ABSTRAK PENGARUH PEMADATAN DENGAN GYRATORY TESTING MACHINE (GTM) TERHADAP KINERJA LABORATORIUM DARI CAMPURAN ASBUTON BERGRADASI SUPERPAVE

Oleh :

Hendro Satrio M.K. NIM : 25002066

Tesis ini menguraikan suatu penelitian laboratorium untuk mengevaluasi pengaruh pemadatan dengan menggunakan alat pemadat Gyratory Testing Machine (GTM) terhadap kinerja laboratorium dari campuran bergradasi Superpave dengan variasi bahan memakai Asbuton pada ukuran tertentu sebagai agregat halus. Gradasi agregat yang digunakan adalah gradasi Superpave Nominal Size 19,0 mm dari Asphalt Institute, (1996), yang berfungsi sebagai Lapis Pengikat (AC-Binder Coarse), dengan gradasi pilihan berada di atas Kurva Fuller yang kemudian memotong Kurva Fuller di antara saringan No. 4 dan No. 8 menuju bawah Daerah Terlarang. Spesifikasi campuran yang digunakan adalah Spesifikasi Baru Campuran Beraspal Panas (Dep. Kimpraswil, 2001) Metode Marshall digunakan dalam perencanaan campuran aspal, untuk mendapatkan nilai Kadar Aspal Optimum (KAO) dari masing-masing jenis campuran, benda uji dipadatkan dengan alat pemadat Marshall sebanyak 2x75 tumbukan. Pengujian Marshall Immersion untuk mengetahui ketahanan terhadap pengaruh air, dan pengujian dengan alat UMATTA untuk mengetahui nilai Modulus Resilien dilakukan pada nilai Kadar Aspal Optimum (KAO). Masing-masing jenis campuran dipadatkan dengan alat pemadat Marshall dan Gyratory Testing Machine (GTM). Kadar Aspal Optimum (KAO) untuk campuran aspal bahan batu pecah (standar) didapat sebesar 6,7% dan untuk Asbuton sebagai agregat halus pada ukuran tertentu sebesar 7,0%. Hasil Marshall Immersion menunjukkan bahwa campuran aspal dengan bahan memakai Asbuton pada ukuran tertentu sebagai agregat halus menghasilkan nilai Indeks Stabilitas Sisa (IRS) sebesar 96,35% lebih baik daripada campuran aspal dengan bahan batu pecah standar yaitu sebesar 90,56%. Untuk banyak pengujian, campuran aspal dengan alat pemadat Marshall menghasilkan kinerja laboratorium yang lebih baik daripada pemadatan dengan alat GTM. Pada pengujian UMATTA pada temperatur 25o C, nilai Modulus Resilien terbesar tetap dihasilkan oleh alat pemadat Marshall konvensional dengan bahan campuran berupa Asbuton sebagai agregat halus ukuran tertentu, yaitu sebesar 2238 MPa, sedangkan campuran dengan bahan batu pecah hanya 1956 MPa. Kata kunci : Superpave; GTM; Asbuton

i

ABSTRACT

THE INFLUENCE OF COMPACTION USING GYRATORY TESTING MACHINE (GTM) TO THE LABORATORY

PERFORMANCES OF ASBUTON MIXTURE WITH SUPERPAVE’S GRADATION

By

Hendro Satrio M.K. NIM : 25002066

This thesis describes laboratory testing to evaluate the influence of compaction using Gyratory Testing Machine (GTM) compared to the laboratory performance of Superpave’s gradation mixture with certain size of Asbuton as fine aggregates. Aggregate gradation used in this research is Superpave’s gradation of Asphalt Institute, (1996) with nominal size 19.0 mm. It works as AC Binder Coarse, with chosen gradation located above the Fuller Curve, and crosses the curve between sieve size no.4 and no.8 continues to the under area of Restricted Zone. The specification used is based on the new specification for hot-mix asphalt mixture (Dep. Kimpraswil, 2001). The Marshall method is used in this asphalt mixture design, to obtain Optimum Binder Content (OBC) of each specimen, and it’s compacted by Marshall compaction machine with 2x75 blows. The water resistance of asphalt mixture is tested by Marshall Immersion test and the modulus resilien was measured by UMATTA. All samples were determined at Optimum Binder Content (OBC). Each specimen is compacted either equipment by Marshall and Gyratory Testing Machine (GTM). The Optimum Binder Content (OBC) of asphalt mixture using crushed stone is 6.7% and asphalt mixture using Asbuton is 7.0%. The result of Marshall Immersion test indicate that asphalt mixture using Asbuton as fine aggregate has Index of Retained Stability (IRS) value at 96.35%. This result is higher than asphalt mixture using crushed stone, i.e. 90.56%. For many test of Marshall method, asphalt mixture compacted by Marshall machine produces laboratory’s performance which is better than that compacted by GTM. Modulus Resilien tested by UMATTA at temperature 25o C, shows the greater value than the specimen compacted by Marshall convensional machine, i.e. 2238 MPa for mixture using Asbuton and 1956 Mpa for mixture using crused stone aggregates. Key words : Superpave; GTM; Asbuton

ii

Bab V. Kesimpulan dan Saran

V.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari seluruh proses penelitian adalah sebagai

berikut :

1. Berdasarkan hasil pengujian dengan Metode Marshall didapatkan hasil

sebagai berikut :

a. Kadar aspal optimum (KAO) untuk campuran aspal dengan bahan

berupa batu pecah (standar) sebesar 6,7% dan KAO untuk campuran

berbahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran tertentu sebesar 7,0%.

b. Nilai VIM untuk campuran aspal berbahan batu pecah (3,937%) lebih

baik daripada campuran aspal berbahan asbuton sebagai agregat halus

yaitu sebesar 3,968 %, demikian juga untuk nilai VFB.

c. Nilai Kepadatan untuk campuran aspal berbahan batu pecah (2,328)

lebih besar daripada campuran aspal dengan bahan Asbuton sebagai

agregat halus (2,319).

d. Nilai Stabilitas untuk campuran aspal berbahan Asbuton sebagai

agregat halus ukuran tertentu (1011 kg) lebih besar daripada campuran

aspal berbahan batu pecah (938 kg), hal ini karena kadar asphaltene

Asbuton lebih tinggi (29,5%) daripada kadar asphaltene aspal minyak

(< 25%), (SHELL BITUMEN, 1990), sehingga nilai penetrasinya lebih

rendah dan lebih keras, juga karena mineral Asbuton memiliki

kandungan SiO2, Al2O3 dan FeO3 yang cukup tinggi sehingga memiliki

butir-butir mineral yang lebih keras (KUSNIANTI,N., 2003), sehingga

akhirnya nilai stabilitasnya lebih tinggi daripada campuran dengan

bahan batu pecah.

e. Nilai Marshall Quotient untuk campuran aspal berbahan Asbuton

sebagai agregat halus ukuran tertentu (265 kg/mm) lebih besar

daripada campuran aspal berbahan batu pecah (260 kg/mm).

f. Secara umum terlihat bahwa alat pemadat Marshall memberikan

kinerja laboratorium yang lebih baik untuk campuran aspal berbahan

75

batu pecah dibandingkan dengan campuran berbahan Asbuton sebagai

agregat halus ukuran tertentu.

2. Campuran aspal yang menggunakan bahan Asbuton pada sebagian agregat

halus memiliki ketahanan lebih baik terhadap pengaruh air, hal ini

ditunjukkan oleh pengujian Marshall Immersion dengan nilai stabilitas sisa

(IRS)-nya sebesar 96,35%, dibandingkan campuran aspal dengan bahan

batu pecah (standar) yang memiliki nilai IRS sebesar 90,56%. Nilai

Marshall Immersion untuk campuran berbahan Asbuton pada sebagian

agregat halus lebih tinggi daripada campuran berbahan batu pecah

(standar) karena unsur yang paling dominan dari mineral Asbuton adalah

kapur (CaCO3), material ini memiliki pori yang banyak dan memiliki

lekatan yang lebih baik terhadap aspal dibandingkan terhadap air sehingga

asbuton lebih tahan terhadap pengaruh air karena memiliki sifat tidak suka

air (hydropobic), (KUSNIANTI, N, 2003). Kedua campuran aspal ini

memiliki nilai IRS sesuai dengan persyaratan minimum spesifikasi Dep.

Kimpraswil 2001 sebesar 85 %.

3. Dari hasil pemadatan campuran aspal dengan Gyratory Testing Machine

(GTM) didapatkan hasil sebagai berikut :

a. Campuran dengan dengan bahan batu pecah memiliki kemampuan

menahan beban lalu lintas atau stabilitas (1303,04 kg) lebih tinggi

daripada campuran dengan bahan Asbuton sebagai agregat halus

ukuran tertentu (1145,79 kg), namun campuran aspal dengan bahan

Asbuton sebagai agregat halus ukuran tertentu memiliki nilai

kepadatan (2,323) lebih tinggi daripada campuran aspal dengan bahan

batu pecah (2,313), hal ini karena nilai VIM untuk campuran aspal

berbahan Asbuton sebagai agregat halus (3,8%) lebih baik daripada

campuran dengan bahan batu pecah (4,5%). Secara umum campuran

aspal dengan bahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran tertentu

akan menghasilkan kinerja yang lebih baik daripada campuran aspal

dengan bahan batu pecah bila dipadatkan dengan alat pemadat GTM

76

b. Untuk campuran aspal berbahan batu pecah dengan alat pemadat

Marshall vs GTM dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

- Campuran aspal berbahan batu pecah dengan alat pemadat GTM

memiliki kemampuan menahan beban atau nilai stabilitas (1300

kg) lebih baik daripada campuran aspal berbahan batu pecah

dengan pemadat Marshall (1080 kg).

- Campuran aspal berbahan batu pecah dengan alat pemadat

Marshall memiliki nilai kepadatan (2,327) lebih baik daripada

campuran aspal berbahan batu pecah dengan pemadat GTM

(2,313).

- Campuran aspal berbahan batu pecah dengan alat pemadat

Marshall memiliki ketahanan terhadap deformasi plastis atau

VIM (4,0%) lebih baik daripada campuran aspal berbahan batu

pecah dengan pemadat GTM (4,5%).

- Secara umum campuran aspal dengan bahan batu pecah akan

memberikan kinerja yang lebih baik daripada campuran dengan

bahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran tertentu, bila

pemadatannya menggunakan pemadat Marshall.

c. Untuk campuran aspal berbahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran

tertentu dengan alat pemadat Marshall vs GTM dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut :

- Campuran aspal berbahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran

tertentu dengan alat pemadat GTM memiliki kemampuan

menahan beban atau nilai stabilitas (1150kg), lebih tinggi daripada

campuran dengan pemadat Marshall yaitu sebesar 1060 kg.

- Campuran aspal berbahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran

tertentu dengan alat pemadat Marshall memiliki ketahanan

terhadap deformasi plastis atau VIM (3,05%) lebih baik daripada

campuran dengan alat pemadat GTM yaitu sebesar 3,80%.

- Campuran aspal berbahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran

tertentu dengan alat pemadat Marshall memiliki nilai kepadatan

(2,339) lebih baik daripada dengan alat pemadat GTM (2,323).

77

d. Dari hasil pengujian dengan alat pemadat GTM untuk campuran aspal

berbahan Asbuton sebagai agregat halus ukuran tertentu terhadap

karakteritik nilai kepadatannya, terlihat bahwa campuran dengan

pemadat GTM memiliki nilai kepadatan lebih rendah daripada

campuran dengan alat pemadat Marshall, namun untuk nilai stabilitas

campuran dengan alat pemadat GTM memiliki nilai lebih tinggi, hal

ini disebabkan karena dengan GTM maka pemadatannya lebih merata

sehingga susunan butirnya lebih baik (stabil) dan saling mengunci, dan

juga karena akibat tidak terlalu besarnya nilai kepadatan dengan GTM

sehingga tersedia rongga yang cukup dalam campuran (VIM), hal

inilah yang membuat nilai stabilitas campuran dengan pemadat GTM

menjadi lebih tinggi dan lebih tahan terhadap terjadinya deformasi

plastis.

4. Dari hasil pengujian dengan alat UMATTA pada temperatur 25o C, nilai

Modulus Resilien campuran aspal berbahan Asbuton pada sebagian

agregat halus dengan alat pemadat Marshall (2238 Mpa) memiliki nilai

lebih besar daripada campuran dengan alat pemadat GTM (1891 Mpa),

demikian pula untuk campuran aspal berbahan batu pecah (standar). Hal

ini karena nilai VIM untuk campuran aspal berbahan Asbuton pada

sebagian agregat halus dengan pemadat Marshall lebih baik daripada

campuran dengan alat pemadat GTM sehingga akan menghasilkan

kerapatan yang lebih besar, dan juga menghasilkan nilai Modulus Resilien

yang lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa campuran aspal dengan alat

pemadat Marshall lebih kuat menahan beban lalu lintas dibandingkan

dengan alat pemadat GTM.

5. Secara umum campuran aspal yang dipadatkan menggunakan alat pemadat

Marshall memberikan nilai karakteristik Marshall yang lebih baik

dibandingkan dengan campuran yang memakai alat pemadat GTM, hal ini

didukung pula oleh nilai Modulus Resilien yang dihasilkan oleh alat

78

UMATTA dimana campuran dengan alat pemadat Marshall memberikan

hasil yang lebih baik pula.

V.2. Saran

1. Dalam penelitian selanjutnya, disarankan penggunaan alat pemadat

Gyratory Testing Machine (GTM) untuk pengujian campuran aspal

dengan Metode Kepadatan Mutlak, melengkapi penggunaan alat Pemadat

Getar Listik PRD (Persentage Refusal Density) yang telah umum

dilakukan dalam Metode Kepadatan Mutlak, setelah sebelumnya

dilakukan pengujian terlebih dahulu untuk mengetahui karakteristik

fatique dengan alat uji Dartec dan deformasi permanen dengan

menggunakan alat Wheel Tracking.

2. Perlu dibandingkan hasil pemadatan alat yang paling cocok dengan

kepadatan lapangan dari ketiga jenis alat pemadat laboratorium ; Marshall,

GTM ataukah PRD, dengan cara membawa sample cor drill aspal dari

lapangan untuk diuji di laboratorium dan kemudian dibandingkan terhadap

ketiga jenis alat pemadat laboratorium tersebut.

79

DAFTAR PUSTAKA

1. AASHTO (1982), AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS, 1982, Standard Specification for Transportation Materials and Method of Sampling and Testing, Washington DC, 1982

2. ADWANG, J., (2004), Kajian Laboratorium Campuran Asbuton

dengan Gradasi Superpave Terhadap Flexure Fatique Test, Tesis S-2, Magister Teknik Sipil, Bidang Rekayasa Transportasi, Institut Teknologi Bandung

3. ALKAS, M.J., (2001), Kinerja Campuran Hot Rolled Asphalt Dengan

Variasi Filler Yang Dipadatkan dengan Gyratory Testing Machine, Tesis S-2, Magister Rekayasa Transportasi Jurusan Teknik Sipil, Program Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung.

4. ASPHALT INSTITUTE, (1996), Superpave Mix Design, Superpave

Series No.2 (SP-2) 5. ASTM, (1980), AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND

MATERIALS, 1980, Annual Book of ASTM Standard Part 15, Road and Paving, Bituminous Materials, Travelled Surface Characteristics

6. BINA MARGA, (1983), Petunjuk Pelaksanaan Laston, No.

13/PT/B/1983, Direktorat Jenderal Bina Marga, Departemen Pekerjaan Umum

7. BRITISH STANDARD, (1982), 3690 : Part 1, London, UK

8. DEPARTEMEN KIMPRASWIL, (2001), Spesifikasi Baru Beton Aspal

Campuran Panas, Puslitbang Prasarana Transportasi, Dept. Kimpraswil, Bandung.

9. DEPARTEMEN KIMPRASWIL, (2002), Spesifikasi dan Tata Cara,

Puslitbang Prasarana Transportasi, Dept. Kimpraswil, Bandung.

10. DIREKTORAT JENDERAL PERTAMBANGAN UMUM, (1992), Laporan Teknik Penambangan No. 39, Pemantauan Teknologi Penambangan Aspal Buton di PT. Sarana Karya, Sulawesi Tenggara, Pusat Pengembangan Teknologi Mineral, Proyek Penelitian Teknologi Penambangan

11. FAIZAL, (1999), Kinerja Aspal Beton Menggunakan Gradasi Agregat

Superpave (Superior Performing Asphalt Pavement), Program

80

Magister Sistem dan Teknik Jalan Raya, Program Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung.

12. KENNEDY T.W., R.J. COMINSKY, E.T. HARIGAN, (1991),

Development of Performance – Based Specification and AAMAS. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, Vol. 60

13. KUSNIANTI, N., (2003), Kajian Laboratorium Pemamfaatan Aspal

Alam Buton dari Lawele dalam Campuran Beton Aspal, Tesis S-2, Magister Sistem dan Teknik Jalan Raya, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Bandung

14. LABORATORIUM REKAYASA JALAN, (2001), Modul Praktikum

Mix Design (Perencanaan Campuran Beraspal) Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung

15. PAHLEVI, S. R., (2003), Evaluasi Kinerja Campuran Beton Aspal

Bergradasi Superpave Dengan Aspal Buton (Asbuton) Sebagai Filler, Tesis S-2, Magister Sistem dan Teknik Jalan Raya, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Bandung

16. PASARIBU, H.S.P, (1997), Pengukuran dan Analisis Modulus

Kekakuan Aspal Beton Menggunakan UMATTA, Tesis S-2, Program Magister Sistem dan Teknik Jalan Raya, Program Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung.

17. PUSLITBANG JALAN, BANDUNG (1999), Metode Perencanaan

Campuran Beraspal Berdasarkan Spesifikasi yang Disempurnakan, Departemen Pekerjaan Umum

18. SHELL BITUMEN (1990), The Shell Bitumen Handbook, Shell

Bitumen U.K, East Molesey Surrey

19. SUBAGIO, B.S., dkk, (2002), Evaluasi Kinerja Struktural Perkerasan Campuran Aspal Buton (Asbuton), Laboratorium Rekayasa Jalan, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Bandung.

81