7

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Daur ulang perkerasan yaitu pamakaian ulang dari scarified permukaan jalan atau

lapisan jalan yang kasar dengan cara merotavatingnya sampai kedalaman 20 cm

(8 inci) dan mencampurnya dengan bahan pengikat bitumen yang panas atau

dingin, sering kali akan seperti semen. (Scott, 1993)

… Traditional hot mix asphalt (HMA) is produced in either batch or drum plants

at a discharge temperature between 280°F (138°C) and 320°F (160°C). The

amount of fuel consumed is relatively large due to the continuous heating of

aggregate, thus increasing the energy costs and production of greenhouse gasses.

Warm mix asphalt (WMA), a new paving technology that originated in Europe,

appears to allow a reduction in the temperature at which asphalt mixed are

produced and placed. To be practical, WMA production must use existing HMA

plants, specifications, and standards. The current focus is on dense graded mixes

for wearing courses. WMA allows the asphalt mixture to be compacted at a

temperature range of 250°F (121°C) to 275°F (135°C)… ( Goh et al. 2007)

Goals for Warm Mix Asphalt (WMA) include use of existing HMA plants, and

existing standards of the HMA specification, and focus on dense graded mixes for

wearing courses. Europeans are using WMA technologies, which allow

significant reduction in temperatures when asphalt mixes are produced and

placed. A typical compaction temperature range is 121 to 135°C (250 to 275°F).

(Goh dan You, 2008)

Aspal residu atau Petroleum asphalt yaitu aspal yang didapat dari proses

penyulingan Petroleum Oil. Selama proses pengikatan antar agregat berlangsung,

senyawa-senyawa di dalamnya menguap sehingga yang tertinggal adalah aspal

8

dan dapat berlaku sebagai pengikat antar agregat. Aspal residu ini berwarna hitam

kental dan biasa digunakan dalam konstruksi perkerasan jalan. (Road Techniques,

1983). Residu oli yang digunakan dalam penelitian ini merupakan residu dari

proses pengolahan minyak pelumas bekas, mempunyai viskositas rata-rata per

hari 200 dan specific gravity 0,97. (Wiraswasta Gemilang Indonesia, 2008)

The materials present in old asphalt pavements may have value even when the

pavements themselves have reached the ends of their service lives. Recognizing

the value of those existing aggregate and asphalt resources, states and

contractors have made extensive use of Reclaimed Asphalt Pavements (RAP) in

the past when producing new asphalt pavements. Use of RAP has proven to be

economical and environmentally sound. In addition, mixtures containing RAP

have, for the most part, been found to perform as well as virgin mixtures.

(McDaniel et al. 2000)

Permeabilitas didefinisikan sebagai volume zat alir (fluida) satu satuan viskositas

yang melewati suatu penampang medium poros selama waktu tertentu pada suatu

gradient tekanan, atau merupakan kecepatan mikroskopis sebuah partikel dari satu

satuan viskositas zat alir pada suatu titik dalam medium yang dipengaruhi oleh

gradient tekanan. (Wayckoff,et.al dalam Saputro, 2009)

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)

Verhoef (1992) mengenai permeabilitas menyatakan bahwa material yang

permeabel (dapat ditembus) memiliki rongga-rongga yang berhubungan satu

dengan yang lain dan dapat dilalui oleh zat cair.

Kemampuan aliran fluida untuk mengalir melalui media yang poros adalah suatu

sifat teknis yang disebut permeabilitas. Setiap material dengan ruang kosong

9

diantaranya disebut poros, dan apabila ruang kosong itu saling berhubungan maka

ia memiliki sifat permeabilitas itu. Batuan, beton, tanah, dan banyak material lain

kesemuanya merupakan material poros dan permeabel. Material dengan ruang

kosong yang lebih besar biasanya mempunyai angka pori yang lebih besar pula.

(Joseph E Bowles, 1986).

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 untuk menyokong beban tersebut.

Ketika kendaraan bergerak, timbul tegangan dinamis akibat pergerakan kendaran

ke atas dan ke bawah karena ketidakrataan perkerasan, beban angin, dan lain

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.

10

Gambar 2.1. Distribusi beban pada struktur jalan

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)

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

Lapis aus

Tanah dasar

Lapis antara Lapis permukaan

Lapis pondasi bawah

Lapis pondasi atas

Reaksi perlawanaan pada lapis tanah dasar (Subgrade)

Sumber : * Wignall, 2003

Beban lalu lintas tersebar pada perkerasan

Perkerasan jalan

beban lalu lintas

11

1. Lapis Permukaan (Surface Course)

Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, terdiri

dari lapis aus (wearing course) yang berfungsi :

a. Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat (anti selip)

b. 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 :

a. Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk

menguarangi tegangan pada lapisan bawah lapisan jalan.

b. Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air, sehingga

melindungi stuktur perkerasan jalan dari perubahan cuaca.

c. 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

perlu mempertimbangkan kegunaan, umur rencana, serta pentahapan

konstruksi agar dicapai manfaat sebesar-besarnya dari biaya yang dikeluarkan.

2. 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

menggunakkan lapis pondasi bawah, yang berfungsi :

a. Lapis pendukung bagi lapis permukaan

b. Pemikul beban horizontal dan vertikal

c. 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

12

sebagai bahan pondasi, hendaknya dilakukan penyeledikan dan pertimbangan

sebaik-baiknya sehubungan dengan persyaratan teknik.

Bermacam-macam bahan alam/ setempat (CBR>50%. PI<4%) dapat

digunakan sebagai lapis pondasi, antara lain: batu pecah, kerikil pecah yang

distabilisasi dengan semen, aspal, pozzolan, atau kapur.

3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)

Lapis pondasi bawah adalah bagian perkerasan yang terletak antara lapis

pondasi dan tanah dasar, yang berfungsi :

a. Lapis pencegah masuknya tanah dasar ke lapis pondasi

b. Lapis pertama pada pembuatan perkerasan

c. Mengurangi tebal lapisan di atasnya yang lebih mahal

d. 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.

Bermacam-macam jenis tanah setempat (CBR≥20%. PI≤10%) yang relatif

lebih baik dari tanah dasar dapat digunakan sebagai bahan pondasi bawah.

Campuran-campuran tanah setempat dengan kapur atau semen Portland,

dalam beberapa hal sangat dianjurkan agar diperoleh bantuan yang efektif

terhadap kestabilan konstruksi perkerasan.

4. Tanah Dasar (Sub Grade)

Tanah dasar (Subgrade) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah

galian atau permukaan tanah yang setelah dipadatkan dan merupakan

permukaan tanah dasar untuk perletakan gagian-bagian perkerasan lainnya,

13

Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung pada

sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar yang di antaranya berfungsi :

a. Pemberi daya dukung terhadap lapisan di atasnya

b. Sebagai tempat perletakan pondasi jalan.

Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan

menjadi 3 jenis konstruksi perkerasan, yaitu :

1. Konstruksi perkerasan lentur (fleksible pavement), yaitu perkerasan

yang menggunakkan 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.

2. Konstruksi perkerasan kaku (rigit pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakkan 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.

3. 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. Seperti tampak pada Gambar

2.3a. dan 2.3b.

14

Gambar 2.3a. Komposit lentur kaku

Gambar 2.3b. Komposit kaku lentur

Perkerasan komposit jenis kedua berupa aspal purus. Aspal porus merupakan

lapisan awal dari konstruksi perkerasan komposit yang kemudian dilakukan

pengisian semen pada pori-porinya, seperti yang tampak pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Komposit untuk porous asphalt

2.2.3. Rehabilitasi dan Pemeliharaan

Pemeliharaan jalan didefinisikan sebagai fungsi pelayanan, perbaikan dan

pemulihan jalan dan menjaga jalan dalam kondisi yang aman, nyaman, dan

ekonomis selama pelayanannya. Tidak termasuk dalam pemeliharaan adalah

aktivitas pembangunan kembali (rekonstruksi) dan rehabilitasi yang lebih besar

(major rehabilitation). Meskipun dilaksanakan usaha pemeliharaan yang hati-hati

dan mantab, kemampuan pelayanan (serviceability) jalan akan tetap mengalami

kemunduran, sehingga ada saatnya jalan memerlukan rehabilitasi yang besar.

(Wright dan Pequette, 1979). Hal ini dapat digambarkan pada Gambar 2.5.

15

MASA PELAYANAN

WAKTU REPETISI L.L

NIL

AI K

ON

ST

RU

KS

IBATAS KEMANTAPAN

PENINGKATAN

PEM. BERKALA

Gambar 2.5. Kurva Performance jalan

Menurut Oglesby dan Hick (1932) pada bukunya Highway Engineering

menyatakan bahwa terdapat perbedaan antara pemeliharaan (maintanance) dan

rehabilitasi seperti hal yang telah dikemukakan. Pemeliharaan dapat dibedakan

menjadi dua yaitu preventive (pencegahan) dan correction (perbaikan), sedangkan

rehabilitasi merupakan tindakan perbaikan bersifat lebih luas terdiri dari :

a. Reconstruction, yaitu penggantian sistem lapis perkerasan yang ada dengan

lapis perkerasan baru.

b. Overlay, yaitu penempatan lapis permukaan di atas sistem lapis perkerasan

yang sudah ada.

c. Recycling, yaitu pengolahan kembali bahan lapis perkerasan yang sudah ada

dan memasang kembali.

Skema klasifikasi diatas dan kemungkinan tindakan yang di perlukan tampak pada

Gambar 2.6.

16

PavementMaintenance and Rehabilition

Maintenance Rehabilition

Surface Subsurface Reconstruction Overlay1. Portland cement concrete2. Asphalt concrete

Combination ofRecycling and overlay

Recycling1. In place2. Central Plan (with or without admixtures)

Preventive- Resealing

Corrective- Patching- Crack filling- Grooving- Survace recycling

Preventive- Drainage

Corrective- Subsealing- Stabilization- Madjacking- Grouting

Gambar 2.6. Tindakan alternatif pada pemeliharaan dan rehabilitasi

Umur pelayanan perkerasan beraspal tergantung pada beberapa faktor antara lain

jumlah dan berat beban lalu lintas, cuaca, kualitas material, kekuatan sub grade,

drainase serta kualitas struktur lapis keras itu sendiri. Pemeliharaan yang tepat

pada waktunya akan dapat memperpanjang umur pelayanan lapis keras. (The

Asphalt Institute, MS-20, 1981)

2.2.4. Reclaimed Asphalt Pavement (RAP)

RAP adalah material yang berasal dari pengerukan lapis permukaan perkerasaan

jalan yang lama lapisan jalan yang kasar dengan cara merotavatingnya sampai

kedalaman 20 cm (8 inci) untuk dimanfaatkan kembali sebagian atau keseluruhan

dalam konstruksi perkerasan yang baru sebagai material pencampur pada

campuran aspal. RAP dapat digunakan kembali karena secara struktur agregat

yang terkandung masih dapat berfungsi sebagai campuran dengan agregat baru.

Selain itu beberapa manfaat penggunaan RAP ialah : menghemat energi, menjaga

keseimbangan lingkungan, mengurangi biaya konstruksi, dan melindungi agregat

dan bahan pengikat pada perkerasan yang lama. Kerusakan berupa retak dapat

diminimalkan pada penggunaan campuran RAP ini. (Aravind dan Animesh,

2006).

Dari pertimbangan-pertimbangan dan pilihan sebagaimana dikemukakan di atas,

tersirat beberapa keuntungan dari daur ulang aspal sebagai berikut:

17

1. Terjadinya peningkatan nilai struktur yang cukup berarti

2. Terjadinya perbaikan (koreksi) lapis permukaan dan pondasi lama yang

kurang sempurna

3. Penyimpangan atau ketidaksempurnaan komposisi campuran terkoreksi

4. Problem yang dihadapi lebih sedikit.

Secara garis besar metode daur ulang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu

berdasarkan :

1. Proses

2. Tempat alat yang digunakan

Lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.7.berikut.

Sumber *Bituminous in Australia dalam Ayuningtyas (2009)

Gambar 2.7. Skema metode Recycling

Metode daur ulang berdasarkan tempat alat bila ditinjau dari penggunaan

peralatan ada 2 macam yaitu :

1. Metode daur ulang ditempat, In Place Recycling

Pada metode ini digunakan, In Place Recycling Machine. Pemanasan lapis

perkerasan, pembongkaran, penggemburan lapis lama, penambahan bahan

baru (agregat, aspal dan bahan peremaja) pencampuran, serta perataan

dilakukan oleh satu unit peralatan yang terdiri dari :

a. Pemanas lapis permukaan perkerasan ( road preheater )

b. Alat bongkar lapis perkerasan ( hot milling)

18

c. Alat pencampur bahan lama dengan bahan baru (pugmill mixer)

d. Alat penghampar (paver/finisher)

e. Alat perata dan pemadat (compacting screed)

2. Metode daur ulang In Plant Recycling

Pada metode ini, material RAP hasil penggarukan dengan menggunakan alat

penggaruk (milling) diangkut ke Asphalt Mixing Plant (AMP) tipe Bach atau

Continous, yang telah dimodifikasi. Didalam unit pencampur ini material

RAP tersebut dicampur dengan material baru yaitu agregat, aspal dan bahan

peremaja bila diperlukan. Campuran tersebut kemudian diangkut ke lokasi

penghamparan dan dihampar dengan mennggunakan alat penghampar

kemudian dipadatkan. Peralatan yang di perlukan untuk pelaksanaan daur

ulang plant mix antara lain :

a. Alat penggaruk (milling)

b. Unit pencampur aspal (asphalt mixing plant)

c. Dump truck

d. Alat penghampar

e. Alat pemadat

Pada dasarnya perbaikan lapis keras dengan metode daur ulang dapat

dilaksanakan setelah terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan perkerasan. Dari

pemeriksaan awal ini akan diketahui metode yang sesuai untuk digunakan dalam

teknik daur ulang maupun cara modifikasi yang harus dilakukan untuk

menghasilkan lapis keras daur ulang dengan kualitas dan kuantitas optimal yang

direncanakan.

RAP diperiksa dan dievaluasi untuk mengetahui komposisi material pada

campuran dan mengetahui kualitas dan sifat-sifat yang dimiliki secara garis besar

evaluasi bahan ini dibagi menjadi tiga, yaitu:

1. Evaluasi campuran perkerasan lama.

Pemeriksaan campuran perkerasan diperlukan untuk mengetahui komposisi

material pada campuran dan untuk mengetahui kualitas campuran perkerasan.

19

Besarnya komposisi material agregat dan aspal dalam campuran diperoleh

dari pengujian ekstraksi, dengan demikian kadar aspal dalam campuran dapat

diketahui.

2. Evaluasi agregat.

Evaluasi agregat dilakukan setelah pemeriksaan ekstraksi. Agregat yang telah

terpisah dari campuran perkerasan diperiksa untuk menentukan gradasinya.

Gradasi agregat ini diperlukan untuk menentukan kombinasi agregat yang

harus ditambahkan kedalam campuran kerja. Agergat berfungsi sebagai

pendukung utama dari beban yang diterima oleh lapis keras, dengan demikian

agregat harus memenuhi persyaratan seperti yang diterapkan dalam

spesifikasi konstruksi (Krebs dan Walter, 1971). Persyaratan pokok yang

harus dipenuhi oleh batuan yang akan dipergunakan sebagai bahan untuk

lapis perkerasan adalah :

a. Tahan terhadap keausan

b. Mempunyai kekerasan tertentu agar dapat bertahan pada saat penggilasan

dan mendukung beban kendaraan.

3. Evaluasi aspal.

Kandungan aspal dalam campuran perkerasan lama yang telah diketahui dari

pemeriksaan sebelumnya perlu diperiksa kembali untuk mengetahui sifat-sifat

fisiknya. Selanjutnya dari sifat-sifat fisiknya, maka kualitas aspal dan

campuran dapat diketahui. Pemeriksaan yang harus dilakukan untuk evaluasi

aspal ini yaitu pemeriksaan penetrasi, daktalitas dan titik lembek aspal.

Tujuan dari pemeriksaan ini adalah untuk mengetahui sebarapa jauh

perubahan sifat-sifat fisik yang terjadi pada aspal akibat dari pengaruh

lingkungan dan pembebanan. Aspal akan masih bertahan sesuai dengan sifat

aslinya apabila komponen-komponen aslinya masih seimbang, yang artinya

apabila kita uji masih menunjukkan kualitas sesuai dengan spesifikasi.

20

2.2.5. Bahan Penyusun Lapis Asphalt Concrete (AC)

1) Agregat

Agregat adalah bahan penyusun utama dalam perkerasan jalan. Mutu dari agregat

akan sangat menentukan mutu dari perkerasan yang akan dihasilkan. Pengawasan

terhadap mutu agregat dapat dilakukan dengan pengujian di laboratorium.

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 aspal

beton yang dibuat melalui proses pencampuran panas, agregat mengisi 95% berat

campuran atau 75-85% volume 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 4 (empat), yaitu :

1. Agregat Alam (Natural Aggregate)

Agregat yang dapat diambil langsung oleh 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

Agregat ini dibuat dengan alasan khusus, yaitu agar mempunyai daya tahan

tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstrusi jalan.

21

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 mm).

Agregat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 2 komposisi yaitu dengan

menggunakan Agregat Segar (Fresh Aggregate) dan RAP (Reclaimed Asphalt

Pavement) dengan perbandingan 70% Agregat Segar dan 30% RAP. Komposisi

RAP 30% tersebut di dapat dari nilai paling optimum, yaitu dari penelitian

sebelumnya (Hengki,2008).

Sifat agregat memberikan pengaruh yang penting pada campuran aspal beton.

Sifat agregat tersebut antara lain adalah gradasi. Gradasi adalah pembagian

ukuran agregat. Gradasi agregat dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) macam, yaitu :

1. Gradasi Seragam (Uniform 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.

Penelitian ini menggunakan tipe gradasi no IV seperti pada tabel 2.1 sesuai

dengan Standar Nasional Indonesia menurut Dirjen Bina Marga tahun 1989.

22

Tabel 2.1 Gradasi SNI ( Standar Nasional Indonesia ).

No. Campuran I II III IV V VI VII VIII IX X XI

Gradasi/Tekstur Kasar Kasar Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat

Tebal Padat 20-40 25-50 20-40 25-50 40-65 50-75 40-50 20-40 40-65 40-65 40-50

Ukuran

Saringan % BERAT LOLOS SARINGAN

1 1/2" (38,1

mm) - - - - - 100 - - - - -

1" (25,4 mm) - - - - 100 90-100 - - 100 100 -

3/4" (19,1 mm) - 100 - 100 80-100 82-100 100 - 85-100 85-100 100

1/2" (12,7 mm) 100 75-100 100 80-100 - 72-90 80-100 100 - - -

3/8" (9,52 mm) 75-100 60-85 80-100 70-90 60-80 - - - 65-85 58-78 74-92

No. 4 (4,76

mm) 35-55 35-55 55-75 50-70 48-65 52-70 54-72 62-80 45-65 36-60 48-70

No. 8 (2,38

mm) 20-35 20-35 35-50 35-50 35-50 40-56 42-58 44-60 34-54 24-74 35-53

No. 30 (0,59

mm) 10-22 10-22 18-29 18-29 19-30 24-36 26-38 28-40 20-35 13-28 15-30

No. 50 (0,279

mm) 6-16 6-16 13-23 13-23 13-23 16-26 18-28 20-30 16-26 9-20 10-20

No. 100 (0,149

mm) 4-12 4-12 8-16 8-16 7-15 10-18 12-20 12-20 10-18 - -

No. 200 (0,074

mm) 2-8 2-8 4-10 4-10 1-8 6-12 6-12 6-12 5-10 4-8 4-9

Catatan : - No. Campuran I,II,IV,VII,VIII,IX,X,XI digunakan untuk lapisan perkerasan

- No. Campuran II digunakan untuk lapisan perkerasan, perata (leveling)dan lapis

perantara (binder)

- No. Campuran V, digunakan untuk lapis permukaan (surface) dan lapis antara

(binder)

- Pada kolom yang di arsir merupakan tipe gradasi yang akan digunakan dalam

penelitian ini.

Sumber : * Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton Untuk Jalan Raya, SNI No. 17317-1989-F)

23

2) Bahan Pengikat

a) Aspal

Aspal merupakan unsur hydrocarbon yang sangat kompleks, sangat sukar untuk

memisahkan molekul-molekul yang membentuk aspal tersebut. Hidrokarbon

adalah bahan dasar utama dari aspal yang juga disebut bitumen. Secara umum

aspal yang digunakan saat ini berasal dari proses hasil residu dan destilasi minyak

bumi, atau sering disebut aspal semen. Aspal semen bersifat mengikat agregat

pada campuran aspal beton dan memberikan lapisan kedap air, serta tahan

terhadap pengaruh asam, basa serta garam. Hal ini berarti jika mempergunakan

lapisan aspal sebagai pengikat dengan mutu yang baik dapat memberikan lapisan

kedap air dan tahan terhadap pengaruh cuaca dan reaksi kimia yang lain.

b) Proses Distilasi Minyak Bumi

Aspal merupakan proses lanjutan dari residu hasil destilasi minyak bumi. Seperti

halnya aspal, bensin (gasoline), minyak tanah (kerosene), solar ( minyak diesel)

merupakan hasil destilasi pada temperatur yang berbeda-beda. Gambar 2.8.

berikut akan menjelaskan proses destilasi minyak bumi.

24

Gambar 2.8. Proses Destilasi Minyak Bumi

Sumber : Sukirman (1995)

Setiap minyak bumi menghasilkan residu yang terdiri dari bahan dasar aspal yang

berbeda. Hal tersebut dapat di kelompokkan sebagai berikut :

1. Bahan dasar aspal (asphaltic base crude oil)

2. Bahan dasar paraffin (paraffin base crude oil)

3. Bahan dasar campuran (mixed base crude oil)

25

Bahan dasar paraffin kurang mengandung bitumen, demikian juga bahan dasar

campuran dimana kandungan kadar aspalnya lebih rendah. Untuk perkerasan jalan

umum sering menggunakan aspal yang diperoleh dari bahan dasar aspal.

c) Jenis Aspal

Berdasarkan cara diperolehnya aspal dapat dibedakan menjadi beberapa jenis

yaitu :

1. Aspal alam, dibedakan menjadi dua, yaitu :

a. Aspal gunung (rock asphalt).

b. Aspal danau (lake asphalt).

2. Aspal buatan, yaitu :

a. Aspal minyak, merupakan hasil penyulingan minyak bumi.

b. Tar, merupakan hasil penyulingan batu bara.

Untuk jenis aspal yang berasal dari minyak bumi dapat dibagi menjadi 3 (tiga)

macam, yaitu :

1. Aspal keras (asphalt cement)

Pada suhu ruang berbentuk padat, dan pengelompokannya berdasarkan nilai

penetrasinya.

2. Aspal emulsi (emulsion asphalt)

Merupakan campuran air dengan emulsifier. Yang menentukan sifat aspal

emulsi yaitu emulsifiernya.

3. Aspal cair (cut back asphalt)

Merupakan campuran aspal cair dengan bahan pencair hasil penyulingan

minyak bumi.

d) Komposisi Aspal

Komposisi dari aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes. Aspalthenes

merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang tidak larut dalam

heptanes. Sedangkan maltenes dapat larut dalam heptanes yang merupakan cairan

26

kental yang terdiri dari resins dan oils. Resins adalah cairan berwarna kuning atau

coklat tua yang memberikan sifat adhesi dari aspal yang juga merupakan bagian

yang mudah hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan. Sedangkan oils

yang berwarna lebih muda merupakan media dari asphaltenens dan resins.

Proporsi dari apsphaltens, resins, dan oils berbeda-beda tergantung dari banyak

factor, seperti kemungkinan beroksidasi, proses pembuatannya, dan ketebalan

lapisan aspal dalam campurannya. Komposisi aspal tersebut dapat dilihat seperti

pada Gambar 2.9. berikut.

Gambar 2.9. Komposisi Aspal

Sumber : Sukirman (1995)

e) Sifat Aspal

Aspal yang digunakan pada konstruksi perkerasan jalan berfungsi sebagai :

1. Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan

antara aspal itu sendiri.

2. Bahan pengisi, mengisi rongga antara butir-butir agregat dan pori-pori yang

ada pada agreat itu sendiri.

Berarti aspal harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

1. Daya tahan (durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal untuk mempertahankan sifat

asalnya akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan.

27

2. Adhesi dan kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga

menghasilkan ikatan yang baik antara agregat dengan aspal. Sedangkan kohesi

didefinisikan sebagai kemepuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat di

tempatnya setelah terjadinya pengikatan.

3. Kepekaan Terhadap Temperatur

Aspal merupakan bahan yang bersifat termoplastis. Hal ini akan

mempengaruhi wujud aspal pada kondisi temperature yang berbeda dan juga

menetukan nilai viskositas (kekentalan) aspal tersebut. Jika dalam temperature

panas, maka aspal akan berwujud cair seiring turunya nilai viskositas. Hal

sebaliknya juga berlaku jika aspal dalam temperature rendah akan berwujud

gel yang akan meningkatkan nilai viskositas dari aspal tersebut.

4. Kekakuan

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. Peristiwa perapuhan terus terjadi setelah

masa pelaksanaan selesai. Sedangkan selama masa pelayanan, aspal

mengalami proses oksidasi dan polimerisasi yang besarnya dipengaruhi aspal

yang menyelimuti agregat.

5. 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.

3) Filler

Filler adalah agregat yang lolos saringan no 200, bersifat non plastis. Filler

bersifat mendukung agregat kasar bersama dengan agregat halus dan binder.

Filler dapat memperluas bidang kontak yang ditimbulkan butiran, sehingga

mengakibatkan tahanan terhadap gaya geser bertambah.

28

Syarat umum filler adalah :

1. Lolos saringan no. 200 (75 µm)

2. Bersifat non plastis

3. Mempunyai spesifik gravity ≥ 2,75

Menurut Bina Marga tahun 1987 macam dari filler adalah abu batu, abu batu

kapur (limestone dust), abu terbang (fly ash), semen portland, kapur padam dan

bahan non plastis lainnya. Untuk penelitian ini filler yang digunakan adalah abu

batu.

4) Residu Oli Bekas (ROB)

Aspal residu atau petrolium asphalt adalah aspal yang didapatkan dari proses

penyulingan petrolium oil, selama proses pengikatan antar agregat berlangsung

senyawa–senyawa di dalamnya menguap sehingga yang tertinggal adalah aspal

dan dapat berlaku sebagai pengikat antar agregat. Aspal residu ini berwarna hitam

kental dan biasa digunakan dalam konstruksi perkerasan jalan. 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. (Road Technique,1983)

Sebelum digunakan, minyak pelumas bekas terlebih dahulu diolah untuk

diperoleh residu oli yang nantinya akan digunakan sebagai bahan pengikat.

Prosesnya yaitu antara lain:

1. Minyak pelumas bekas (oli bekas) diproses untuk menghilangkan kadar air

yang terkandung dalam oli bekas tersebut. Pada proses ini disebut dengan

dewatering.

29

2. Proses selanjutnya adalah de fuelling yang bertujuan untuk meghilangkan

bahan bakar yang mungkin terkandung didalamnya, (seperti solar, bensin).

a. Dari proses de fuelling, 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 aspal beton.

b. Dari proses hidro finishing unit yang melalui proses distiler oil terlebih

dahulu yang kemudian dihasilkan oli murni yang natinya akan digunakan

untuk proses selanjutnya yaitu perolehan minyak pelumas yang baru.

3. Distilasi adalah peroses 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 2.10. di bawah ini:

Gambar 2.10. Diagram Proses Pengolahan Minyak Pelumas Bekas

Sumber : * PT.Wiraswasta Gemilang Indonesia, Bekasi 2008

**Ayuningtyas, 2009

30

Komposisi kandungan residu oli yang didapat terdiri dari 75-80% stok minyak

dasar, 5-10% bahan bakar, 1% kotoran, 10-20% zat adiktiv, 5-10% air. Dari unsur

kandungan tersebut bercampur menjadi satu dan untuk memperoleh base oil harus

dilakukan proses pemurnian oli bekas dengan menambahkan zat adiktif yang

kemudian dari proses pemurnian tersebut dihasilkan sisa daur ulang yang berupa

residu oli yang digunakan dalam penelitian ini sebagai bahan pengikat pada aspal

beton. (Anonim, tersedia di: http://www.sequoia-global.com/download.htm)

Residu oli yang dicampur dengan aspal penetrasi 60/70 bila dicampur akan

mengisi ruang – ruang antar agregat dan mampu mengikat agregat (interlocking).

Sehingga, diharapkan diperoleh lapisan perkerasan yang kedap air dan mampu

melayani arus lalu lintas selama masa layan.

Residu oli yang digunakan pada penelitian ini bertujuan menurunkan nilai

viskositas aspal untuk mencapai suatu suhu campuran yang lebih hangat.

Hubungan antara residu oli dan aspal dengan suhu dapat ditentukan melalui

pembacaan Bitument Test Data Chart (BTDC) terhadap batasan nilai

viskositasnya. Pembacaan ini berdasarkan pada nilai penetrasi dan titik lembek

(softening point) aspal dengan variasi residu oli.

Untuk mengetahui pola hubungan antara viskositas dan suhu pada campuran

hangat perlu menentukan viskositas untuk tiap variasi residu oli terlebih dahulu.

Cara menentukan nilai viskositas dengan Bitumen Test Data Chart adalah sebagai

berikut:

1. Menentukan titik potong yang menghubungkan nilai penetrasi aspal dengan

suhu pengujian penetrasi (25°C).

2. Menarik garis tegak lurus dari suhu titik lembek aspal sehingga memotong

garis softening point (ASTM) yang ada pada Bitumen Test Data Chart.

3. Menarik garis linier yang menghubungkan kedua titik potong tersebut.

4. Menentukan nilai viskositas aspal dengan menarik garis tegak lurus dari suhu

hingga memotong garis linear tadi.

31

5. Menarik garis lurus dari perpotongan kedua garis tersebut ke kanan untuk

mendapatkan nilai viskositas.

Gambar 2.11. Bitumen Test Data Chart untuk menentukan suhu

Keterangan : *) viskositas ideal pencampuran = 0,2 – 0,5 Pa.s

**) viskositas ideal pemadatan = 2 – 20 Pa.s

2.2.6. Karakteristik Campuran

1) Stabilitas

Menurut The Asphalt Institute dalam Ayuningtyas (2009), 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

32

dengan permukaan kasar dan aspal dalam jumlah yang cukup. Nilai stabilitas

terkoreksi dihitung dengan rumus:

S = q × C × k × 0,454…....................………….......……………... ( Rumus 2.1 )

Dimana :

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb)

k = faktor kalibrasi alat

C = angka koreksi ketebalan

0,454 = konversi beban dari lb ke kg

2) Flow

Flow dari pengujian Marshall adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang

terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum

sehingga sampel sampai batas runtuh dinyatakam dalam satuan mm atau 0,01

mm. Nilai flow yang tinggi mengindikasikan campuran bersifat plastis.

Pengukuran flow bersamaan dengan pengukuran nilai stabilitas Marshall. Nilai

flow juga diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test

sewaktu melakukan pengujian Marshall.

3) Marshall Quotient

Merupakan perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan plastis (flow) dan

dinyatakan dalam kg/mm.

MQ =FS

……………....................………………………...……........( Rumus 2.2)

Dimana :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm)

S = nilai stabilitas terkoreksi (kg)

F = nilai flow (mm)

33

4) Skid Resistence

Skid resistance menunjukkan kekesatan permukaan perkerasan untuk mengurangi

slip pada kendaraan saat perkerasan dalam keadaan basah. Tahanan geser akan

semakin tinggi jika penggunaan kadar aspal yang tepat, penggunaan agregat kasar

yang cukup dan penggunaan agregat dengan permukaan kasar yang berbentuk

kubus.

5) Densitas

Densitas menunjukan kepadatan pada campuran perkerasan. Gradasi agregat,

kadar aspal dan pemadatan akan mempengaruhi tingkat kepadatan perkerasan

lentur.

Besarnya nilai densitas diperoleh dari rumus berikut :

D = )( WwWs

Wdry-

x γ air…….............................……………………( Rumus 2.3 )

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 )

6) Specific Gravity Campuran

Spesific Grafity Campuran adalah berat campuran untuk seriap 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 :

34

SGmix =

SGbWb

SGfWf

SGaghWah

SGagkWak %%%%

100

+++

….........…………...….….( Rumus 2.4)

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 )

7) 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

úû

ùêë

é-=

GSD

VIM ……………………….....……………….( Rumus 2.5 )

Dimana :

VIM : Porositas (VIM) spesimen (%)

D : Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3)

SGmix : Specific grafity campuran (gr/cm3)

8) 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 :

35

1. Selimut aspal, selimut aspal yang tebal dapat menghasilkan perkerasan yang

berduabilitas tanggi, tetapi kemungkinan terjadi bleeding tinggi.

2. VIM kecil, sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk kedalam campuran

yang menyebabkan terjadinya oksidasidan aspal menjadi rapuh.

3. VMA besar, sehingga selimut aspal dibuat tebal.

9) 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.

10) Fleksibilitas

Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk mengikuti

deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya retak dan

perubahan volume. Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh deri pengunaan aspal

yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil, penggunaan aspal lunak

dan penggunaan agregat bergradasi senjang sehinnga diperolah VMA yang besar.

Marshall Quotient (MQ) merupakan parameter untuk mengukur tingkat

fleksibilitas campuran. Jika semakin tinggi MQ, campuran lebih kaku berarti

fleksibilitasnya rendah, namun jika MQ semakin kecil, campuran memeliki nilai

fleksibilitas tinggi.

2.3. Permeabilitas Asphalt Concrete (AC)

Permeabilitas merupakan salah satu dari karakteristik campuran aspal.

Permeabilitas adalah sifat yang menunjukkan kemampuan material untuk

meoloskan zat alir (fluida) baik gas maupun cair.

Permeabilitas mempengaruhi durabilitas dan stabilitas campuran aspal. Ukuran

permeabilitas ada dua, yaitu permeabilitas sebagai K (cm2) dan koefisien

36

permebilitas k (cm/detik). Hubungan nilai K dan koefisien k adalah sebagai

berikut :

k = K . g / m atau K = k . g / m……………………………………… (Rumus 2.6.)

Dimana :

k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

K = permeabilitas (cm2)

g = berat unit zat alir (gr/cm3)

m = viskositas zat alir (gr.detik/cm2)

Nilai koefisien permeabilitas dapat didekati dengan persamaan empiris yang

sudah banyak dugunakan dari analisa hidrolika. Menurut formula yang telah

diturunkan dari hokum Darcy dalam Saputro (2009) adalah sebagai berikut :

q = k . i . A ……………………………………………………….(Rumus 2.7.)

Rumus di atas diturunkan menjadi :

k = q / (i . A) …………………………………………...……….(Rumus 2.8.)

k = V . L / (h . A . T) ……………………………………...…….(Rumus 2.9.)

k = V . L . g / (A . P . T) ……………………………………….(Rumus 2.10.)

Dimana :

q = V / T = debit rembesan (cm3/detik)

T = lama waktu rembesan terukur (detik)

k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

i = h / L = gradient hidrolik

h = P / gair = selisih tinggi tekanan total (cm)

P = tekanan air pengujian (dyne/cm2)

gair = rair . g = berat unit (980,7 dyne/cm2)

A = luas penampang benda uji yang dilalui q (cm2)

Berdasarkan koefisien permeabilitas, campuran beton dapat diklasifikasikan

menurut derajat permeabilitas. Mullen (1967) dalam Saputro (2009) menetapkan

pembagian aspal berdasarkan permeabilitas seperti pada tabel 2.2. berikut :

37

Tabel 2.2. 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) dalam Saputro (2009)

Untuk melakukan uji permeabilitas di laboratorium diperlukan tekanan untuk

mendorong air melalui benda uji sehingga memerlukan serangkaian alat untuk

membantu melewatkan air pada benda uji dalam waktu yang tidak lama. Oleh

karena itu dalam penelitian ini menggunakan alat uji standard permeabilitas AF-

16 yang memanfaatkan tekanan gas N2 (tersimpan dalam tabung Nitrogen) untuk

mengalirkan air melalui benda uji. Data yang dicatat adalah tekanan air masuk

pipa, volume dan lama rembesan serta tinggi dan diameter benda uji. Sehingga

rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

Dimana :

V = volume air yang mengalir melalui benda uji (1000 ml)

L = ketebalan rata-rata benda uji (cm)

gair = berat jenis air (1.10-3 kg/cm3)

A = luas penampang benda uji (cm2)

P = tekanan pada benda uji (kg/cm2)

T = waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air 1000 ml (dtk)

38

2.4. Pengujian Campurn Hangat Asphalt Concrete (AC)

2.4.1. Pengujian Penetrasi dan Titik Lembek (Softening Point)

Penggunaan Reclaimed Aspahalt Pavement (RAP) dan residu oli dimaksudkan

untuk mengurangi biaya operasional karena sumbernya berada tidak jauh terutama

untuk daerah perkotaan. Disamping itu, Reclaimed Aspahalt Pavement (RAP)

masih diselimuti oleh lapisan aspal yang dapat digunakan kembali sebagai bahan

perkerasan. Untuk uji pendahuluan dilakukan pengujian penetrasi dan titik lembek

(softening point). Hasil keduanya kemudian diplotkan pada grafik Bitument Test

Data Chart untuk mendapatkan besar viskositas residu oli serta suhu

pencampuran dan pemadatan campuran.

2.4.2. Pengujian Kelekatan

Pengujian kelekatan dilakukan untuk mengetahui kadar kelekatan kandungan

residu oli bekas dan aspal yang masih melekat baik terhadap agregat.

2.4.3. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas,

specific gravity campuran dan porositas dari masing–masing benda uji. Pengujian

meliputi pengukuran tinggi, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air

dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal.

2.4.4. Pengujian Marshall

39

Pengujian Marshall adalah pengujian terhadap benda uji campuran panas untuk

menentukan nilai kadar aspal optimum dan karakteristik campuran dengan cara

mengetahui nilai flow, stabilitas, dan Marshall Quotient.

2.4.5. Pengujian Unconfined Compressive Strenght (UCS)

Unconfined Compressive Strenght adalah kemampuan lapisan perkerasan untuk

menahan beban yang ada secara vertikal, 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 perkerasan.

2.4.6. Pengujian Indirect Tensile Strenght (ITS)

Indirect Tensile Strength Test adalah suatu metode untuk mengetahui nilai gaya

tarik dari asphalt concrete. Sifat uji ini adalah kegagalan gaya tarik yang berguna

untuk memperkirakan potensial retakan. Campuran lapisan perkerasan yang baik

dapat menahan beban maksimum, sehingga dapat mencegah terjadinya retakan.

2.4.7. Pengujian Permeabilitas

Pengujian permeabilitas bertujuan untuk mengetahui koefisien permeabilitas suatu

campuran benda uji dengan menggunakan alat uji standard permeabilitas AF-16.

2.5. Analisis Data

2.5.1. Analisis Regresi

40

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

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 anatar 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 2.12. )

2. Persamaan parabola kuadratik (polynomial tingkat dua)

y = a + bx + cx2……………………………………………….( Rumus 2.13. )

3. Persamaan parabola kubik (polynomial tingkat tiga)

41

y = a + bx + cx2 + dx3………………………………………….( Rumus 2.14. )

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

Penggunaan garis regresi ini dipilih karena model analisis regresi ini dianggap

sangat kuat dan luwes karena dapat mengkorelasikan sejumlah besar variabel

bebas dengan variabel terikat. Suatu variabel terikat dan variabel bebas terdapat

korelasi yang signifikan yang diuji melalui peluang ralat alpha. Variabel yang

diramalkan disebut kriterium dan variabel yang digunakan untuk meramal disebut

prediktor. Korelasi antara variabel kriterium dan variabel prediktor dapat

dilukiskan dalam suatu garis regresi. Garis regresi yang dianalisa adalah garis

regresi linear yang dinyatakan dalam persamaan matematis yang disebut

persamaan regresi. Tugas pokok analisis regresi adalah

1. Mencari korelasi antara kriterium dan prediktor

2. Menguji apakah korelasi itu signifikan atau tidak

3. Mencari persamaan garis regresi

4. Menemukan sumbangan relatif antara sesama prediktor jika prediktornya lebih

dari satu (Sutrisno Hadi,1987)

Persamaan garis regresi ini diperoleh dari sekumpulan data yang kemudian

disusun menjadi diagram pencar (scater). Dari diagram tersebut dengan bantuan

Microsoft ExcelTM dapat dibuat garis regresi liniernya, kemudian dari garis regresi

itu diperoleh persamaan regresi dan nilai koefisien determinasi.

2.5.2. 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

42

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 :

( ) ( ){ }{ }2222 yynxxn

yxxynr

ii å-åå-å

åå-å= ………………………..( Rumus 2.15. )

Dimana :

r = Koefisien korelasi

n = Jumlah data

Lima variabel dikatakan berkorelasi, jika terjadi perubahan pada satu variabel

akan mengikuti perubahan pada variabel yang lain secara teratur, dengan arah

yang sama atau dapat pula dengan arah yang berlawanan. Koefisien korelasi

digunakan untuk menentukan kategori hubungan antara variabel terikat dengan

variabel bebas, indek/bilangan yang digunakan untuk menentukan kategori

keeratan hubungan berdasarkan nilai r adalah sebagai berikut:

1. 0 ≤ r ≤ 0,2 korelasi lemah sekali

2. 0,2 ≤ r ≤ 0,4 korelasi lemah

3. 0,4 ≤ r ≤ 0,7 korelasi cukup kuat

4. 0,7 ≤ r ≤ 0,9 korelasi kuat

5. 0,9 ≤ r ≤ 1 korelasi sangat kuat

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

43

berganda (r2) diartikan juga sebagai ukuran ketepatan garis regresi yang diperoleh

dari hasil pendugaan terhadap hasil penelitian. Rumus koefisien determinasi

berganda :

( ) ( )( )22

22102 .....

rrn

yyxbyxbybnr nni

å-åå-å++å-å

= ………………..( Rumus 2.16 )

Dimana :

r2 = Koefisien determinasi berganda

b0,b1,…bn = Koefisien persamaan regresi

2.6. Kerangka Pikir

Secara garis besar, kerangka pikir dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

Latar Belakang Masalah

1. Overlay pada perkerasan aspal akan meninggikan elevasi muka jalan.

2. Pengurangan elevasi jalan dengan pengerukan menghasilkan sisa AC

yang banyak.

3. Pengolahan oli menghasilkan oli bekas tak pakai.

4. Perlunya mendaur ulang sisa AC dan oli bekas tersebut.

5. Air dan udara menyebabkan kerusakan perkerasan jalan.

6. Hasil daur ulang AC perlu di ketahui nilai permeabilitasnya.

Masalah

1. Bagaimana pola hubungan antara kadar residu oli terhadap temperatur

pemanasan pada aspal beton campuran hangat dengan campuran agregat baru–

RAP dan aspal–residu oli?

2. Bagaimana pola hubungan antara kadar aspal dengan nilai permeabilitas dan

berapa kadar aspal optimum untuk mendapatkan nilai permeabilitas

maksimum serta mengklasifikasikan ke dalam derajat permeabilitas (Mullen,

1967)?

3. Bagaimana pengaruh penggunaan residu oli terhadap kebutuhan aspal?

4.

44

Proses Penelitian Labolatorium

a. Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji.

b. Uji permeabilitas.

Kesimpulan

Analisa Hasil Penelitian

Analisis Regresi

Tujuan Penelitian

1. Menentukan pola hubungan antara kadar residu oli terhadap temperatur

pemanasan pada aspal beton campuran hangat dengan campuran agregat

baru–RAP dan aspal–residu oli.

2. Menentukan pola hubungan antara kadar aspal dengan nilai permeabilitas dan

berapa kadar aspal optimum untuk mendapatkan nilai permeabilitas

maksimum serta mengklasifikasikan ke dalam derajat permeabilitas (Mullen,

1967).

3. Mengetahui pengaruh penggunaan residu oli terhadap kebutuhan aspal.

A

A

45

Gambar 2.12. Skema Kerangka Pikir Penelitian