Laporan Praktikum Karakteristik Campuran Aspal Dan Agregat ( Mix – 01 )

KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL DAN AGREGAT

( MIX – 01 )

A.      JADWAL PELAKSANAAN

      Hari / Tanggal       : Senin / 3 January  2011

      Waktu                    : 08.00 WIB – Selesai

      Tempat                  : Laboratoium Pengujian Bahan Teknik Sipil

                                      Politeknik Negeri Padang                

B.      TUJUAN PRAKTIKUM        

a.      Tujuan Umum

Dapat mengetahui jumlah kadar aspal optimum yang dapat digunakan dalam suatu campuran aspal dan agregat.. Dapat menentukan komposisi yang tepat antara agregat aspal dan material pengisi (filler) dalam campuran  beraspal dan dapat menentukan kadar aspal optimum yang di gunakan untuk perencanaan campuran aspal pada jalan raya.

b.      Tujuan Khusus

1.      Dapat memahami prosedur pelakasanaan pengujian campuran aspal dengan agregat dengan baik benar.

2.      Dapat menggunakan peralatan pengujian campuran aspal dan agregat  dengan baik dan benar.

3.      Dapat mencatat, menghitung dan menganalisa data pengujian campuran aspal dan agregat  dengan metode Marshall.

4.      Dapat memplotkan data – data dari hasil pencarian dengan metode Marshall kedalam grafik untuk mendapatkan kadar as[al optimum.

C.      REFERENSI

1. Panduan Praktikum Pengujian Bahan II
2. Bahan Ajar Bahan Bangunan II
3. Bahan Ajar Rekayasa Jalan II
4. SNI 06 – 2489 - 1991

D.     DASAR TEORI

1)      Jenis Campuran

Konstruksi perkerasan jalan lentur merupakan campuran antara aspal dengan agregat. Campuran aspal dan agregat ini lebih dikenal dengan campuran beraspal dan juga campuran beton aspal. Aspal dalam campuran bersifat sebagai perekat dan pengisi, sedangkan agregat berfungsi sebagai tulangan struktur perkerasan. Agak sulit untuk melakukan klasifikasi yangcukup tegas terhadap jenis – jenis aspal / campuran yang ada. Tidak sedikit campuran terkait perkerasannya sdan juga jenis campuran yang tergantung pada fungsinya.

Beberapa jenis campuran dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a.      Berdasarkan fungsi campuran pada struktur perkerasan

      Lapisan pondasi

      Lapisan permukaan

      Lapisan aus

       Lapiosan tertutup

b.      Berdaskan kemampuan mendistribusikan beban

      Campuran yang memiliki nilai struktural

      Campuran yang tidak memuiliki nilai struktural

c.       Berdasarkan metode konstruksinya

      Metode segregasi

      Metode pracampur, yang terbagi atas campuran panas ( Hot Mix ), campuran hangat ( Warm Mix ) dan campuran dingin ( Cold Mix ).

      Berikut beberapa jenis campuran yang cukup dikenal di Indonesia:

a.      Lapen ( Lapis Penetrasi Makadam )

Campuran antara agregat dan aspal yang terdiri dari agregat pokok dan agregat pengunci dengan gradasi terbuka dan seragam yang diikat dengan aspal dengan cara disemprotkan diatas dan dipadatkan lapis demi lapis.

Biasa digunakan sebagai lapis pondasi dan lapis pwermukaan. Jika digunakan sebagai lapis permukaan, maka perlu diberi lapisan penutup, yang merupakan leburanb aspal dengan agregat penutup.

Campuran ini mempunyai sifat kurang kedapair, kekuatan utama terletak pada sifat saling interlocking antara batuan pokok dengan batuan pengunci, memiliki nilai struktural, cukup kenyal dan memiliki permukaan yang kasar. Dapat digunakan untuk perkerasan lama dan baru serta lalu lintas ringan dan sedang. Campuran ini termasuk jenis segresi, yaitu proses pencampuran dilakukan pada saat pengahamparan.

b.      Latastirn ( Lapis Tipis Aspal Pasir )

Campuran yamng memiliki / terdiri dari aspal dan pasir bergradasi menerus yang dicampurkan pada suhu minimum 120º C dan dipadatkan pada suhu minimum 120º C dan dipadatkan pada suhu 90º C - 110º C. Berfungsi sebagai lapis penutup, lapisan aus memberikan permukaan jalan yang rata dan licin. Campuran ini merupakan bentuk campuran pra campur dengan campuran panas.

c.       Buras ( Leburan Aspal )

Campuran yang terdiri dari aspal leburan pasir dengan ukuran maksimum 3/8, berfungsi sebagai lapisan penutup menjaga permukaan agar tidak berdebu, kedap air, tidak licin dan mencegah lepasnya butir halus, termasuk konstruksi segresi.

d.      Burtu (Leburan Aspal  Satu Lapis )

Campuran ini sama dengan buras,tetapi leburan ini satu lapis agregat bergradasi seragam dengan tebal maksimum 20 mm. Berfungsi menjaga permukaan agar tidak berdebu, mencegah air masuk dan memperbaiki tekstur permukaan, digunakan pada jalan yang belum atau sudah beraspal yang sudah stabil, mulai retak atau mengalami degradasi dan dapat digunakan sampai lalu lintas berat.

e.      Burda ( Leburan Aspal Dua Lapis )

Burda ini merupakan p[engembangan dari Burtu, dimana lapisan aspal ditaburi dan dikerjakan 2 kali secara berurutan dengan tebal maksimal 35 mm. Berfungsi memebuat permukaan tidak berdebu, mencegh masuknya air dan memperbaiki tekstur permukaan perkerasan. Digunakan pada jalan ytang telah atau belum beraspal dan jalan tersebut telah stabil dan rata mulai retak atau degradasi dan dapat digunakan sampai lalu lintas berat.

f.        Lasbutag ( Campuran Asbuton Dingin )

Campuran yang terdiri atas campuran agregat asbuton dan bahan peremaja yang tercampur, diaduk, diperam, dihamparkan dan dipadatkan dalam keadaan dingin ( tanpa pemanasan  ). Campuran ini merupakan jenis yang memanfaatkan langsung aspal, yaitu aspal dari pulau buton ( yang disebut Asbuton ).

g.      Latasbum ( Lapis Tipis Asbuton Murni )

Ini merupakan pengembangan dan memanfaatkan aspal alam asbuton melakukan ekstraksi untuk mendapatkan aspal murni dari alam atau batuan asbuton. Digunakan pada jalan raya telah n\beraspal yang telah stabil dan rata serta mulai retak dan mengalami.

h.      Laston ( Lapis Aspal beton )

Campuran aspal dengan agregat bergradasi menerus dengan campuran / yang dicampurkan pada suhu minimum 115º C, dihamparkan pada suhu minimum 110º C. Berfungsi sebagai pelindung / pendukung lalu lintas, pelindung lapisan dibawahnya dari cuaca dan air, lapisan aus dan menyediakan permukaan jalan rata dan tidak licin.

i.        Laston atas ( Lapisan Aspal Pondasi Atas )

Campuran ini adalah penggunaan Laston sebagai lapisan pondasi dan campuran ini terdiri dari campuran agregat dan aspal dengan perbandingan tertentu dan di

Campur pada suhu 90º C - 120º C dan dipadatkan dalam keadaan panas. Berfungsi sebagai lapisan perkerasan dan meneruskan beban kekonstruksi dibawahnya.

j.        Laston Bawah ( Lapisan Aspal Beton Pondasi Bawah )

Campuran ini terdiri dari campuran agregat dan aspal yang dicampur pada suhu minimum 80º C - 120º C dan dipadatkan pada suhu minimum 80º C. Berfungsi sebagai perkerasan yang menruskan beban padsa konstruksi dibawahnya. Dipasang pada tanah dasar yang telah stabil dan untuk mempercepat peningkatan jalan secara keseluruhan, terutama pada konstruksi bertahap.

k.       Lataston ( Lapis Tipis Aspal Beton )

Campuran ini menggunakan agregat bergradasi timpang, aspal dan filler yang dicampur pada suhu tertentu, tergantung pada nilai penetrasi aspal yang digunakan dan dipadatkan pada suhu minimal 148º C. Tebal padatnya antara 2,5 cm – 3 cm.

l.        Hot Rolled Aspalt HRA

Campuran ini adalah tipe campuran yang menggunakan agregat bergradasi senjang. Campuran ini menggunakan sedikit agregat berukuran sedang ( 2,36 m – 10 mm ) dan matriks material halus dan aspal serta sedikit agregat kasar ( biasanya ukuran normal 14 mm ).

m.    Stone Mastis Aspalt ( SMA )

Campuran SMA bergradasi kasar, seperti aspal Porous tetapi rongganya terisi mortar agregat halus/filler/aspal. Hasilnya adalah suatu campuran bergradasi senjang dengan ketahanan terhadap air dan memiliki durabilitas tinggi.

                    Dari sekian banyak tipe-tipe campuran aspal dan agregat yang paling umum campuran aspal beton ( Asphatic Concrete) yang dikenal dg AC atau laston dan campuran hot Rolled  Asphalt (HRA)

                   AC merupakan susunan gradasi yang continue dari mutu material mutu tinggi yang dicampur panas. Agregat yang lebih kecil mengisi ruang antar agregat yang lebih besar, membenttuk struktur granular yang padat dengan void yang sangat kecil

                   HRA adalah sand base mixture yang padat, kedap dan bergradasi timpang

, karena ada ukuran ada ukuran butir yang tidak terdapat dalam campuran. Sedangkan ukuran agregat halus cukup banyak, maka agregat kasar seolah-olah mengambang.

Perbandingan sifat-sidat yang penting  antara AC dan HRA

No	Campuran AC	Campuran HRA
1. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Kedap air Fleksibilitas rendah Keawetan kurang Fatique resistance baik Sensitif thd Variasi campuran Pola Pemadatan sangat sukar Kontrol terhadap VIM tinggi. Nilai struktur tinggi (kekuatan struktur ) Nilai kekerasan tinggi Gradasi menerus Lapisan harus tebal	Kedap air Fleksibilitas Tinggi Keawetan tinggi Fatique resistance baik Kurang sensitif Mudah  Pemadatan VIM tidak begitu kritis Nilai kekuatan struktur rendah Nilai kekerasan rendah Gradasi timbang Dapat dihampar dalam Lapisan tipis.

2)      Kinerja campuran aspal dan agregat

Campuran aspal dan agregat untuk perkerasan jalan yang biasanya disebut sebagai aspal beton merupakan suatu bahan lapis perkerasan jalan yang terdiri dari campu-

ran agregat kasar, agregat sedang dan agregat halus serta bahan mineral lainnya sebagai pengisi / filler dengan aspal sebagai bahan pengukat dalam perbandingan yang proporsional dan teliti serta diatur dalam perencanaan campuran.

Tahapan yang perlu diketahui dalam perencanaan campuran beraspal adalah :

      Melakukan pemeriksaan terhadap aspal yang akan dipakai. Pemeriksaan viskositas dan berat jenis aspal. Viskositas diperlukan untuk menentukuan suhu campuran maupun suhu pemadatan.

      Melakukan spesifikasi gradasi agregat yang akan dipakai yaitu suatu besan persentase agregat yang lewat suatu saringan dengan ukuran tertentu.

      Melakukan pemeriksaan mutu agregat yang akan dipakai.

      Menentukan kombinasi beberapa fraksi agregat sehingga mendapatkan gradasi campuran yang memenuhi spesifikasi yang ditentukan karena pada umumnya agregat yang akan dipakai terdiri dari beberapa fraksi.

      Jika mutu bahan sudah terpenuhi dan harga viskositas dari aspal serta kombinasi fraksi sudah diketahui, kemudian dibuat campuran agregat dengan berbagai kadar aspal selanjutnya dilakukan percobaan marshall guna menentukan flow dan stabilitas campuran beraspal.

      Syarat – syarat utama aspal beton yang bermutu baik adalah :

1.       Campuran harus mempunyai nilai stabilitas yang cukup yaitu harus sanggup menahan beban lalulintas tanpa terjadinya deformasi dalam bentuk jejak roda ( Rutting ) atau rusak bergelombang akibat dorongan beban roda kendaraan ( Pushing )

2.       Campuran tidak boleh retak – retak artinya harus mampu menahan lendutan ( Derection ) yang mungkin timbul terhadap lapisan hamparan atau permukaan tanpa mengalami kerusakan.

3.       Campuran harus dapat bertahan lama ( Durable) artinya tidak rusak atau aus dibawah beban lalulintas dan kondisi cuaca.

4.       Campuran harus cukup kekerasannya ( Skid Resistance ) dan harus tetap seperti sedemikian selama masa pelayanannya.

5.       Harus cukup ekonomis dalam artian murah namun kuat.  

Sifat-sifat penting yang harus dimiliki oleh suatu campuran agregat  adalah

1.       Stabilitas

Stabilitas yaitu kemapuan campuran aspal sebagai bahan perkerasan untuk menahan deformasi akibat beban lalu lintas tanpa terjkadi perubahan seperti gelombang, alur ataupun Bleeding. Kebutuhan akan stabilitas sejalan denagn jumlah lalu lintas dan beban kendaraan yang lewat. Kekuatan atau stabilitas ini diharapkan dari sifat paling kuno ( Interkocking ) antar agregat penyusunnya, kelekatan yang disumbangakan oeh aspal dan adanya mortar.

Dengan demikian stabilitas  yang tinggi dapat diperoleh denang cara mengusahakan :

-          Agregat dengan gradasi yang rapat ( Dense Graded )

-          Agregat dengan permukaan kasar

-          Agregat berbentuk kubus

-          Aspal dengan penetrasi rendah

-          Aspal dengan jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir

Yang perlu diperhatiakan adalah bahwa memaksimalkan nilai stabilitas akan menyebababkan penurunan kinerja campuran lainnya. Pengukuran stabilitas dilakukan melalui pengujian skala laboratorium yang dinamakan Marshaal Test.

Stabilitas:  S     =  Kuat tekan

Dalam perkerasan jalan stabilitas yang diharapkan adalah stabilitas yang memadai artinya tidak terlalu tinggi tidak juga terlalu rendah.

                                                                                                                                                                                                                  :  Fc'   =  Flexural Streigh

         

Sumber kekuatan berbagai jenis campuran :

-          Asphaltic Concrete                    : Kekuatan bersumber pada interlocking

  agregat

-          Hot Rolled Asphalt                     : Kekuatan bersumber pada mortal campuran

-          Split Mastic Asphalt   : Kekuatan pada mortal campuran

-          Macadam                                      : Kekuatan diperoleh pada pelaksanaan

2.       Durabilitas

Durabilitas adalah ketahanan suatu campuran terhadap disintegrasi karena beban lalu lintas dan berbagai faktor lingkungan ( cuaca, air dan perubahan suhu ). Makin besar besar potensi terhadap berbagai agregat, makin besar durabilitasnya. Aspal menyelimuti agregat dalam bentuk film aspal untuk melindungi dari air, sehingga air tidak dapat masuk kedalam agregat.

Aspal juga mengisi rongga udara, sehingga rongga udara berkurang dan menghindari terjadinya proses oksidasi yang dapat menyebkan aspal menjadi rapuh dan getas. Namun ada batasan minimum rongga udara terisi aspal untuk menghindari terjadinya Bleeding.

Durabilatas dapat menurun disebabkan oleh :

a.       faktor eksternal   : Udara, panas, air/uap air ( oksidasi )

b.      faktor internal     : Aspal, agregat ( kehancuran secara mekanis ) 

Faktor yang mempengaruhi durabilitas aspal beton adalah :

a.       VIM (Void in Mineral Mixture ) atau rongga dalam campuran kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk  kedalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh / getas

b.       VFA (void in mineral agregat ) atau rongga dalam agregat, dalam suatu campuran aspal yang telah dipadatkan termasuk didlam nya rongga yang terdidri aspal efektif. Jika VMA besar maka film aspal dapat dibuat tebal.

Untuk memaksimalkan durabilitas dilakukan dengan cara :

    Campuran aspal beton mempunyai kandungan aspal yang cukup untuk menyelimuti semua agregat.

    Aspal yang cukup untuk mengisi ruang udara diantara agregat ( Kedap air )

    Flow ( kelelehan ) perubahan bentuk platis suatu campuran yang terjadi akibat beban sampai batas runtuh yang dinyatakan dalam mm atau 0,01 ”

    VFB ( Void filled with bitumen ) rongga terisi aspal, bagian dari rongga volume didalam agregat (VMA ) yang terisi aspal efektif dinyatakan dl dalam % VMA

Ketahanan diharapkan meningkat dengan adanya proteksi aspal terhadap agregat  yang makin besar.untuk memaksimumkan  durabilitas dilakukan dengan cara :

a.       campuran aspal beton mempunyai kandungan aspal yang cukup menyelimuti semua partikel agregat.

b.      Aspal yang cukup untuk mengisi  ruang udar diantara agregat.

3.       Fleksibilitas

Fleksibilitas adalah campuran beraspal sebagai bahan perkerasan menahan lendutan tanpa terjadi retak dan perubahan volume.

Fleksibilitas suatu campuran dapat diperoleh dengan :

a.       Penggunaan agergat bergradasi senjang sehingga memperoleh VMA ynag besar

b.      Penggunaan aspal lunak (penetrasi yang tinggi)

c.       Penggunaan aspal yang cukup banyak ,sehingga diperoleh VIM ynag kecil

Untuk memaksimalkan fleksibilitas, harus digunakan dengan gradasi terbuka     ( Open Groded ), karena itu harus kompromi dengan stabilitas campuran, dimana campuran yang menggunakan agregat bergradasi terbuka yang stabil dibandingkan dengan campuran yang menggunakan bergradasi rapat.

                Fleksibilitas suatu campuran beraspal dapat dinilai dengan menggunakan rasioantara stabilitas Marshall dengan kelelehan ( Flow ), yang dikenal dengan nama Marshall Questient. Semakin besar MQ semakin kaku campuran dan sebaliknya

4.       Kedap air

                Kemampuan permukaan perkerasan untuk menahan rembesan air kedalam perkerasan, permukaan perkerasan dapat kedap air, dilakukan dengan cara :

a.       Menggunakan gradasi tepat

b.      Manambah kadar aspal

6.       Kekerasan (skid Resistence )

                Adalah kemampuan permukaan lapis keras untuk menghindari kendaraan yang melalui diatasnya agar tidak terjadi bleding / sleping ( tergenlincir ) keluar saat permukaan basah, nilai kerekatan yang tinggi dapat diperoleh dengan cara :

a.  Menggunakan agregat yang miknoteklstur tinggi dan nilai abrasi rendah.

b.  Membuat kondisi permukaan mempunyai mikroteksture tinggi misalnya dengan menambah ” hipping”

7.  Kelemahan  ( Fatique resistence )

      Adalah  kemampuan pekerasan untuk mendukung beban (load resistance )

Dari beban lalu lintas tanpa mengalami retak. Nilai Fatique resistence dapat dinaikan dengan cara :

a.       Memperingat kadar aspal

b.      Mempertebal lapis permukaan

c.       Memperkecil rongga terhadap campuran

      Beberapa cara menentukan kadar aspal dalam campuran :

1.       Metode Luas permukaan

a.       Cara California

P   =  0,015 a + 0,036 b + 0,17 c + C

Dimana  : 

      P  =  Persentase aspal dalam campuran dalam perbandingan berat

      s   =  Persentase agregat tertahan # 10 mm

      b   =  Persentase agregat lolos # 10 mm tertahan # 200 mm

      c   =  Persentase agregat yang lolos # 200 mm

b.      Cara Myoming

P   =  1,3 ( 0,015 a + 0,036 b + 0,17 c )

c.       Cara lain menurut persamaa

P   =  S × K × T

Dimana  : 

P  =  Persentase aspal yang diperlukan

S  =  Faktor koreksi, karena butiran berbeda

         S  =  2,65 / U

                                   K  =  Faktor koreksi karena diperlukan untuk   menyelubungi seluruh

                                  Luas permukaan butiran

2.       Percobaan Laboratorium

      Percobaan Marshall

      Percobaan Hven

Parameter Campuran	SNI	BS	AI
Density
Stabilitas
Flow
VIM
VMA
MQ
VFA
CAD
IP

SNI   =  Standar Nasional Indonesia

BS     =  British Standar

AI      =  Aspalt Institute

3.       Kadar aspal optimum dengan metode marshall

            Beberapa persyaratan  teknis dan ekonomis sebagai berikut :

a.       Cukup jumlah aspal untuk menjamin keawetan pekerasan .

b.      Cukup stabilitas sehingga dapat menerima beban lalu lintas  tanpa      mengalami  dan terjadinya perubahan bentuk ( deformation )

c.       Cukup rongga dalam total campuran untuk memungkinkan  tambahan pemadatan dilapangna akibat beban lalu lintas.

d.      Cukup fleksibel sehingga  memungkinkan perubahan bentuk tanpa terjadi retakan.

Fungsi aspal dalam campuran adalah sebagai perekat ( hinder ) dan pengisi        ( filler ). Dengan fungsi ini maka jumlah aspal dalam campurannya terlalu sedikit akan mengakibatkan kurang berfungsinya sifat perekat dan pengisi yang akan mengakibatkan berkurangnya ikatan antara agregat ( Interlocking ) dan massa dan masuknya air dalam rongga. Sedangkan jumlah air yang berlebihan akan menyebabkan Bleeding yang dengan gesekan ban roda kendaraan memprcepat pengelupasan dari agregat dan aspal dari agregat sehingga terjadi lubang dan berkurangnya ikatan antar agregat.

Pada umunya, prosedur perencanaan dan pengawasan campuran aspal dan agregat dengan metode Marshall. Proses perencanaan dimulai memilih spesifikasi ( Spek ) campuran, yaitu gradasi yang harus dignakan serta jenis aspal.

Proses selanjutnya adalah  pembuatan benda uji yang diikuti oleh pemadatan. Disarankan paling sedikit 5 variasi kadar aspal, dan aspal setiap kadar aspal tersebut dibuat 3 benda uji pemadatan benda uji dalam hal ini menggunakan metode Marshall, dinyatakan dalam jumlah tumbukan yang diketahui kenaikan pada uji tersebut. Jumlah tumbukan didasarkan pada dalam jumlah tumbukan.

Sebelum pengujian Marshall Test, terlebih dahulu dilakukan pengujian berat isi dan berat jenis untuk dapat menghitung kandungan rongga dalam aspal.

Tabel : Kriteria perencanaan campuran aspal beton ( Bina Marga )

Sifat Campuran	Lalu lintas berat ( 2 x 75 tumbukan )		Lalu lintas sedang (2x50 tumbukan )		Lalu lintas ringan ( 2 x 35 tumbukan )
	Min	Maks	Min	Maks	Min	Maks
Stabilitas ( kg ) Keleleahan (mm) Stabilitas ( kg/mm ) Rongga udara campuran (%) Indeks perenadaman (%)	550 2 200 3 75	- 4 350 5 -	450 2 200 3 75	- 4,5 350 5 -	350 2 200 3 75	- 5 300 5 -

                 Sebelum melakukan pengujian marshall terlebih dahulu dilakukan pengujian berat isi dan berat isi dan berat jenis untuk menghitung kandungan rongga didalam campuran untuk penggambaran, kurva marshall sebaiknya kalau manual menggunakan mistar yang lentur ( fleksible ), jangan pakai yang kaku.

Keuntungan dari metode Marshall :

      Dapat digunakan untuk campuran perencanaan pada kondisi yang berbeda – beda dengan cara sederhana.

      Bahan – bahan yang digunakan akan dapat dipertimbangkan sekalipun dibawah mutu standar.

      Pemeriksaan tersebut dapat dilakukan untuk mengontrol sesuatu yang direncanakan

                 Kerugian Metode Marshall :

      Pemeriksaan yang dapat dilakukan untuk satu jenis campuran.

      Tidak dapat digunakan setiap umum pada setiap campuran.

      Alat – alat labor yang digunakan harus dengan ketelitian dan ditangani tenaga ahli.

      Tempertaur percobaan reletif tinggi.

                 Adapun langkah – langkah metode Marshall :

1.       a = % aspal

2.       b = % aspal terhadap campuran

3.       c = berat setelah dicetak

4.       d = berat benda uji dalam keadaan jenuh

5.       e = berat benda uji dalam air

6.       f = berat jenis ( d-c)

7.       g = Berat jenis benda uji ( f – c )

8.       Kepadatan agregat yang dipadatkan ( Sn )

Sn  = 

9.       Persen rongg terhadap campuran ( VMA )

10.   Berat jenis campuran Max Teoritis

= 

11.   Persen rongga terhadap campuran ( VMA )

=  100 – 100 × ( h / j )

12.   Persen rongga terhadap agregat ( VIM )

= 

13.   Persen rongga terisi aspal

= 

14.   Faktor koreksi sampel ( lihat tabel koreksi )

15.   Bacaan Stabilitas

16.   Bacaan Stabilitas setelah koreksi

=  o  ×  n

17.   Flow ( mm )

18.   MQ ( kg/ml )

19.   Bj Bulk Agregat Gabungan

= 

20.   Bj Efektif Agregat Gabungan

= 

21.   Berat jenis aspal

E.      PERALATAN DAN BAHAN

1. Peralatan

§  Cetakan berdiameter 10,16 cm dan tinggi 7,62 cm lengkap dengan pelat atas dan leher sambung

§  Mesin penumbuk manual dan Mekanis  yang mempunyai permukaan rata yang berbentuk slinder dengan berat 4,536 kg dan tinggi jatuh bebas 45, 7 cm

§  Landasan pemadat terdiri dari balok katu ( jati/ sejenisnya )

§  Alat pengeluar benda uji

Untuk mengeluarkan benda uji yang sudah dipadatkan dari dalam cetakan benda uji dipakai sebuah alat akstruder yang berdiamter 10 cm

§  Alat Marshall

§  Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu yang mampu memvariasi sampai 200 ^o c ( + 3^o‑C)

§  Waterbath

§  Timbangan digital dan timbangan biasa

§  Metal Thermometer

                  B erkapasitas 250^oc  dan 100^oC  dengan ketelitian 1 % dari kapasitasnya.

§  Panel

§  Panci-panci untuk memanaskan agregat, aspal dan campuran aspal.

§  Sendok Pengaduk

§  Spatula

§  Sarung tangan

§  Masker

§  Kantong plastik ukuran 2 kg

§  Kuali

§  Kompor gas

2. Bahan

      Aspal

      Agregat halus dan kasar berdasarkan spek yang diigunakan sebanyak ± 1200 gr ( untul 1 benda Uji )

      Air Suling

F.       KESELAMATAN KERJA

1. Memakai pakaian praktek selama praktikum.
2. Membaca referensi terlebih dahulu sebelum memulai praktikum.
3. Menggunakan peralatan sesuai dengan fungsinya berdasar petunjuk prosedur dan petunjuk Pembimbing praktikum.
4. Guinakan sarung tangan pada saat melakukan pengujian.
5. Periksalah keadaan peralatan pengujian sebelum digunakan.
6. Bersihkan peralatan dan ruang kerja setelah selesai praktikum.

G.     PROSEDUR PELAKSANAAN

1. Analisa saringan

a.      Keringkan agregat pada suhu 105^oC – 110 ^oC, minimum selama 4 jam, keluarkan dari alat pengering (oven) dan tunggu sampai beratnya tetap.

b.      Pisah-pisahkan agregat kedalam fraksi-fraksi yang dikehendaki ( sesuai spek) dengan cara penyaringan. Spek yang digunakan adalah spesifikasi campuran Bina Marga No. IV Menyiapkan agregat sesuai saringan dibawah ini

      Berat tertahan 19,1 ( ¾ ” )   

      Berat tertahan 12,7 ( ½ ” )     

      Berat tertahan 9,52 ( 3/8” )    

      Berat tertahan 4,76 ( no 4 )    

      Berat tertahan 2,36 ( no 8 )   

      Berat tertahan 0,59 ( no 30 )

      Berat tertahan 0,28 ( no 50 ) 

      Berat tertahan 0,15 ( no 100)

      Berat tertahan 0,074 ( 200 )

c.       Menyiapkan 30 kantong plastik serta timbangan.

d.      Memasukkan agregat kedalam kantong plastilk dengan takaran seperti yang diatas dibagi dengan 30 / takaran

e.      Lakukan penyaringan tersebut hingga didapatkan agregat  dengan ukuran sesuai spek sebanyak yang diinginkan.

f.        Untuk mengetahui beberapa banyak agregat yang dibutuhkan maka caranya :

      Lihatlah tabel spesifikasi campuran yang digunakan (No.IV)

      Jumlah batas gradasi masing-masing ukuran saringan kemudian dibagi dengan dua, sehingga didapatkan  % lolo untuk tiap-tiap saringan.

g.      Setelah semua agregat dimasukkan dalam kantong hingga menjadi 30 bagian, maka ikat kantong plastik dengan rapi. Berat masing – masing kantong berisi agregat 1200 gr.

2. Penimbangan Benda Uji

1.      Benda Uji yang telah dipisahkan sesuai ukurannya kemuidian ditimbang mulai dari ukuran terbesar sampai terkecil ( termasuk filler) sebanyak 1200 gr.

2.      Masukan hasil penimbangan kedalam satu kantong plastik ukuran 2 kg, kemudian ikat dengan karet  gelang

3.      Buatlah benda uji sebanyak sampel yang dibutuhkan ( 30 buah + 5 sebagai dangan )

3. Pencampuran

a.      Setelah semua bahan untuk campuran selesai disediakan denga dihitung tadi ( sebanyak 1200 gr dengan gradasi tertentu ).

b.      Sambil menunggu agregat dipanaskan maka timbang cawan kosong ( b ). Suhu pemanasan agregat adalah 178º C.

c.       Setelah itu maka masukkan agregat kedalam wadah lalu timbang ( e ).

d.      Panaskan lagi cawan berisi agregat hingga mencapai suhu pencampuran 178º C.

e.      Setelah itu, hentikan pemanasan tungku dan siramkan aspal sebanyak 5,5 gr kedalam wadah tadi sambil diaduk terus. Jaga suhu agar tidak turun yang akan mengakibatkan aspal mengeras. Jaga sampel sampai suhu pencampuran mencapai 1723º C. Aspal yang disiramkan terlebih dahulu sudah dipanaskan.

f.        Setelah suhu 172º C maka lakukan pemadatan benda uji.

4. Pemadatan Benda uji

a.      Bersihkan perlengkapan cetakan benda uji serta bagian muka penumbuk dengan seksama dan panaskan sampai suhu 172º C.

b.      Letakkan cetakan diatas landasan pemadatan dan tahn dengan penahan cetakan.

c.       Letekkan selembar kertas saring atau kertas penghisap yang sudah digunting menurut ukuran cetakan kedasar cetakan . Jangan lupa mengoleskanoli pada cetakan dan kertas agar aspal tidak melekat.

d.      Masukkan seluruh campuran kedalam cetakan dan tusuk – tusuk campuran keras – keras dengan spatula yang dipanaskan 15 kali sekeliling pinggiran dan 10 ali ditengah.

e.      Lakukan pemadatan dengan alat penumbuk sebanyak 2 kali 75 tumbukan ( untuk laliu lintas berat ). Dengan tinggi jatuh 457,2 mm selama pemadatan usahakan tumbukan tegak agar benda uji terbentuk dengan baik.

f.        Lepaskan plat alas berikut leher sambung dari cetakan benda uji dibalikkan dan pasang kembali plat alas berikut leher sambung pada cetakan yang dibalikkan tadi.

g.      Tumbuklah dengan jumlah tumbukan yang sama sesuai terhadap permukaan benda uji yang sudah dibalikkan tersebut.

h.      Lepaskan kepingan alat dan pasnaglah alat pengeluar benda uji pada permukaan ujungnya.

i.        Keluarkan dengan hati hati dan letakkan benda uji diatas permukaan rata dan biarkan selama ± 24 jam pada suhu ruang.

j.        Dinginkan dengan kipas angin bila diperlukan.

k.       Setelah dingin maka keluarkan benda uji dari cetakan dengan bantuan Extruder lalu ukur dimensi benda uji Marshall tersebut.

5. Pengujian Campuran

                          I.      Pengujian Volumetrik

a)      Pengujian berat jenis campuran

Ø  Timbang benda uji kering sehingga dapat berat benda uji kering ( BK ).

Ø  Rendam benda uji dalam bak perendam pada suhu 25º C selama 3 menit kemudian lap permukaannya lalu timbang maka dapat berat SSD.

Ø  Kemudian timbang benda uji didalam air timbangan pegas.

Ø  Hitung tebal benda uji dengan menggunkan jangka sorong.

                        II.      Pengujian Marshall

Ø  Rendam benda uji dalam bak perendam selama 30 menit dengan suhu tetap 60º C untuk benda uji yang menggunakan aspal padat.

Ø  Keluarkan benda uji dari bak perendam dan letakkan kedalam segmen bawah kepada penekan dengan catatan waktu yang diperlukan dari saat diangkatnya benda uji dari bak perendam sampai terjadinya beban maksimal tidak boleh lebih dari 30 detik.

Ø  Pasang segmen diatas benda uji dan letakkannya keseluruhan kedalam mesin penguji.

Ø  Pasang arloji pengukur kelelehan ( flow ) pada kedudukannya diatas salah satu batang penurunandan atur kedudukan jarum petunjuk pada angka nol.

Ø  Naikkan kepala penekan beserta benda uji hingga menyentuh kepala alas cincin penguji, sebelum pembebanan diberikan.

Ø  Atur kedudukan angka arloji pada nol.

Ø  Berikan pembebanan pada benda uji dengan kecepatan sekitar 50 mm/menit sampai pembebanan maksimum tercapai, atau pembebanan menurun seperti yang ditunjukkan oleh jarum arloji tekan dan catat pembebanan maksimum atau stanilitas yang tercapai. Koreksilah beban dengan menggunakan faktor koreksi perkalian yang bersangkutan dari tabel 2 bila benda uji tebalnya kurang dari 63,5 cm.

Ø  Catat nilai kelelehan atau flow yang diyunjukkan oleh jarum arlogi pengukuran kelelehanyang diperlukan dan saat diangkatnya benda uji dari rendaman air sampai tercapai beban maksimum tidak boleh lebih dari 30 detik.

Ø  Lakukan pengolahan data untuk VIM, VMA, VFA serta kepadatan dengan menggunakan rumus serta data yang ada.

H.     DATA PEMERIKSAAN DAN ANALISA

A.      Gradasi Agregat

          Contoh agregat % Berat tertahan pada # 4,75

		Batas gradasi Batas bawah dan Batas atas	% lolos # Batas tengah	% Berat Tertahan	Berat tertahan (gr)
No#	Mm
No.4	4,75	50    -   70	60 %	20 %	240 gr

Diket : # ukuran 4,75 % berat tertahan = 20 %

                   Bb dan Ba             = 50 dan 70

                   Batas tengah Bt = BA + BB

                                                      2

                                                = 70 + 20         = 60

                                                         2

Jumlah Total Agregat = 1200 gr

Berat tertahan (gr) yang dibutuhkan

                   = total agregat x % Berat Tertahan

                   = 1200 x 20%

                   = 240 gr

                                                         

B.      Campuran MARSHALL (MEKANIS)

Diket : Data (A1-2)

          Suhu Pencampuran = 178^oC

          Suhu pemadatan      = 172^oC

Kadar aspal (%) = 4,5 %

Berat wadah panas (gr) = 4492,0   (b)

Berat wadah + agg panas (178^oC)(gr) = 5591,00 (e)

Berat agregat  panas (gr) (f) = f = e –b

                                               = 5591,0 – 4492,00

                                               = 1099 gr

Berat total campuran (gr) =  Berat agregat panas

                                              (100% - kadar aspal )

                                           =       1099

                                             100% - 4,5 %

                                           =  1150,78 gr (g)

Berat aspal (gr) (h)   = Berat total campuran (g) – Berat agg panas (f)

                                  =  1150,78 – 1099

                                  =  51,78 gram

Berat wadah + agregat panas = (Berat wadah + agg. Panas + ( berat aspal panas)

                                                  = 5591,00 – 51,78

                                                  = 5642,78 gram

C.      VOLUME ASPAL (Volumetik)—(Mekanis)

      BJ Padat Bulk agregat (Gsb ) = 2,621 (s)

      BJ Efektif agregat agregat ( Gse) = 2,621

      Berat jenis Aspal (gb)       = 1,031 (u)

      Tebal Benda Uji

                  Sisi I     = 71,2

                  Sisi II    = 71

                  Sisi III   = 71

                   Tebal rata-rata Benda Uji = 71,2 + 71 + 71

                                                                        3         

                                                               = 71,1 mm (b)

      Kadar aspal = 4,5 % ( c )

      Kadar agregat       = 95,5 % ( d )

      Berat Benda Uji

      Berat kering Benda Uji = 1200, 400 gr (e)

                       Berat benda Uji SSD ( stelah durendam 3 menit dan dilap) = 1225,9 gr (f)

Berat benda uji dalam air = 633,3  (g)

      Volume Benda Uji (h=f-g) = Berat SSD benda uji – Berat Benda Uji (dalam air)

                                          = 1225,9 – 663,3 = 562,6 gram

      Berat  jenis campuran

      BJ Bulk/Padat (kering)                  =         

                                                                         =    

      Bj max campuran teoritis

                          100

(100-c)              +                      c

Bj. Efektif                               Bj.aspal

=                        100                                        = 2,4509 (gram)

(100-4,5)           +                      4,5

  2,621                                    1,031

      Kepadatan (k) = Bj Bulk (padat)

                        = 2,169

       VIM (void in Mixture ) (3 – 5 ) (%)

 

=  = 11,50 %

      VMA ( void mineral agregat ) (15 %)

=

= 

      VFA ( Void filled with Aspal / bitumen ) (65%)

 

 

      Stabilitas  m (> 550 kg )

      Bacaan alat

A12 = Dial = 1568

Lihat tabel Dial ke KN

Jadi Nilai KN = 18,7959 KN

18,7959 x 101,971 = 1916,636

      Koreksi

Tebal Benda Uji = 71,1

                        Interval 

                                    69,9 = 0,86

                                    71,1 = x (?)

                                    71,4 = 0,83

                   Faktor koreksi  

                                   

                                            

                                          -0,024 = x – 0,86

                                                X   = 0,86 – 0,024

                                                     = 0,836

      Setelah Koreksi

                        = Faktor koreksi x bacaan alat

                        = 0,836 x 1916,64

                        = 1602,31

       Kelelehan (flow (2-4)

                     = 4,16

      MQ ( 200 – 350 )

MQ =

       =

     = 385,17 (kg/mm)

D.     KADAR ASPAL OPTIMUM PERKIRAAN (KAO P)

                             = 0,035 a + 0,045 b + 0,018 c + 1

                             = 0,035 x 57,5 + 0,045 x 35,5 + 0,018 x 7 + 1

                             = 4,74 %

Jadi kadar aspal optimum (KAO) berkisar antara nilai 4,5 % - 6 %

Dimana :

      % agregat yang tertahan saringan n0.8

      % agregat yang lolos saringan no.8 dan tertahan saringan no.200

      % lolos saringan no.200 (PAN)

E.      BJ. Gabungan

      BJ Bulk Agregat gabungan

= 

= 

=  2,621

      BJ Efektif Agregat Gabungan

= 

= 

=  2,538

F.       ANALISA GRAFIK

      Analisa kepadatan dengan stabilitas kadar aspal

                 Dilihat dari grafik pengaruh kadar aspal terhadap campuran dapat disimpulkan bahwa grafik yang terbentuk adalah grafik parabola, artinya pada grafik ini ada nilai maksimum dan nilai minimum artinya pada saat kadar aspal tertentu, campuran akan mencapai maximumnya dengan artian campuran tersebut dalam keadaan padat maximal, dan jika telah melewati titik maksimumnya kadar aspal yang berlebih  maka kepadatannya akan kembali turun, karena campuran tersebut lembek dan tidak padat lagi karena lembek

                  Dari grafik menunjukan kepadatan kadar aspal 6,15 % campuran tersebut akan mencapai kepadatan maximumnya.

                 

      Grafik stabilitas dengan kadar aspal ( > 550 kg)

Gragfik pengaruh persentase kadar aspal terhadap stabilitas grafik diatas juga membentuk parabola, berarti semakin tinggi kadar aspal suatu campuran tersebut akan mencapai stabilitas maksimumnya, namun jika kadar aspal terlalu banyak, maka stabilitas akan berkurang karena akan mengakibatkan berkurangnya gaya interlocking antara agregat

                  Stabilitas mempunyai standart > 550 kg dan dari grafik diatas semua benda uji > 550 artinya semua benda uji memenuhi standart bina marga.

      Kadar aspal dengan VIM

Hubungan kadar aspal dengan VIM ( 3 -5 %)

VIM merupakan singkatan dari Void In Mixture ( persentase rongga terhadap agregat ). Semakin tinggi kadar aspal, maka persentase VIM akan semakin kecil karena sudah terisi oleh aspal.

      Standart bina marga nilai VIM berkisar anatara > 3 – 5 % dan sata yang diperoleh adalah (62,3 – 65 )%. Pada saat nilai VIM 5 % sedangkan pada nilaui VIM 3 belum memenuhi syaarat bina marga.

      Hubungan kadar aspal dengan VMA

                   VMA (void in mineral agregat ) 15 %

Adalah rongga, yang ada dalam agregat, grafik diatas bertujuan untuk menentykan berapa nilai kadar aspal yang dibutuhkan untuk memenuhi rongga pad agregat.

                   Apababila kadar aspal dalam suatu campuran semakin banyak maka persentase terhadap agregat akan semakin sedikit, karena rongga-rongga terisi oleh aspal. Namun pada batas tertentu, bila aspal ditambah terlalu banyak, campuran akan semakin plastis dan lembek, apabila perkerasan diberi beban berulang-ulang atau besar maka aspal tersebut akan semakin besar, untuk itu kadar aspal, harus sesuai, sehingga didapat VMA yang memenuhi syarat VMA dario Bina Marga > 15 %

      Kadar Aspal dengan VFB/VFA

                  

VFA merupakan singkatan dari Void Filled with Aspalt ( persentase rongga terisi aspal ). Hubungannya adalah semakin tinggi kadar aspal maka persentase rongga terisi aspal juga meningkat. VFA tercapai pada kadar aspal 5 – 6,5 % ( karena persyaratan VFA 65 % ).

            Berdasarkan kriteria campuran aspal beton dari bina marga, bahwa nilai VFA campuran aspal yang baik minimal 60 %. Dengan persamaan VFA adalah semakin tinggi kadar aspal dalam suatu campuran perkerasan, maka rongga dalam campuran tsb akan semakin sedikit.

            Pada pengujian didapat nilai kadar aspal 65 % yaitu dari kadar aspal 5,5 – 6,5 %

      Hubungan kadar aspal dengan kelelehan

Kelelehan adalah hancurnya campuran aspal apabila diberi beban masimum. Semakin tinggi kadar aspal, maka kelelehan akan meningkat. Tetapi jika kadar aspal terlalu banyak maka akan terjadi kelebihan aspal sehingga campuran tersebut lembek dan mengakibatkan kurva turun drastis. Pada pengujian ini pada kelelehan 2 mm belum memenuhi namun memenuhi pada kelel;ehan 4 mm yaitu 6,15 %

      Hubungan Kadar aspal dan MQ (200-300) kg/mm

                   Karena MQ merupakan perbandingan stabilitas dengan kelelehan maka kadar aspal yang banyak dan stabilitas tinggi sehingga MQ menjadi lebih besar disaat kadar aspal optimum maka MQ menjadi tinggi karena nilai stabilitas naik dan kelelehan turun.

                   Standart nilai MQ adalah (200 – 350) kg/mm. Dan pada grafik diatas didapat nilai pada saat nilai MQ 350 nilai kadar aspal 6,1 % sampai MQ 410 nilai 6,5 % maka MQ yang didapat sesuai dengan standart Bina Marga.

      Kadar Aspal Optimum Campuran PEN 60/70

Grafis campuran PEN 60/70 bertujuan untuk menentukan KAO marshall yang masuk kedalam semua spesifikasi yang dibutuhkan.

Spersifikasi yang dibutuhkan tsb beserta nilainya :

1.      VIM (void in Mixture) ---(6,23 – 6,5 )

2.      VMA (void in Mineral Agg )--- ( semua terpenuhi )

3.      VFB (void filledf aspal )----- ( 5,5 – 6,5 )

4.      Stabilitas                           ----- (semua terpenuhi )

5.      Kelelehan/flow                  --- ( 6,15 – 6,5 )

6.      MQ (Marshall Question ) --- (6,1 – 6,5 )

Maka dapat nilai KAO marshall yang memenuhi semua spesifikasi adalah 6,23 %, seperti dilihat pada grafik campuran PEN 60/70.

I.        PEMBAHASAN DAN KESIMPULA

                   Setelah dilakukannya serangkaian kegiatan pengujian karakteristik campuran aspal dan agregat dengan memplotkan nilai – nilai dari kepadatan, VMA, VIM, VFA, stabilitas, kelelehan dan MQ pada grafik analisa, diperoleh kadar aspal optimum pada kadar aspal 6,23 %. Hasil ini telah memenuhi semua persyaratan dari kandungan aspal dilihat dari nilai kepadatan, VMA, VIM, stabilitas, kelelehan dan MQ.

J.        LAMPIRAN

1. Data Kelompok
2. Skema Prosedur Pengujian
3. Gambar Prosedur Pengujian
4. Gambar Peralatan Pengujian