perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac - digital library uns/pengaruh... · kuat tekan bebas...
Post on 16-Mar-2019
234 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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. )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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..
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Sumber Varian Dk JK KT F
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli
Data-data hasil perhitungan dapat disusun seperti tabel 4.22, kemudian dilakukan
analisis dengan menggunakan analisis varian satu arah (One Way Anova).Hasil
analisis varian nilai ITS terhadap variasi nilai penetrasi disajikan pada tabel 4.23.
Tabel 4.22. Hubungan Nilai ITST Terhadap Variasi Nilai Penetrasi
Variasi Nilai Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli (dmm)
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
Sumber Varian Dk JK KT F
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
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 =
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
4.4.2.4.Analisis Varian Pertambahan Nilai Regangan Terhadap Variasi Nilai
Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli
Data-data hasil perhitungan dapat disusun seperti tabel 4.24, kemudian dilakukan
analisis dengan menggunakan analisis varian satu arah (One Way Anova).Hasil
analisis varian nilai Regangan terhadap variasi nilai penetrasi disajikan pada tabel
4.25.
Tabel 4.24. Hubungan Nilai Regangan Terhadap Variasi Nilai Penetrasi
Variasi Nilai Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli (dmm)
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
Sumber Varian Dk JK KT F
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
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 = 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
Data-data hasil perhitungan dapat disusun seperti tabel 4.26, kemudian dilakukan
analisis dengan menggunakan analisis varian satu arah (One Way Anova).Hasil
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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
Variasi Nilai Penetrasi Campuran Aspal Residu Oli (dmm)
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
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 =
4.494203; 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
Data-data hasil perhitungan dapat disusun seperti tabel 4.28, kemudian dilakukan
analisis dengan menggunakan analisis varian satu arah (One Way Anova).Hasil
analisis varian nilai koefisien permeabilitas terhadap variasi nilai penetrasi
disajikan pada tabel 4.29.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
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.
top related