PENGARUH BENTUK BUTIRAN PADA CAMPURAN ASPHALT

TREAED BASE (ATB) TERHADAP SIFAT VOLUMETRIK DAN

NILAI STRKTURAL BAHAN

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata 1

pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

diajukan oleh :

RIMA AGUSTINA

D 100 140 007

Kepada :

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

iv

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah publikasi ilmiah ini

tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan

disuatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat

karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali

kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang telah saya jelaskan darimana

sumbernya.

Apabila kelak terbukti ada ketidak benaran dalam pernyataan saya di atas,

maka akan saya pertanggung jawabkan sepenuhnya.

Surakarta, 14 Januari 2019

Penulis,

Rima Agustina

1

PENGARUH KARAKTERISTIK BENTUK BUTIRAN PADA CAMPURAN

ASPHALT TREATED BASE (ATB) TERHADAP SIFAT VOLUMETRIK

DAN NILAI STRUKTURAL BAHAN

ABSTRAKSI

Kekuatan, kepadatan dan bentuk butiran agregat suatu lapis perkerasan

merupakan suatu hal yang penting dan harus dipertimbangkan dalam

pembangunan proyek jalan raya. Bentuk agregat yang berbeda, serta variasi

pencampuran agregat menimbulkan kualitas campuran agregat yang berbeda pula,

oleh karena itu, Tugas Akhir ini menganalisis tentang pengaruh karakteristik

bentuk butiran pada campuran Asphalt Treated Base (ATB) terhadap sifat

volumetrik dan nilai struktural bahan.

Penelitian ini dilakukan berdasarkan percobaan terhadap beberapa sampel

dengan melakukan analisis data sekunder dan pembuatan mix design serta

pengujian sampel, sehingga didapatkan data parameter volumetrik, stiffness

bitument (Sbit), mix stiffness (Smix), dan nilai struktural bahan dengan

menggunakan nomogram. Pengujian dilakukan dengan dengan membuat benda

uji dengan variasi kadar agregat pipih, bulat, dan kubus 25%, 50%, 100% dari

total agregat kasar yang digunakan dengan menggunakan Kadar Aspal Optimum

(KAO) sebesar 5,5% (Ramdhani, 2016). Selanjutnya dianalisa untuk mendapatkan

nilai parameter volumetrik dan perhitungan nilai struktural bahan digunakan

variasi kecepatan kendaraan rencana sebesar 5km/jam; 10km/jam; 15km/jam.

Hasil analisis penelitian bahwa bentuk butiran sangat mempengaruhi

kualitas konstruksi jalan, pada pengujian volumetrik Marshall menunjukkan nilai

yang melebihi spesifikasi yang disyaratkan oleh Bina Marga. Hasil penelitian

untuk nilai VIM bulat 100%=4,55%; Pipih 100%=5,81%; Kubus 100%=4,03%,

Nilai VMA bulat 100%=16,11%; Pipih 100%=17,21%; Kubus 100%=15,38%,

Nilai VFWA Bulat 100%=72,77%; Pipih 100%=67,75%; Kubus 100%=73,82%.

Nilai kadar bentuk optimum bulat 47%, pipih 39%, dan kubus 50%. Hasil analisa

nilai koefisien kekuatan relatif bahan pada variasi bulat 100% sebesar 0,240; pipih

100% sebesar 0,231; kubus 100% sebesar 0,243; bulat50% pipih25% kubus25%

sebesar 0,230; bulat25% pipih50% kubus25% sebesar 0,241; bulat25% pipih25%

kubus50% sebesar 0,241.

Kata kunci : Bentuk butiran, ATB, Volumetrik, Nilai struktural bahan

2

THE EFFECT OF CHARACTERISTICS OFIN GRADUATESASPHALT

TREATED BASE (ATB) MIXTURE OF VOLUMETRIC PROPERTIES

AND MATERIAL STRUCTURAL VALUES

ABSTRACT

Strength, density and shape aggregate granules of a pavement layer are

important and considered in construction of highway projects. Different forms of

aggregates, as well as variations aggregate mixing give different qualities of

aggregate mixtures, therefore, this Final Project analyzes the effect of the

characteristics of granular forms on a mixture of Asphalt Treated Base (ATB) on

volumetric properties and structural values of materials.

This research was conducted based on experiments on several samples by

conducting secondary data analysis and making mix design and sample testing, to

obtain volumetric parameter data, bitumen stiffness (Sbit), mix stiffness (Smix),

and structural value of the material using a nomogram. Tests are carried out by

making specimens with varying levels of flat, round, and cube aggregates of 25%,

50%, 100% of the total coarse aggregate used by the Optimum Asphalt Level

(KAO) of 5.5% (Ramdhani, 2016). Furthermore, it was analyzed to obtain the

volumetric parameter values and the calculation of the structural value of the

material used variations in vehicle speed plan of 5km / hour; 10km / hour; 15km /

hour.

The results of the shape analyz shape the grain greatly affects the quality

of road construction, in the Marshall volumetric test shows a value that exceeds

the specifications required by Bina Marga. The results for values were VIM round

100% = 4,55%; Flaky 100% = 5,81%; Cubical 100% = 4,03%.Value VMA Round

100% = 16,11%; Flaky 100% = 17,21%; Cubical 100% = 15,38%. Value VFWA

Round100% = 72,77%; Flaky 100% = 67,75%; Cubical 100% = 73,82%. The

value of the optimum form is round 47%, flat 39%, and cube 50%. The results of

the analysis of the coefficient value of the relative strength of the material at

100% spherical variation is 0.240; 100% flat at 0.231; 100% cube of 0.243; round

50% flat 25% cube 25% at 0.230; round 25% flat 50% cube 25% at 0.241; round

25% flat 25% cube 50% at 0.241.

Keywords: Grain shape, ATB, Volumetric, structural value of material

3

1. PENDAHULUAN

Penduduk yang cukup tinggi dalam penggunaan jalan raya menyebabkan

masa layan jalan menjadi lebih pendek dari umur rencana dan kualitasnya

mengalami penurunan. Kekuatan dan keawetan suatu konstruksi perkersan jalan

sangat tergantung dari kualitas agregat, daya dukung tanah serta jenis aspal yang

digunakan sebagai bahan utama untuk mengikat material-material tersebut hingga

didapatkan suatu perkerasan yang awet, tahan lama dan kuat.

Kekuatan dan kepadatan suatu lapis perkerasan merupakan suatu hal yang

penting dan harus dipertimbangkan dalam pembangunan proyek jalan raya. Selain

itu, bentuk butiran agregat juga sangat berpengaruh pada kualitas perkerasan jalan

raya. Bentuk permukaan agregat yang berbeda, serta variasi pencampuran agregat

menimbulkan kualitas campuran agregat yang berbeda pula, oleh karena itu,

Tugas Akhir ini menganalisis tentang pengaruh bentuk butiran terhadap sifat

volumetrik dan nilai struktural bahan pada suatu konstruksi jalan dengan

perkerasan aspal yang menggunakan agregat kasar sebagai campuran materialnya.

Penelitian ini sangat penting untuk dilakukan dengan penggunaan campuran

agregat dalam campuran ATB (Asphalt Treated Base) lebih maksimal.

Penggunaan campuran ATB (Asphalt Treated Base) sudah banyak

digunakan karena proporsi agregat kasarnya besar, sehingga baik digunakan pada

jalan-jalan dengan lalu lintas yang sedang dan padat.

2. METODE PELAKSANAAN

Penelitian ini ada 5 tahap penelitian yang dilakukan. Tahap pertama yaitu

persiapan material yang akan diunakan dalam penelian ini yaitu agregat kasar

berbentuk bulat, pipih, kubus, agregat halus dan aspal. Tahap kedua pembuatan

benda uji dengan 6 variasi. Tahap ketiga perendaman benda uji dan pengujian

benda uji dengan Marshall Test. Tahap keempat mencari nilai struktural bahan

dengan grafik Sbit dan Smix. Dan tahap kelima atau tahap terakhir adalah analisa

data dan kesimpulan.

4

3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengaruh Bentuk Butir Terhadap Volumetrik

1. Pengaruh bentuk butiran terhadap VMA campuran ATB

a. Pengaruh bentuk butiran bulat (round) terhadap VIM

Gambar V.1 Grafik hubungan antara agregat bulat dan VIM

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.1 grafik hubungan bentuk butiran bulat (round)

dan VIM, dapat diketahui bahwa pada penambahan variasi bentuk butiran

bulat dapat memenuhi spesifikasi binamarga. Nilai VIM minimal yang

disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 3% dan nilai maksimal yang di

syaratkan adalah 5%.

b. Pengaruh bentuk butiran pipih (flaky) terhadap VIM

Gambar V.2 Grafik hubungan antara agregat pipih dan VIM

(Sumber : Hasil Penelitian)

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

0 25 50 75 100

VIM

(%

)

Agregar Bulat (%)

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

0 25 50 75 100

VIM

(%

)

Agregat Pipih (%)

VIM maks 5%

VIM min 3%

VIM min 3%

VIM maks 5%

5

Berdasarkan Gambar V.2 Hubungan antara agregat pipih dengan VIM

dapat disimpulkan bahwa dengan semakin banyaknya panambahan agregat

pipih mengakibatkan peningkatan pada nilai VIM. Pada penambahan variasi

bentuk butiran pipih maks 77% agregat pipih. Spesifikasi nilai VIM pada

campuran ATB adalah 3% - 5% .

c. Pengaruh bentuk butiran kubus (cubical) terhadap VIM

Gambar V.3 Grafik hubungan antara agregat kubus dan VIM

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.3 grafik hubungan bentuk butiran kubus

(cubical) dan VIM, dapat diketahui bahwa pada penambahan variasi bentuk

butiran kubus masuk dalam spesifikasi Bina Marga. Nilai VIM minimal yang

disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 3% dan nilai maksimal yang di

syaratkan adalah 5%. Semakin tinggi penambahan agregat kubus (cubical)

maka nilai VIM akan mengalami peningkatan.

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

0 25 50 75 100

VIM

(%

)

Agregat kubus (%)

VIM maks 5%

VIM min 3%

6

2. Pengaruh bentuk butiran terhadap VMA campuran ATB

a. Pengaruh bentuk butiran bulat (round) terhadap VMA

Gambar V.4 Grafik hubungan antara agregat bulat dan VMA

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.4 dapat diketahui bahwa penambahan bentuk

butiran agregat bulat dapat memenuhi spesifikasi Bina Marga. Nilai VMA

minimal yang disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 13%. Hal ini

disebabkan bentuk butiran pada campuran, maka rongga diantara agregat

semakin besar dan butir agregat yang lebih kecil akan bergeser mengisi

rongga yang masih kosong.

b. Pengaruh bentuk butiran pipih (flaky) terhadap VMA

Gambar V.5 Grafik hubungan antara agregat pipih dan VMA

(Sumber : Hasil Penelitian)

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

0 25 50 75 100

VM

A (

%)

Agregat Bulat (%)

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

0 25 50 75 100

VM

A (

%)

Agregat Pipih (%)

VMA min 13%

VMA min 13%

7

Berdasarkan Gambar V.5 dapat diketahui bahwa penambahan bentuk

butiran agregat pipih dapat memenuhi spesifikasi Bina Marga. Nilai VMA

minimal yang disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 13%. Semakin banyak

agregat pipih ditambahkan maka semakin menurun nilai VMA.

c. Pengaruh bentuk butiran kubus (cubical) terhadap VMA

Gambar V.6 Grafik hubungan antara agregat kubus dan VMA

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.6 dapat diketahui bahwa penambahan bentuk

butiran agregat kubus dapat memenuhi spesifikasi Bina Marga. Nilai VMA

minimal yang disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 13%. Semakin tinggi

penambahan variasi bentuk butiran agregat kubus maka nilai VMA akan

mengalai penurunan.

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

22,00

24,00

0 25 50 75 100

VM

A (

%)

Agregat Kubus (%)

VMA min 13%

8

3. Pengaruh bentuk butiran terhadap VFWA campuran ATB

a. Pengaruh bentuk butiran bulat (round) terhadap VFWA

Gambar V.7 Grafik hubungan antara agregat bulat dan VFWA

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.7 dapat diketahui bahwa dari bentuk butiran

agregat bulat dapat memenuhi spesifikasi Bina Marga. Nilai VFWA minimal

yang disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 60%.

b. Pengaruh bentuk butiran pipih (flaky) terhadap VFWA

Gambar V.8 Grafik hubungan antara agregat pipih dan VFWA

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.8 dapat diketahui bahwa dari bentuk butiran

agregat pipih dapat memenuhi spesifikasi Bina Marga. Nilai VFWA minimal

yang disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 60%. Nilai VFWA yang kecil,

55,00

60,00

65,00

70,00

75,00

80,00

0 25 50 75 100

VF

WA

(%

)

Agregat Bulat (%)

55,00

60,00

65,00

70,00

75,00

80,00

0 25 50 75 100

VF

WA

(%

)

Agregat Pipih (%)

VFWA min 60%

VFWA min 60%

9

maka jumlah aspal yang mengisi rongga butiran agregat akan sedikit sehingga

rongga udara menipis.

c. Pengaruh bentuk butiran kubus (cibical) terhadap VFWA

Gambar V.9 Grafik hubungan antara agregat kubus dan VFWA

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.9 dapat diketahui bahwa dari bentuk butiran

agregat kubus dapat memenuhi spesifikasi Bina Marga. Nilai VFWA minimal

yang disyaratkan Bina Marga adalah sebesar 60%.

3.2 Analisa Kadar Bentuk Butiran Optimum

Berdasarkan pengujian propertis Marshall diperoleh nilai kadar bentuk

butiran optimum pada campuran Asphalt Treated Base (ATB).

1. Analisa Agregat Bulat Optimum

Gambar V.10 Grafik Kadar Agregat Bulat Optimum

(Sumber : Hasil Penelitian)

55,00

60,00

65,00

70,00

75,00

80,00

0 25 50 75 100

VF

WA

(%

)

Agregat Kubus (%)

0 25 50 75 100

Volu

met

rik

Kadar Bentuk Bulat (%)

VIM

VMA

VFWA

K.AggO

VFWA min 60%

10

Berdasarkan Gambar V.10 dapat diketahui bahwa kadar agregat bulat

optimum adalah 47%.

2. Analisa Agregat Pipih Optimum

Gambar V.11 Grafik Kadar Agregat Pipih Optimum

(Sumber : Hasil Penelitian)

Berdasarkan Gambar V.11 dapat diketahui bahwa kadar agregat pipih

optimum adalah 39%.

3. Analisa Agregat Kubus Optimum

Gambar V.12 Grafik Kadar Agregat Kubus Optimum

(Sumber : Hasil Penelitian)

0 25 50 75 100

Volu

met

rik

Kadar Bentuk Pipih (%)

K.AggO

VIM

VMA

VFWA

0 25 50 75 100

Volu

met

rik

Kadar Bentuk Kubus (%)

VIM

VMA

VFWA

11

Berdasarkan Gambar V.12 dapat diketahui bahwa kadar agregat pipih

optimum adalah 50%. Dapat disimpulkan bahwa bentuk butiran kubus lebih

menguntukan dari pipih dan bulat. Hal ini dikarenakan bentuk butiran kubus

memiliki kadar agregat optimum yang lebih tinggi.

3.3 Analisa Pengaruh Bentuk Butiran Terhadap Nilai Struktural Bahan

Tabel V.14 hasil pembacaan Sbit menggunakan nomogram

Kec. Kendaraan (v) Sbit

(km/jam) (N/m2)

5 2,2 x 106

10 3,4 x 106

15 5,5 x 106

(Sumber : Hasil Penelitian )

Tabel V.15 . Hasil pembacaan nomogram Smix

(Sumber : Hasil Penelitian)

Keterangan: 1 N/m2 = 0,000145 psi

Volume Volume

Binder Agregat

Bulat Pipih Kubus (N/m2) (%) (%) (N/m

2) (psi)

1 100% - - 11,56 82,43  9,7 x 108 140650

2 - 100% - 11,4 81,35  9,1 x 108 131950 

3 - - 100% 11,35 83,15  9,9 x 108  143550

4 50% 25% 25% 11,48 81,51  9,0 x 108  130500

5 25% 50% 25% 11,53 83,35  10,0 x 108  145000

6 25% 25% 50% 11,61 82,64  9,8 x 108 142100

5,5 x 106

PresentaseSample

T (15)

Sbit Smix

12

Tabel V.16 Hasil Pembacaan Grafik Penentuan Koefisien Relatif terhadap Bentuk

Butiran

Sampel Presentase Smix

Koefisien

Kekuatan Relatif

Bahan Bulat Pipih Kubus (Psi)

1 100% - - 140650 0,24

2 - 100% - 131950 0,231

3 - - 100% 143550 0,243

4 50% 25% 25% 130500 0,23

5 25% 50% 25% 145000 0,241

6 25% 25% 50% 142100 0,241

(Sumber : Hasil Penelitian)

Keterangan : Asumsi yang digunakan kecepetan 15km/jam, suhu jalan 35ᵒC, dan

penetrasi 37,6.

13

4. DAFTAR PUSTAKA

Aminsyah, M. 2010. “Pengaruh Kepipihan dan Kelonjongan Agregat Terhadap

Perkerasan Lentur Jalan Raya”. Semarang: Media Komunikasi Teknik

Sipil, Volume. 12, No.3.

Anonim. 2016. Modul Praktikum Bahan Perkerasan. Surakarta: Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Anonim. 2010. Spesifikasi Umum Revisi 3, Direktorat Jendral Bina Marga,

Jakarta.

Arifiyanto, Agus. 2017. “Pengaruh Batuan Alami Dalam Agregat Kasar Pada

HRS Terhadap Sifat Marshall dan Struktural. Skripsi. Surakarta : Fakultas

Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta”.

Khairudin, M. Ali. Split Mastik Aspal. 1990

Mulyono, Agus Taufik. 1998. “Pengaruh Sifat Fisik Agregat Kasar dan Aspal

Keras Terhadap Nilai Struktural Hot Rolled Asphalt (HRA) Sebagai Lapis

Permukaan Lentur. Tesis. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada”.

Ramdhani, Angga. 2016. “Pengaruh Variasi Pemadatan Pada Uji Marshall

Terhadap Asphalt Treated Base (ATB) Modified Menurut Spesifikasi Bina

Marga 2010 (Revisi.2)”.

Riyanto, A. 1996. Diktat Jalan Raya. Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Sari, Kiki Lolita. 2015. “ Penjelasan Mengenai VIM, VMA, dan VFWA” (online).

Saputra, 2017. “Pengaruh Karakteristik Agregat Terhadap Campuran Aspal

Emulsi Dingin”.

Sukirman, Silvia. 2003. “Beton Aspal Campuran Panas, Jakarta.

Sukirman, S. 2003. “Beton Aspal Campuran Panas. Penerbit Granit. Bandung.”

Totomihardjo, Soeprapto. 1994. Bahan dan Struktur Jalan Raya. Yogyakarta: Biro

Penerbit.

Yulizarman, R. 2004. “Pengaruh Kegunaan Pasir Halus Sungai Terhadap

Karakteristik Campuran Asphalt Treated Base (ATB) Berdasarkan Uji

Marshall. Thesis. Univrsitas Gajah Mada.”