lub-job 16 - marshall

LABORATORIUM UJI BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung

Subjek : Pembuatan dan Pemeriksaan Beton Aspal Panas Hasil Rancangan

Topik : Design Laston AC BC dengan Spek Bina Marga 2010

No. Uji : 16

Halaman :

I. REFERENSI

Spek umum Bina Marga 2010,Divisi 6 campuran beraspal panas

II. TUJUAN

Untuk mengetahui kadar aspal optimum yang memenuhi persyaratan sifat

campuran, yaitu persyaratan Laston Aus 2 (BC) untuk lalu lintas berat.

III. DASAR TEORI

Metode marshall dengan pendekatan kepadatan mutlak merupakan salah satu

cara dalam merencanakan campuran aspal beton panas. Pengujian Marshall

meliputi pemeriksaan Volumetrik, Stabilitas dan flow dari benda uji dengan

tinggi 2,5 “, diameter 4” sehingga mendapatkan sifat-sifat campuran sesuai

dengan spesifikasi yang dipilih dalam hal ini Laston Aus 2. Adapun sifat

campuran untuk Laston Aus 2 dapat dilihat pada Tabel 1.

Pembuatan benda uji pada percobaan marshall dibedakan dengan tiga buah

macam percoban, begitu pula dengan pemeriksaannya, percobaan-percobaan

tersebut meliputi :

1. Percobaan Marshal dengan pemadatan benda uji 2 x 75 tumbukan,

2. Percobaan Stabilitas Marshall setelah perendaman 24 jam (Immertion)

dengan pemadatan benda uji 2 x 75 tumbukan,

3. Percobaan Marshall dengan Kepadatan Mutlak (PRD) dengan benda uji

dipadatkan 2 x 400 tumbukan.

Parameter-parameter sifat campuran yang disyaratkan adalah :

1. Stabilitas.

Kemampuan lapis perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi

perubahan bentuk tetap. Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah

beban lalu lintas yang melalui jalan tersebut. Parameter-parameter yang

diperlukan dan diperoleh dari pengujian marshall, dalam pengujian stabilitas





No. Uji : 16

Halaman :

benda dikondisikan dalam keadaan panas ± 60ºC yang dinyatakan dalam

(kg) .

2. Flow.

Jumlah perubahan bentuk (deformasi) yang diukur dalam satuan millimeter

yang ditunjukkan pada saat pembebanan.

3. Stabilitas dibagi flow (Marshall Quotient).

Perbandingan antara stabilitas (yang telah dikali koreksi benda uji) dengan

kelelehan dalam satuan Kg/mm.

4. VMA (Void in Minerals Agregat).

Ruang diantara partikel agregat pada suatu perkerasan beraspal, termasuk

rongga udara dan kadar aspal efektif yang dinyatakan dalam % terhadap

volume campuran total. VMA dihitung berdasarkan berat jenis bulk agregat

yang dinyatakan sebagai % volume bulk suatu campuran perkerasan yang

dipadatkan. VMA yang rendah dapat mengakibatkan :

kadar aspal rendah,

Aspal tipis,

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

stabilitas akan turun.

5. VIM (Void In Mix ).

Rongga udara dalam campuran perkerasan beraspal yang terdiri atas ruang

udara diantara partikel agregat yang terselimuti oleh aspal yang dinyatakan

dalam %.

6. Stabilitas Marshall Sisa setelah Perendaman 24 jam.

Nilai stabilitas dari benda uji yang direndam didalam waterbath selama 1 x

24 jam pada temperatur 60ºC.





No. Uji : 16

Halaman :

Tabel 1. Sifat Campuran untuk Laston Aus

Ketentuan Sifat-sifat Campuran Laston (AC) Bina Marga 2010

Sifat-sifat Campuran Laston Lapis Aus Lapis Antara Pondasi

Halus Kasar Halus Kasar Halus KasarKadar aspal efektif (%) 5,1 4.3 4,3 4,0 4,0 3,5Penyerapan aspal (%) Maks. 1,2Jumlah tumbukan per bidang 75 112 (1)

Rongga dalam campuran (%) (2) Min. 3,5 Maks. 5,0

Rongga dalam Agregat (VMA) (%) Min. 15 14 13Rongga Terisi Aspal (%) Min. 65 63 60

Stabilitas Marshall (kg) Min. 800 1800 (1)

Maks. - -Pelelehan (mm) Min. 3 4,5 (1)

Marshall Quotient (kg/mm) Min. 250 300

Rumus-rumus dalam pengujian Marshall

a = % aspal terhadap agregat.

b = % aspal teerhadap campuran.

c = berat contoh kering (gram).

d = berat contoh dalam keadaan jenuh (gram).

e = berat contoh dalam air (gram).

f = isi contoh = d – e.

g = berat isi contoh = c / f.

h = berat jenis maksimum campuran (teoritis).

h =

100(100−b )

BJ . eff .agregat+ b

BJ .aspal





No. Uji : 16

Halaman :

i = % rongga di antara agregat (VMA).

i =

b×gBJ . aspal

j = VIM = 100-

(100×g )h

k = jumlah kandungan rongga(%) = 100 (i – j) / i (VFB).

l = Pembacaan arloji stabilitas.

m = Stabilitas (l x Kalibrasi proving ring), (kg).

n = Stabilitas (m x Koreksi ketinggian benda uji), (kg). (lihat pada Tabel 2)

o = Kelelehan ( mm ).

p = Hasil bagi marshall (MQ), (kg/mm).

q = Kadar aspal effektif= b ×

absorp .×(100−b )100

Gmm = Berat jenis maksimum.

AA + B − C

A = berat agregat.

B = berat air + tutup + botol.

C = berat air + tutup + botol + agregat.

Selain pemeriksaan aspal, ada juga pemeriksaan indeks perendaman. Air sangat

mempengaruhi daya tahan konstruksi perkerasan jalan beraspal. Indeks

perendaman berhubungan dengan daya lekat aspal terhadap agregat di lapangan

dalam keadaan basah. Bila daya lekat tersebut hilang maka jalan akan rusak.

Dalam pengujian indeks perendaman (stabilitas sisa) yang akan dicari adalah

perbandingan stabilitas 24 jam dengan stabilitas 30 menit.

IP =

stabilitas 24 jamstabilitas 30 menit

×100 % ≥ 85% untuk Lalu Lintas Berat

≥ 80 % untuk Lalu Lintas Sedang

≥ 75 % untuk Lalu Lintas Ringan





No. Uji : 16

Halaman :

Tabel 2. Rasio Korelasi Stabilitas.

Isi Benda Uji (cm3) Tebal Benda Uji (mm)

Angka KoreksiMin. Maks. Rata-rata

200 213 206.5 25.4 5.56214 225 219.5 27.0 5.00226 237 231.5 28.6 4.55238 250 244.0 30.2 4.17251 264 257.5 31.8 3.85265 276 270.5 33.3 3.57277 289 283.0 34.9 3.33290 301 295.5 35.5 3.03302 316 309.0 38.1 2.78317 328 322.5 39.7 2.50329 340 334.5 41.3 2.27341 353 347.0 42.9 2.08354 367 360.5 44.4 1.92368 379 373.5 46.0 1.79380 392 386.0 47.6 1.67393 405 399.0 49.2 1.56406 420 413.0 50.8 1.47421 431 426.0 52.4 1.39432 443 437.5 54.0 1.32444 456 450.0 55.6 1.25457 470 463.5 57.2 1.19471 482 476.5 58.7 1.14483 495 489.0 60.3 1.09496 508 502.0 61.9 1.04509 522 515.5 63.5 1.00523 535 529.0 65.1 0.96536 546 541.0 66.7 0.93547 559 553.0 68.3 0.89560 573 566.5 69.9 0.86574 585 579.5 71.4 0.83586 598 592.0 73.0 0.81599 610 604.5 74.6 0.78611 625 618.0 76.2 0.76

Catatan: Untuk mendapatkan angka koreksi maka harus di interpolasi antar tebal

benda uji





No. Uji : 16

Halaman :

IV. PERALATAN DAN BAHAN.

4.1 Peralatan.

No.

Nama Alat Jumlah Gambar

1. Mesin Uji Marshall. 1Set

2. Timbangan. 1 Buah

3. Timbangan dan wadah

jaring besi.1 Buah

4. Water bath.

1 Buah





No. Uji : 16

Halaman :

5. Sikat Kawat Baja dan Kuas.

1 Buah

6. Jangka sorong.1 Buah

7. Cawan.1 Buah

8. Kain lap.1 Buah

4.2 Bahan

Pengujian Marshall setelah perendaman 30 menit dalam suhu 60o C

dengan pemadatan benda uji 2 x 75 tumbukan.

Benda uji Marshall Test dengan Kadar persentase aspal 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7

(%) dengan masing-masing 3 buah benda uji.





No. Uji : 16

Halaman :

V. LANGKAH KERJA

A. Pengujian Marshall setelah Perendaman 30 Menit dalam Suhu 60o C

dengan Pemadatan Benda Uji 2 x 75 Tumbukan.

1. Mempersiapkan peralatan dan bahan yang akan digunakan dalam pengujian

ini.

2. Membersihkan alas dan permukaan benda uji dari kertas-kertas yang

menempel dengan menggunakan sikat kawat (jangan sampai merusak benda

uji).

3. Mengukur dimensi benda uji (diameter dan tingginya) dengan menggunakan

jangka sorong.

4. Menimbang berat benda kemudian diberi tanda pengenal menggunakan

kertas (% kadar aspal, kelompok dan kelas) dan diikat dengan tali agar

memudahkan waktu merendam di waterbath dengan suhu 60o C.

5. Merendam benda uji selama 24 jam, setelah benda uji direndam selama

24 jam, lap benda uji tersebut dengan lap kering.





No. Uji : 16

Halaman :

6. Menimbang benda uji dalam keadaan jenuh (Kering SSD) dan dalam keadaan

terendam air.

7. Setelah ditimbang, rendam masing-masing benda uji selama 30 menit

dengan memberi interval waktu antara satu dengan yang lainnya dalam

water bath dengan suhu 60o C.

8. Sambil menunggu benda uji selesai direndam, persiapkan alat uji marshall

(marshall test).

9. Setelah benda uji mencapai suhu 60o C, angkat dari water bath dan lap

dengan lap basah.

10. Masukkan benda uji kedalam penjepit dan pasang dial pembacaan stabilitas

dan flow kemudian nyalakan mesin alat Marshall test.





No. Uji : 16

Halaman :

11. Melihat penunjukan jarum stabilitas, ketika jarum stabilitas berhenti maka

itu merupakan pembebanan maksimum yang dapat diterima oleh benda uji,

dan pada saat itu hitung berapa putaran jarum flow pada saat mencapai

pembebanan maksimum.

12. Kemudian menghitung : berat isi contoh, berat jenis maksimum campuran

(teoritis), % rongga diantara agregat, persen rongga terhadap campuran, persen

rongga terisi aspal, stabilitas, kelelehan (flow), hasil bagi marshall, kadar aspal

effektif.





No. Uji : 16

Halaman :

VI. DATA PERHITUNGAN.

Tabel 3. Data pengujian marshall 2 x 75 setelah perendaman 30 menit.

Kelompok% Aspal Terhadap Campuran

h (mm)

d (mm)

Pembacaan DialStabilitas Flow

Divisi kg Divisi Mm1

4.5

74,12 101,58 270 698,65 360 3,602 68,44 100,48 448 1159,24 350 3,503 71,18 100,50 262 677,95 370 3,70

1

5

70,80 102,00 265 685,71 365 3,652 69,90 100,50 280 724,53 335 3,353 68,90 101,20 332 859,08 355 3,55

1

5.5

71,28 101,76 263 680,54 340 3,402 69,90 101,90 296 765,93 380 3,803 68,90 101,50 342 884,96 315 3,15

1

6

72,24 101,88 132 341,56 365 3,652 70,84 101,88 219 566,68 330 3,303 66,68 101,88 337 872,02 365 3,65

1

6.5

67,40 101,60 322 833,21 345 3,452 69,44 101,86 293 758,17 350 3,503 70,20 101,38 262 677,95 372 3,72

1

7

67,40 101,80 302 781,46 400 4,002 68,30 101,78 319 825,44 497 4,973 70,10 101,78 235 608,09 410 4,10

Keterangan :

h = tinggi benda uji (mm)

d = diameter benda uji (mm)

Kalibrasi :





No. Uji : 16

Halaman :

Stabilitas = 2,5876 kg/divisi

Flow = 0,01 mm

HASIL PERHITUNGAN

Diketahui :

BJ Aspal = 1,03

Suhu Pencampuran = 140° C

Suhu Pemadatan = 130° C

Suhu Pengujian = 60° C

BJ bulk Agregat = 2,519

BJ App Agregat = 2,788

Gmm = 2,396

BJ Eff Agregat = Bj .Bulk . Agr+BJ . App . Agr

2

=2 , 519+2 ,788

2=2 ,596

Catatan : Apabila menggunakan BJ Eff Agregat, maka akan mempengaruhi

terhadap nilai stabilitas yakni tidak akan memenuhi syarat. Dan untuk

mengatasi itu dilakukan uji GMM.

Absp. Aspal =100×( Bj . Eff . Agr−BJ . Bulk . Agr

Bj . Eff . Agr×Bj . Bulk . Agr )×Bj . Aspal

=100×( 2 , 596−2 , 519

2 , 596×2 , 519 )×1 ,030=1 ,210





No. Uji : 16

Halaman :

A. Data dan Perhitungan Pengujian Marshall setelah Perendaman 30 Menit

dengan Pemadatan Benda Uji 2 x 75 Tumbukan.

a = % aspal terhadap agregat =

berat . agregatberat . aspal

×100 %

b = % aspal terhadap campuran = 5,5 %

c = berat contoh kering = 1224,1 gram

d = berat contoh keadaan jenuh = 1240,0 gram

e = berat contoh dalam air = 700,7 gram

Penyelesaian :

f = Isi contoh = (d – e) = 539,3 gram

g = Berat isi contoh = (c / f) = 2,270 gram

h = BJ maks. (teoritis) =

100

(% AgregatBJ . Eff . Agg

)+(% AspalBJ . aspal

)

=

100

(94 . 52,596

)+(5,5

1 , 030) = 2,396

i = % rongga diantara agregat = 100 -

(100−b )gBJ . Eff .agregat

= 100 -

(100−5,5)2 ,2702 ,596 = 15,830 %

j = % rongga terhadap campuran = 100−(100×g/h )

= 100−(100×2 , 270/2 ,396 ) = 6,34 %

k = jumlah kandungan rongga = 100 ( i – j ) / i = 100 (15,830–6,34) / 15,830

= 59,95 %

l = bacaan arloji = 296

m = l × kalibrasi proving ring = 296 × 2,5876 = 765,9 kg





No. Uji : 16

Halaman :

n = m × koreksi benda uji = 765,9× 0,88 = 673,1 kg

o = kelelehan (mm) = 3,80 mm

p = Hasil bagi Marshall (Marshall Quotient) =

no =

673 , 13 ,80 = 177,1 Kg/mm

q = kadar aspal efektif

= b x

absp aspal x (100−b)100 =

4 .5 x1 ,210 x (100−5,5 )100 = 6,29

(Selengkapnya data dan perhitungan dapat dilihat pada lampiran).

Angka koreksi di bawah ini didapat dari hasil interpolasi antar tebal dengan

angka koreksi yang diketahui yaitu dari tabel 2.

Tabel 7. Angka Koreksi Stabilitas pada Pengujian Marshall setelah perendaman 30 menit

dalam suhu 60o C dengan 2 x 75 tumbukan

Kadar Aspal (%)

Tebal (mm)

Diameter (mm)

Volume (Cm3)

Angka Koreksi

4.5 74.12 101.58 600.92 0.894.5 68.44 100.48 542.92 0.894.5 71.18 100.50 564.88 0.83

5.0 70.80 102.00 578.76 0.84

5.0 69.90 100.50 554.72 0.86

5.0 68.90 101.20 544.43 0.88

5.5 71.28 101.76 579.94 0.83

5.5 68.90 101.90 562.12 0.88

5.5 67.90 101.50 549.63 0.906.0 72.24 101.88 589.14 0.826.0 70.84 101.88 577.72 0.846.0 66.68 101.88 543.80 0.93

6.5 67.40 101.60 546.65 0.916.5 69.44 101.86 566.09 0.876.5 70.20 101.38 566.90 0.857.0 67.40 101.80 548.81 0.917.0 68.30 101.78 555.92 0.89

7.0 70.10 101.78 570.57 0.86





No. Uji : 16

Halaman :





No. Uji : 16

Halaman :

B. Data dan Perhitungan Pengujian Stabilitas Marshall setelah diuji PRD

dengan Pemadatan Benda Uji dengan Alat Penggetar.

Benda Uji 5,5% kadar Aspal



×100 %

b = % aspal terhadap campuran = 5,5 % (Nomor contoh 1)




Penyelesaian :


g = Berat isi contoh = (c / f) = 2,35


100



)

=

100

(94 ,52 ,35

)+(5,5

1 , 030) = 2,20

Berat jenis bulk =

berat ker ingovenBeratSSD−beratdalamair = 2,35


(100−b )hBJ . bulk .agregat = 11,74 %

j = % rongga terhadap campuran = (100×g /h )−100 = 7,07 %

k = jumlah kandungan rongga = 100 ( i – j ) / i = 39,79 %

Benda Uji 6% kadar Aspal



×100 %

b = % aspal terhadap campuran = 6 % (Nomor contoh 1)





No. Uji : 16

Halaman :




Penyelesaian :




100



)

=

100

(942,26

)+(6

1 , 030) = 2,11

Berat jenis bulk =



(100−b )hBJ .bulk .agregat = 12,28 %



Benda Uji 6,5% kadar Aspal



×100 %

b = % aspal terhadap campuran = 6,5 % (Nomor contoh 1)




Penyelesaian :






No. Uji : 16

Halaman :



100



)

=

100

(93 , 52 ,35

)+(6,5

1 , 030) = 2,17

Berat jenis bulk =



(100−b )hBJ . bulk .agregat = 13,68 %



(Selengkapnya data dan perhitungan dapat dilihat pada lampiran).





No. Uji : 16

Halaman :

C. Data benda uji IP

Pembuatan Benda Uji Indeks Perendaman (SNI 06–2489–1991)

Dikerjakan : kelompok 2Pekerjaan : Pembuatan Benda Uji Diperiksa : Zulpanani Tanggal Uji : 10 Mei 2012 Tanggal :

Kadar Aspal

(%)

Berat Wajan

(W1) gr

Berat Wajan + Agregat

(W2) gr

Agregat = (W2-W1)

(W3) gr

Berat Aspal = ((A/(100-A)*W3)

(W4) gr

Berat Total = W2 + W4

(W5) gr

6,25 1145,8 2339,9 1194,1 79,6 2419,56,25 1165,6 2360,7 1195,1 79,67 2440,46,25 1202,5 2390,3 1187,8 79,19 2469,56,25 1145,8 2337,2 1191,4 79,43 2416,66,25 1203,3 2358,4 1182,1 78,82 2464,26,25 1166,6 2351,0 1184,2 78,95 2429,9

Contoh perhitungan

Untuk 2 x 75 tumbukan

Misal : Untuk kadar aspal (kadar%Pb) = 6,25 %

Berat Wajan (W1) = 1145,8 gr

Berat Wajan + Agr.Kering (W2) = 2339,9 gr

Berat Agr.Kering (W3) = W2 – W1 = = 2339,9 - 1145,8 = 1194,1 gr

Berat Aspal (W 4 )=

(Kadar % Pb )100−(Kadar % Pb )

×W 3= 6,5100−6,5

×1194,1 =79,6 gr

Berat Wajan + Agr.Kering + Aspal (W5) = W2 + W4

= 2339,9 + 79,6 = 2419,5 gr





No. Uji : 16

Halaman :

Pengujian Benda Uji Indeks Perendaman (SNI 06–2489–1991)

Dikerjakan : kelompok 2Pekerjaan : Pengujian Benda Uji Diperiksa : Zulpanani Tanggal Uji : 10 Mei 2012 Tanggal :

Perhitungan :

Stabilitas rata-rata 30 menit = (1267,92+838,38+1009,16)/3 = 1038,5 kg/mm

Stabilitas rata-rata 1440 menit = (608,09+1047,98+755,58)/3 =803,9 kg/mm

IP = Stabilitas 24 jam

Stabilitas 30 menitx100 %≥ 90 %

IP = 803,9

1038,5x100 %=77.41 % ≤ 90 % (tidak memenuhi syarat)





No. Uji : 16

Halaman :

VII. KESIMPULAN

Dari hasil pemgujian yang dilakukan maka didapat berat jenis tanpa rongga =

2.606

Dalam hasil uji PRD, VIM pada semua benda uji memenuhi persyaratan pada

spesifikasi umum divisi 6 2010 dengan VIM minimum 2.5%

Dari hasil pengujian Marshall didapat kadar aspal optimum 6,25%

Dari hasil pengujian diatas didapat nilai IP sebesar 77,41 %

Bandung, Juni 2012

Penanggungjawab, Dosen Pembimbing,

Prieta Aghi Melia dan Ramdan Adi S Ir.Ahmad ZulpananiNIM. 101134018 dan 101134019 NIP. 19601119 198803 1 002

lub-job 16 - marshall

Documents