Cover UNS pada lapis tipis campuran aspal.pdf

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
i
KARAKTERISTIK MARSHALL DAN STIFFNESS MODULUS
PADA LAPIS TIPIS CAMPURAN ASPAL PANAS DENGAN
PENAMBAHAN CRUMB RUBBER
“The Characteristic of Marshall and Stiffness Modulus on Thin Surfacing Hot
Mix Asphalt with Crumb Rubber”
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh:
MAULANA ANDHIKA PRATAMA ILYAS
NIM. I0112097
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2019

ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Disusun Oleh:
NIM. I0112097
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan:
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Ary Setyawan, MSc, PhD. Ir. Djumari, MT
NIP. 19661204 199512 1 001 NIP. 19571020 198702 1 001

iii
HALAMAN PENGESAHAN
Disusun Oleh:
NIM. I0112097
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada:
Hari : Kamis
Tanggal : 27 Juni 2019
Ir. Ary Setyawan, MSc, PhD ………………………………
NIP. 19661204 199512 1 001
Ir.Djumari, MT ………………………………
NIP. 19571020 198702 1 001
Ir. Agus Sumarsono, MT ………………………………
NIP. 19570814 198601 1 001
Slamet Jauhari Legowo, ST, MT ………………………………
NIP. 19670413 199702 1 001
Mengesahkan,
Kepala Program Studi
Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Niken Silmi Sujandari, ST, MT
NIP. 19690903 199702 2 001

iv
MOTTO
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan,
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
(Q.S. Al-Insyirah: 5-6)
“Tidak ada kata terlambat, setiap manusia punya garis waktunya masing
masing, tapi juga mempunya timer yang berbeda, maka jangan jadikan itu
sebagai pembenaran atas kemalasan”
PERSEMBAHAN
Sebagai ungkapan rasa syukur, terima kasih & pengalaman, skripsi ini saya
persembahkan untuk :
o ALLAH SWT
o Kedua orang tua saya, Ujang Jaya dan Nurhayati terima kasih atas semua
jasa serta pengorbananmu selama ini dalam merawat, membimbing serta
membiayai anak-anakmu yang tidak akan mungkin bisa untuk kami balas,
dan kedua Adik saya, Aldino dan Zahwah yang selalu memberi support
dari rumah.
o Bapak Ir. Ary Setiawan, MSc, PhD selaku pembimbing skripsi saya yang
telah sabar membimbing saya selama 3 tahun, dan Bapak Edy Purwanto,
ST, MT selaku pembimbing akademik saya selama 7 tahun kuliah
sekaligus dosen yang paling memperhatikan mahasiswanya sehingga saya
dan teman teman The Last 2012 bisa lulus semua.
o Teman teman The Last 2012 yang tetap solid dan memberi support hingga
akhir masa studi, dan Andika Dwi Setianingrum yang menemani masa
masa saya skripsi sampai sidang dan bisa lulus kuliah.

v
ABSTRAK
Maulana Andhika P.I. Karakteristik Marshall Dan Stiffness Modulus Pada Lapis
Tipis Campuran Aspal Panas Dengan Penambahan Crumb Rubber Skripsi.
Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Penggunaan lapis tipis campuran aspal panas (Thin Surfacing Hot Mix Asphalt)
merupakan salah satu alternatif yang dapat mengantisipasi masalah ketebalan
perkerasan jalan. Crumb rubber (CR) merupakan limbah hasil dari vulkanisir ban
yang merupakan masalah serius bagi lingkungan dan penggunaan crumb rubber lebih
murah daripada karet alam atau jenis-jenis polymer yang lain. Tujuan dari penelitian
ini adalah untuk mengkaji kadar aspal optimum pada Thin Surfacing Hot Mix Asphalt
dengan penambahan crumb rubber dan tanpa penambahan crumb rubber serta
membandingkan pengaruh penambahan crumb rubber terhadap karakteristik stiffness
modulus pada masing masing campuran.
Dengan metode eksperimental menggunakan metode Marshall dapat ditentukan nilai
stabilitas untuk mengetahui kadar aspal optimum masing masing campuran yang akan
dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Selanjutnya, metode Indirect Tensile Stiffness Modulus dapat digunakan untuk
menentukan besarnya stiffness modulus akan dilaksanakan di Laboratorium
Perkerasan Jalan Pusjatan Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat di
Bandung serta di Laboratorium Jalan Raya Universitas Udayana Bali. Aspal yang
digunakan adalah aspal penetrasi 60/70 dengan penambahan crumb rubber sebesar
0%, 0,5%, 1,0% dan 1,5% dari berat total campuran.
Dari hasil marshall test diperoleh kadar aspal optimum yaitu untuk masing-masing
kadar crumb rubber 0%, 0,5%, 1,0% dan 1,5% yaitu 5,41%, 5,50%, 5,39% dan
5,52%. Thin Surfacing Hot Mix Asphalt dengan penambahan Crumb Rubber 1%
menurunkan nilai Kadar Aspal Optimum sebesar 0,4% dan meningkatkan nilai
stabilitas sebesar 2% dibandingkan dengan Thin Surfacing Hot Mix Asphalt tanpa
penambahan Crumb Rubber 1%. Sedangkan untuk uji ITSM dari Thin Surfacing Hot
Mix Asphalt dengan penambahan Crumb Rubber 1% menurunkan nilai Stiffness
Modulus sebesar 51,3% untuk suhu 20˚C, dan meningkatkan nilai Stiffness Modulus
sebesar 30,7% untuk suhu 40˚C. Selain itu, Thin Surfacing Hot Mix Asphalt dengan
penambahan Crumb Rubber 1% mempunyai ketahanan terhadap suhu lebih besar
yaitu hanya 75% penurunan nilai stiffness modulus dari suhu 20˚C ke suhu 40˚C
dibandingkan dengan Thin Surfacing Hot Mix Asphalt tanpa penambahan Crumb
Rubber 1% yaitu sebesar 91%.
Kata kunci : Remah karet, karakteristik marshall, modulus kekakuan, lapis tipis
campuran aspal panas.

vi
ABSTRACT
Maulana Andhika P.I. The Characteristic of Marshall And Stiffness Modulus
On Thin Surfacing Hot Mix Asphalt with Crumb Rubber. Thesis, Department of
Civil Engineering. Faculty of Engineering. Sebelas Maret University. Surakarta.
The use of Thin Surfacing Hot Mix Asphalt is one alternative that can anticipate
the problem of thickness of pavement. Crumb rubber (CR) is a result of tire
retreading which is a serious problem for the environment and the use of crumb
rubber is cheaper than natural rubber or other types of polymer. The purpose of
this study was to assess the optimum asphalt content on the Thin Surfacing Hot
Mix Asphalt with the addition of crumb rubber and without the addition of crumb
rubber and compare the effect of adding crumb rubber to the stiffness modulus
characteristics in each mixture.
With the experimental method using the Marshall method, the stability value can
be determined to determine the optimum bitumen content of each mixture that will
be carried out at the Sebelas Maret University Road Pavement Laboratory.
Furthermore, the Indirect Tensile Stiffness Modulus method can be used to
determine the magnitude of the stiffness modulus to be carried out at the Pusjatan
Road Pavement Laboratory of the Ministry of Public Works and Public Housing
in Bandung as well as at the Udayana University Road Pavement Laboratory. The
asphalt used is asphalt penetration 60/70 with the addition of crumb rubber of
0%, 0.5%, 1.0% and 1.5% of the total mixture weight.
From the results of the marshall test, optimum asphalt levels were obtained for
each level of crumb rubber 0%, 0.5%, 1.0% and 1.5% is 5.41%, 5.50%, 5.39%
and 5.52%. Thin Surfacing Hot Mix Asphalt with the addition of 1% Crumb
Rubber reduced the Optimum Asphalt Levels by 0.4% and increased the stability
value by 2% compared to the Thin Surfacing Hot Mix Asphalt without the
addition of 1% Crumb Rubber. While for the ITSM test of the Thin Surfacing Hot
Mix Asphalt with the addition of 1% Crumb Rubber, the Stiffness Modulus value
decreases by 51,3% to 20˚C, and increases the Stiffness Modulus by 30.7% to
40˚C. In addition, Thin Surfacing Hot Mix Asphalt with the addition of 1% Crumb
Rubber has a greater resistance to temperature, namely only 75% decrease in the
value of stiffness modulus from a temperature of 20˚C to a temperature of 40˚C
compared to Thin Surfacing Hot Mix Asphalt without the addition of Crumb
Rubber 1 % that is equal to 91%.
Keywords : Crumb rubber, marshall properties, stiffness modulus, thin
surfacing hot mix asphalt

vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan
penyayang atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul “Karakteristik Marshall dan
Stiffness Modulus Pada Lapis Tipis Campuran Aspal Panas dengan
Penambahan Crumb Rubber” guna memenuhi salah satu syarat memperoleh
gelas Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan,
dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Ary Setyawan, MSc, PhD selaku dosen pembimbing I.
4. Ir. Djumari, MT selaku dosen Pembimbing II.
5. Edy Purwanto, ST, MT selaku dosen pembimbing akademik.
6. Dosen penguji skripsi.
7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Angkatan 2012.
9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis
dengan tulus dan ikhlas.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa
mendatang.
Surakarta, Juli 2019
Penulis

`
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN..............................................................................iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN....................................................................... iv
ABSTRAK ............................................................................................................. v
ABSTRACT.......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR......................................................................................... vii
DAFTAR ISI.......................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR..........................................................................................xiii
DAFTAR NOTASI............................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xvii
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang.......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah..................................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 3
1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
BAB 2 LANDASAN TEORI .............................................................................. 5
2.1. Tinjauan Pustaka....................................................................................... 5
2.2. Dasar Teori................................................................................................ 9
2.2.1. Thin Surfacing Hot Mix Asphalt ....................................................... 9
2.2.2. Spesifikasi Penyusun Campuran Thin Surfacing Hot Mix Asphalt 11
2.2.3. Kadar Aspal Optimum Rencana ...................................................... 12
2.2.4. Material Penyusun Thin Surfacing Hot Mix Asphalt ...................... 12
2.2.4.1. Agregat...................................................................................... 12
2.2.4.2. Aspal ......................................................................................... 13

`
ix
2.2.4.3. Filler.......................................................................................... 14
2.2.4.4. Crumb Rubber........................................................................... 15
2.2.5. Karakteristik Campuran Lapis Tipis Campuran Aspal Panas ......... 16
2.2.6. Pengujian Lapis Tipis Campuran Aspal Panas................................ 21
2.2.6.1. Stffness Modulus pada perkerasan............................................. 21
2.2.6.2. Tujuan Pengujian Stiffness Modulus......................................... 21
BAB 3 METODA PENELITIAN..................................................................... 22
3.1. Umum ..................................................................................................... 22
3.2. Teknik Pengumpulan Data...................................................................... 22
3.2.1. Data Primer...................................................................................... 23
3.2.2. Data Sekunder.................................................................................. 23
3.3. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ..................................................... 24
3.4. Mencari Referensi Terkait ...................................................................... 24
3.5. Bahan Penelitian ..................................................................................... 25
3.6. Peralatan Penelitian................................................................................. 26
3.6.1. Satu Set Alat Uji Marshall............................................................... 26
3.6.2. Satu Set Alat Indirect Tensile Resilint Modulus Test ...................... 27
3.6.3. Alat Penunjang................................................................................. 27
3.7. Pemeriksaan Bahan................................................................................. 28
3.7.1. Pemeriksaan Agregat ....................................................................... 28
3.7.2. Pemeriksaan Aspal........................................................................... 30
3.7.3. Pemeriksaan Filler ........................................................................... 33
3.7.4. Pemeriksaan Crumb Rubber ............................................................ 34
3.8. Pembuatan Benda Uji ............................................................................. 34
3.8.1. Penentuan Kadar Aspal Optimum ................................................... 34
3.8.2. Pembuatan Benda Uji Karakteristik Resilient Modulus ................. 37
3.9. Pengujian Benda Uji ............................................................................... 37
3.9.1. Marshall Test................................................................................... 37
3.9.2. Indirect Tensile Resilient Modulus Test........................................... 38
3.10. Analisis Data........................................................................................... 39

`
x
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .......................................... 41
4.1. Data Pemeriksan Bahan .......................................................................... 41
4.1.1. Data Pemeriksaan Agregat............................................................... 41
4.1.2. Data Pemeriksaan Aspal .................................................................. 42
4.1.3. Data Pemeriksaan Crumb Rubber.................................................... 43
4.2. Pembuatan Benda Uji ............................................................................. 43
4.2.1. Penentuan Gradasi ........................................................................... 43
4.2.2. Penentuan Kadar Aspal Penetrasi 60/70 Optimum.......................... 45
4.3. Pengujian Benda Uji ............................................................................... 48
4.3.1. Hasil Uji Volumetrik Benda Uji ...................................................... 48
4.3.2. Hasil Pengujian Marshall Benda Uji............................................... 50
4.3.3. Hasil Pengujian Indirect Tensile Stiffness Modulus Benda Uji ....... 51
4.4. Pembahasan Hasil Penelitian .................................................................. 53
4.4.1. Pembahasan Hasil Marshall Test..................................................... 54
4.4.2. Pembahasan Hasil Indirect Tensile Stiffness Modulus Test............. 54
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN............................................................. 56
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 56
5.2. Saran ....................................................................................................... 56
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... 58

`
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Standar Gradasi National Asphalt Pavement Association (NAPA)....... 11
Tabel 2.2 Kriteria Pemeriksaan Bahan Pengisi (Filler) ........................................ 14
Tabel 3.1 Jumlah benda uji untuk Marshall Test.................................................. 35
Tabel 3.2 Jumlah benda uji untuk Indirect Stiffness Modulus Test....................... 37
Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Coarse Agregat (CA)............................................. 42
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Fine Agregate (FA)................................................ 42
Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Aspal Penetrasi 60/70............................................. 43
Tabel 4.4 Gradasi North Carolina......................................................................... 44
Tabel 4.5 Komposisi Benda Uji Kadar Aspal 4,5% dan Crumb Rubber 0%........ 46
Tabel 4.6 Komposisi Benda Uji Kadar Aspal 4,5% dan Crumb Rubber 0,5%..... 46
Tabel 4.9 Hasil Uji Volumetrik Pada Kadar Crumb Rubber 0,5%....................... 49
Tabel 4.10 Hasil Uji Marshall pada Setiap Penambahan Crumb Rubber............. 51
Tabel 4.11 Hasil Uji ITSM pada Aspal Penetrasi 60/70 dengan Penambahan
Crumb Rubber....................................................................................................... 52
Tabel 4.12 Hasil Uji ITSM pada Aspal Penetrasi 60/70 tanpa Penambahan Crumb
Rubber................................................................................................................... 52

`
xii
Tabel 4.13 Hasil Uji Marshall pada Setiap Penambahan Crumb Rubber............. 54
Tabel 4.14 Hasil Uji ITSM Aspal Pen. 60/70 dengan dan Tanpa Penambahan
Crumb Rubber....................................................................................................... 54

`
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Struktur Perkerasan Jalan Lentur .........................................................9
Gambar 2.2 Batasan Gradasi Agregat Untuk Campuran Thin Surfacing HMA
National Asphalt Pavement Association, North Carlina.......................................11
Gambar 3.1 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian.................................................24
Gambar 3.2 Crumb Rubber....................................................................................25
Gambar 3.3 Alat Uji Marshall................................................................................26
Gambar 3.4 Universal Material Testing Apparatus (UMATTA) ...........................27
Gambar 3.5 Konfigurasi Indirect Tensile Stiffness Modulus Test .........................38
Gambar 4.1 Gambar Crumb Rubber......................................................................43
Gambar 4.2 Grafik Gradasi Agregat Pilihan Untuk Campuran Thin Surfacing
HMA ......................................................................................................................44
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas ..............................53
Gambar 4.4 Grafik Perbanding Nilai ITSM pada Campuran Aspal ......................55

`
xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
P = Beban
 = phi ( 3,14 )
% = Prosentase/Persen
γ = Berat Jenis Zat
π = Viskositas Zat
°C = Derajat Celcius
$ = US Dollar
σ = Tegangan
ε = Regangan
AC-WC = Asphalt Concrete-Wearing Course (Lapis Aspal Beton Aus)
B = Berat
Bj = BeratJenis
CA = Persen agregat tertahan saringan no.8
cm = centimeter
D = Densitas
d = Diameter benda uji
E = Modulus Elastisitas
f = Flow
FA = Persen agregat lolos saringan no.8 dan tertahan saringan no.200
FF = Fraksi bahan pengisi, yaitu persen berat material yang tertahan
saringan No.200 terhadap berat total campuran.
Filler = Persen agregat minimal 75% lolos saringan no.200.
fk = faktor konversi
fkb = faktor kalibrasi alat
gr = gram
GSag = Berat jenis agregat
GSas = Berat jenis aspal
H = Tebal koreksi
HMA = Hot Mix Asphalt (Campuran Aspal Panas)
HRS-WC = Hot Rolled Sheet-Wearing Course (Lapisan Beton Aspal Aus)

`
xv
k = Angka kalibrasi cincin marshall
K = Konstanta (0,5 – 1 untuk laston; 2 – 3 untuk lataston ; 1 – 2,5
untuk campuran lain).
KAO = Kadar Aspal Optimum
Kg = Kilogram
kN = Kilo Newton
KPa = Kilo Pascal
lb = Pounds
MA = Agregat yang sebagian besar berukuran butiran yang lolos
saringan 3/8 inci (9,5 mm) dan tertahan pada saringan No. 8
(2,36 mm).
mm = Milimeter
MPa = Mega Pascal
MQ = Marshall Quotient
NA = Agregat yang sebagian besar berupa pasir alam.
NAPA = National Asphalt Pavement Association
P = Porositas
Pag = Prosentase agregat
Pas = Prosentase aspal
Pb = Kadar Aspal Optimum Rencana
Pb(M) = Prosentase kadar aspal optimum tiap Mould
q = Angka yang didapatkan dari dial stabiltas uji marshall
R = Koefisien Korelasi
R2 = Koefisien Determinasi
S = Stabilitas
SG = Sepcific Gravity
SGb = Specific Gravity Bitumen
SGca = Specific Gravity Coarse Aggregate
SGf = Specific Gravity Filler
SGfa = Specific Gravity Fine Aggregate
SGmix = Specific Gravity Campuran
SNI = Standar Nasional Indonesia

`
xvi
SSD = Saturated Surface Dry
t = Tebal benda uji
V = Volume
Wb = Berat Bitumen
Wca = Berat Coarse Aggregate
Wdry = Berat Kering/Berat di Udara
Wf = Berat Filler
Wfa = Berat Fine Aggregate
Ws = Berat SSD
Ww = Berat di Dalam Air

`
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A Berat Jenis dan Uji Agregat....................................................... A1-A9
Lampiran B Komposisi Benda Uji................................................................B1-B10
Lampiran C Hasil Uji Volumetrik ..................................................................C1-C4
Lampiran D Hasil Uji Indirect Tensile Modulus Test ................................. D1-D24
Lampiran E Tabel Analisis Marshall .............................................................. E1-E4

Cover UNS pada lapis tipis campuran aspal.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Featured

Featured (20)

Cover UNS pada lapis tipis campuran aspal.pdf