan

bagaimana berpencarnya data kuantitatif. Beberapa ukuran simpangan antara lain

rentang, rentang antar kuartil, simpangan kuartil, simpangan rata-rata, simpangan

baku atau deviasi standar, varians dan koefisien variasi.


commit to user

36

Pada penelitian ini digunakan ukuran simpangan yang umum digunakan yaitu

simpangan baku atau standar deviasi. Pangkat dua dari simpangan baku disebut

varians. Untuk keperluan perhitungan ukuran simpangan berdasarkan sampel

berukuran n dengan data x1, x2, …, xn dapat digunakan rumus :

1

2

2

n

xxs i ……………………………………………………..(Rumus 2.13. )

2s ……………………………………………………...……..(Rumus 2.14. )

Dimana : s2 = Varians sampel

x = Nilai rata-rata

σ = Standar Deviasi

b. Uji Homogenitas Varians Populasi

Uji homogenitas dimaksudkan untuk mengetahui apakah data sampel diperoleh

dari populasi yang bervarians homogen. Untuk homogenitas populasi penelitian

diperlukan hipotesis sebagai berikut:

Ho : Data populasi bervarian homogen

H1 : Data populasi tidak bervarian homogen

Untuk memudahkan perhitungan, satuan-satuan yang diperlukan untuk uji

homogenitas disusun dalam daftar seperti pada tabel 2.5.


commit to user

37

Tabel 2.5. Tabel Uji Homogenitas

Sampel ke- Dk 1/(dk) Si² Log Si² (dk)Log Si²

1 n1-1 1/( n1-1) S1² Log S1² (n1-1)Log S1²

2 n2-1 1/( n2-1) S2² Log S2² (n2-1)Log S2²

K nk-1 1/( nk-1) Sk² Log Sk² (nk-1)Log Sk²

Jumlah Σ(ni-1) Σ(1/(ni-1)) -- -- Σ(ni-1)Log Si²

Untuk keperluan perhitungan homogenitas berdasarkan sekumpulan data (xi ,yi)

berukuran n dapat digunakan rumus :

B = (log s2) Σ(ni-1) …………………………………………...…..(Rumus 2.15. )

X2 = (Ln 10) {B- Σ(ni-1) Log Si²}……………………………...…..(Rumus 2.16. )

Dimana : B = Harga satuan Bartlett

X2 = Nilai homogenitas statistik chi kuadrat

Dengan taraf nyata α , terima hipotesis Ho jika X2 ≤ X2(1-α)(k-1), dimana X2

(1-α)(k-1)

didapat dari daftar distribusi chi-kuadrat dengan peluang (1-α) dan dk = (k-1).

2.4.4. Analisis Varians (Analysis of Variance, ANOVA) Satu Arah

Analisis varians adalah suatu prosedur untuk uji perbedaan mean beberapa

populasi. Konsep analisis varians didasarkan pada konsep distribusi F dan dapat

diaplikasikan untuk berbagai macam kasus maupun dalam analisis hubungan

antara berbagai variabel yang diamati.

Asumsi yang harus dipenuhi yaitu :

Skala pengukuran interval.

Data harus berasal dari populasi yang berdistribusi normal.

Varians homogen.

Pengambilan sampel secara acak dan masing-masing sampel independen.

Skema Data


commit to user

38

Data sampel akan dinyatakan dengan Yij yang berarti data ke-j dalam sampel yang

diambil dari populasi ke-i.

Sumber Sudjana (1996:303)

Prosedur Pengujian

Pada dasarnya Anova digunakan untuk menguji kesamaan rata-rata dengan

hipotesis sebagai berikut :

Statistik uji yang digunakan dalam menguji kesamaan rata-rata yaitu:

elompokiansdalamk

elompokiansantarkF

var

var ………………………………….…..(Rumus 2.17. )

Untuk memudahkan perhitungan maka sebelum menggunakan statistik F harus

diketahui nilai dari masing masing sumber variasi. Dengan skema data seperti

diatas maka sumber sumber variasi yang harus dicari antara lain sumber variasi

rata- rata, antar kelompok dan dalam kelompok. Jumlah kuadrat rata-rata

disimbolkan dengan Ry, jumlah kuadrat antar kelompok disimbolkan dengan Ay

serta jumlah kuadrat untuk dalam kelompok disimbolkan dengan Dy.

i

Yn

JR

2

dengan J = J1 + J2 + J3………………………………….(Rumus 2.18. )

Y

i

iy R

n

JA

2

…………………………………………………(Rumus 2.19. )


commit to user

39

YYY ARYD 2 ……………………………………………....(Rumus 2.20. )

2Y = jumlah kuadrat (JK) dari semua nilai pengamatan………...(Rumus 2.21. )

Setiap jumlah kuadrat masing-masing dilengkapi dengan derajat kebebasan (dk).

Untuk rata-rata dk = 1 sedangkan untuk antar kelompok dan dalam kelompok

adalah

dk = (k-1) dan dk = )1( in sehingga untuk total dk = in

Jika masing-masing jumlah kuadrat dibagi dengan dk nya maka didapat varians

yang disebut Kuadrat Tengah ( KT ). Dari rumus statistik F yang telah

dikemukakan diatas maka diperoleh nilai F hitung.

)1(

)1(

i

Y

Y

nD

kA

F …………………………………………..……...(Rumus 2.22. )

Untuk memudahkan perhitungan maka dibuat skema tabel Anova seperti terlihat

pada tabel 2.6.

Tabel 2.6. Tabel Anova Satu Arah

SumberVarian

DkJumlahKuadrat

(JK)

Kuadrat Tengah(KT)

Fratio(F)

Rata-rata 1 Ry1

RyR

D

AF

AntarKelompok

k-1 Ay)1(

k

AyA

DalamKelompok

Σ(ni-1)Dy

)1( in

DyD

Total Σni Σ Y2

Sumber : Sudjana (1996:305)

Kriteria uji yaitu:


commit to user

40

2.5. Kerangka Pemikiran

Mulai

Latar Belakang Masalah :1. Pemanfaatan limbah minyak pelumas bekas (residu oli bekas)2. Penggunaan residu oli sebagai bahan pengikat Split Mastic Asphalt3. Pertimbangan ekonomi dan peningkatan kebutuhan aspal4. Banyaknya kerusakan pada perkerasan jalan

Rumusan Masalah Masalah :Bagaimanakah analisis karakteristik pengaruh penetrasi dalam tinjauanUCS, ITS dan Permeabilitas apabila menggunakan residu oli sebagaibahan modifikasi aspal pada campuran Split Mastic Asphalt

Tujuan Penelitian :Menganalisis karakteristik pengaruh penetrasi dalam tinjauan UCS,ITS dan Permeabilitas apabila menggunakan residu oli sebagai bahanmodifikasi aspal pada campuran Split Mastic Asphalt

Proses Penelitian :1. Pembuatan benda uji penetrasi aspal ditambah residu oli2. Penetration Test3. Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji dengan menggunakan

variasi nilai penetrasi4. Pengujian volumetrik dan Marshall5. Penentuan kadar aspal optimum(KAO) dari Marshall Test6. Pembuatan dan pengujian UCST,ITST, dan Permeabilitas

Analisis Hasil Penelitian1. Analisis regresi dan korelasi2. Analisis Ukuran Simpangan dan uji homogenitas3. Analisis Varian Satu Arah

Kesimpulan

Gambar 2.4. Diagram alir kerangka pikir penelitian


commit to user

41

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental, yaitu metode yang dilakukan

dengan mengadakan kegiatan percobaan untuk mendapatkan data dan kemudian

data tersebut diolah untuk mendapatkan suatu hasil perbandingan dengan syarat-

syarat yang ada. Data ini dapat menggambarkan bagaimanakah kedudukan

variabel-variabel yang diamati. Penelitian ini dilakukan menggunakan variasi

campuran yang digunakan adalah (5% residu oli dengan 95% aspal penetrasi

60/70), (10% residu oli dengan 90% aspal penetrasi 60/70), (15% residu oli

dengan 85% aspal penetrasi 60/70) ), (20% residu oli dengan 80% aspal penetrasi

60/70) ), dan (25% residu oli dengan 75% aspal penetrasi 60/70). Tujuan

penelitian ini adalah mengetahui nilai kuat tarik tak langsung (Indirect Tensile

Strenght), kuat tekan bebas (Unconfined Compressive Strengtht) serta

permeabilitas.

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian dimulai tanggal 20 Mei

2010 sampai dengan 30 Juli 2010.

3.3. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dilaksanakan dengan metode eksperimen terhadap

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

Untuk beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan data sekunder karena

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

dikelompokkan menjadi dua, yaitu data primer dan sekunder.


commit to user

42

3.3.1. Data Primer

Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian

kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk

manual yang ada, misalnya dengan mengadakan penelitian atau pengujian secara

langsung.

Data primer dalam penelitian ini antara lain:

a. Pemeriksaan aspal dengan residu oli

b. Pemeriksaan kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strength Test).

c. Pemeriksaan kuat tekan bebas (Unconfined Compressive Strength Test).

d. Pemeriksaan Permeabilitas

3.3.2. Data Sekunder

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

penelitian sebelumnya) yang masih berhubungan dengan penelitian, menggunakan

bahan/jenis yang sama tetapi spesifikasi berbeda. Penelitian ini menggunakan data

sekunder yaitu

a. Data pemeriksaan agregat

b. Data pemeriksaan sellulosa

c. Data pemeriksaan aspal

d. Data pemeriksaan residu oli

e. Data nilai Optimum Bitumen Content hasil Marshall Test

3.4. Alat dan Bahan Penelitian

3.4.1. Peralatan

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain:

1) Alat uji pemeriksaan aspal yang terdiri dari :

a. Alat uji penetrasi aspal

b. Alat uji titik lembek


commit to user

43

c. Alat uji kelekatan aspal pada agregat

d. Alat uji titik nyala dan titik bakar

e. Alat uji daktilitas

f. Alat uji berat jenis aspal

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

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

4) Oven dan pengatur suhu (termometer)

5) Timbangan triple beam

6) Alat pembuat briket campuran aspal yang terdiri dari :

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

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

b. Alat penumbuk (compactor) yang terdiri dari alat penumbuk dan landasan

pemadat

c. Satu set alat pengangkat briket ( dongkrak hidrolis )

7) Satu set water bath

8) Satu set alat Marshall yang terdiri dari:

a. Kepala penekan yang berbentuk lengkung (breaking head)

b. Cincin penguji berkapasitas 2500 kg dengan arloji tekan

Gambar 3.1. Alat uji Marshall


commit to user

44

9) Satu set alat uji Indirect Tensile yang terdiri dari :

a. Kepala uji penekan yang bebentuk balok

b. Arloji tekan

Gambar 3.2. Alat uji Indirect Tensile Strength

10) Satu set alat uji kuat tekan bebas

Alat yang digunakan adalah alat uji tekan yang berada di Laboratorium

Bahan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

Gambar 3.3. Alat Uji Kuat Tekan Bebas (UCS)


commit to user

45

11) Satu set alat uji Permeabilitas Tipe AF-16, terdiri dari:

a. Alat ukur tekanan: 35 kg/cm² (tekanan tinggi) dan 10 kg/cm² (tekanan

rendah).

b. Tekanan normal: 3-10 kg/cm² (dengan katup pengatur tekanan)

c. Tabung gas Nitrogen (N2).

d. Tangki air pengumpul tekanan.

e. Bejana rembesan.

f. Tabung pengukur 1000cc.

Gambar 3.4. Alat Uji Permeabilitas Tipe AF-16

12) Alat Penunjang

Ceret/panci, wajan, kompor, sendok, spatula, jangka sorong, dan sarung

tangan.

3.4.2. Bahan

a. Aspal

Penelitian ini menggunakan aspal keras penetrasi 60/70 yang telah tersedia di

Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.


commit to user

46

b. Agregat

Penelitian ini menggunakan agregat dari PT. Pancadarma, Surakarta.

c. Filler

Filler yang digunakan adalah abu batu dari PT. Pancadarma, Surakarta.

d. Residu oli

Penelitian ini menggunakan residu oli yang merupakan sisa dari proses

pemurnian minyak pelumas bekas. Residu oli diperoleh dari PT. Wiraswasta

Gemilang Indonesia (WGI) Cibitung, Bekasi.

e. Serat sellulosa

Sellulosa yang digunakan adalah serat sellulosa yang diproduksi oleh PT. Olah

Bumi Mandiri dengan merek dagang Road Cel – 50 dengan tipikal berat jenis

serat sebesar 0.025 gr/cc berasal dari Jakarta.

3.5. Pemeriksaan Bahan

3.5.1. Pemeriksaan Agregat

Pemeriksaan agregat meliputi:

a. Pemeriksaan abrasi agregat dilakukan sesuai dengan SNI 03-2417-1991

b. Pemeriksaan analisa saringan agregat dilakukan sesuai dengan SNI 03-1968-

1990

c. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar dilakukan sesuai dengan SNI 03-1969-

1990

d. Pemeriksaan berat jenis agregat halus dilakukan sesuai dengan SNI 03-1970-

1990

Pemeriksaan agregat telah dilakukan di Workshop Laboratorium Pengujian Mutu,

Karangjati, Semarang.

3.5.2. Pemeriksaan Aspal

Aspal yang digunakan aspal keras penetrasi 60/70. Pemeriksaan aspal meliputi:


commit to user

47

a. Penetrasi aspal keras sesuai SNI 06-2456-1991

b. Titik lembek aspal keras sesuai SNI 06-2434-1991

c. Titik nyala aspal keras sesuai SNI 06-2433-1991

d. Daktilitas aspal keras sesuai SNI 06-2432-1991

e. Berat jenis aspal keras sesuai SNI 06-2441-1991

f. Kelekatan aspal keras sesuai SNI 03-2439-1991

3.6. Pembuatan Benda Uji

3.6.1. Jumlah Benda Uji

Dalam penelitian digunakan gradasi SMA yang mendekati spesifikasi Bina Marga

dengan grading 0/11. Jenis pengujian pada penelitian ini adalah pengujian

Marshall (Marshall Test), Pengujian kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile

Strength Test), Pengujian kuat tekan bebas (Unconfine Compressive Strength

Test) dan Permeabilitas.

Adapun jumlah kebutuhan benda uji untuk tes penetrasi disajikan pada tabel 3.1.

berikut ini:

Tabel 3.1. Kebutuhan benda uji untuk Penetration Test Campuran Aspal+Residu

Oli

Kadar Residu Oli (%) CampuranAspal +Residu Oli

0 5 10 15 20 25

Jumlah Benda Uji 3 3 3 3 3 3

Jumlah benda uji yang dibuat sebanyak 18 benda uji.

Kebutuhan benda uji kuat tekan bebas, kuat tarik tak langsung dan permeabilitas

dari hasil kadar aspal optimum (OBC) pada campuran Split Mastic Asphalt

disajikan pada tabel 3.2.


commit to user

48

Tabel 3.2. Kebutuhan benda uji ITS, UCS, Permeabilitas dengan KAO

Variasikadar residu

oli (%)

Metode Pengujian

ITST UCST Permeabilitas

0 3 3 3

5 3 3 3

10 3 3 3

15 3 3 3

20 3 3 3

25 3 3 3

Masing-masing campuran aspal residu oli sebanyak 9 dan jumlah total benda uji

yang dibuat sebanyak 54 benda uji.

3.6.2. Tahap Pembuatan Benda Uji

Sebelum pembuatan benda uji diadakan pembuatan rancang campur (mix design).

Perencanaan rancang campur meliputi perencanaan gradasi agregat, penentuan

aspal dan pengukuran komposisi masing-masing fraksi baik agregat, aspal dan

residu oli. Gradasi yang digunakan adalah Spesifikasi Bina Marga 1997 Grading

0/11.

Prosedur (ASTM 1994) tentang pembuatan benda uji dapat dibagi menjadi

beberapa tahap yaitu :

1. Tahap I

Merupakan tahap persiapan untuk mempersiapkan bahan dan alat yang akan

digunakan serta menentukan prosentase masing - masing fraksi untuk

mempermudah pencampuran dan melakukan penimbangan secara kumulatif

untuk mendapatkan proporsi campuran yang lebih tepat.

2. Tahap II

Menentukan berat aspal penetrasi 60/70, berat residu oli dan berat agregat

yang akan dicampur berdasarkan variasi kadar aspal. Prosentase ditentukan

berdasarkan berat total campuran, yaitu 1100 gram.


commit to user

49

3. Tahap III

Campuran agregat yang telah ditimbang, dituang ke dalam wajan lalu

dipanaskan di atas pemanas sampai mencapai suhu ± 150°C. Campuran aspal

dan residu oli dipanaskan sampai mencapai suhu pencampuran. Campuran

aspal dan residu oli diaduk agar benar - benar merata, kemudian dituang ke

dalam wajan yang berisi agregat yang diletakkan di atas timbangan sesuai

dengan prosentase bitumen content berdasarkan berat total agregat.

4. Tahap IV

Setelah variasi campuran aspal dituangkan ke dalam agregat, campuran ini

diaduk sampai rata hingga mencapai suhu pencampuran, yaitu 170°C.

Selanjutnya campuran dimasukkan ke dalam mold yang telah disiapkan

dengan melapisi bagian bawah dan atas mold dengan kertas pada alat

penumbuk.

5. Tahap V

Campuran dipadatkan dengan alat pemadat sebanyak 75 kali tumbukan untuk

masing - masing sisinya. Selanjutnya benda uji didinginkan pada suhu ruang,

selanjutnya dikeluarkan dari mold dengan bantuan dongkrak hidraulis dan

dibiarkan lagi pada suhu ruang.

3.7. Pengujian

Tahap pengujian benda uji melalui Volumetrik Test selanjutnya dilakukan

pengujian kuat tarik tidak langsung (ITST), pengujian kuat tekan bebas (UCST)

dan permeabilitas.

3.7.1. Volumetrik Test

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui VIM (Void In Mix) dari masing-

masing benda uji. Adapun tahap pengujiannya adalah sebagai berikut :


commit to user

50

a. Tahap I

Tahap I merupakan tahap awal untuk mencari nilai VIM yaitu dengan

mengukur diameter, tinggi dan berat dari masing – masing benda uji dengan

bantuan jangka sorong dan timbangan triple beam.

b. Tahap II

Tahap II merupakan tahap analisa, yaitu menghitung besarnya Densitas, SG

campuran dan Porositas (VIM).

3.7.2. Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung

Setelah benda uji dikeluarkan dari mould, kemudian dilakukan pengujian kuat

tarik tidak langsung menggunakan alat uji Indirect Tensile Strength (ITS).

Langkah-langkah dalam pengujian kuat tarik tidak langsung adalah sebagai

berikut:

1. Mengukur tebal masing - masing benda uji pada empat sisi yang berbeda, dan

mengambil tebal rata - rata, lalu menghitung koreksi tebal, serta menghitung

diameter masing – masing benda uji.

2. Melakukan pembebanan pada benda uji hingga mencapai maksimum yaitu

saat arloji pembebanan berhenti dan berbalik arah. Pada saat itu dilakukan

pembacaan dan pencatatan nilai dial. Mengeluarkan benda uji dari alat uji

ITS dan deformasi meter.

3. Mengeluarkan benda uji dari alat uji dan pengujian benda uji berikutnya

mengikuti prosedur di atas.

4. Menghitung nilai kuat tarik tidak langsung (Indirect Tensile Strength)

terkoreksi.

3.7.3. Pengujian Kuat Tekan Bebas

Pada pengujian ini menggunakan alat uji Unconfined Compressive Strenght Test

(UCST). Adapun tahap pengujiannya adalah sebagai berikut :


commit to user

51

1. Tiap benda uji diberi tanda pengenal dan diukur tingginya pada 4 sisinya dan

diukur pula diameternya.

2. Dilakukan uji volumetrik pada benda uji.

3. Setelah melakukan itu pembebanan dilakukan. Pembebanan dilakukan hingga

mencapai maksimum yaitu saat arloji pembebanan berhenti dan berbalik arah.

Pada saat itu dilakukan pembacaan dan pencatatan nilai Unconfined

Compressive Strength Test.

4. Mengeluarkan benda uji dari alat uji UCST.

3.7.4. Pengujian Permeabilitas

Dalam penelitian Permeabilitas, prosedur pengujian dilakukan dengan

menggunakan AF-16 secara manual. (Buku Pedoman Manual Penggunaan Alat

Permeabilitas Tipe AF-16).

Dalam pengujian permeabilitas mencakup 4 (empat) hal yaitu: pemasangan bejana

rembesan, pengaliran air, pengujian dan penyelesaian.

a. Pemasangan bejana rembesan

Sekrup dan baut yang mengencangkan bejana penyerap dan penutup

dilepaskan pada 8 posisinya, kemudian penutup bejana dilepaskan.

Cincin O dipasang pada permukaan bawah penutup

Plat berlubang dan batu pori dimasukkan kedalam bejana penyerap.

Benda uji yang telah disiapkan diatur letaknya sehingga terletak ditengah

batu pori.

Celah antara benda uji dan permukaan dalam bejana diisi dengan

lilin/paraffin.

Tutup bejana penyerap dipasang pada bejana, kemudian dikencangkan

dengan sekrup dan baut pada 8 posisinya.

b. Suplay Air (Pengaliran air)

Katup suplai air (4) dan ventilasi udara (5) dibuka, pipa karet dihubungkan

dengan pensuplay air pada ujung atas katup (4), kemudian air dialirkan.


commit to user

52

Ketinggian air dalam tangki dichek dengan ketinggian tabung skala

akumulasi tekanan tangki air (7). Untuk menurunkan konsumsi gas, tangki

diisi dengan air sebanyak mungkin.

Bila air telah terisi penuh, katup suplai air (4) dan ventilasi udara (5)

ditutup.

Katup pengatur tekanan (2) diputar berlawanan arah jarum jam, kemudian

lubang suplay tekanan pada bagian atas silinder nitrogen (1) dibuka,

tekanan tertingginya akan ditunjukkan pada (skala) alat ukur tekanan (150

kg/cm²).

Katup suplay tekanan (3) dibuka, katup pengatur tekanan (2) diputar untuk

menghimpun tekanan 2-3 kg/cm² (petunjuk 50 kg/cm² pada alat ukur

tekanan).

Ventilasi udara dari bejana penyerap (10) dibuka, kemudian katup sumber

suplay (8) dan katup suplay (11) dibuka untuk mensuplay air.

Memeriksa apakah udara ikut keluar bersama air saat air meluap melalui

ventilasi udara, kemudian katup suplay (11) dan ventilasi udara ditutup.

Silinder pengukur (13) dipasang dibawah pipa pengumpul air.

c. Pengujian

1) Memeriksa apakah katup suplay (11) tertutup. Bila uji tekanan

menunjukkan 10 kg/cm² atau lebih, keadaan katup penghenti dibiarkan

tertutup (12).

2) Pengujian tekanan yang dikehendaki diatur dengan memutar katup

pengatur tekanan (2) searah jarum jam.

Catatan :

Terdapat selisih waktu antara kerja katup pengatur tekanan (2) dan

gerakan jarum jam penunjuk skala tekanan. Oleh karenanya satu kali

operasi katup pengatur tekanan dianggap selisih setelah mencapai tekanan

yang dikehendaki, dan saat mengamati gerakan jarum penunjuk setelah

posisinya tetap perlahan-lahan katup pengatur tekanan diputar lagi searah

jarum jam untuk mengatur tekanan uji.

3) Apabila penentuan tekanan lebih besar dari tekanan uji yang dikehendaki,

katup pengatur samping (2) ditutup, ventilasi udara (5) akumulasi tekanan


commit to user

53

tangki air dibuka untuk menurunkan tekanan menjadi lebih rendah dari

tekanan uji, kemudian ventilasi udara ditutup. Katup dibuka lagi dan

katup pengatur tekanan (2) diperiksa untuk menentukan tekanan uji

dengan benar.

4) Katup suplai (11) dibuka untuk memberikan tekanan pada benda uji.

5) Apabila air yang menetes dari pipa pengumpul sudah konstan, kemudian

mengukur waktu yang diperlukan air terkumpul pada tabung pengukur

sebanyak 1000 cm³.

d. Penyelesaian

1) Katup suplay (11) ditutup, katup pengatur tekanan ke samping (2) ditutup

berlawanan arah jarum jam untuk mengembalikan pada posisi 0.

2) Ventilasi udara (5) dibuka untuk melepaskan tekanan, setelah jarum

penunjuk kembali ke 0, semua katup ditutup.

3) Ventilasi udara bejana penyerap (10) dibuka, bejananya dilepas, benda uji

dikeluarka , kemudian semua peralatan dibersihkan.

Sumber: Buku Pedoman Manual Penggunaan Alat Permeabilitas Tipe AF-16

Gambar 3.5. Detail Alat Uji Permeabilitas Tipe AF-16


commit to user

54

Mulai

Persiapan benda uji

Kesimpulan

Selesai

Data Sekunder Pemeriksaan Aspal, Sellulosa,

Residu Oli, KAO dari Marshall Test

Indirect Tensile Strength

Test

Permeabilitas

Data primer uji PenetrasiITST, UCST, uji Permeabilitas

Pembuatan Benda Uji dengan Kadar Aspal Optimum

Unconfined Compressive

Strength Test

Pencampuran Aspal dengan Residu Oli

Menghitung proporsi aspal dan residu oli Menimbang aspal dan residu oli yang dibutuhkan Mencampur aspal + residu oli dengan cara memanaskan campuran

aspal dan residu oli sambil mengaduk-aduk hingga homogen.

Analisis Data Hasil Pengujian

a. Analisis regresi pola hubungan antara kadar residu oli pada kadar aspal optimumcampuran Split Mastic Asphalt

b. Analisis korelasi pola hubungan antara kadar residu oli pada kadar aspaloptimum campuran Split Mastic Asphalt

c. Analisis ukuran simpangan dan uji homogenitas nilai penetrasi campuranaspal+residu oli

d. Analisis varian satu arah (One Way ANOVA)

3.8. DIAGRAM ALIR

Gambar 3.6. Diagram Alir Tahap Penelitian


commit to user

55

BAB 4

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Data yang diperoleh melalui pengujian benda uji yang dilakukan di Laboratorium

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

akan diolah untuk mengetahui sifat–sifat split mastic asphalt dengan

menggunakan variasi campuran bahan pengikat berupa residu oli. Adapun variasi

campuran yang diberikan sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% residu oli.

Dalam bab ini berisi tentang hasil pemeriksaan bahan, hasil perencanaan

campuran, hasil pengujian benda uji dan pembahasan.

4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan

4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat

Pemeriksaan agregat yang digunakan dalam penelitian dilakukan secara visual.

Pemeriksaan visual berupa pemeriksaan terhadap bentuk butiran dan tekstur

permukaan agregat kasar, dan hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa agregat

yang digunakan memiliki tekstur permukaan yang kasar (rough) dan mempunyai

bentuk yang bervariasi seperti dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Agregat yang digunakan dalam penelitian

Pemeriksaan agregat di laboratorium meliputi pemeriksaan terhadap penyerapan

terhadap air, berat jenis semu agregat kasar dan berat jenis semu agregat halus

(apparent specific gravity). Pemeriksaan ini dilakukan di Workshop Laboratorium

CA MA FA NS


commit to user

56

Pengujian Mutu, Karangjati, Semarang. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa

agregat yang digunakan telah memenuhi syarat yang ditentukan. Adapun hasil

pemeriksaan agregat dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Agregat

No. Jenis Pemeriksaan CA MA FA NS

1. Berat jenis Bulk 2,550 2,627 2,665 2,579

2. Berat jenis SSD 2,618 2,697 2,720 2,633

3. Berat jenis semu (apparent) 2,735 2,825 2,881 2,784

4. Peresapan terhadap air (%) 2,658 2,680 2,093 2,104

Sumber: PT.Pancadharma

4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal 60/70

Pemeriksaan sifat dari aspal bertujuan untuk mengetahui apakah aspal yang akan

digunakan telah memenuhi standar spesifikasi yang ada. Pemeriksaan ini

dilakukan berdasar spesifikasi Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton sesuai

dengan Revisi SNI 03-1737-1989. Data hasil pemeriksaan aspal penetrasi 60/70

dapat dilihat pada tabel 4.2. Dari hasil pemeriksaan ini diketahui bahwa aspal

memenuhi syarat untuk dijadikan bahan pengikat.

Tabel 4.2. Hasil pemeriksaan aspal

No. Jenis PemeriksaanSyarat* Nilai

Karakteristik**Min. Max.

1 Penetrasi, 100gr, 250º C, 5 detik 60 79 70

2 Titik Lembek 48 58 48,5 ºC

3 Titik Nyala 200ºC - 350 ºC

4 Titik Bakar 200ºC - 370 ºC

5 Daktilitas, 25º C, 5 cm/menit 100 cm - >150 cm

6 Spesific Grafity 1 gr/cc - 1,039 gr/cc

7. Kelekatan Aspal 95% - 98%

Sumber : * Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya.** Penelitian


commit to user

57

4.1.3. Pemeriksaan Filler

Pemeriksaan filler dilakukan untuk mengetahui Specific Grafity dari filler abu

batu yang akan dipakai untuk perhitungan volumetrik test. Specific Grafity dari

filler abu batu yang digunakan dalam penelitian ini sebesar 2,669 gr/cc.

4.1.4. Pengaruh Variasi Campuran Aspal + Residu Oli pada Sifat Aspal

Pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui nilai penetrasi aspal dengan

penambahan residu oli yang bervariasi mulai 5%, 10%, 15%, 20%, dan 25% dari

berat aspal. Hasil pengujian penambahan residu oli pada aspal disajikan dalam

tabel 4.3. sampai dengan 4.5.

Tabel 4.3. Hasil Uji Campuran Aspal Penetrasi 60/70 dengan Residu Oli

Residu Oli

(%)

Penetrasi

(dmm)

Titik Lembek

(oC)

Kelekatan

(%)

Daktilitas

(cm)

0 70,08 48,33 98 >150

5 127 44,25 97 >150

10 158,75 39,83 97 >150

15 171,67 36,75 96 >150

20 199,08 31,33 96 125

25 222,83 29 94 90

Sumber: Hasil Penelitian

Untuk Hasil uji penetrasi dan titik lembek dapat dilihat pada Lampira B.

Dari hasil tersebut terlihat bahwa perubahan nilai penetrasi aspal pada campuran

aspal + residu oli lebih tinggi dibandingkan dengan aspal pen 60/70 murni. Di sini

dapat disimpulkan bahwa semakin ditambahkannya residu oli pada campuran

aspal + residu oli semakin tinggi pula nilai penetrasinya. Dan dari hasil pengujian

titik lembek, kelekatan aspal dan daktilitas juga mengalami perubahan, yaitu

semakin ditambahkannya residu oli pada aspal pen 60/70 akan semakin rendah

titik lembek, kelekatan aspal dan daktilitas. Dengan demikian aspal + residu oli

mempunyai sifat lebih encer dibandingkan dengan aspal pen 60/70 tanpa


commit to user

58

campuran residu oli dengan kata lain campuran aspal+residu oli sangat peka

terhadap temperature.

Kepekaan terhadap temperature akan menjadi dasar perbedaan umur aspal untuk

menjadi retak/mengeras. Parameter pengukur kepekaan aspal terhadap

temperature adalah indeks penetrasi (Penetration Index = PI). Hasil rekapitulasi

perhitungan PI disajikan dalam tabel 4.4.

Tabel 4.4. Hasil Perhitungan PI Campuran Aspal+Residu Oli

Residu Oli

(%)

Penetrasi

(dmm)

Titik Lembek

(oC)

PI

0 70,08 48,33 -0.83

5 127 44,25 -0.0310 158,75 39,83 -0.9415 171,67 36,75 -2.1920 199,08 31,33 -4.8025 222,83 29 -6.22

Berdasarkan tabel 4.4 diketahui bahwa nilai PI campuran aspal+residu oli dengan

kadar residu oli sebesar 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan 25% adalah -0.83, -0.03, -

0.94, -2.19, -4.80, -6.22. Nilai PI yang umum dimiliki oleh aspal yang digunakan

untuk material perkerasan jalan yaitu antara -2 dan +2, sehingga batas kadar

residu oli yang masih dapat digunakan (berada dalam range nilai PI) yaitu

maksimal 10%.


commit to user

59

Tabel 4.5. Hasil uji Penetrasi Campuran Aspal Penetrasi 60/70 dengan Residu Oli

PercobaanPenetrasi

Kadar oli 0 % Kadar oli 5 % Kadar oli 10 % Kadar oli 15 % Kadar oli 20 % Kadar oli 25 %

I II III I II III I II III I II III I II III I II III

1 70 65 72 120 126 148 139 140 198 170 153 213 189 205 209 217 221 223

2 76 72 75 125 125 146 145 145 201 161 168 195 192 201 198 209 225 228

3 68 75 70 113 113 127 139 141 181 160 157 184 203 183 223 215 227 230

4 74 60 64 129 117 135 145 142 189 151 160 188 192 203 191 221 225 233

Jumlah 288 272 281 487 481 556 568 568 769 642 638 780 776 792 821 862 898 880

Rata-rata 72 68 70,25 121,75 120,25 139 142 142 192,25 160,5 159,5 195 194 198 205,25 215,5 224,5 228.5

70,08 127 158,75 171,67 199,08 222.83

Sumber: Hasil Penelitian


commit to user

60

4.1.5. Pemeriksaan Optimum Bitument Content (OBC)

Data yang diambil untuk mengetahui Optimum Bitumen Contain (OBC) adalah

data sekunder. Data ini diambil dari penelitian Onne Natalis (2010) yang

melakukan penelitian dengan bahan yang sama dan di tempat yang sama di

Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik UNS. Dari hasil analisis penelitian

Onne Natalis (2010) diketahui bahwa kadar aspal optimum sebesar 5,903 %.

4.1.6. Perencanaan Campuran (Mix Design)

Dalam membuat rencana proporsi campuran aspal beton dilakukan analisa

saringan untuk mengetahui ukuran dan susunan butir (gradasi) sebagai dasar

untuk menentukan berat agregat tiap fraksi yang meliputi CA, MA, FA, NS yang

akan digunakan sebagai campuran SMA. Analisa saringan dilakukan dengan

membuat perhitungan agar mendapatkan berat tertahan agregat tiap saringan tiap

fraksi yang memenuhi spesifikasi gradasi campuran agregat yang ada pada

persyaratan Spesifikasi Bina Marga Grading 0/11.

Tabel 4.6. Berat Tertahan Tiap Fraksi Agregat

No.Saringan

1/2" 3/8" # 4 # 8 #30 #50 #200 Pan Total

CA(gram) 0 85.13 98.75 98.86 98.91 98.95 99.00 100.00 1469.80

MA(gram) 0 17.41 82.51 93.03 95.04 95.66 97.16 100.00 1497.65

FA(gram) 0 0.00 0.14 7.78 54.02 66.28 88.26 100.00 1499.70

NS(gram) 0 0.00 0.00 0.12 34.20 56.06 90.52 100.00 1493.85

Tabel 4.7. Spesifikasi gradasi campuran SMA Grading 0/11

Diameter ayakan( mm ) 1/2” 3/8 ” #4 #8 #30 #50 #200

Lolos ayakan ( % ) 100 50-100 30-50 20-30 13-25 10–20 8-13

Sumber : Spesifikasi SMA Grading 0/11, Puslitbang Jalan Ditjend Bina Marga DPU ( 1997)


commit to user

61

GRAFIK GRADASI SMA

0

10

20

30

40

5060

70

80

90

100

110

0.01 0.1 1 10 100

Diameter Saringan (mm)

Pro

se

nL

olo

sS

ari

ng

an

(%)

batas bawah batas atas gradasi

Gambar 4.2. Grafik gradasi SMA Bina Marga 0/11

Hasil–hasil perhitungan dari analisa saringan untuk menentukan berat agregat tiap

fraksi adalah sebagai berikut :

a. Dilakukan perhitungan prosentase berat tertahan dan prosentase lolos agregat

tiap fraksi. Disajikan di lampiran B3.

b. Persentase agregat lolos tiap fraksi diplotkan pada grafik kombinasi gradasi

yang selengkapnya disajikan pada lampiran. Dari grafik didapat CA=23%,

MA=34%, FA = 21%, NS = 22%. Dasajikan di lampiran B4.

c. Dilakukan perhitungan untuk mendapatkan gradasi agregat tiap saringan,

yaitu dengan cara mengalikan komposisi agregat tiap-tiap fraksi dengan

prosentase lolos agregat tiap nomor saringan. Selanjutnya prosentase gradasi

agregat tiap nomor saringan dicek dengan tabel nomor gradasi pada

spesifikasi Bina Marga. Bila tidak memenuhi perlu diadakan trial dan error

pada komposisi agregat lagi sampai mendapat komposisi agregat yang

memenuhi persyaratan Bina Marga grading 0/11. Disajikan di lampiran B5.

d. Gradasi agregat yang telah didapat, kemudian diplotkan pada grafik

“Blending Combined Gradation, Sieve Analisis. Disajikan dalam gambar 4.2.

e. Dilakukan perhitungan prosentase berat tertahan agregat tiap saringan dan

komposisi prosentase lolos. Dan dilakukan perhitungan untuk mendapatkan


commit to user

62

berat tertahan tiap saringan dan berat tertahan komulatif agregat tiap

saringan.

f. Dilakukan perhitungan kebutuhan agregat tiap mold untuk kadar aspal

optimum 5,903%. Disajikan pada tabel 4.9.

Contoh Perhitungan Mencari kebutuhan agregat tiap mold pada variasi campuran

residu oli 5 % dan 95 % aspal penetrasi 60/70 disajikan di lampiran B6.

Tabel 4.8 Berat tertahan tiap saringan berdasarkan spesifikasi Bina Marga

Ukuran

saringan (mm)Spec

% Lolos

Blend

% Tertahan

Tiap Saringan Komulatif

12.7 100 100 0 0

9.5 50 – 100 82 18 18

4.75 30 – 50 40.93 41.07 59.07

2.36 20 – 30 29.50 11.43 70.5

0.60 13 – 25 23.38 6.12 76.62

0.30 10 – 20 13.49 9.89 86.51

0.075 8 – 13 8.34 5.15 91.66

Pan 0 0 8.34 100

Tabel 4.9. Kebutuhan agregat tiap mould untuk kadar aspal optimum 5.903%

% % Tertahan Berat Agregat

Nomor lolosKumulatif

Tiap Tiap Kumulatif

Saringan blend Saringan Saringan Saringan

1/2" 100.000 0.000 0.000 0.000 0.000

3/8" 74.501 25.499 25.499 263.883 263.883

# 4 45.750 54.250 28.751 297.540 561.422

# 8 29.870 70.130 15.880 164.339 725.761

# 30 23.800 76.200 6.070 62.817 788.579

# 50 18.465 81.535 5.335 55.209 843.788

# 200 8.010 91.990 10.455 108.198 951.986

PAN 0.000 100.000 8.010 82.894 1034.880

100.00

Aspal dalam % berat : 5.903 64.930 1099.81

Selulosa dalam % berat : 0.3 aspal 0.185 1100


commit to user

63

4.2. Hubungan Penetrasi dengan Kadar Aspal Residu Oli

Pemeriksaan penetrasi bertujuan untuk memeriksa tingkat kekerasan bitumen

(solid atau semi solid). Dari tabel 4.5 dibuat grafik hubungan antara kadar

campuran aspal residu oli dengan penetrasi yang disajikan pada gambar 4.3.

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Variasi Kadar Residu Oli Campuran Aspal

Residu Oli dengan Nilai Penetrasi

Dari gambar 4.3. diketahui hubungan nilai penetrasi dengan kadar campuran aspal

residu dimana nilai penetrasi akan semakin naik dengan adanya penambahan

kadar residu oli pada split mastic asphalt. Hal ini disebabkan karena penambahan

residu oli dalam campuran menjadikan campuran menjadi lebih cair dengan

viscositas aspal rendah karena proporsi asphaltene menjadi berkurang akibat dari

pengurangan berat aspal yang diganti residu oli. Syarat nilai penetrasi untuk aspal

pen 60/70 adalah 60-79. Dari penelitian didapat bahwa nilai penetrasi tidak masuk

dalm spesifikasi sehingga perlu dilakukan uji Penetration Index. Nilai penetrasi

sangat berpengaruh dalam campuran perkerasan karena jalan akan menerima suhu

lingkungan yang tinggi akibat dilalui kendaraan. Temperatur yang dicapai pada

permukaan perkerasan tidak boleh melebihi titik lembek dari aspal karena aspal

bisa meleleh dan menyebabkan deformasi. Sehingga perkerasan jalan akan cepat

rusak karena dilalui kendaraan dengan beban yang tinggi. Nilai penetrasi yang

tinggi memungkinkan aspal cocok digunakan didaerah dengan beban traffic yang


commit to user

64

ringan supaya tidak cepat lembek dan digunakan pada daerah berhawa dingin.

Aspal dengan penetrasi tinggi lebih workable.

4.2.1. Ukuran Simpangan Nilai Penetrasi Terhadap Variasi Kadar Residu

Oli Campuran Aspal Residu Oli

Berdasarkan data hasil uji penetrasi dari tabel 4.5. semua nilai penetrasi dari setiap

variasi kadar residu oli dilakukan perhitungan ukuran simpangan berupa varians

(S2) dan standar deviasi (σ) untuk mendapatkan nilai simpangan penetrasi yang

menggambarkan bagaimana berpencarnya data kuantitatif.

Berikut contoh perhitungan ukuran simpangan:

Kadar residu oli 0%, nilai penetrasi = 70, 76, 68, 74, 65, 72, 75, 60, 72, 75, 70, 64

Rata-rata (x) =n

x12

647075726075726574687670

= 70.08

Varians (S2) =

1

n

xx

12

)08.7065()08.7074()08.7068()08.7076()08.7070( 22222

22222 )08.7075()08.7072()08.7060()08.7075()08.7072(

22 )08.7064()08.7070( = 24.99

Standar Deviasi (σ) = 2S 99.24 = ± 4.99

Nilai penetrasi rata-rata (x) = Sx

= 70.08 ± 4.99 = 65.08 atau 75.08

(65.08 ≤ x ≤ 75.08)

Hasil rekapitulasi perhitungan uji simpangan untuk setiap kadar oli disajikan pada

tabel 4.10.


commit to user

65

Tabel 4.10. Rekapitulasi Hasil Analisis Ukuran Simpangan

Kadar Residu Oli pada CampuranAspal Residu Oli (%)

Varians StandarDeviasi

Nilai Penetrasi

Min Max

0% 24.992424 4.99924265.08 75.08

5% 129.09091 11.36182 115.64 138.36

10% 639.11364 25.2807 133.47 184.03

15% 369.51515 19.22278 152.44 190.89

20% 115.17424 10.73193 188.35 209.82

25% 45.606061 6.753226 216.08 229.59

Dari nilai penetrasi campuran aspal residu oli (Asres) yang diperoleh dari analisis

ukuran simpangan yang telah disajikan pada tabel 4.10. dengan tabel 4.5. didapat

persentase simpangan/kemelencengan data yang diperoleh. Berikut contoh

perhitungan persentase simpangan data:

Kadar residu oli 0%, nilai penetrasi = 70, 76, 68, 74, 65, 72, 75, 60, 72, 75, 70, 64

Data diluar nilai penetrasi uji simpangan (d) = 3

Jumlah data (n) = 9

Persentase simpangan data = %1009

3%100

n

d33.33%

Selanjutnya rekapitulasi hasil persentase analisis ukuran simpangan data disajikan

dalam tabel 4.11.

Tabel 4.11. Rekapitulasi Hasil Persentase Analisis Ukuran Simpangan

Kadar Residu OliCampuran Asres

(%)Varians

StandarDeviasi

Nilai Penetrasi Data Diluar/melenceng

Persentase(%)Min Max

0% 24.99 4.9965.08 75.08 3 33.34

5% 129.09 11.36 115.64 138.36 4 44.44

10% 639.11 25.28 133.47 184.03 3 33.33

15% 369.52 19.22 152.44 190.89 3 33.33

20% 115.17 10.73 188.35 209.82 1 11.11

25% 45.61 6.75 216.08 229.59 3 33.33


commit to user

66

Dari tabel 4.11. dapat diketahui bahwa nilai persentase simpangan data dari

variasi kadar residu oli pada campuran aspal residu oli (Asres) mulai 0% hingga

25% berturut-turut 33.33%, 44.44%, 33.33%, 33.33%, 11.11%, 33.33%.

4.2.5. Uji Homogenitas Nilai Penetrasi Terhadap Variasi Kadar Residu Oli

Campuran Aspal Residu Oli

Berdasarkan data hasil uji penetrasi dari tabel 4.5 semua nilai penetrasi dari setiap

variasi kadar residu oli dilakukan uji homogenitas untuk mengetahui apakah data

sampel diperoleh dari populasi yang bervarians homogen. Berikut contoh

perhitungan uji homogenitas pada kadar campuran aspal residu oli 0%:

Tabel 4.12. Uji Homogenitas campuran aspal residu oli 0%

Sampel ke- Dk 1/(dk) Si² Log Si² (dk)Log Si²

13 0.33 13.33 1.125 3.375

23 0.33 46 1.663 4.988

33 0.33 70.25 1.847 5.54

Jumlah9 1 13.903

Varians gabungan dari 3 sampel: S2 =333

25.70346333.133

xxx= 43.194

Log S2 = 1.635

B = 1.635 x 9 = 14.719

X2 = Ln 10 x (14.719 - 13.903) = 1.8785

Jika α=0.05, dari daftar distribusi chi-kuadrat dengan k=3 didapat X2(0.95)(3-1) =

5.99. Ternyata bahwa X2= 1.8785 < 5.99 sehingga hipotesis Ho diterima dalam

taraf nyata 0,05. Selanjutnya rekapitulasi hasil uji homogenitas data disajikan

dalam tabel 4.13.


commit to user

67

Tabel 4.13. Rekapitulasi Hasil Uji Homogenitas

Kadar Residu OliCampuan Asres

(%)S2 Log S2 B X2 X2

(0.95)(3-1)

0% 43.19 1.635 14.719 1.878

5.99

5% 75.389 1.877 16.896 1.478

10% 85.194 1.930 17.374 4.958

15% 98.556 1.993 17.943 2.105

20% 115.306 2.062 18.557 1.948

25% 91.389 1.961 17.648 5.799

Berdasarkan tabel 4.13. didapat nilai homogenitas sampel nilai penetrasi dari

campuran aspal residu oli dengan kadar 0% hingga 25% berturut-turut 1.878,

1.478, 4.958, 2.105, 1.948, dan 5.799 yang secara keseluruhan kurang dari

X2(0.95)(3-1) sehingga dapat disimpulkan bahwa data nilai penetrasi setiap kadar

campuran aspal residu oli merupakan data yang homogen.

4.3.Hasil Pengujian Benda Uji ( ITS, UCS, dan Permeabilitas )

Hasil perhitungan benda uji ITS, UCS, dan Permeabilitas dapat dilihat pada Tabel

4.14 hingga Tabel 4.17.


commit to user

68

4.3.1. Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas

(Unconfined Compressive Stength Test)

Tabel 4.14. Rekapitulasi Hasil Perhitungan UCS Terkoreksi

NilaiPenetrasi Kode Dial Diameter Tebal koreksi Kalibrasi Koreksi

UCSterkoreksi

(mm) UCS (lb) (mm) (mm) Tebal (kg) (N) (KPa)

70.08

U.0.1 7451.626 101.45 68.10 0.864 3,383.04 28,665.79 3,548.054

U.0.2 8675.192 101.45 66.75 0.889 3,938.54 34,350.75 4,251.699

U.0.3 9413.74 101.45 67.45 0.876 4,273.84 36,724.86 4,545.550

Rata-rata 4,115.101

127

U.5.1 7826.412 101.45 62.60 1.023 3,553.19 35,641.08 4,411.407

U.5.2 7936.643 101.45 61.73 1.045 3,603.24 36,954.96 4,574.030

U.5.3 6966.609 101.45 62.15 1.034 3,162.84 32,074.64 3,969.977

Rata-rata 4,318.471

158.75

U.10.1 5820.205 101.45 64.25 0.953 2,642.37 24,708.07 3,058.195

U.10.2 8465.752 101.45 62.35 1.029 3,843.45 38,788.26 4,800.943

U.10.3 6084.759 101.45 63.33 1.004 2,762.48 27,218.50 3,368.918

Rata-rata 3,742.685

171,67

U.15.1 7583.903 101.45 62.73 1.019 3,443.09 34,431.16 4,261.651

U.15.2 6922.516 101.45 64.38 0.950 3,142.82 29,282.53 3,624.389

U.15.3 6217.037 101.45 63.58 0.994 2,822.53 27,522.93 3,406.598

Rata-rata 3,764.213

199.08

U.20.1 5555.65 101.45 64.50 0.946 2,522.27 23,416.27 2,898.305

U.20.2 5687.927 101.45 63.60 0.992 2,582.32 25,129.89 3,110.404

U.20.3 5952.482 101.45 63.31 1.005 2,702.43 26,635.08 3,296.706

Rata-rata 3,101.805

222.83

U.25.1 5224.957 101.45 64.68 0.942 2,372.13 21,911.38 2,712.040

U.25.2 5357.234 101.45 64.14 0.956 2,432.18 22,815.86 2,823.990

U.25.3 5599.742 101.45 64.90 0.935 2,542.28 23,330.05 2,887.632

Rata-rata 2,807.887

Sebelum dilakukan perhitungan, terlebih dahulu dilakukan konversi satuan.

Berikut disajikan contoh pengkonversian satuan:

Kode benda uji = U.5.1(benda uji 1 untuk UCS, campuran

aspal+residu oli 5% dengan nilai penetrasi

127 dmm)

Hasil pembacaan dial UCS = 3550 kgf = 3550 x 2.2046 = 7826.4 lb

Konversi satuan dial = 7826.4 lb x 0,454 = 3553.191 kg


commit to user

69

Hasil pembacaan dial terkalibrasi (P) = 83,082 x 1.023 = 3633.138 kg

Luas benda uji (A) = ¼ x π x d2 = 8079.3 mm2

(d = diameter sampel)

Kuat desak =A

P

=3,8079

138,3633= 0.449685 kg/mm2

Konversi kg/mm2 N/mm2 = 0.449685x 9,81 m/s2

= 4.411407MPa

= 4411.407KPa

4.3.2. Hasil Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung

( Indirect Tensile Strengt Test )

Pengujian kuat tarik tak langsung (Indirect Tensile Strenght) merupakan suatu

metode untuk mengetahui nilai gaya tarik dari suatu campuran. Pengujian ini

bertujuan untuk mengetahui indikasi akan terjadinya retak dilapangan. Pengujian

hampir sama dengan pengujian Marshall, yang membedakan hanyalah pada

pengujian kuat tarik tak langsung tidak menggunakan cincin penguji.

Berdasarkan pada pengujian benda uji dengan menggunakan alat ITST didapat

hasil pembacaan alat berupa nilai beban dengan satuan lb, kemudian dilakukan

perhitungan nilai kuat tarik tidak langsung dengan satuan KPa.

Sebelum dilakukan perhitungan terlebih dahulu dilakukan konversi satuan.

Berikut disajikan contoh perhitungan kuat tarik tidak langsung:

Kode benda uji = I.5.1 (benda uji 1 untuk ITS, campuran aspal+residu

oli 5% dengan nilai penetrasi 127 dmm)

Hasil pembacaan dial = 18 lb

Konversi satuan dial = 18 lb × 0,454 = 8,172 kg

Beban terkoreksi = 8,172 kg × kalibrasi alat × koreksi tebal

Beban terkoreksi = 8,172 kg × 30,272 × 0,874 = 216,228 kg


commit to user

70

ITS = 74,2021610085,006755,014,3

216,2282

)(14,3

2

dh

Pkg/m2

ITS = 20216,74 kg/m2 × 9,81 m/s2

= 198326,2 MPa × 10-3

= 198,3262 KPa

Hasil perhitungan Indirect Tensile Strength Test (ITS) selanjutnya disajikan pada

lampiran B. Berikut tabel 4.15 merupakan rekapitulasi hasil perhitungan kuat tarik

tidak langsung rata-rata :

Tabel 4.15. Rekapitulasi Hasil Perhitungan ITS Terkoreksi

Nil

aiP

enet

rasi

Ko

de

ITS Dia

l

Dia

met

er

Teb

al

ko

rek

site

ba

l

Ka

lib

rasi

Ko

rek

si

ITS

terk

orek

si

Def

.V

erti

ka

l

Def

.H

ori

son

tal

(mm) (lb) (mm) (mm) (kg) (N) (KPa) (mm) (mm)

70.08

I.0.1 25 97 65.775 0.913 343.587 3,077.770 307.259 1.25 0.4375

I.0.2 25 101.5 64.8 0.938 343.587 3,162.227 306.233 0.50 0.175

I.0.3 27 99.3 65.3 0.925 371.074 3,367.220 330.757 0.45 0.1575

Rata-rata 314.750 0.73 0.26

127

I.5.1 18 100.85 67.55 0.874 247.383 2,121.197 198.326 1.10 0.385

I.5.2 17 101.2 67.125 0.882 233.639 2,021.617 189.555 0.65 0.2275

I.5.3 21 99.6 67.65 0.872 288.613 2,469.421 233.436 0.55 0.1925

Rata-rata 207.106 0.77 0.27

158.75I.10.1 17 101.3 63.3 1.005 233.639 2,303.462 228.806 0.65 0.2275

I.10.2 13 100.8 63.4 1.003 178.665 1,757.089 175.123 1.20 0.42

I.10.3 12 98.45 63.35 1.004 164.922 1,623.950 165.848 0.80 0.28

Rata-rata 189.926 0.88 0.31

171.67

I.15.1 7 100.9 64.55 0.945 96.204 891.858 87.219 0.85 0.2975

I.15.2 12 98.6 62.75 1.019 164.922 1,648.219 169.678 1.25 0.4375

I.15.3 15 99.4 63.675 0.986 206.152 1,994.041 200.668 0.70 0.245

Rata-rata 152.522 0.93 0.33

Berlanjut..


commit to user

71

Lanjutan Tabel 4.15.

Nil

aiP

enet

rasi

Ko

de

ITS Dia

l

Dia

met

er

Teb

al

ko

rek

site

ba

l

Ka

lib

rasi

Ko

rek

si

ITS

terk

orek

si

Def

.V

erti

ka

l

Def

.H

ori

son

tal

(mm) (lb) (mm) (mm) (kg) (N) (KPa) (mm) (mm)

199.08

I.20.1 4 100.45 65.037 0.932 54.974 502.463 48.988 1.15 0.4025

I.20.2 11 98.55 62.9 1.015 151.178 1,505.306 154.674 1.10 0.385

I.20.3 9 98.3 63.125 1.009 123.691 1,224.788 125.721 0.80 0.28

Rata-rata 109.794 1.02 0.36

222.83

I.25.1 4 101.5 64.2875 0.952 54.974 513.494 50.124 0.60 0.21

I.25.2 8 98.25 61.0375 0.960 109.948 1,035.078 109.937 1.45 0.5075

I.25.3 8 99.45 59.925 0.958 109.948 1,033.607 110.470 1.05 0.3675

Rata-rata 90.177 1.03 0.36

4.3.3. Hasil Perhitungan Regangan dan Modulus Elastisitas

a. Regangan

Pengujian kuat tarik tidak langsung juga menghasilkan nilai regangan suatu

campuran. Data yang diperlukan untuk mendapatkan nilai regangan adalah

diameter benda uji dan deformasi horizontal yang dicari dengan mengalikan

deformasi vertical (Flow) yang didapatkan dari pengujian dengan angka poisson

ratio dari campuran. Berikut contoh perhitungan regangan campuran:

Kode benda uji = I.5.1 (benda uji 1 untuk ITS, campuran aspal+residu oli 5%

dengan nilai penetrasi 127 dmm)

Diameter benda uji = 100.85 mm

Deformasi vertikal = 1.10 mm

Poisson ratio (ν) = 0.35

Deformasi horizontal = 0.35 x 1.10 = 0.385 mm

Regangan =85.100

385.0= 0.0038176

b. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas didapatkan dengan membagi regangan dengan tegangan.

Dalam penelitian ini, nilai tegangan didapatkan dari pengujian kuat tarik tidak

langsung (ITST).


commit to user

72

Berikut contoh perhitungan modulus elastisitas campuran:

Kode benda uji = I.5.1 (benda uji 1 untuk ITS, campuran aspal+residu oli 5%

dengan nilai penetrasi 127 dmm)

Tegangan (σ) = 198,3262 KPa

Regangan (ε) = 0.0038176

Modulus elastisitas (E) =0038176.0

3262.198

= 76191.395 KPa

Rekapitulasi perhitungan regangan dan modulus elastisitas selanjutnya disajikan

dalam Tabel 4.16.

Tabel 4.16. Rekapitulasi hasil perhitungan regangan dan modulus elastisitas

NilaiPenetrasi

Kode DiameterITS

terkoreksiDeformasiVertikal

(mm)

DeformasiHorizontal

(mm)

ReganganModulus

Elastisitas

(mm) ITS (mm) (KPa) (ε) (KPa)

70.08

I.0.1 97 307.259 1.25 0.4375 0.0045103 68123.61

I.0.2 101.5 306.233 0.50 0.175 0.0017241 177615.3

I.0.3 99.3 330.757 0.45 0.1575 0.0028197 208535

Rata-rata 314.750 073 0.26 0.002607 151424

127

I.5.1 100.85 198.326 1.10 0.385 0.0038176 51951.16

I.5.2 101.2 189.555 0.65 0.2275 0.002248 84320.57

I.5.3 99.6 233.436 0.55 0.1925 0.0019327 120780.5

Rata-rata 207.106 0.77 0.27 0.002666 85684.1

158.75

I.10.1 101.3 228.806 0.65 0.2275 0.0022458 101881.7

I.10.2 100.8 175.123 1.20 0.42 0.0041667 42029.62

I.10.3 98.45 165.848 0.80 0.28 0.0028441 58313.42

Rata-rata 189.926 0.88 0.31 0.003086 67408.2

171.67

I.15.1 100.9 87.219 0.85 0.2975 0.0029485 29581.01

I.15.2 98.6 169.678 1.25 0.4375 0.0044371 38240.49

I.15.3 99.4 200.668 0.70 0.245 0.0024648 81414.07

Rata-rata 152.522 0.93 0.33 0.003283 49745.2

199.08

I.20.1 100.45 48.988 1.15 0.4025 0.004007 12225.73

I.20.2 98.55 154.674 1.10 0.385 0.0039066 39592.57

I.20.3 98.3 125.721 0.80 0.28 0.0028484 44136.91

Rata-rata 109.794 1.02 0.36 0.003587 31985.1

222.83I.25.1 101.5 50.124 0.60 0.21 0.002069 24226.46I.25.2 98.25 109.937 1.45 0.5075 0.0051654 20294.22I.25.3 99.45 110.470 1.05 0.3675 0.0036953 27963.69

Rata-rata 86.095 1.03 0.36 0.003643 24161.5


commit to user

73

4.3.4. Hasil Pengujian Permeabilitas

Pemeriksaan permeabilitas pada benda uji dilakukan dengan menggunakan alat uji

permeabilitas AF-16 yang berada di Laboratorium Jalan Raya Teknik Sipil UNS.

Berikut ini contoh langkah-langkah perhitungan uji permeabilitas:

1. Kode benda uji = P.5.1

(benda uji 1 untuk Permeabilitas, campuran aspal +

residu oli 5% dengan nilai penetrasi 127 dmm)

2. Tebal benda uji L1 = 6,400 cm

L2 = 6,710 cm

L3 = 6,740 cm

L4 = 6,730 cm

Tebal rata-rata, (L) = 6,645 cm

3. Diameter benda uji = 9.830 cm

4. Luas permukaan atas, (A) = 0,25π . D2

= 0,25π . (9,830)2

= 75,9227cm2

5. Tekanan Pengujian, (P) = 2 kg/cm2 (dial 10 kg/cm2)

6. Waktu rembesan untuk V= 1000 ml, (T) = 31,04 dt

7. Koefisien Permeabilitas, (k)

dtcmk .10.32,104,3129227,75

645,61000 3

Perhitungan pengujian permeabilitas pada campuran aspal hangat secara lengkap

disajikan pada Lampiran B. Hasil pengujian permeabilitas dapat dilihat pada

Tabel 4.17. berikut.


commit to user

74

Tabel 4.17. Hasil Pengujian Permeabilitas

KodeSampel

DiameterTebalBenda

ujiKoreksi

Tebal

WaktuRembesan

(T)

Koef.Permeabilitas

(k)

(cm) (cm) (cm) (dt) (cm/dt)

P.0.1 10.160 6.583 0.912 21.12 1.93E-03

P.0.2 10.145 6.660 0.893 35.81 1.15E-03

P.0.3 10.030 6.624 0.901 29.87 1.37E-03

Rata-rata 1.48E-03

P.5.1 9.830 6.645 0.896 31.04 1.32E-03

P.5.2 10.160 6.698 0.885 35.77 1.16E-03

P.5.3 9.935 6.673 0.890 42.76 9.65E-04

Rata-rata 1.15E-03

P.10.1 10.160 6.259 1.023 31.11 1.24E-03

P.10.2 10.140 6.165 1.048 39.23 9.72E-04

P.10.3 9.930 6.218 1.033 47.93 8.02E-04

Rata-rata 1.01E-03

P.15.1 10.075 6.273 1.019 35.53 1.09E-03

P.15.2 10.160 6.083 1.074 98.41 3.82E-04

P.15.3 9.980 6.180 1.043 51.76 7.38E-04

Rata-rata 7.37E-04

P.20.1 9.950 6.406 0.958 102.44 3.87E-04

P.20.2 9.970 6.204 1.037 73.13 5.25E-04

P.20.3 9.990 6.206 1.036 54.56 7.03E-04

Rata-rata 5.38E-04

P.25.1 9.930 6.501 0.932 75.74 5.31E-04

P.25.2 9.800 6.293 1.014 101.38 3.84E-04

P.25.3 9.830 6.284 1.017 121.12 3.21E-04

Rata-rata 4.12E-04


commit to user

75

4.4.Analisis dan Pembahasan

4.4.1. Pembahasan Analisis Korelasi

4.4.1.1.Pembahasan Hasil Penelitian Kuat Tekan Bebas

(Unconfined Compressive Strength Test)

Berdasarkan rekapitulasi hasil perhitungan kuat tekan bebas (Unconfined

Compressive Strength Test) pada Tabel 4.14, maka dapat dibuat grafik hubungan

UCS dengan nilai penetrasi dan grafik hubungan UCS dengan variasi kadar residu

oli campuran Aspal+Residu Oli seperti disajikan pada gambar 4.4 dan 4.5.

Gambar 4.4. Hubungan Nilai Penetrasi terhadap Nilai Kuat Tekan Bebas (UCS)

Gambar 4.5. Hubungan Kadar Residu Oli terhadap Nilai UCS


commit to user

76

Dari gambar 4.4. diperoleh nilai R² sebesar 0.751, yang artinya 75.1 % variasi

nilai UCS yang terjadi dapat dijelaskan oleh nilai penetrasi. Jadi, koefisien

korelasi dari perbandingan nilai penetrasi dengan UCS campuran SMA untuk tiap

nilai penetrasi adalah akar 0.751, yaitu sebesar 0.867 (korelasi kuat). Sedangkan

dari gambar 4.5 diperoleh R² sebesar 0.871, yang artinya 87.1 % variasi nilai UCS

yang terjadi dapat dijelaskan oleh variasi kadar residu oli campuran aspal+residu

oli. Jadi, koefisien korelasi dari perbandingan kadar residu oli dengan UCS

campuran SMA adalah akar 0.871, yaitu sebesar 0.933 (korelasi sangat kuat).

Dari gambar 4.4 dan 4.5 dapat diketahui pola hubungan antara kuat tekan dengan

kadar campuran aspal residu oli dan kuat tekan dengan penetrasi. Penambahan

kadar residu oli dalam campuran split mastic asphalt membuat penetrasi

campuran aspal residu oli semakin bertambah dan menjadikan campuran menjadi

lebih encer (viskos). Akan tetapi, penambahan residu oli ke dalam campuran split

mastic asphalt menurunkan daya ikat aspal dengan agregat, daktilitas serta titik

lembek meskipun di sisi lain penambahan residu oli akan mengurangi penggunaan

bitumen dan meningkatkan workability. Daya ikat yang kuat pada campuran

sangat dibutuhkan agar tercipta sistem perkerasan yang baik dalam menahan

beban tekan. Kuat tekan yang semakin kecil akan menyebabkan daya tahan

perkerasan terhadap deformasi dari pembebanan yang diberikan secara vertikal

berkurang, sehingga kemampuan perkerasan jalan dalam menerima beban lalu

lintas akan turun. Penambahan residu oli yang berlebih pada campuran split

mastic asphalt juga akan menyebabkan bleeding sehingga perkerasan menjadi

licin.

4.4.1.2.Pembahasan Hasil Penelitian Kuat Tarik Tidak Langsung

(Indirect Tensile Strength Test)

Berdasarkan rekapitulasi hasil perhitungan kuat tarik tidak langsung (Indirect

Tensile Strength Test) pada Tabel 4.14, maka dapat dibuat grafik hubungan kuat

tarik tidak langsung dengan nilai penetrasi dan grafik hubungan kuat tarik tidak

langsung dengan kadar residu oli campuran aspal residu oli seperti disajikan pada

gambar 4.6. dan 4.7.


commit to user

77

Gambar 4.6. Hubungan nilai penetrasi terhadap nilai ITS

Gambar 4.7. Hubungan Kadar Residu Oli terhadap Nilai ITS

Berdasarkan gambar 4.6. diperoleh nilai R² sebesar 0.982, yang artinya 98.2%

variasi ITS yang terjadi dapat dijelaskan oleh nilai penetrasi. Koefisien korelasi

dari perbandingan nilai penetrasi dengan ITS campuran SMA untuk tiap variasi

nilai penetrasi aspal kompinasi residu oli adalah akar 0.982, yaitu sebesar

0.991(korelasi sangat kuat). Sedangkan dari gambar 4.7. diperoleh nilai R² sebesar

0.926, yang artinya 92.6% variasi ITS yang terjadi dapat dijelaskan oleh kadar

residu oli. Koefisien korelasi dari perbandingan kadar residu oli dengan ITS

campuran SMA adalah akar 0.926, yaitu sebesar 0.962 (korelasi sangat kuat).


commit to user

78

Dari gambar 4.6 dan 4.7 dapat diketahui pola hubungan antara kuat tarik tidak

langsung dengan kadar residu oli. Residu oli yang ditambahkan dalam aspal

membuat aspal menjadi encer. Hal ini dapat diketahui dari menurunnya titik

lembek dan daktilitas campuran aspal residu oli serta naiknya nilai penetrasi yang

menandakan bahwa perkerasan yang dihasilkan campuran aspal residu oli menjadi

lebih viskos. Nilai penetrasi yang tinggi membuat ikatan antara partikel aspal

sendiri (adhesi) dan ikatan antara aspal dengan agregat (kohesi) menjadi lemah

yang menyebabkan berkurangnya kemampuan aspal dalam menahan gaya tarik.

Selain itu nilai kuat tarik tidak langsung atau Indirect Tensile Strength (ITS) yang

semakin turun, akibat residu oli menyebabkan aspal tidak bisa menyelimuti

agregat dengan sempurna. Dengan semakin bertambahnya nilai penetrasi yang

diberikan pada campuran maka nilai kuat tarik semakin kecil dan terjadi binder

drainage akibat dari bitumen yang semakin cair dengan bertambahnya nilai

penetrasi.

Penurunan nilai kuat tarik dipengaruhi oleh viskositas aspal, penetrasi, kadar

residu oli yang ditambahkan dalam campuran. Untuk viskositas perlu diperhatikan

pada saat pencampuran dan pemadatan, sehingga penggunaan modifier

peranannya akan terlihat pada pengujian kuat tarik ini. Penambahan kadar residu

oli pada campuran yang terlalu banyak menyebabkan makin tipisnya

penyelimutan aspal yang mengisi rongga kosong dalam agregat dan menyebabkan

ikatan antar butir menjadi renggang, sehingga nilai kuat tarik akan menurun.

Penurunan nilai kuat tarik menyebabkan kemampuan perkerasan jalan dalam

menerima beban lalu lintas akan menurun pula.

a. Pembahasan Hasil Nilai Regangan

Berdasarkan rekapitulasi hasil perhitungan regangan pada Tabel 4.15, maka dapat

dibuat grafik hubungan nilai regangan dengan nilai penetrasi dan grafik hubungan

nilai regangan dengan kadar residu oli pada campuran aspal residu oli seperti

disajikan pada gambar 4.8. dan 4.9.


commit to user

79

Gambar 4.8. Hubungan nilai penetrasi terhadap nilai regangan

Gambar 4.9. Hubungan kadar residu oli terhadap nilai regangan

Dari gambar 4.8. diketahui koefisien korelasi dari perbandingan nilai penetrasi

dengan regangan campuran SMA adalah akar 0.9, yaitu sebesar 0.949 (korelasi

sangat kuat). Sedangkan dari gambar 4.9. diketahui koefisien korelasi dari

perbandingan kadar residu oli campuran aspal+residu oli dengan regangan

campuran SMA untuk adalah akar 0.961, yaitu sebesar 0.98 (korelasi sangat kuat).

Dari gambar 4.8 dan 4.9. hubungan nilai penetrasi terhadap nilai regangan tampak

bahwa semakin bertambahnya nilai penetrasi semakin tinggi nilai regangannya

dan bersifat elastis. Kenaikan ini terjadi karena sifat dari residu oli yang cair


commit to user

80

dengan SG lebih rendah dari aspal penetrasi 60/70 yang terkandung dalam nilai

penetrasi sehingga campuran yang dihasilkan memiliki sifat yang lebih fleksibel.

Akan tetapi dengan semakin bertambahnya nilai regangan maka terjadi failure

(runtuh) sebelum dilakukan pengujian atau terjadi bleeding karena menjadi terlalu

plastis campuran tersebut. Nilai tersebut tidak lepas dari nilai flow (deformasi

vertikal) dan diameter benda uji, hasil pengujian. Semakin besar nilai flow

(deformasi vertikal) dan semakin kecil diameter benda uji maka akan semakin

besar pula nilai regangan yang terjadi.

b. Pembahasan Hasil Nilai Modulus Elastisitas

Berdasarkan rekapitulasi hasil perhitungan regangan pada Tabel 4.15, maka dapat

dibuat grafik hubungan nilai modulus elastisitas dengan nilai penetrasi dan grafik

hubungan kadar residu oli campuran aspal+residu oli dengan modulus elastisitas

seperti disajikan pada gambar 4.10. dan 4.11.

Gambar 4.10. Hubungan nilai penetrasi terhadap modulus elastisitas


commit to user

81

Gambar 4.11. Hubungan kadar residu oli terhadap modulus elastisitas

Dari gambar 4.10. diketahui koefisien korelasi dari perbandingan nilai penetrasi

dengan modulus elastisitas campuran SMA adalah akar 0.97, yaitu sebesar 0.985

(korelasi sangat kuat). Dan dari gambar 4.11. diketahui koefisien korelasi dari

perbandingan kadar residu oli campuran aspal residu oli dengan modulus

elastisitas campuran SMA adalah akar 0.876, yaitu sebesar 0.936 (korelasi sangat

kuat).

Berdasarkan gambar 4.10 dan 4.11. hubungan nilai penetrasi terhadap modulus

elastisitas dapat disimpulkan bahwa terjadi penurunan nilai modulus elastisitas

pada setiap masing-masing variasi campuran seiring dengan penurunan nilai ITS.

Penurunan yang terjadi sangat signifikan. Sehingga dapat terlihat penurunan yang

terjadi dengan semakin bertambahnya nilai penetrasi nilai modulus elastisitas

semakin berkurang terhadap nilai modulus elastisitas nilai penetrasi 70.08 dmm.

Nilai tersebut diperoleh dari hasil pembagian tegangan dan regangan, dengan

pengertian bahwa nilai tegangan semakin kecil dengan nilai regangan yang besar

menghasilkan nilai modulus elastisitas yang rendah.


commit to user

82

4.4.1.3. Pembahasan Hasil Penelitian Permeabilitas

Gambar 4.12. Hubungan Koef. Permeabilitas terhadap Nilai Pen Campuran

Aspal Residu Oli

Gambar 4.13. Hubungan Koef. Permeabilitas terhadap Kadar Residu Oli

Campuran Aspal Residu Oli

Dari gambar 4.12. diketahui koefisien determinasi dari perbandingan nilai

penetrasi dengan koefisien permeabilitas campuran SMA sebesar 0.97, dan

koefisien korelasi sebesar 0.985. Dan dari gambar 4.11. diketahui koefisien

determinasi dari perbandingan kadar residu oli campuran aspal residu oli dengan

koefisien permeabilitas campuran SMA sebesar 0.983, dan koefisien korelasi


commit to user

83

sebesar 0.991. Dengan demikian disimpulkan bahwa nilai penetrasi dan kadar

residu oli pada campuran aspal+residu oli sangat berpengaruh besar terhadap

penurunan koefisien permeabilitas.

Berdasarkan gambar 4.12 dan 4.13 dapat diketahui pola hubungan antara

permeabilitas dengan kadar residu oli dan penetrasi. Koefisien permeabilitas

ditentukan oleh kecepatan resapan air pada perkerasan melalui lubang pori yang

dipengaruhi oleh terhubungnya rongga pori yang satu dengan yang lain

(interconnected) antar pori. Jumlah rongga pada perkerasan akan mempengaruhi

kohesi antar batuan dengan bitumen, sehingga mempengaruhi kemampuan

perkerasan dalam mengalirkan air.

Penambahan residu oli pada penelitian ini menaikkan nilai penetrasi sehingga

aspal menjadi encer, rongga antar agregat dapat terisi dan menjadikan perkerasan

lebih kedap air karena daya adhesi dan kohesi yang baik. Sifat adhesi diartikan

bahwa campuran aspal mampu mengikat agregat sampai didapat ikatan yang baik

antara agregat dan aspal. Sifat kohesi adalah aspal memiliki ikatan di dalam

molekul aspal untuk mempertahankan agregat tetap berada ditempatnya setelah

terjadi pengikatan. Dengan demikian penggunaan aspal modifikasi oli bekas akan

menambah kepadatan. Berdasarkan klasifikasi permeabilitas hasil pemeriksaan

yang dilakukan dapat digolongkan ke dalam poor drainage (1.10-4 cm/dt),

sedangkan klasifikasi angka permeabilitas yang baik untuk perkerasan jalan

adalah impervious (1.10-8), dengan demikian campuran aspal+residu oli pada

SMA kurang kedap air.


commit to user

84

4.4.2. Pembahasan Analisis Varian Satu Arah

4.4.2.1.Analisis Varian Pertambahan Nilai Penetrasi Terhadap Variasi

Kadar Residu Oli Campuran Aspal Residu Oli

Berdasarkan hasil penelitian yang telah disajikan pada Tabel 4.5. serta untuk

membuktikan kekuatan korelasinya maka dilakukan uji statistic analisis varian.

Tabel 4.18. Hubungan Nilai Penetrasi Terhadap Variasi Kadar Residu Oli

Variasi Kadar Residu Oli Campuran Aspal Residu Oli

0% 5% 10% 15% 20% 25%

NilaiPenetration

72.00 121.75 142.00 160.50 194.00 215.5068.00 120.25 142.00 159.50 198.00 224.50

70.25 139.00 192.25 195.00 205.25 228.50

Jumlah 210.25 381.00 476.25 515.00 597.25 668.50

Rata-rata 70.08 127.00 158.75 171.67 199.08 222.83

Ry =63

)5.66825.59751525.47638125.210( 2

x

= 450696.0035

Ay = Ry3

)5.668(

3

)25.597(

3

)515(

3

)25.476(

3

)381(

3

)25.210( 222222

= 44305.64236

Σ Y2 = 722 + 682 + . . . + 224.52 + 228.52 = 497881.0625

Dy = 497881.0625 – 450696.0035 – 44305.64236 = 2879.416667

Tabel 4.19. Daftar Analisis Varian Nilai Penetrasi dengan Variasi Kadar Residu

Oli

Sumber Varian Dk JK KT F

Rata-rata 1 450696.0035 450696.0035 36.92885Antar Kelompok 5 44305.64236 8861.128472

Dalam Kelompok 12 2879.416667 239.9513889

Total 18 497881.0625

Hipotesis: Ho = menghasilkan nilai penetrasi yang sama ( kadar oli tidak

berpengaruh terhadap pertambahan nilai penetrasi).

H1 = menghasilkan nilai penetrasi yang berbeda dengan variasi kadar

residu oli


commit to user

85

Kriteria pengujian homogenitas sampel menurut Sudjana (2002:249) yaitu jika

Fhitung < Ftabel berarti data kelas sampel mempunyai variansi yang homogen,

sebaliknya jika Fhitung > Ftabel berarti data kelas sampel tidak homogen. Harga

Ftabel untuk taraf nyata (α) = 0.05 dan derajat kebebasan (dk) = (5, 12) adalah

3.11. Jadi harga Fhitung > Ftabel , (36,929 > 3.11) sehingga dapat disimpulkan

bahwa enam macam variasi kadar residu oli tersebut mempunyai variansi yang

tidak homogen yang mempengaruhi terjadinya pertambahan nilai penetrasi yang

berbeda secara nyata.

4.4.2.2.Analisis Varian Penurunan Nilai UCS Terhadap Variasi Nilai

Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli

Data-data hasil perhitungan dapat disusun seperti tabel 4.14, kemudian dilakukan

analisis dengan menggunakan analisis varian satu arah (One Way Anova).Hasil

analisis varian nilai UCS terhadap variasi nilai penetrasi disajikan pada tabel 4.20.

Tabel 4.20. Hubungan Nilai UCST Terhadap Variasi Nilai Penetrasi

Variasi Nilai Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli (dmm)

70.08 127 158.75 171.67 199.08 222.83

3548.05 4411.41 3058.19 4261.65 2898.30 2712.04nilai UCS 4251.70 4574.03 4800.94 3624.39 3110.40 2823.99

4545.55 3969.98 3368.92 3406.60 3296.71 2887.63

Jumlah 12345.30 12955.41 11228.05 11292.64 9305.41 8423.66

Rata-rata 4115.10 4318.47 3742.68 3764.21 3101.80 2807.89

Tabel 4.21. Analisis Varian Nilai UCST Terhadap Variasi Nilai Penetrasi


Rata-rata 1 238714783.04 238714783.04

4.15Antar

Kelompok5 5082196.71 1016439.34

DalamKelompok

12 2939182.28 244931.86

Total 18 246736162.04

Dari daftar distribusi F dengan dk pembilang 5 dan dk penyebut 12 dan peluang

0.95 (α = 0.05) didapat F = 3.11 sedangkan pada perhitungan didapat F = 4.15;

jadi hipotesis Ho : μ1= μ2= μ3= μ4= μ5= μ6 ditolak dalam taraf nyata 0,05.


commit to user

86

Keenam macam variasi nilai penetrasi tersebut menyebabkan penurunan nilai

UCS yang berbeda secara nyata.

4.4.2.3.Analisis Varian Penurunan Nilai ITS Terhadap Variasi Nilai




analisis varian nilai ITS terhadap variasi nilai penetrasi disajikan pada tabel 4.23.

Tabel 4.22. Hubungan Nilai ITST Terhadap Variasi Nilai Penetrasi


70.08 127 158.75 171.67 199.08 222.83

Nilai ITST

307.259 198.326 228.806 87.219 48.988 50.124

306.233 189.555 175.123 169.678 154.674 104.828

330.757 233.436 165.848 200.668 125.721 103.335

Jumlah 944.249 621.317 569.778 457.565 329.383 258.286

Rata-rata 314.750 207.106 189.926 152.522 109.794 86.095

Tabel 4.23. Analisis Varian Nilai ITST Terhadap Variasi Nilai Penetrasi


Rata-rata 1 562004.2301 562004.2301

12.96882Antar Kelompok 5 100281.9165 20056.3833

Dalam Kelompok 12 18558.0933 1546.507775

Total 18 680844.2399


0.95 (α = 0.05) didapat F = 3.11 sedangkan pada perhitungan didapat F =

12.96882; jadi hipotesis Ho : μ1= μ2= μ3= μ4= μ5= μ6 ditolak dalam taraf nyata

0,05. Keenam macam variasi nilai penetrasi tersebut menyebabkan penurunan

nilai ITS yang berbeda secara nyata.


commit to user

87

4.4.2.4.Analisis Varian Pertambahan Nilai Regangan Terhadap Variasi Nilai




analisis varian nilai Regangan terhadap variasi nilai penetrasi disajikan pada tabel

4.25.

Tabel 4.24. Hubungan Nilai Regangan Terhadap Variasi Nilai Penetrasi


70.08 127 158.75 171.67 199.08 222.83

NilaiRegangan

4.51E-03 3.82E-03 2.25E-03 2.95E-03 4.01E-03 2.07E-03

1.72E-03 2.25E-03 4.17E-03 4.44E-03 3.91E-03 5.17E-03

1.59E-03 1.93E-03 2.84E-03 2.46E-03 2.85E-03 3.70E-03

Jumlah 7.82E-03 8.00E-03 9.26E-03 9.85E-03 1.08E-02 1.09E-02

Rata-rata 2.61E-03 2.67E-03 3.09E-03 3.28E-03 3.59E-03 3.64E-03

Tabel 4.25. Analisis Varian Nilai Regangan Terhadap Variasi Nilai Penetrasi


Rata-rata 1 1.78E-04 1.78E-04

0.413751Antar Kelompok 5 2.96E-06 5.91E-07

Dalam Kelompok 12 1.72E-05 1.43E-06

Total 18 1.98E-04


0.95 (α = 0.05) didapat F = 3.11 sedangkan pada perhitungan didapat F = 0,4137;

jadi hipotesis Ho : μ1= μ2= μ3= μ4= μ5= μ6 diterima dalam taraf nyata 0,05.

Keenam macam variasi nilai penetrasi tersebut menyebabkan kenaikan nilai

regangan yang tidak berbeda secara nyata. Dengan kata lain, keenam macam

variasi nilai penetrasi tersebut sama efektifnya sehingga campuran mana saja yang

digunakan akan memberikan hasil yang tidak berbeda.

4.4.2.5. Analisis Varian Penurunan Nilai Modulus Elastisitas Terhadap

Variasi Nilai Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli




commit to user

88

analisis varian nilai modulus elastisitas terhadap variasi nilai penetrasi disajikan

pada tabel 4.27.

Tabel 4.26. Hubungan Nilai Modulus Elastisitas Terhadap Variasi Nilai Penetrasi


70.08 127 158.75 171.67 199.08 222.83

Nilai 68123.61 51951.15804 101881.7027 29581.01 12225.73 24226.46Modulus 177615.3 84320.56667 42029.6243 38240.49 39592.57 20294.22

Elastisitas 208534.6 120780.5327 58313.41508 81414.07 44136.91 27963.69

Jumlah 454273.5 257052.2574 202224.7421 149235.6 95955.21 72484.38

Rata-rata 151424.5 85684.0858 67408.24737 49745.19 31985.07 24161.46

Tabel 4.27. Analisis Varian Nilai Modulus Elastisitas Terhadap Variasi Nilai

Penetrasi

Sumber Varian dk JK KT F

Rata-rata 1 84217582801 84217582801

4.494203Antar Kelompok 5 32471657489 6494331498

Dalam Kelompok 12 17340555391 1445046283

Total 18 1.3403E+11


0.95 (α = 0.05) didapat F = 3.11 sedangkan pada perhitungan didapat F =

4.494203; jadi hipotesis Ho : μ1= μ2= μ3= μ4= μ5= μ6 ditolak dalam taraf nyata

0,05. Keenam macam variasi nilai penetrasi tersebut menyebabkan penurunan

nilai modulus elastisitas yang berbeda secara nyata.

4.4.2.6. Analisis Varian Penurunan Nilai Koefisien Permeabilitas Terhadap

Variasi Nilai Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli



analisis varian nilai koefisien permeabilitas terhadap variasi nilai penetrasi

disajikan pada tabel 4.29.


commit to user

89

Tabel 4.28. Hubungan Nilai Koef. Permeabilitas Terhadap Variasi Nilai Penetrasi

Variasi Nilai Penetrasi Campuran Residu Oli (dmm)

70.08 127 158.75 171.67 199.08 222.83

Koef.

Permeabilitas

1.93E-03 1.32E-03 1.24E-03 1.09E-03 3.87E-04 5.31E-04

1.15E-03 1.16E-03 9.72E-04 3.82E-04 5.25E-04 3.84E-04

1.37E-03 9.65E-04 8.02E-04 7.38E-04 7.03E-04 3.21E-04

Jumlah 4.45E-03 3.45E-03 3.02E-03 2.21E-03 1.61E-03 1.24E-03

Rata-rata 1.48E-03 1.15E-03 1.01E-03 7.37E-04 5.38E-04 4.12E-04

Tabel 4.29. Analisis Varian Koef. Permeabilitas Terhadap Variasi Nilai Penetrasi

SumberVarian

Dk JK KT F

Rata-rata 1 1.42E-05 1.42E-05

1.04Antar

Kelompok5 2.42E-06 4.84E-07

DalamKelompok

12 5.60E-06 4.67E-07

Total 18 1.74E-05

Berdasarkan pada hasil penelitian dengan menggunakan analisis varians dapat

diketahui bahwa nilai F = 1.04 dan dari daftar distribusi F dengan dk pembilang 5

dan dk penyebut 12 dan peluang 0.95 (α = 0.05) didapat F = 3.11 jadi hipotesis

Ho : μ1= μ2= μ3= μ4= μ5= μ6 diterima dalam taraf nyata 0,05. Hipotesis Ho

diterima karena dengan penambahan residu oli akan menurunkan nilai koefisien

permeabilitas dan menjadikan campuran lebih kedap air bila dibandingkan dengan

campuran aspal tanpa residu oli. Akan tetapi bila dibandingkan dengan standard

klasifikasi angka permeabilitas yang baik untuk perkerasan jalan sebesar 1.10-8

(impervious), campuran aspal residu oli kurang kedap air.


commit to user

90

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan trend grafiknya dapat disimpulkan bahwa dengan penambahan

campuran aspal + residu oli menaikkan nilai penetrasi dimana batas kadar residu oli

yang masih dapat digunakan sebesar 10%. Penambahan residu oli pada aspal

menghasilkan nilai UCS, ITS dan koefisien permeabilitas yang cenderung turun. Pada

pengujian sampai dengan penambahan kadar residu oli 10% diperoleh nilai UCS

untuk masing-masing variasi residu oli sebesar 4155,1 KPa, 4318,5 KPa, 3742,7 KPa.

Pada pengujian ITS diperoleh untuk masing-masing variasi residu oli sebesar 314,75

KPa, 207,1 KPa, 189,9 KPa. Pada pengujian Permeabilitas diperoleh koefisien

permeabilitas untuk masing-masing variasi residu oli sebesar 1,48E-03 cm/dt, 1,15E-

03 cm/dt, 1,01E-03 cm/dt.

5.2. Saran

1. Penelitian lebih lanjut sebaiknya menggunakan Asbuton campuran aspal residu

oli.

2. Penelitian lebih lanjut sebaiknya menggunakan persentase residu oli yang lebih

kecil.

3. Kontrol suhu perlu lebih diperhatikan baik pada saat pencampuran maupun

pemadatan.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac - digital library uns/pengaruh... · kuat tekan bebas...

Documents