jurusan teknik sipil fakultas teknik universitas sebelas maret
advertisement
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PENGARUH PENGGANTIAN FILLER ABU BATU DENGAN ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN HOT ROLLED SHEET-WEARING COURSE (HRS-WC) The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : CITRA KHARISMA PUTRI I 0107006 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 commit to user i perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PENGARUH PENGGANTIAN FILLER ABU BATU DENGAN ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN HOT ROLLED SHEET-WEARING COURSE (HRS-WC) The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture Disusun Oleh : CITRA KHARISMA PUTRI I 0107006 Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan Dosen Pembimbing Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II PENGARUH PENGGANTIAN FILLER ABU BATU DENGAN ABU VULKANIK MERAPI PADA KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN HOT ROLLED SHEET-WEARING Ir. Agus Sumarsono, MTcommit to user Ir. Ary Setyawan,M. Sc, Ph.D COURSE N I P. 19570814 198601 1 001 (HRS-WC) N I P . 19661204 199512 1 001 ii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture SKRIPSI Disusun Oleh : CITRA KHARISMA PUTRI I 0107006 Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas sebelas Maret pada Hari Kamis, Tanggal 14 April 2011. Ir. Agus Sumarsono, MT. NIP. 19570814 198601 1 001 ( ...………………………....) 2. Ir. Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D. NIP. 19661204 199512 1 001 (……………………………) 3. Ir. Djumari, MT. NIP. 19571020 198702 1 001 (……………………………) 4. Slamet Jauhari Legowo, ST,MT. NIP. 19670413 199702 1 001 (……………………………) 1. Mengetahui, a.n Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I Disahkan Ketua Jurusan Teknik sipil Fakultas Teknik UNS Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007 Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001 commit to user iii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id MOTTO dan PERSEMBAHAN ”Life is target and choice” (Citra Kharisma) ”The biggest change of your life is cretaed by your self” (Citra Kharisma) Terima kasih ya Allah.. Atas segala berkah dan nikmat yang Kau beri.. This little creation I dedicated to : My Lovely Mother & Father Arifah Ahsani Taqwim 愛する恋人 commit to user iv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id ABSTRAK Citra Kharisma Putri, 2011. Pengaruh Penggantian Filler Abu Batu dengan Abu Vulkanik Merapi pada Karakteristik Marshall Campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC). Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Letusan Gunung Merapi pada 05 November 2010 menghasilkan produk alam berupa abu vulkanik. Untuk memanfaatkannya dilakukan penelitian agar dapat dipakai dalam campuran lapis perkerasan jalan terutama pada campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) sebagai filler. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik abu vulkanik memenuhi syarat atau tidak sebagai filler dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi sebagai fiiler mempunyai nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum, 2005. Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorium dengan kadar aspal 6,5%; 6.75% ; 7%; 7.25%; 7,5% dan kadar filler abu vulkanik sebesar 0%, 25%, 50%, 75%, dan 100% pada setiap variasi campuran. Benda uji berjumlah masingmasing 3 buah. Semua diuji sesuai dengan metode marshall untuk mendapatkan data stabilitas, flow, marshall quotient (MQ), densitas, dan porositas. Hubungan antara variasi campuran HRS dengan filler abu vulkanik karakteristik marshall dapat diuji dengan analisis regresi dan analisis varian (ANOVA) yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggantian abu vulkanik sebagai filler. Dari hasil kandungan kimia didapat hasil : SiO2+Al2O3+Fe2O3 sebesar 89,2105% MgO sebesar 0,4297%, dan H2O sebesar 0,2749%, berat jenis sebesar 3,021 kg/L dan lolos saringan 200. Sehingga memenuhi syarat sebagai filler. Kadar filler abu vulkanik sebesar 100% dengan kadar aspal optimum 7,0% merupakan campuran HRS-WC yang paling optimal. Ditinjau dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, campuran tersebut memenuhi spesifikasi DPU 2005, kecuali nilai Marshall Quotient-nya (MQ). Kata Kunci : Abu Vulkanik,Aspal, HRS, ANOVA, Karakteristik Marshall commit to user v perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id ABSTRACT Citra Kharisma Putri, 2011. The Influence of Fly Ash with Merapi Volcanic Ash Filler Substitution in The Marshall Characteristics of Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS-WC) Mixture. Thesis, Civil Engineering Department of Surakarta Sebelas Maret University. Merapi volcanic explosion on November 2010 provided natural products such as volcanic ash. For utilizing it, a research was conducted to find out whether or not it can be used in the road hardening layer particularly in Hot Rolled SheetWearing Course (HRS-WC) as filler. The objective of research is to find out whether or not the characteristic of volcanic ash is qualified as the filler and to categorize whether or not the HRS hardening mix using Merapi volcanic ash as filler has a Marshall-test value required by the Public Work Ministry, 2005. This research was laboratory experimental in nature with asphalt level of 6.5%; 6.75%; 7%; 7.25%; 7.5% and volcanic ash filler level of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% in each mix. There were 3 tested objects. All of them are examined using a marshall method to obtain the data on stability, flow, Marshall Quotient (MQ), density, and porosity. The relationship between HRS mix variation with volcanic ash filler in the term of Marshall characteristic can be tested using regression and variance analyses that used to know the effect of Merapi volcanic ash as a filler substituted on the Marshall Characteristic. The data on chemical substances shows: SiO2+Al2O3+Fe2O3 is 89.21505%, MgO is 0.4297%, and H2O is 0.2749%, specific grafity is 3.021 kg/L and filter passing 200. Thus it is qualified as filler. Filler level of volcanic ash of 100% with optimum asphalt level of 7% is the most optimum HRS-WC mix. Viewed from the Marshall characteristic in KAO condition, such mix has met DPU 2005 specification, except its Marshall Quotient (MQ) value. Keywords: Volcanic Ash, Asphalt, HRS, ANOVA, Marshall Characteristic. commit to user vi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id KATA PENGANTAR ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul “Pengaruh Penggantian Filler Abu Batu dengan Abu Vulkanik Merapi pada Karakteristik Marshall Campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC)”, yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik abu vulkanik Merapi sebagai filler dan karakteristik uji Marshall dengan memggunakan abu vulkanik Merapi sebagai filler. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak penulis sulit mewujudkan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih : 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret 3. Ir. Agus Sumarsono, MT, selaku dosen pembimbing I. 4. Ir.Ary Setyawan, M.Sc, Ph.D, selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. Bambang Santoso, MT dan Senot Sangadji, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademis 6. Ir. Djoko Sarwono, MT, selaku Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 7. Segenap Dosen Penguji Skripsi. 8. Muh. Sigit Budi Laksana, ST, selaku staff Laboratorium Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 9. Sahabatku tercinta Vebby, Thia, Mayang, Endah terima kasih kalian selalu membantuku dalam banyak hal. commit to user vii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 10. Teman-teman Kos Arjuna terima kasih telah menjadi keluarga dalam 4 tahun terakhir dan selamanya. 11. Tim ”Temper” 2010 : Doni, Ami, Chitra, Ardyan, Beng2, Hero, Abdoel, Agunk, Ucup, Zaky, Puguh, Bahri, Himawan, Ucok, Satrio, Eboy, Fajar. Terima kasih sudah membantu dalam kelancaran skripsi ini. 12. Semua Teman – Teman Angkatan 2007 Terima kasih. Kalian mau menjadi temanku. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya. ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ Surakarta, April 2011 Penulis commit to user viii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv ABSTRAK ...............................................................................................................v ABSTRAK ............................................................................................................. vi KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xviii DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xx BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah ...........................................................................................3 1.3. Batasan Masalah .............................................................................................3 1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................3 1.5. Manfaat Penelitian ..........................................................................................4 1.5.1. Manfaat Teoritis....................................................................................4 1.5.2. Manfaat Praktis .....................................................................................4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka.............................................................................................5 2.1.1. HRS - Wearing Course (HRS – WC) ....................................................8 2.1.2. Agregat .................................................................................................8 2.1.3. Aspal .....................................................................................................9 2.1.4. Abu Vulkanik Merapicommit ......................................................................... 10 to user ix perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Halaman 2.2. Dasar Teori.. .................................................................................................12 2.2.1. Bahan Penyusun Campuran HRS-WC ................................................13 2.2.1.1. Agregat ..................................................................................14 2.2.1.2. Filler.......................................................................................19 2.2.1.3. Aspal Keras............................................................................20 2.2.2. Karakteristik Perkerasan .....................................................................21 2.2.2.1. Pengujian Volumetrik............................................................22 2.2.2.2. Stabilitas ................................................................................24 2.2.2.3. Flow .......................................................................................25 2.2.2.4. Marshall Quotient ..................................................................25 2.2.2.5. Skid Resistence ......................................................................25 2.2.2.6. Denstitas ................................................................................26 2.2.2.7. Porositas (Void In Mix) ..........................................................26 2.2.2.8. Durabilitas .............................................................................27 2.2.2.9. Workability ............................................................................27 2.2.2.10. Fleksibilitas ..........................................................................27 2. 3. Pengujian Campuran.....................................................................................28 2.3.1. Pengujian Volumetrik ……….. .........................................................28 2.3.2. Pengujian Marshall ……….. ............................................................28 2. 4. Analisis Data.................................................................................................29 2.4.1. Analisis Regresi ……….. ..................................................................29 2.4.2. Analisis Varian (Anova) ……….. .....................................................31 2. 5. Kerangka Pemikiran.......................... ...........................................................34 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian .........................................................................................36 3.2. Waktu dan Tempat Penelitian.......................................................................36 3.2.1. Waktu Penelitian................................................................................36 3.2.2. Tempat Penelitian ..............................................................................37 3.3. Teknik Pengumpulan Data. …………… .....................................................37 3.3.1. Data Primer .......................................................................................37 commit to user x perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Halaman 3.3.2. Data Sekunder ....................................................................................38 3.4. Bahan dan Peralatan Penelitian. ...................................................................38 3.4.1. Bahan…………….. ...........................................................................38 3.4.2. Peralatan…………. ...........................................................................38 3.5. Benda Uji ......................................................................................................40 3.6. Prosedur Pelaksanaan ...................................................................................41 3.7. Pengujian Benda Uji dengan Metode Marshall ...........................................42 3.8. Alur Penelitian....... .......................................................................................44 BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan….. .......................................................................46 4.1.1. Karakteristik Agregat ........................................................................46 4.1.2. Karakteristik Aspal ...........................................................................46 4.1.3. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Abu Vulkanik Merapi .................47 4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall................ .................................49 4.3. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall ….. .................................................57 4.3.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) …………… ..............................57 4.3.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC)....................................................64 4.3.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC)....................................................70 4.3.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Porositas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC)....................................................76 4.4. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum….. ..............................................82 4.4.1. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Stabilitas ..............................................................83 4.4.2. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Flow ....................................................................86 4.4.3. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Densitas ...............................................................88 commit to user xi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4.4.4. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Porositas ..............................................................90 4.4.5. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Marshall Quotient ...............................................93 4.5. Hubungan Kadar Aspal Optimum Campuran HRS-WC menggunakan Filler Abu Vulkanik dengan Parameter Marshall ..................................................95 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan......….. .......................................................................................95 5.2. Saran...................... .......................................................................................95 DAFTAR PUSTAKA...... ......................................................................................96 LAMPIRAN commit to user xii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) .............................................8 Tabel 2.2. Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) .........................................8 Tabel 2.3. Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) .............................................9 Tabel 2.4. Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) ..............................................9 Tabel 2.5. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal ..............................................9 Tabel 2.6. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........10 Tabel 2.7. Spesifikasi Agregat Kasar ................................................................18 Tabel 2.8. Spesifikasi Agregat Halus ................................................................18 Tabel 2.9. Spesifikasi Gradasi Agregat untuk Campuran .................................19 Tabel 2.10. Gradasi Bahan Pengisi .....................................................................20 Tabel 2.11. Spesifikasi Aspal Keras Penetrasi 60/70 ..........................................21 Tabel 2.12. Spesifikasi Tes Marshall Departemen Pekerjaan Umum ................28 Tabel 2.13. Ilustrasi Perhitungan Anova .............................................................32 Tabel 3.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian .........................................................37 Tabel 3.2. Kebutuhan Benda Uji Untuk Marshall Test... ..................................40 Tabel 4.1. Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi ...........................47 Tabel 4.2. Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 ........48 Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi ................48 Tabel 4.4. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 0%................................................51 Tabel 4.5. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 25%..............................................52 Tabel 4.6. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 50%..............................................53 Tabel 4.7. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 75%..............................................54 Tabel 4.8. Hasil pengujian dan perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan kadar filler abu vulkanik 100%............................................55 commit to user xiii perpustakaan.uns.ac.id Tabel 4.9. digilib.uns.ac.id Rekapitulasi Hasil Pengujian dan Perhitungan Volumetrik Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Filler Abu Vulkanik ............................56 Tabel 4.10. Data Nilai Stabilitas .........................................................................57 Tabel 4.11. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................58 Tabel 4.12. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................59 Tabel 4.13. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ...............................................................................................60 Tabel 4.14. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................60 Tabel 4.15. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% .................................................................................................61 Tabel 4.16. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................61 Tabel 4.17. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ...............................................................................................62 Tabel 4.18. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................62 Tabel 4.19. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% .................................................................................................63 Tabel 4.20. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................63 Tabel 4.21. Data Nilai Flow ................................................................................64 Tabel 4.22. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................65 Tabel 4.23. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................65 Tabel 4.24. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ...............................................................................................66 Tabel 4.25. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik 66 commit to........................................................... user xiv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tabel 4.26. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% .................................................................................................67 Tabel 4.27. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................67 Tabel 4.28. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ...............................................................................................68 Tabel 4.29. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................68 Tabel 4.30. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% .................................................................................................69 Tabel 4.31. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................69 Tabel 4.32. Data Nilai Densitas ...........................................................................70 Tabel 4.33. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................71 Tabel 4.34. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................71 Tabel 4.35. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ...............................................................................................72 Tabel 4.36. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................72 Tabel 4.37. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% .................................................................................................73 Tabel 4.38. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................73 Tabel 4.39. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ...............................................................................................74 Tabel 4.40. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................74 Tabel 4.41. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% .................................................................................................75 commit to user xv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tabel 4.42. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................75 Tabel 4.43. Data Nilai Porositas ..........................................................................76 Tabel 4.44. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% .................................................................................................77 Tabel 4.45. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................77 Tabel 4.46. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% ...............................................................................................78 Tabel 4.47. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................78 Tabel 4.48. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,0% .................................................................................................79 Tabel 4.49. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................79 Tabel 4.50. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% ...............................................................................................80 Tabel 4.51. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................80 Tabel 4.52. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% .................................................................................................81 Tabel 4.53. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik ...........................................................81 Tabel 4.54. Rekapitulasi Hasil Anova..................................................................82 Tabel 4.55. Hasil Uji Marshall HRS-WC dengan Pengganti Filler Abu Vulkanik ..........................................................................................................95 commit to user xvi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata .........................................10 Gambar 2.2. Ukuran Mikroskopis Batuan Beku ................................................11 Gambar 2.3. Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik ..............................................11 Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Pemikiran ...............................................34 Gambar 3.1. Alat Uji Marshall ..........................................................................39 Gambar 3.2. Tahapan Penelitian ........................................................................44 Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi .........................................................83 Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ...................................................................86 Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Densitas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi .........................................................88 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Porositas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi .........................................................90 Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi ..................................93 commit to user xvii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL % = prosentase/persen = phi ( 3,14 ) a = Perlakuan Abu Vulkanik b = Perlakuan Aspal Bc = kadar aspal C = angka koreksi ketebalan °C = derajat Celcius D = densitas d = diameter benda uji df = Derajat Kebebasan C = angka koreksi ketebalan cm = centimeter F = flow Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cm3) Gsa = Berat Jenis Apparent (gr/cm3) Gsb = Berat Jenis Bulk (gr/cm3) Gse = Berat Jenis Rata-rata Agregat (gr/cm3) gr = gram H0 = Hipotesa h = tebal benda uji HRS-WC = Hot Rolled Sheet-Wearing Course k = faktor kalibrasi alat kg = kilogram lb = pounds MQ = Marshall Quotient P = porositas Pba = Penyerapan Aspal (%) q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb) r2 = koefisien determinasi r = koefisien korelasi commit to user xviii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id S = stabilitas 𝑆𝐵2 = Kuadrat Mean Antar Perlakuan 2 𝑆𝑊 = Kuadrat Mean di dalam Perlakuan VB = Variasi antar Perlakuan Vtotal =Variasi Total VW = Variasi di dalam Perlakuan 𝑋 = mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok 𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris. commit to user xix perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Data Sekunder Penelitian Lampiran B Data Primer Penelitian Lampiran C Dokumentasi Penelitian Lampiran D Kelengkapan Administrasi commit to user xx perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Jalan merupakan salah satu sarana penting dalam suatu wilayah. Jalan berfungsi menghubungkan antar daerah satu dengan yang lainnya untuk berbagai keperluan. Baik dalam segi ekonomi, sosial, budaya, pemerintahan, dan lain sebagainya. Agar seluruh kegiatan berjalan lancar dan jalan nyaman digunakan, maka jalan hendaknya dirancang dan dibua tsesuai dengan standar aturan yang ada. Konstruksi perkerasan jalan akan mengalami masa kerusakan setelah mengalami masa pelayanan tertentu. Sehingga bahan yang digunakan harus memenuhi kriteria dan persyaratan tertentu sesuai dengan kebutuhan konstruksi jalan yang akan dibuat serta penentuan metode pelaksanaan. Selain itu beban lalu lintas, temperatur permukaan, kondisi cuaca maupun faktor air merupakan unsur yang sangat berperan dalam mempercepat tingkat kerusakan yang dialami. Hot Rolled Sheet (HRS) adalah salah satu campuran yang cocok digunakan di daerah tropis seperti Indonesia karena mempunyai kelenturan yang tinggi dan tahan terhadap kelelehan plastik (Rantetoding, 1984). Karakteristik utama HRS adalah mempunyai gradasi senjang. Yang terpenting pada HRS adalah campuran aspal, agregat halus dan filler, dimana didalamnya ditempatkan beberapa agregat kasar. Campuran HRS dengan gradasi senjang akan terlihat dengan berkurangnya sebagian butiran yang berukuran sedang. Akibatnya, rongga campuran menjadi terbuka dan dapat diisi oleh bitumen yang lebih banyak. Bitumen pada temperatur tinggi (proses pencampuran dan penghamparan) berbentuk lebih cair, maka sebagian besar akan meleleh ke bawah sehingga menimbulkan kesulitan lain seperti binder drainage, akibat tidak seragamnya kandungan bitumen. Kesulitan tersebut dapat diatasi dengan commit to user memberikan butir halus (filler) lebih banyak sehingga menyerap butiran cair untuk 1 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2 bitumen. Filler dalam campuran memegang peranan penting terutama untuk meningkatkan fleksibilitas dan durabilitas campuran. Filler pada campuran berfungsi mengisi rongga-rongga antara agregat kasar/sedang dalam rangka mengurangi besarnya rongga, meningkatkan kerapatan dan stabilitas campuran. Untuk mendapatkan konstruksi lapis keras yang memenuhi dengan persyaratan diperlukan kadar filler yang sesuai dengan kebutuhan. Dimungkinkan campuran HRS yang mempunyai kebutuhan filler yang berbeda akan terjadi perubahan karakteristiknya. Beberapa perusahaan yang bergerak di bidang proyek konstruksi jalan umumnya menghendaki bahan filler yang mudah didapatkan atau menggunakan bahan lokal. Hal ini diinginkan sebagai bahan alternatif, baik digunakan secara tersendiri atau digabungkan dengan bahan lain. Abu vulkanik merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat dipergunakan sebagai bahan tambah untuk perkerasan jalan. Abu vulkanik yang dapat dimanfaatkan sebagai filler ini merupakan bahan yang dihasilkan akibat adanya letusan gunung Merapi yang baru saja terjadi pada tanggal 05 November 2010 silam di Yogyakarta. Abu ini ternyata memiliki kandungan silika dan alumina yang cukup banyak. Abu vulkanik merupakan bahan yang mudah didapat terutama di daerah yang dekat dengan gunung berapi yang masih aktif, di samping merupakan produk alam. Berdasarkan pemikiran di atas, maka perlu diadakan penelitian mengenai penggunaan abu vulkanik Merapi sebagai bubuk isian (filler) yang sesuai pada campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) dengan berbagai kadar kandungan aspal dan filler. Dengan maksud penghematan harga material bila dibandingkan harga semen, tetap itidak meninggalkan teknologi bahan agar didapat konstruksi yang kuat. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3 1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah : 1. Apakah karakteristik abu vulkanik Merapi memenuhi syarat ketentuan sebagai filler? 2. Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC? 3. Apakah campuran perkerasan HRS-WC yang menggunakan abu vulkanik Merapi mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005? 1.3. Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian ini adalah : 1. Perubahan dan sifat kimia seluruh bahan tidak ditinjau 2. Tinjauan terhadap karakteristik campuran terbatas pada pengamatan terhadap hasil pengujian Marshall 3. Penelitian ini bersifat eksperimental di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta 1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari dalam penelitian ini adalah : 1. Mengetahui dan menganalisis karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat atau tidak sebagai filler 2. Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC 3. Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi sebagai filler mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005 commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4 1.5. Manfaat Penelitian 1.5.1. Manfaat Teoritis a. Menambah pengetahuan sejauh mana abu vulkanik dapat digunakan sebagai filler pada perkerasan jalan b. Mengembangkan pengetahuan di dunia teknik khususnya kontruksi lapisan perkerasan jalan yaitu mengenai karakteristik Marshall 1.5.2. Manfaat Praktis a. Menambah alternatif pilihan penggunaan filler perkerasan yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan b. Mengatasi masalah limbah abu vulkanik terhadap lingkungan c. Untuk mengetahui nilai uji Marshall dengan filler abu vulaknik Merapi pada campuran perkerasan HRS-WC, sehingga dapat dijadikan pertimbangan dalam pemilihan jenis perkerasan commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Konstruksi perkerasan jalan pada dasarnya merupakan perpaduan antara material campuran (kerikil dan pasir), dengan bahan pengikat semen atau aspal. (Silvia Sukirman, 1999) Hot Rolled Sheet (HRS) merupakan lapisan penutup yang terdiri dari campuran antara agregat bergradasi timpang, mineral pengisi (filler) dan aspal keras dengan perbandingan tertentu, yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas. (Bina Marga, 1983) Aspal pada lapis perkerasan jalan berfungsi sebagai bahan pengikat antar agregat untuk membentuk suatu campuran yang menyatu, sehingga akan memberikan kekuatan yang lebih besar daripada kekuatan masing - masing agregat. (Silvia Sukirman, 1992) Penelitian dengan judul ”Karakteristik Campuran Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Bahan Pengisi (Filler) Abu Sekam Padi” diketahui bahwa campuran HRS dengan variasi perbedaan penambahan filler abu sekam padi terjadi perubahan karakteristik. Penambahan filler abu sekam padi sebanyak 7% memberikan nilai karakteristik yang terbaik, dalam arti semua persyaratan Bina Marga dapat terpenuhi. (Didi Junaedi, 1999) Hasil penelitian “Pengaruh Serat Serabut Kelapa Sebagai Bahan Tambah dengan Filler Serbuk Bentonit Pada HRS-Base dan HRS-WC” menunjukkan bahwa penggunaan serat serabut kelapa sebagai bahantambah dan filler serbuk bentonit pada HRS-Base hanya memenuhi syarat pada variasi (bentonit:abu batu=4:0) dan variasi 4 commit to user 5 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 6 (1:3) dengan kadar aspal 9%, serta variasi 3 dengan kadar aspal 9% dan 10%. Pada HRS-WC tidak ada yang memenuhi syarat,sehingga tidak direkomendasikan untuk digunakan pada HRS-WC. (JF. Soandrijanie Linggo dan P. Eliza Purnamasari, 2007) Penelitian yang berjudul “Pengaruh Penambahan Sulfur Dalam Aspal Pada Campuran Terhadap Nilai Struktural Lapisan Permukaan” mengatakan bahwa penambahan kadar sulfur dalam aspal dapat meningkatkan nilai stabilitas campuran HRA baik pada jenis Cc, Cr, Rc, dan Rr. NIlai struktural berbanding langsung secara non-linier dengan nulai stabilitas sehingga dengan makin besar kadar sulfur dari 0%30% dalam aspal akan mampu menambah nilai struktural (nilai koefisien kekuatan relatif lapis permukaan) campuran HRA. Kondisi yang demikian sangat bermanfaat terutama untuk HRA yang sebagian besar banyak menggunakan agregat alam (rounded). Hal tersebut akan dapat menghemat biaya pembuatan konstruksi HRA karena nilai struktural makin tinggi maka ketebalan lapis HRA makin tipis dan penggunaan agregar alam jauh lebih murah daripada agregat pecah. (Agus Taufik Mulyono, 1999) Abu vulkanik terdiri dari batu, mineral, fragmen kaca vulkanik yang berdiameter <2 mm (0,1 inch), dimana ukuran tersebut tidak lebih besar dari ukuran kutu. Abu vulkanik tidak selembut abu yang dihasilkan dari kayu yamg dibakar, daun atau kertas. Abu vulkanik cenderung kasar, tidak larut dalam air, dan ukuran partikelnya bisa berukuran sangat kecil. (Science For A Changing Word, 2010) Granular material abu vulkanik yang tersebar di daerah Yaman termasuk daerah perkotaan dan pinggiran kota. Karena sifat inferior bahan ini dalam keadaan aslinya, tidak dapat digunakan dalam lapisan dasar dan pondasi bawah. Tujuan utama studi ini ada dua: satu untuk menyelidiki manfaat pemanfaatan limbah abu vulkanik sebagai alternatif murah untuk agregat untuk konstruksi jalan dan memberikan kontribusi terhadap pengelolaan limbah yang efisien dari material yang tidak diinginkan dan mengurangi dampak lingkungan. Efek dari penggunaan bahan abu vulkanik butiran, sebagai pengganti sebagian agregat konvensional pada sifat-sifat commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 7 campuran aspal panas (HMA). Empat proporsi berbeda agregat pengganti digunakan khusus pada 0, 10, 20, dan 30% dari berat total agregat kering. Campuran kadar abu vulkanik 0% digunakan sebagai campuran referensi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat mekanik dari semua campuran agregat abu vulkanik, sampai dengan 20%, yang dalam batas-batas spesifikasi metode desain campuran Marshall. Selain itu, ditemukan bahwa penggunaan agregat abu vulkanik meningkatkan daya tahan terhadap kerusakan pada campuran HMA. HMA dengan pengganti abu vulkanik 10% agregat memberikan hasil yang optimal dalam hal ketahanan pengupasan, ketahanan mulur, kelelahan, dan modulus resilient. (Jamil A. Naji dan Ibrahim M. Asi, 2008) Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fly ash sebagai pengganti filler terhadap sifat mekanik dari campuran aspal-agregat. Pemanfaatan fly ash, yang merupakan produk sampingan dari pembangkit listrik tenaga batubara, sangat penting dari sudut pandang lingkungan dan ekonomis. Dalam studi ini, suatu campuran aspal padat yang terdiri dari agregat berkapur dipilih sebagai campuran referensi. Hal diamati bahwa ada peningkatan yang pasti dalam stabilitas Marshall dan penurunan nilai arus, terutama ketika pengisi gampingan digantikan oleh abu terbang. Sifat mekanis, yaitu regangan elastis, modulus elastis dan regangan permanen, campuran aspal ditentukan dengan melakukan pengujian kelelahan dengan tester UMATA untuk tiga jenis abu terbang, semen Portland, kapur, dan spesimen kontrol. Perubahan sifat mekanik yang penting dalam arti mempengaruhi perilaku perkerasan aspal beton di bawah beban diterapkan. Mekanisme ini dapat dijelaskan dengan ekstensi aspal. Berdasarkan studi ini, hal itu menunjukkan bahwa fly ash dapat digunakan secara efektif dalam perkerasan sebagai pengganti filler. (Serkan Tapkin, 2008) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8 2.1.1. HRS – Wearing Course (HRS – WC) HRS – Wearing Course atau lataston lapis permukaan untuk lapis aus adalah salah satu jenis campuran aspal yang memiliki gradasi lebih halus dibandingkan dengan HRS – Binder Course namun sama – sama bergradasi senjang atau gap – graded. (Departeman Pekerjaan Umum, 2005) 2.1.2. Agregat Pemeriksaan agregat di laboratorium yang meliputi pemeriksaan terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles, penyerapan terhadap air, kerekatan agregat terhadap aspal dan berat jenis semu (apparent specific gravity) yang dilakukan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Adapun hasil pemeriksaan agregat adalah sebagai berikut: Tabel 2.1 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar (CA) No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**) 1 Penyerapan (%) Max. 3 2,659 2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,550 3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,618 4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,736 Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **) Tabel 2.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Sedang (MA) No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**) 1 Penyerapan (%) Max. 3 2,680 2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,627 3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,697 4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,826 Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 9 Tabel 2.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus (FA) No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**) 1 Penyerapan (%) Max. 3 2,093 2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,665 3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,720 4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,881 Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **) Tabel 2.4 Hasil Pemeriksaan Agregat Pasir (NS) No Jenis Pemeriksaan Syarat*) Hasil**) 1 Penyerapan (%) Max. 3 2,104 2 Berat jenis Bulk (gr/cc) Min. 2,5 2,579 3 Berat jenis SSD (gr/cc) Min. 2,5 2,633 4 Berat jenis Apparent (gr/cc) - 2,784 Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya *) - PT. Pancadarma Puspawira **) 2.1.3. Aspal Hasil pemeriksaan karakteristik aspal penetrasi 60/70 merupakan data sekunder yang telah diuji di laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, mempunyai karakteristik yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton (Flexible) No.12/PT/B/1983. Rangkuman hasil pemeriksaan dapat dilihat pada Tabel 2.5. Tabel 2.5 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal No. Syarat* Jenis Pemeriksaan Hasil Min. Maks. Pemeriksaan ** 1. Penetrasi, 10gr, 25 ºC, 5 detik 60 79 70,1 2. Titik Lembek 48 58 48,33 ºC 3. Titik Nyala 200 ºC - 350 ºC commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 10 4. Titik Bakar 200 ºC - 370 ºC 5. Daktilitas, 25 ºC, 5 cm/menit 100 cm - >150 cm 6. Spesific Grafity 1 gr/cc - 1.03 gr/cc Sumber: - Syarat Pelaksanaan Lapis Aspal Beton untuk Jalan Raya * - Afni Badriyatus (2010)** 2.1.4. Abu Vulkanik Merapi Abu vulkanik adalah abu yang berasal dari aktivitas Merapi dari gunung berapi. Pada penelitian kali ini abu vulkanik yang digunakan adalah abu vulkanik yang berasal dari aktivitas vulkanik gunung Merapi yang ada di daerah Yogyakarta. Idealnya kandungan oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78 harganya dibatasi seperti yang tercantum dibawah ini : Tabel 2.6 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 No. Komposisi bahan Jumlah (%) 1. SiO2 + Al2O2 + Fe2O3 minimal 70 2. MgO maksimal 5 3. H2O maksimal 3 Sumber: ASTM C 618-78 Gambar 2.1 Abu Vulkanik Dilihat dari Kasat Mata commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 11 Gambar 2.2 Ukuran Mikroskopis Batuan Beku Secara geologis , abu vulkanik adalah material batuan vulkanik yang berasal dari magma panas dan cair yang membeku secara cepat . Batuan beku sejatinya kumpulan mineral yang membeku dan mengkristal dari magma cair. Karena membeku cepat maka magma ini tidak sempat mengkristal dengan baik. Karena tidak mengkristal dalam geologi material bekuannya disebut gelas. Dibawah mikroskop abu vulkanik ini memiliki bentuk yang runcing-runcing seperti dibawah ini. Gambar 2.3 Ukuran Mikroskopis Abu Vulkanik commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 12 2.2. Dasar Teori Konstruksi perkerasan jalan raya terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan di atas tanah dasar (sub grade) yang telah dipadatkan yang berfungsi untuk memikul beban lalu lintas agar tanah dasar tidak menerima beban yang melebihi daya dukung tanah yang diijinkan. Konstruksi perkerasan jalan raya yang ada dapat digolongkan menjadi: a. Flexible pavement (perkerasan lentur) dengan bahan pengikat aspal, dan b. Rigid pavement (perkerasan kaku) dengan bahan pengikat semen Portland. Pada prinsipnya konstruksi perkerasan lentur terdiri atas tiga bagian yaitu: sub base course (lapisan pondasi bawah), base course (lapis pondasi atas) dan surface course (lapis permukaan). Sebagaimana diketahui bahwa penyediaan fasilitas perkerasan adalah untuk melayani beban lalu lintas darat agar dapat bergerak aman, nyaman, dan cepat. Untuk mencapai tujuan tersebut maka suatu konstruksi perkerasan secara fisik harus memenuhi persyaratan awet, kuat, kesat, dan rata. Karena fungsi dan karakteristiknya, perkerasan akan mengalami penurunan kondisi sesuai dengan berjalannya waktu, atau dengan perkataan lain pada lapis perkerasan akan terjadi kerusakan yang makin lama makin parah. Untuk mempertahankan perkerasan agar tetap pada kondisi yang layak sehingga dapat memberikan pelayanan yang masih diterima oleh para pemakai jalan, maka lapis permukaan harus mempunyai fleksibilitas dan durabilitas yang tinggi. Untuk mendapatkan suatu campuran perkerasan yang mempunyai fleksibilitas dan durabilitas tinggi diperlukan kadar aspal yang tinggi pula. Faktor yang mempengaruhi kadar aspal yang tinggi adalah rongga antar butir cukup besar atau gradasi agregat commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 13 timpang/senjang. HRS merupakan salah satu jenis campuran perkerasan dengan menggunakan gradasi senjang/timpang. 2.2.1 Bahan Penyusun Campuran HRS-WC Bahan penyusun campuran Hot Rolled Sheet terdiri atas agregat kasar, agregat halus, dan aspal sebagai bahan pengikat. Perencanaan campuran perkerasan aspal, seperti bahan teknis lainnya, pada umumnya merupakan soal dalam pemilihan dan perbandingan material untuk mendapatkan sifat-sifat yang diharapkan pada hasil akhir. Tujuan umum dari rencana campuran perkerasan aspal adalah menetapkan suatu penggabungan gradasi agregat yang ekonomis (dalam batas spesifikasi proyek). Dan bitumen yang akan menghasilkan campuran dengan : 1. Bitumen yang cukup untuk menjamin keawetan perkerasan. 2. Stabilitas yang memadai sehingga memenuhi kebutuhan lalu lintas tanpa distorsi atau terjadi pemindahan. 3. Rongga yang memadai didalam total campuran padat dengan masih memungkinkan adanya sedikit tambahan pemadatan akibat beban lalu lintas tanpa flushing/bleeding (kelebihan aspal/kegemukan) dan hilangnya stabilitas, namun cukup rendah untuk masuknya udara dan kelembaban yang berbahaya. 4. Cukup mudah dikerjakan untuk dapat melaksanakan hamparan campuran secara efisien tanpa mengalami segresi. Untuk menghasilkan lapis perkerasan jalan yang bermutu diperlukan bahan penyusun yang berkualitas. Agar hal ini dapat tercapai maka pemahaman tentang sifat dan karakteristik bahan penyusun harus dikuasai dengan baik. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 14 2.2.1.1. Agregat Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir, atau komposisi mineral lainnya baik yang berupa hasil alam maupun hasil pengolahan yang digunakan sebagai bahan penyusun utama konstruksi perkerasan. Menurut asalnya agregat dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Agregat alam (natural aggregate), adalah agregat yang diambil langsung dari alam tanpa melalui pengolahan dapat langsung dipakai untuk bahan perkerasan. 2. Agregat dengan pengolahan (manufactured aggregate), agregat yang berasal dari mesin pemecah batu (stone crusher) sebelum digunakan sebagai bahan penyusun lapis perkerasan. Tujuan dari pengolahan ini adalah untuk memperbaiki gradasi sesuai dengan ukuran yang diinginkan, membuat bentuk yang beragam dan dapat pula untuk membuat tekstur yang kasar. 3. Agregat buatan (synthetic aggregate), agregat semacam ini dibuat khusus dengan tujuan khusus pula, agar mempunyai daya tahan yang tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstruksi jalan. Agregat merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90%-95% berdasarkan prosentase berat. Daya dukung, keawetan, dan mutu perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain. Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuan dalam memikul beban lalu lintas. Kualitas agregat dipengaruhi oleh spesifikasi gradasi, bentuk partikel, tekstur permukaan, kebersihan, kekuatan, kekasaran, porositas, daya lekat pada aspal, dan berat jenis. 1. Gradasi dan ukuran butir Agregat menurut ukuran butirnya dikelompokkan menjadi: a. Agregat kasar, yaitu batuan yang tertahan saringan #8 (2.36 mm) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 15 b. Agregat halus, yaitu batuan yang lolos saringan #8 (2,36 mm) dan tertahan saringan #200 (0.074 mm). c. Agregat pengisi (filler), yaitu batuan yang lolos saringan #200 (0,074 mm) dan tertahan pan. 2. Kebersihan Agregat yang mengandung substansi asing perusak harus dihilangkan sebelum digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh-tumbuhan, partikel halus dan gumpalan, serta lumpur.Hal ini dikarenakan substansi asing dapat mengurangi daya lekat aspal terhadap batuan (Soetomo, 1994). 3. Bentuk permukaan Kemampuan saling mengunci antar batuan sangat dipengaruhi oleh bentuk batuan yang akan menentukan stabilitas konstruksi. Bentuk batuan yang menyerupai kubus dan bersudut tajam, mempunyai kemampuan saling mengunci yang tinggi dibandingkan dengan batuan yang berbentuk bulat. 4. Tekstur permukaan Tekstur permukaan yang kasar dan kasat akan memberikan gaya gesek yang lebih besar sehingga dapat menahan gaya-gaya pemisah yang bekerja pada batuan. Selain itu tekstur kasar juga memberikan adhesi yang lebih baik antar aspal dan batuan. Batuan yang halus lebih mudah terselimuti aspal namun tidak bias menahan kelekatan aspal dengan baik. Bila tekstur permukaan semakin kasar umumnya stabilitas dan durabilitas campuran akan semakin tinggi. (Krebs and Walker, 1971). 5. Kekuatan dan kekerasan Kekuatan (ketahan) agregat untuk tidak hancur/pecah oleh pengaruh mekanis atau kimia.Agregat dalam campuran HRA memberikan sebagian besar stabilitas mekanis, oleh sebab itu agregat harus kuat dan keras. Pada campuran bergradasi senjang dengan bahan yang sama, menerima lebih banyak gaya pemecah dibandingkan dengan campuran gradasi baik. Jadi bila batuan mempunyai kekuatan dan kekerasan rendah, gradasi senjang tidak menguntungkan, maka ditambah filler untuk mengisi rongganya. Dalam mengukur kekuatan dan commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 16 kekerasan digunakan mesin Los Angelos sesuai dengan rekomendasi dari SK SNI M-02-1990-F. Dari pengujian dengan mesin Los Angelos akan dapat diketahui nilai abrasi dan impact dari batuan penyusun lapis perkerasan. 6. Porositas Porositas berpengaruh besar terhadap nilai ekonomis suatu campuran lapis perkerasan. Makin besar porositas batuan maka aspal yang digunakan akan semakin banyak. Hal ini disebabkan kemampuan absorbsi dari batuan terhadap aspal juga semakin tinggi.Terkadang porositas juga mempengaruhi stabilitas lapis perkerasan secara tidak langsung.Batuan yang mempunyai porositas yang tinggi biasanya kekerasannya kurang. Banyaknya pori dalam batuan yang besar akan dapat mengganggu kelekatan aspal pada batuan. 7. Berat jenis agregat Berat jenis agregat adalah perbandingan volume agregat dan berat volume air. Besarnya berat jenis agregat penting dalam perencanaan campuran agregat dengan aspal, karena umumnya direncakan berdasarkan perbandingan berat dan juga untuk menentukan banyaknya kadar pori. Agregat dengan berat jenis sangat kecil mempunyai volume yang besar sehingga dengan berat yang sama membutuhkan jumlah aspal yang lebih banyak. Disamping itu agregat dengan kadar pori besar membutuhkan jumlah aspal yang banyak. 8. Kelekatan terhadap aspal Daya lekat terhadap aspal sangat dipengaruhi oleh sifat agregat yang mengandung air. Air yang diserap oleh agregat sukar dihilangkan seluruhnya walaupun melalui proses pengeringan. Agregat yang bersifat hydrophilic (senang air) ini tidak baik digunakan sebagai bahan campuran dengan aspal, karena akan mudah terjadi stripping yaitu lepasnya lapisan aspal dari agregat akibat pengaruh air. Bina Marga mempersyaratkan kelekatan agregat terhadap aspal panas lebih besar dari 95%. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 17 Penggunaan agregat untuk suatu jenis perkerasan dipengaruhi oleh gradasi dari agregat tersebut.Gradasi adalah ukuran butiran dalam agregat. Gradasi agregat dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu: 1. Gradasi Seragam (Uniform Graded), adalah agregat dengan ukuran butiran yang hampir sama. 2. Gradasi Baik (Well Graded), adalah agregat yang mempunyai ukuran butiran dari besar ke kecil dalam porsi yang hampir seimbang. 3. Gradasi Senjang (Gap Graded), adalah agregat dimana ada bagian tertentu yang dihilangkan sebagian atau seluruhnya. Perkerasan HRS mempunyai gradasi agregat timpang, yaitu campuran agregat dengan satu fraksi hilang atau satu fraksi lebih sedikit sekali. Gradasi merupakan pembagian ukuran butir campuran agregat yang mempengaruhi besarnya rongga antar butir yang akan menentukan stabilitas perkerasan dan kemudahan proses pelaksanaan. Sebagai akibat dari gradasi senjang adalah kandungan aspal pada campuran menjadi lebih banyak. Gradasi agregat diperoleh dengan analisa saringan. Untuk memungkinkan dilakukan pemadatan yang baik, maka ukuran maksimum batuan dalam campuran 75% dari tebal padat lapis perkerasan. Ukuran batuan yang terlalu besar akan memberikan sifat-sifat yang kurang baik, yaitu: Kemudahan pelaksanaan pekerjaan berkurang Segregasi bertambah besar Mungkin terjadi gelombang melintang (raveling). Untuk keperluan ini agregat perlu diadakan pemeriksaan antara lain: Analisa saringan, Keausan dengan mesin Los Angeles, dan Berat jenis dan penyerapan. Agregat yang akan digunakan dalam perencanaan perkerasan jalan, harus memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Persyaratan untuk agregat kasar dan agregat halus berdasarkan ketentuan dari Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 18 (LATASTON) untuk jalan raya No.13/PT/B/1983, seperti yang terdapat pada Tabel 2.1 dan 2.2 sebagai berikut: Tabel 2.7 Spesifikasi Agregat Kasar No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan 1. Keausan dengan Mesin Los Angeles Maks. 40 % 2. Kelekatan dengan Aspal Min. 95 % 3. Penyerapan terhadap Air Maks. 3 % 4. Berat Jenis Agregat Kasar Min. 2,5 gr/cc Sumber: DPU Dir. Jen. Bina Marga, Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) Tabel 2.8 Spesifikasi Agregat Halus No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan 1. Penyerapan terhadap Air Maks. 3 % 2. Berat Jenis Agregat Halus Maks. 2,5 gr/cc Sumber: DPU Dir. Jen. Bina Marga, Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) Gradasi adalah batas ukuran agregat yang terbesar dan yang terkecil, jumlah dari masing – masing jenis ukuran, prosentase setiap ukuran butir pada agregat. Pada penelitian ini yang dipakai sebagai acuan spesifikasi gradasi adalah spesifikasi yang ditetapkan oleh Departemen Pekerjaan Umum Spesifikasi Bidang Jalan dan Jembatan 2005, seperti pada Tabel 2.9 di bawah ini: commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 19 Tabel 2.9 Spesifikasi Gradasi Agregat untuk Campuran Ukuran Saringan % Berat Lolos ASTM ( mm ) ¾“ 19 100 ½“ 12,5 90 – 100 3/8 “ 9,5 75 – 85 No. 8 2,36 50 – 72 No. 30 0,6 35 – 60 No. 200 0,075 6 – 12 Sumber: Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005 2.2.1.2. Filler Filler didefinisikan sebagai bubuk isian rongga-rongga diantara agregat kasar terdiri dari mineral nonplastis yang lolos saringan ukuran 0,075 mm. Bahan tersebut harus bebas dari bahan lain yang tidak dikehendaki. Beberapa syarat yang harus dipenuhi oleh bubuk isian antara lain: Lolos saringan no. 200 (75 µm) Bersifat non plastis 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 vulkanik. Pada prakteknya filler berfungsi untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperatur. Menurut Hatherly (1967), dengan meningkatkan komposisi filler dalam campuran dapat meningkatkan stabilitas campuran tetapi menurunkan kadar air void (rongga udara) dalam campuran. Meskipun demikian komposisi filler dalam campuran tetap dibatasi. Terlalu tinggi kadar filler dalam campuran akan mengakibatkan campuran menjadi getas (brittle), commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 20 dan retak (crack) ketika menerima beban lalu lintas. Akan tetapi terlalu rendah kadar filler akan menyebabkan campuran terlalu lunak pada saat cuaca panas. Bahan pengisi (filler) harus kering dan bebas dari bahan lain yang mengganggu Menurut Shahrour and Saloukeh (1992), kualitas dan banyaknya filler yang digunakan dalam campuran HRS sangat berpengaruh dalam kinerja campuran aspal panas. Filler umumnya menambah kekakuan pada HRS, tingkat kekakuannya berubah tergantung pada jenis filler dan jumlahnya. Tabel 2.10 Gradasi Bahan Pengisi Ukuran Saringan Persentase Berat yang Lolos No. 30 (0,590 mm) 100 No. 50 (0,279 mm) 95-100 No. 100 (0,149 mm) 90-100 No. 200 (0,074 mm) 65-100 Sumber : Bina Marga (1989), SNI No. 1737-1989-F 2.2.1.3. Aspal Keras Aspal dalam campuran berfungsi sebagai bahan pengikat dan bahan pengisi antar butir agregat.Berarti aspal harus mempunyai daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis yang baik. Pemakaian aspal dalam campuran sangat menentukan kekedapan campuran aspal sebagai bahan perkerasan terhadap air dan udara.Semakin banyak kandungan aspal maka campurang tersebut semakin rapat. HRS yang direncanakan adalah yang memiliki durabilitas tinggi mempunyai syarat kadar aspal minimum dalam campuran cukup tinggi dimana oleh Bina Marga ditetapkan bahwa kadar aspal efektif dalam campuran harus lebih besar dari 6,8%, dan total aspal harus lebih besar dari 7,3% (untuk HRS klas A). commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 21 Pada penelitian ini digunakan aspal penetrasi 60/70, dimana persyaratan aspalnya mengacu pada Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) untuk jalan raya No. 13/PT/B/19883, untuk spesifikasi yang disyaratkan seperti terlihat pada tabel 2.5 di bawah ini: Tabel 2.11 Spesifikasi Aspal Keras Penetrasi 60/70 No. Jenis Pengujian Metode Persyaratan 1. Penetrasi,250C,100 gr, 5dt, 0,1 mm SNI 06-2456-1991 60-79 2. Titik lembek, 0C SNI 06-2434-1991 45-58 3. Titik nyala & bakar, 0C SNI 06-2433-1991 Min. 200 4. Daktilitas 250C, cm SNI 06-2432-1991 Min. 100 5. Berat jenis SNI 06-2441-1991 Min. 1,0 6. Kelarutan dalam Trichlor, % berat RSNIM 04-2004 Min. 99 7. Penurunan berat (dengan TFOT), % berat SNI 06-2440-1991 Min. 0,8 8. Penetrasi setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2456-1991 Min. 54 9. Daktilitas setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2432-1991 Min. 50 10. Uji Noda Aspal SNI 03-6885-2002 Negatif - Standar Naptha - Naptha Xylene - Hapthane Xylene Sumber ; Petunjuk Pelaksanaan Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) untuk Jalan Raya 2.2.2. Karakteristik Perkerasan Karaketeristik merupakan sifat-sifat atau perilaku yang dimiliki oleh suatu lapisan perkerasan sehingga memberikan keamanan dan kenyamanan sampai umur rencana yang dikehendaki. Karakteristik lapis perkerasan jalan harus mempunyai unsur-unsur stabilitas, durabilitas, flow, tahanan gesek, dan fleksibilitas yang berada pada kondisi tertentu. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 22 2.2.2.1. 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. Sebelum dilakukan pengujian Marshall, benda uji dilakukan pengujian Volumetrik untuk masing-masing benda uji. Spesific gravity campuran menunjukkan berat jenis campuran diperoleh dengan rumus : Gsb = 100 ……………………….......(Rumus 2.1) %WA %WB %WC %Wn ..... GbA GbB GbC Gbn Keterangan : Gsb = Berat Jenis Bulk campuran WA,WB,WC...Wn = Berat agregat masing masing saringan GbA, GbB, GbC,…Gbn = Berat jenis bulk tiap agregat tertahan saringan (gr/cm3) Gsa = (%) 100 ……………………….......(Rumus 2.2) %WA %WB %WC %Wn ..... GaA GaB GaC Gan Keterangan : Gsa = Berat Jenis Apparent campuran (gr/cm3) WA,WB,WC...Wn = Berat agregat masing masing saringan (%) GaA, GaB, GaC,…Gan = Berat jenis apparent tiap agregat tertahan saringan Gse = 𝐺𝑠𝑏 +𝐺𝑠𝑎 2 (gr/cm3) ...................................................................................(Rumus 2.3) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 23 Keterangan: Gse = Berat jenis rata-rata agregat (gr/cm3) Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3) Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3) Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus: 𝑃𝑏𝑎 = 100 × 𝐺𝑠𝑎 −𝐺𝑠𝑏 𝐺𝑠𝑎 ×𝐺𝑠𝑏 × 𝐺𝑎𝑐.............................................................(Rumus 2.4) Keterangan: Pba = Penyerapan Aspal (%) Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/cm3) Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/cm3) Gac = Berat jenis Aspal (gr/cm3) Volume Bulk dihitung menggunakan rumus: f = d – e………………………………………………………………..(Rumus 2.5) Keterangan: f = Volume Bulk (cc) d = Berat benda Uji SSD (gram) e = Berat benda uji di air (gram) Densitas dihitung menggunakan rumus: D = c/f………………………………………………………………….(Rumus 2.6) Keterangan: D = Densitas (gr/cc) c = Berat benda uji kering (gram) f = Volume Bulk (cc) Nilai density maks.teoritis dihitung dengan menggunakan rumus: h= 𝑎 𝐺𝑎𝑐 100 (100 −𝑎 )...............................................................................(Rumus 2.7) 𝐺𝑠𝑒 + commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 24 Keterangan: h = Density maks teoritis (gr/cc) a = Kadar Aspal (%) Gac = Berat Jenis Aspal (gr/cc) Gse = BJ efektif rata-rata agregat (gr/cc) Dari nilai densitas dan specific gravity campuran dapat dihitung besarnya porositas dengan Rumus 2.6. 100D P = 100 …..……………………………..............................(Rumus 2.8) h Keterangan : P = Porositas benda uji (%) D = Densitas benda uji (gr/cc) h = nilai densitas maks teoritis (gr/cc) 2.2.2.2. Stabilitas Stabilitas, yaitu kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, maupun bleeding dinyatakan dalam satuan kg atau lb.. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan penggunaan agregat dengan gradasi yang rapat, agregat dengan permukaan kasar dan aspal dalam jumlah yang cukup. S = q × C × k × 0,454…....................……………………………... (Rumus 2.9) Dimana : S = nilai stabilitas terkoreksi (kg) C q = pembacaan stabilitas pada dial alat Marshall (lb) commit to user = angka koreksi ketebalan perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 25 k = faktor kalibrasi alat 0,454 = konversi beban dari lb ke kg 2.2.2.3. Flow Ketahanan terhadap kelelehan, yaitu ketahanan dari lapisan perkerasan dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur dan retak. Dipengaruhi oleh kadar aspal yang tinggi, semakin tinggi kandungan aspal campuran lapis perkerasan semakin besar nilai flownya. 2.2.2.4. Marshall Quotient Merupakan perbandingan antara stabilitas dengan kelelahan plastis (flow) dan dinyatakan dalam kg/mm. MQ = S ……………....................…………………………………...(Rumus 2.10) F Dimana : MQ = Marshall Quotient (kg/mm) S F = nilai flow (mm) = nilai stabilitas terkoreksi (kg) Variabel-variabel tersebut tidak bisa dalam kondisi maksimum bersama-sama. Maka dari itu harus dicari penyesuaian agar variabel-variabel tersebut berada pada kondisi yang optimum. 2.2.2.5. 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. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 26 2.2.2.6. 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= Wdry x γ air…….............................……………………… (Rumus 2.11) (Ws Ww) Dimana : D = densitas ( gr/cm3) Wdry = berat kering (gram ) Ws = berat jenuh (gram ) Ww = berat dalam air ( gram ) γ air = berat jenis air ( gr/cm3 2.2.2.7. 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 : D VIM 1 *100% GS max ……………………….....………………….(Rumus 2.12) Dimana : VIM : Porositas (VIM) spesimen (%) D : Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3) SGmix : Specific grafity campuran (gr/cm3) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 27 2.2.2.8. 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 : 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. 2.2.2.9. 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. 2.2.2.10. 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. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 28 2.3. Pengujian Campuran 2.3.1. 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. 2.3.2 Pengujian Marshall 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. Nilai karakteristik campuran yang akan diperoleh dari hasil pengujian Marshall harus memenuhi spesifikasi yang ditentukan. Adapun spesifikasi parameter Marshall ditunjukkan pada Tabel 2.6. Tabel 2.12 Spesifikasi Tes Marshall Departemen Pekerjaan Umum No Jenis Perkerasan Parameter Tes Marshall Stabilitas Densitas Flow Porositas MQ (kg) (gr/cc) (mm) (%) (kg/mm) 1. HRS-WC ≥800 ≥2 ≥3 3-6 ≥250 2. HRS-BC ≥800 ≥2 ≥3 3-6 ≥250 Sumber : Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005 commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 29 2.4. Analisis Data 2.4.1. Analisis Regresi Analisis regresi adalah analisis data yang mempelajari cara bagaimana variabelvariabel itu berhubungan dengan tingkat kesalahan yang kecil. Hubungan yang didapat pada umumnya dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik 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. Analisis regresi dibagi dalam 3 macam antara lain : 1. Analisis regresi sederhana yaitu metode yang mengggunakan satu variabel dependen sebagai fungsi linier dari satu variabel independen. Linier memiliki pengertian, linier adalah nilai harapan yang terkondisikan misal y = β0+ β1Xi.(Sarwoko, 2007) 2. Analisis regresi nonlinier yaitu suatu metode untuk mendapatkan model nonlinier yang menyakan hubungan variabel dependen dan independen misal y = ABx 3. Analisis regresi linier berganda yaitu suatu metode statistik umum yang digunakan meneliti hubungan antara sebuah variabel dependen dengan beberapa variabel independen. Adapun bentuk matematis analisis regresi linier berganda, y = β0+ β1X1+ β2X2+……+ βiXi+ ε (Wahid Sulaiman,2007) Hubungan linear adalah hubungan dimana jika satu variabel mengalami kenaikan atau penurunan, maka variabel yang lain juga mengalami hal yang sama. Jika commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 30 hubungan antara variabel adalah positif, maka setiap kenaikan variabel bebas akan membuat kenaikan juga pada variabel terikat. Sebaliknya 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 antara variabel pada penelitian ini, digunakan teknik analisis yang disebut dengan koefisien korelasi yang disimbolkan dengan tanda r2 (rho) koefisien korelasi. Persamaan garis regresi mempunyai berbagai bentuk baik linear maupun non linear. Dalam persamaan itu dipilih bentuk persamaan yang memiliki penyimpangan kuadrat terkecil. Beberapa jenis persamaan regresi seperti berikut : 1. Persamaan linear y = a + bx (Rumus 2.13) 2. Persamaan parabola kuadratic (polynomial tingkat dua) y = a + bx + cx2 (Rumus 2.14) 3. Persamaan parabola kubik (polynomial tingkat tiga) y = a + bx + cx2 + dx3 (Rumus 2.15) Keterangan : y = Nilai variabel terikat, dalam hal ini adalah stabilitas, flow dan marshall kuosien x = Nilai variabel bebas, dalam hal ini adalah variasi kadar abu vulkanik dan aspal a, b, c, d = Koefisien Dengan menggunakan metode kuadrat terkecil, maka koefisien a, b, c, dan d dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : 1. Persamaan linear a yi xi 2 xi xi yi 2 2 n xi xi commit to user (Rumus 2.16) perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 31 b n xi yi xi yi (Rumus 2.17) n xi xi 2 2 2. Persamaan polynomial pangkat dua ( Rumus 2.8 ) ∑ y = n a + b ∑ x + c ∑ x2 (Rumus 2.18) ∑ y = a ∑ x + b ∑ x2 + c ∑ x3 (Rumus 2.19) ∑ y = a ∑ x2 + b ∑ x3 + c ∑ x4 (Rumus 2.20) 3. Persamaan polynomial pangkat tiga ∑ y = n a + b ∑ x2 + c ∑ x2 + d ∑ x3 2 3 (Rumus 2.21) 4 ∑ xy = a ∑ x + b ∑ x + c ∑ x + d ∑ x (Rumus 2.22) ∑ x2 y = a ∑ x2 + b ∑ x3 + c ∑ x4 + d ∑ x5 (Rumus 2.23) ∑ x3 y = a ∑ x3 + b ∑ x4 + c ∑ x5 + d ∑ x6 (Rumus 2.24) Apabila n adalah jumlah sampel yang ada, maka dengan mencari nilai koefisien (a, b, c, d) akan didapat persamaan regresi yang dicari. 2.4.2 Analisis Varian (Anova) Anova satu arah digunakan ketika variabel dependen-nya dipengaruhi satu faktor, hasil-hasil pengukuran (pengamatan) diperoleh untuk sejumlah a kelompok sampel yang bebas (tidak saling bergantungan), dimana banyaknya pengukuran yang dilakukan pada masing-masing kelompok adalah b. Dengan demikian, dalam bahasa teknis dapat dikatakan bahwa diterapkan a perlakuan (treatment),di mana masingmasing perlakuan memiliki b pengulangan atau b replikasi. Skema Data Hasil-hasil yang diperoleh dari sebuah eksperimen satu faktor dapat disajikan di dalam sebuah tabel yang memiliki a baris dan b kolom,seperti diilustrasikan oleh tabel 2.5. Disini, Xjk menotasikan hasil pengukuran yang ada di baris ke-j dan kolom ke-k, di mana j= 1,2,….,a dan k = 1,2,….b. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 32 Tabel 2.13 Ilustrasi Perhitungan Anova Perlakuan 1 X11, X12,….., X1b X1 rata2 Perlakuan 2 X21, X22,…...,X2b X2 rata2 … ….. ….. … ….. ….. … ….. ….. Perlakuan a Xa1, Xa2,…,..Xab Xa rata2 Prosedur Pengujian Perhitungan statistik F harus diketahui nilai dari masing masing sumber variasi terlebih dahulu dengan rumus-rumus sebagai berikut : Menotasikan mean dari semua pengukuran yang ada di baris ke-j sebagai 𝑋𝑗 1 𝑏 𝑘−1 𝑋𝑗𝑘 ……………………………………………………....... (Rumus 𝑋𝑗 = 𝑏 2.25) J= 1,2,………….a Keterangan = 𝑋𝑗 = mean kelompok, mean perlakuan, mean baris. Menghitung mean total dari semua pengukuran yang ada di semua kelompok 1 𝑎 𝑗 =1 𝑋 = 𝑎𝑏 𝑏 𝑘=1 𝑋𝑗𝑘 ………………………………………………….(Rumus 2.26) Menghitung variasi total Vtotal = 𝑗 ,𝑘 (𝑋𝑗𝑘 − 𝑋)2 ………………………………………………...(Rumus 2.27) Menghitung variasi antar perlakuan 𝑉𝐵 = 𝑗 ,𝑘 (𝑋𝑗 − 𝑋 )2 = 𝑏 𝑗 (𝑋𝑗 − 𝑋)2 …………………………………..(Rumus 2.28) Menghitung variasi di dalam perlakuan commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 33 𝑉𝑊=(𝑋𝑗𝑘 −𝑋𝑗 )2 …………………………………………………………..(Rumus 2.29) Menghitung derajat kebebasan df antar perlakuan = a-1…………………………………………………(Rumus 2.30) df di dalam perlakuan = a(b-1)………………………………………… (Rumus 2.31) df total= ab-1………………………………………………………….. (Rumus 2.32) Menghitung kuadrat mean antar perlakuan dan dalam perlakuanan 𝑆𝐵2 = 2 𝑆𝑊 = 𝑉𝐵 𝑎−1 ……………………………………………………………...(Rumus 2.33) 𝑉𝑊 𝑎(𝑏−1) ………………………………………………………….. (Rumus 2.34) Mencari Fhitung 𝐹= 𝑆𝐵2 2 𝑆𝑊 …………………………………………………………………(Rumus 2.35) Ftabel= dicari di tabel dengan angka korelasi 0,05 sesuai dengan derajat kebebasan antar perlakuan dan derajat kebebasan dalam perlakuan H0 = hipotesa Jika Fhitung ≥ Ftabel maka H0 ditolak artinya perlakuan menyebabkan perubahan nilai secara nyata. Jika Fhitung ≤ Ftabel maka H0 ditolak artinya perlakuan tidak menyebabkan perubahan nilai secara nyata. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 34 2.5. Kerangka Pemikiran Secara garis besar, kerangka pemikiran dari penelitian ini adalah sebagai berikut Latar Belakang Masalah 1. Letusan gunung Merapi menghasilkan produk alam berupa abu vulkanik yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai filler 2. Hasil pencampuran filler berupa abu vulkanik pada perkerasan HRSWC perlu di ketahui karakteristik Marshall-nya. Rumusan Masalah 1. Apakah karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat ketentuan sebagai filler? 2. Bagaimana pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRSWC? 3. Apakah campuran perkerasan HRS yang menggunakan abu vulkanik Merapi mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementrian Pekerjaan Umum 2005? Tujuan Penelitian 1. Menganalisis dan mengetahui karakteristik abu vulkanik Gunung Merapi memenuhi syarat atau tidak sebagai filler 2. Mengetahui pengaruh penggantian filler dengan abu vulkanik Merapi pada campuran HRS-WC 3. Mengetahui dan mengkategorikan apakah campuran perkerasan HRA yang menggunakan abu filler Merapi mempunyai nilai-nilai uji Marshall yang telah disyaratkan Kementerian Pekerjaan Umum 2005 Proses Penelitian Laboratorium a. b. c. d. Pembuatan benda uji pendahuluan : uji karakteristik abu vulkanik Perencanaan campuran dan penimbangan agregat Pembuatan benda uji. commit to user Marshall Test A perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 35 A Analisa hasil penelitian - Analisis Regresi Analisis varians 1 arah Nilai maksimum Marshall Test Hubungan keeratan antar variabel - - Kesimpulan selesai Gambar 2.4. Diagram Alir Kerangka Pemikiran commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan untuk mendapatkan data. Data tersebut diolah untuk mendapatkan suatu hasil perbandingan dengan syarat yang ada. Penyelidikan eksperimental dapat dilaksanakan didalam ataupun diluar laboratorium. Dalam penelitian ini akan dilakukan di laboratorium Transportasi Teknik Sipil UNS dengan menggunakan variasi campuran sebagai berikut; 0% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 6,5%, 25% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 6,75%, 50% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,0%, 75% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,25%, 100% kadar filler abu vulkanik dengan kadar aspal 7,5%,. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui stabilitas hasil uji Marshall dari campuran Hot Rolled Sheet (HRS) dengan aspal 60/70 dan filler abu vulkanik Merapi. 3.2. Waktu dan Tempat Penelitian 3.2.1. Waktu Penelitian Penelitian mulai tanggal 27 Januari 2011 sampai tanggal 15 April 2011. Dengan jadwal penelitian sebagai berikut : commit to user 36 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 37 Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian BULAN MINGGU I 1 2 II 3 4 1 2 III 3 4 1 2 3 PERSIAPAN ALAT DAN BAHAN PEMERIKSAAN BAHAN PEMBUATAN BENDA UJI PENGUJIAN BENDA UJI ANALISIS DATA 3.2.2. Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3.3. Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data dilaksanakan dengan metode eksperimen terhadap beberapa benda uji dari berbagai kondisi perlakuan yang diuji di laboratorium. Untuk beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan data sekunder yang dikarenakan penggunaan bahan dan sumber yang sama. Jenis data pada penelitian ini dikelompokkan menjadi 2 yaitu data primer dan sekunder. 3.3.1. Data Primer Data primer adalah data yang dikumpulkan secara langsung melalui serangkaian kegiatan percobaan yang dilakukan sendiri dengan mengacu pada petunjuk manual yang ada, misalnya dengan mengadakan penelitian atau pengujian secara langsung. Dalam penelitian ini data primer adalah hasil uji Marshall yang meliputi nilai stabilitas, nilai flow dan Marshal Quotien serta data kandungan-kandungan kimia yang terdapat pada abu vulkanik Merapi. commit to user 4 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 38 3.3.2. Data Sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh secara tidak langsung (didapat dari penelitian lain) untuk bahan/jenis yang sama dan masih berhubungan dengan penelitian. Dalam penelitian ini, data sekunder antara lain: 1. Data karakteristik agregat yang akan disajikan pada bab selanjutnya. 2. Data karakteristik perkerasan aspal yang akan disajikan pada bab selanjutnya. 3.4. Bahan dan Peralatan Penelitian 3.4.1. Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Aspal Keras. Aspal keras untuk penelitian adalah aspal penetrasi 60/70 yang diperoleh dari Lab. Jalan Raya Fak. Teknik Sipil UNS. 2. Agregat Kasar dan Halus. Agregat yang digunakan berasal dari PT. Panca Dharma Ngasem, Boyolali. 3. Abu Vulkanik Merapi. Abu vulkanik Merapi yang digunakan berasal Desa Musuk, Kabupaten Boyolali. 3.4.2. Peralatan Penelitian ini menggunakan peralatan yang berada di Laboratorium Transportasi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Adapun peralatan yang dipakai pada penelitian ini adalah: 1) Satu set alat uji saringan (sieve) standar ASTM 2) Satu set mesin getar untuk saringan (sieve shaker) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 39 3) Pengukur suhu (termometer) berkapasitas 250° dan 100°C dengan ketelitian 0,5% atau 1% dari kapasitas 4) Timbangan yang dilengkapi dengan penggantung benda uji berkapasitas 2 kg dengan ketelitian 1 gr 5) Oven lengkap dengan pengatur suhu 6) Alat pembuat briket campuran aspal yang terdiri dari : a. Satu set cetakan ( mold ) berbentuk silinder dengan diameter 101,45 mm,tinggi 80 mm lengkap dengan plat atas dan leher sambung. b. Alat penumbuk (compactor) yang mempunyai permukaan tumbuk rata berbentuk silinder, dengan berat 4,536 kg (10 lbs), tinggi jatuh bebas 45,7 cm (18”). c. Satu set alat pengangkat briket ( dongkrak hidrolis ). 7) Satu set water bath Satu set alat Uji Marshall yang ada di Laboratorium Bahan Bangunan Fakultas Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret. Gambar 3.1 Alat Uji Marshall commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 40 8) Alat Penunjang Ceret, wajan, kompor, sendok, spatula, dan sarung tangan. 3.5. Benda Uji Kebutuhan benda uji Marshall terdiri dari 25 jenis campuran HRS-WC, yaitu: 1. Campuran HRS-WC dengan campuran filler abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75%, 100% dengan kadar aspal 6,5% 2. Campuran HRS-WC dengan campuran filler abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75%, 100% dengan kadar aspal 6,75% 3. Campuran HRS-WC dengan campuran filler abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75%, 100% dengan kadar aspal 7,0% 4. Campuran HRS-WC dengan campuran filler abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75%, 100% dengan kadar aspal 7,25% 5. Campuran HRS-WC dengan campuran filler abu vulkanik 0%, 25%, 50%, 75%, 100% dengan kadar aspal 7,5% Benda uji untuk dibuat tiga sampel per variasi campuran. Tabel 3.2 Kebutuhan Benda Uji Untuk Marshall Test Kadar Aspal 6,5% 6,75% 7,0% Komposisi Kadar Filler (Abu Vulkanik) 0% 25% 50% 75% 100% 0% 25% 50% 75% 100% 0% 25% commit to user Jumlah Benda Uji 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 41 50% 75% 100% 7,25% 0% 25% 50% 75% 100% 7,5% 0% 25% 50% 75% 100% Jumlah Total Benda Uji 3.6. 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 75 buah Prosedur Pelaksanaan 1. Langkah I Disebut tahap persiapan. Tahapan ini bertujuan untuk mempersiapkan seluruh kebutuhan bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian, agar dapat berjalan lancar. Persiapan tersebut meliputi abu vulkanik Gunung Merapi, aspal pen 60/70, agregat dan pengecekan alat-alat yang diperlukan. 2. Langkah II Menentukan berat agregat sebanyak ±1100 gram. Menentukan berat aspal dan kadar filler yang akan dicampur ke dalam agregat dengan kadar aspal yang berbeda-beda. Prosentase filler dan aspal ditentukan berdasar berat total campuran. Kadar filler yang digunakan adalah 0% ; 25% ; 50% ; 75% ; 100% dan kadar aspal yang digunakan adalah 6,5% ; 6,75% ; 7,0% ; 7,25% ; 7,5%. 3. Langkah III Agregat+ filler dipanaskan pada suhu pemanasan agregat di bawah suhu HMA dan aspal dicampur dalam tempat pencampur dengan kadar aspal yamg berbeda – beda pada suhu pencampuran. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 42 4. Langkah IV Agregat di campur dengan aspal pada suhu pencampuran di bawah suhu pencampuran HMA. Kemudian didiamkan sampai suhu pemadatan. Campuran HRS-WC yang ada dalam cetakan mold di padatkan dengan jumlah tumbukan 75 kali. Setelah itu benda uji dikeluarkan dari mold dengan dongkrak. Kemudian benda uji didinginkan pada suhu ruang 2-3 jam. 5. Langkah VI Setelah pembuatan benda uji selesai, kemudian dilakukan pengujian Marshall Test. 3.7. Pengujian Benda Uji dengan Metode Marshall Tahapan pengujian benda uji campuran aspal dengan alat marshall sesuai dengan SK SNI M-58-1990-03, sebagai berikut: 1. Tahap persiapan Membersihkan benda uji dari kotoran-kotoran yang menempel, memberikan tanda pengena pada masing-masing benda uji, kemudian mengukur tinggi benda uji pada empat bagian yang berbeda, menimbang benda uji tersebut. Hasil penimbangan ini disebut berat di udara. Benda uji direndam dalam air kira-kira 24 jam pada suhu ruang, kemudian menimbang berat dalam air sehingga diperoleh berat benda uji dalam air. Kemudian briket dikeluarkan dari air dan dilap dengan kain, menimbang kembali sehingga akan diperoleh berat benda uji kondisi kering permukaan jenuh. 2. Cara pengujian Merendam benda uji dalam bak perendam (water bath) selama 30 – 40 menitdengan suhu tetap 600C (± 10C). Benda uji dikeluarkan dari bak perendam dan meletakkan ke dalam segmen bawah kepala penekan. Segmen atas dipasang di atas benda uji commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 43 kemudian meletakkan keseluruhannya dalam mesin penguji. Dial kelelahan (flow meter) dipasang pada kedudukannya di atas salah satu batang penutup kemudian mengatur posisi jarum pada angka nol, sementara selubung tangkai arloji (sleev). Dari prosedur tersebut akan diperoleh nilai: a. Nilai kadar pori, b. Stabilitas (kg), c. Flow (mm), dan d. Marshall kuosien (kg/mm). commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 44 3.8. Alur Penelitian commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 45 Gambar 3.2 Tahapan Penelitian commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Data yang diperoleh melalui pengujian benda uji yang dilakukan di Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil UNS merupakan data awal yang akan diolah untuk mengetahui nilai karakteristik marshall dari campuran Hot Rolled Sheet-Wearing Course dengan kombinasi aspal penetrasi 60/70 dengan filler abu vulkanik Merapi. Dalam bab ini akan dikemukakan tentang hasil pemeriksaan, hasil pengujian benda uji dan pembahasannya. 4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan 4.1.1. Karakteristik Agregat Data karakteristik agregat merupakan data sekunder yang diambil dari penelitian sebelumnya oleh Afni (2010). Pemeriksaan agregat di laboratorium yang meliputi pemeriksaan terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles, penyerapan terhadap air, kerekatan agregat terhadap aspal dan berat jenis semu (apparent specific gravity) yang dilakukan menunjukkan bahwa agregat yang digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan dan ditampilkan pada Tabel 2.1-2.4. 4.1.2. Karakteristik Aspal Data karakteristik aspal penetrasi 60/70 merupakan data sekunder yang telah diuji di laboratorium. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, mempunyai karakteristik yang telah memenuhi spesifikasi Petunjuk Lapis Aspal Beton (Flexible) No.12/PT/B/1983. Rangkuman hasil pemeriksaan dapat dilihat pada Tabel 2.5. commit to user 46 47 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.1.3. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Abu Vulkanik Merapi Pemeriksaan abu vulkanik Merapi telah dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Universitas Gajah Mada (UGM) Yogyakarta pada tanggal 01 Maret 2011. Adapun hasil pemeriksaan agregat adalah sebagai berikut : No. Kode Sampel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Abu Vulkanik Gunung Merapi Tabel 4.1 Komposisi Kimia Abu Vulkanik Gunung Merapi Parameter (%) Al2O3 CaO Fe2O3 MnO MgO K2O Na2O SiO2 TiO2 P2O5 H2O LOI Berat Jenis Hasil Pengukuran Ratarata I II III 18.0483 18.2901 18.1692 18.1692 1.5872 1.5982 1.6091 1.5982 8.3421 8.4429 8.6444 8.4765 0.1644 0.1662 0.1680 0.1662 0.4342 0.4241 0.4308 0.4297 1.8762 1.8331 1.9193 1.8762 2.8309 2.8612 2.8006 2.8309 62.5648 61.5534 63.5763 62.5648 0.4739 0.4874 0.4739 0.4784 0.0606 0.0606 0.0693 0.0635 0.2749 0.3909 3.0120 Sumber : Laboratorium Kimia Analitik, Universitas Gajah Mada (UGM) Yogyakarta Dari data diatas dapat dilihat unsur Silika (SiO2) merupakan unsur yang dominan (terbanyak). Seperti kita ketahui bahwa silika merupakan unsur utama pembentuk kaca. Sehingga abu vulkanik dapat dikategorikan bersifat non plastis karena mempunyai bentuk yang tajam dan runcing menyerupai kaca. Selain itu, dari hasil uji plastisitas di Laboratorium Mekanika Tanah UNS, didapatkan hasil bahwa silika termasuk dalam golongan non plastis karena silika dapat dikategorikan sebagai pasir, yang biasanya dikenal dengan nama pasir silika. Pada uji plastisitas yang telah dilakukan, ketika abu vulkanik diberi perlakuan dengan memberi air dengan kadar tertentu kemudian dipilin-pilin berbentuk silinder, abu tersebut telah mengalami keretakan terlebih dahulu sebelum sempat didiamkan. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada lampiran C yaitu dokumentasi penelitian. commit to user 48 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Setelah mendapatkan data, maka dibuat hubungan antara kandungan kimia abu vulkanik Merapi dengan batas yang telah disyaratkan. Untuk keterangan lebih jelasnya, disajikan dalam tabel sebagai berikut : Tabel 4.2 Kandungan Oksida Abu Vulkanik Menurut ASTM C 618-78 No. Komposisi bahan Jumlah Batas 1. SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 89,2105% > 70% 2. MgO 0,4297% < 5% 3. H2O 0,2749% < 3% Pemeriksaan yang dilakukan menunjukkan bahwa filler abu vulkanik Merapi yang digunakan telah memenuhi persyaratan yang telah ditentukan yaitu lolos saringan #200, bersifat non plastis dan mempunyai berat jenis 3,021 kg/L > 2,75 kg/L. Data hasil pemeriksaan filler abu vulkanik merupakan data hasil laboratorium. Hasil pengujian abu vulkanik telah memenuhi syarat sebagai filler. Hasil pemeriksaan dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Filler Abu Vulkanik Gunung Merapi Pemeriksaan ke- No Saringan Berat Tertahan (gram) I 100 200 PAN 15.3 34.1 250.6 % 5.1 16.47 100 100 200 PAN 300 14.9 35.4 249.7 14.9 50.3 300 4.97 16.77 100 95.03 83.23 0 100 200 PAN 300 14.6 34.6 250.8 14.6 49.2 300 4.87 16.4 100 95.13 83.6 0 Jumlah III Jumlah % Lolos Berat (gram) 15.3 49.4 300 Jumlah II Komulatif Tertahan 300 Sumber: Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik, UNS Surakarta commit to user 94.9 83.53 0 49 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.2. Hasil Pemeriksaan dan Pengujian Marshall Sebelum dilakukan volumetriknya yaitu pengujian Marshall, benda uji dihitung variabel densitas dengan Rumus (2.3), Specific Gravity dengan Rumus (2.4) dan porositas dengan Rumus (2.5). Dari pemeriksaan ini akan didapatkan tebal dan berat benda uji, lalu dilakukan proses perhitungan nilai SGmix dan porositas, sebagai contoh perhitungan pada campuran Hot Rolled Sheet dengan kadar aspal 7% dan prosentase kadar filler abu vulkanik 0%. Berat kering (Wdry) = 1098,5 gram Berat jenuh (Ws) = 1108,4 gram Berat dalam air (Ww) = 625,1 gram Perhitungan Spesific Gravity dengan menggunakan rumus 2.1 ; 2.2 ; dan 2.3 Gsa = Gsb = Gse = 100 = 2,786 gr/cc 0 5 15 20 10 40 10 + + + + + + 2,735 2,735 2,735 2,825 2,825 2,784 2,784 100 = 2,587 gr/cc 0 5 15 20 10 40 10 + + + 2,627 + 2,627 + + 2,550 2,550 2,550 2,579 2,579 2,79+2,60 2 = 2,687 gr/cc Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus 2.4 Pba = 100 × 2,86 − 2,587 × 1,03 = 2,848% 2,86 × 2,587 Volume Bulk dihitung dengan menggunakan rumus 2.5 f = 1108,4-625,1 = 483,3 cc Densitas dihitung dengan menggunakan rumus 2.6 D= 1098,5 483,3 = 2,273 gr/cc Density maks teoritis dihitung dengan rumus 2.7 commit to user 50 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id h = 100 = 2,415gr/cc 7 100 − 7 + 1,03 2,687 P (rumus2.8) 100 * 2,273 100 * 100% 2,415 5,876 % Setelah pengujian volumetric dilakukan, maka pengujian marshall dapat dilakukan. Untuk perhitungan stabilitas, dial dari pembacaan alat harus terlebih dahulu dikalibrasi. Sebagai contoh perhitungan pada campuran Hot Rolled Sheet dengan kadar aspal 7% dan kadar filler abu vulkanik 0% Dial stabilitas = 41 lb Q = Dial x f. Kal x konversi = 41 x 30,272 x 0,4536 = 562,987 kg q = Q x koreksi tebal = 562,987 x 1,83 = 1030,089 kg Flow = 4,5 mm MQ = q/flow = 1030,089 /4,5 = 228,909 kg/mm commit to user 51 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Untuk hasil perhitungan volumetrik dan pengujian marshall selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.4 sampai dengan Tabel 4.8 Tabel 4.4 Hasil Pengujian dan Perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Kadar Filler Abu Vulkanik 0% No.Sampel (a) 1a b c Rata-rata 2a b c Rata-rata 3a b c Rata-rata 4a b c Rata-rata 5a b c Rata-rata Kadar Aspal Stabilitas Koreksi Tebal % (b) 6.5 6.5 6.5 Dial lb (c) 35 33 38 Kalibrasi kg (d) 480.598 453.136 521.792 6.75 6.75 6.75 29 30 28.5 398.210 411.941 391.344 1.76 1.14 1.88 7 7 7 41 45.5 40 562.987 624.778 549.255 1.83 1.19 0.93 7.25 7.25 7.25 32 36 34 439.404 494.330 466.867 1.64 1.04 0.87 7.5 7.5 7.5 31.5 29 28 432.538 398.210 384.479 0.98 0.94 0.94 (e) 1.01 0.86 0.93 Koreksi kg (f) 484.503 388.052 485.801 452.785 701.970 467.907 733.893 634.590 1030.089 742.119 510.995 761.068 719.490 513.948 405.408 546.282 422.604 372.420 362.792 385.938 Flow Marshall Quptient mm (g) 3.9 4.1 3.8 3.93 5.5 4 3.8 4.43 4.5 4.8 4.7 4.67 4.9 4.6 4.7 4.73 5.3 5.1 4.1 4.83 kg/mm (h) 124.232 94.647 127.842 115.574 127.631 116.977 193.130 145.912 228.909 154.608 108.722 164.080 146.835 111.728 86.257 114.940 79.737 73.023 88.486 80.415 Keterangan : ( c ) = pembacaan alat (g) = pembacaan alat ( d ) = ( c ) x faktor kalibrasi x konversi (h) = ( f )/( g ) ( e ) = tabel koreksi tebal (f) =(c)x(d)x(e) commit to user 52 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Tabel 4.5 Hasil Pengujian dan Perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Kadar Filler Abu Vulkanik 25% No.Sampel (a) 1a b c Rata-rata 2a b c Rata-rata 3a b c Rata-rata 4a b c Rata-rata 5a b c Rata-rata Kadar Aspal Stabilitas Koreksi Tebal % (b) 6.5 6.5 6.5 Dial lb (c) 37.5 35 39.5 Kalibrasi kg (d) 514.927 480.598 542.389 6.75 6.75 6.75 55 58 61.5 755.226 796.420 844.480 0.85 0.85 0.85 7 7 7 31.5 35 33 432.538 480.598 453.136 1.95 1.53 1.71 7.25 7.25 7.25 51 29 41 700.300 398.210 562.987 1.02 1.02 1.02 7.5 7.5 7.5 37.5 35 34 514.927 480.598 466.867 1.01 0.93 0.99 (e) 0.86 1.02 0.98 Koreksi kg (f) 441.591 489.647 529.847 487.028 644.744 678.755 716.037 679.845 842.031 734.715 775.428 784.058 712.337 405.801 576.357 564.832 520.559 445.455 462.105 476.039 Flow Marshall Quptient mm (g) 4.1 3.9 4.2 4.07 3.75 4.1 5.8 4.55 4.9 4.6 5.1 4.87 5.1 4.8 5.2 5.03 5.2 5.1 4.9 5.07 kg/mm (h) 107.705 125.551 126.154 119.803 171.932 165.550 123.455 153.645 171.843 159.721 152.045 161.203 139.674 84.542 110.838 111.685 100.107 87.344 94.307 93.920 Keterangan : ( c ) = pembacaan alat (g) = pembacaan alat ( d ) = ( c ) x faktor kalibrasi x konversi (h) = ( f )/( g ) ( e ) = tabel koreksi tebal (f) =(c)x(d)x(e) commit to user 53 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Tabel 4.6 Hasil Pengujian dan Perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Kadar Filler Abu Vulkanik 50% No.Sampel (a) 1a b c Rata-rata 2a b c Rata-rata 3a b c Rata-rata 4a b c Rata-rata 5a b c Rata-rata Kadar Aspal Stabilitas Koreksi Tebal % (b) 6.5 6.5 6.5 Dial lb (c) 38 40 49 Kalibrasi kg (d) 521.792 549.255 672.838 6.75 6.75 6.75 40 43 42.5 549.255 590.449 583.584 1.31 1.41 1.09 7 7 7 57 60.5 58 782.689 830.748 796.420 1.05 0.94 1.08 7.25 7.25 7.25 43 39.5 41 590.449 542.389 562.987 1.02 1.04 1.03 7.5 7.5 7.5 43 37.5 35 590.449 514.927 480.598 1.02 0.95 0.95 (e) 0.92 0.85 0.85 Koreksi kg (f) 479.274 467.044 575.059 507.126 720.297 833.548 633.918 729.254 823.596 776.944 858.018 819.520 605.026 563.746 581.460 583.411 601.520 486.781 458.589 515.630 Flow Marshall Quptient mm (g) 3.3 4.6 5.2 4.37 4.9 4.7 4.2 4.60 5.4 5.1 4.8 5.10 5.3 5.2 4.9 5.13 5.9 4.8 5 5.23 kg/mm (h) 145.235 101.531 110.588 119.118 146.999 177.351 150.933 158.428 152.518 152.342 178.754 161.205 114.156 108.413 118.665 113.745 101.953 101.413 91.718 98.361 Keterangan : ( c ) = pembacaan alat (g) = pembacaan alat ( d ) = ( c ) x faktor kalibrasi x konversi (h) = ( f )/( g ) ( e ) = tabel koreksi tebal (f) =(c)x(d)x(e) commit to user 54 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Tabel 4.7 Hasil Pengujian dan Perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Kadar Filler Abu Vulkanik 75% No.Sampel (a) 1a b c Rata-rata 2a b c Rata-rata 3a b c Rata-rata 4a b c Rata-rata 5a b c Rata-rata Kadar Aspal Stabilitas Koreksi Tebal % (b) 6.5 6.5 6.5 Dial lb (c) 39.5 40 43 Kalibrasi kg (d) 542.389 549.255 590.449 6.75 6.75 6.75 57 58 47 782.689 796.420 645.375 1.20 0.98 0.86 7 7 7 55.5 53 57 762.092 727.763 782.689 1.11 1.19 1.06 7.25 7.25 7.25 46.5 45 42 638.509 617.912 576.718 0.99 0.94 1.00 7.5 7.5 7.5 39 42 41 535.524 576.718 562.987 0.99 1.05 1.01 (e) 0.86 0.85 1.05 Koreksi kg (f) 464.815 465.848 621.310 517.324 935.802 778.127 552.524 755.484 845.683 864.446 830.139 846.756 629.059 582.452 576.898 596.137 530.704 604.067 571.079 568.617 Flow Marshall Quptient mm (g) 5.5 4.1 4 4.53 4.2 4.8 5 4.67 5.8 5.3 4.5 5.20 5.3 5.8 4.8 5.30 5.4 5.5 5.2 5.37 kg/mm (h) 84.512 113.621 155.327 117.820 222.810 162.110 110.505 165.142 145.807 163.103 184.475 164.462 118.690 100.423 120.187 113.100 98.279 109.830 109.823 105.977 Keterangan : ( c ) = pembacaan alat (g) = pembacaan alat ( d ) = ( c ) x faktor kalibrasi x konversi (h) = ( f )/( g ) ( e ) = tabel koreksi tebal (f) =(c)x(d)x(e) commit to user 55 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Tabel 4.8 Hasil Pengujian dan Perhitungan Marshall Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Kadar Filler Abu Vulkanik 100% No.Sampel (a) 1a b c Rata-rata 2a b c Rata-rata 3a b c Rata-rata 4a b c Rata-rata 5a b c Rata-rata Kadar Aspal Stabilitas Koreksi Tebal % (b) 6.5 6.5 6.5 Dial lb (c) 42 37 39.5 Kalibrasi kg (d) 576.718 508.061 542.389 6.75 6.75 6.75 60 56 58 823.883 768.957 796.420 1.08 0.94 0.85 7 7 7 69 68 65.5 947.465 933.734 899.405 1.09 0.86 0.85 7.25 7.25 7.25 45 50.5 40 617.912 693.435 549.255 1.05 1.05 0.95 7.5 7.5 7.5 47 41.5 40 645.375 569.852 549.255 0.98 1.04 1.03 (e) 1.24 1.10 0.96 Koreksi kg (f) 712.922 560.098 520.863 597.961 888.506 725.583 677.599 763.896 1029.184 799.058 768.049 865.430 651.897 726.156 521.668 633.240 633.113 589.975 568.307 597.132 Flow Marshall Quptient mm (g) 4.5 4.7 4.6 4.60 4.1 5.3 4.8 4.73 5.3 5.1 5.5 5.30 5.3 5.1 5.8 5.40 5.4 5.3 5.8 5.50 kg/mm (h) 158.427 119.170 113.231 130.276 216.709 136.902 141.167 164.926 194.186 156.678 139.645 163.503 122.999 142.384 89.943 118.442 117.243 111.316 97.984 108.848 Keterangan : ( c ) = pembacaan alat (g) = pembacaan alat ( d ) = ( c ) x faktor kalibrasi x konversi (h) = ( f )/( g ) ( e ) = tabel koreksi tebal (f) =(c)x(d)x(e) commit to user 56 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Penentuan kadar aspal optimum dilakukan di Laboratorium menggunakan Marshall Test dengan variasi kadar aspal 6,5%, 6.75%, 7%, 7.25% dan 7.5%. Metode ini sering disebut dengan metode Asphalt Institute. Dari pengujian marshall didapatkan nilai densitas, porositas, stabilitas, Flow dan Marshall Quotient (MQ). Hasil perhitungan selanjutnya ditampilkan pada Tabel 4.9. Hasil pengujian Marshall untuk benda uji dengan campuran Hot Rolled Sheet dengan filler abu vulkanik sebagai berikut : Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Pengujian dan Perhitungan Volumetrik Hot Rolled Sheet (HRS) dengan Filler Abu Vulkanik Kadar Abu Vulkanik 0% 25% 50% 75% 100% Data Marshall 6,5 6,75 Kadar Aspal 7,0 7,25 7,5 Densitas (gr/cc) Porositas/VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) Porositas/VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) 2.260 7.080 452.785 3.933 115.574 2.269 6.935 487.028 4.067 2.275 6.118 634.590 4.433 145.912 2.286 5.911 679.845 4.550 2.274 5.836 761.068 4.667 164.080 2.286 5.548 784.058 4.867 2.270 5.659 546.282 4.733 114.940 2.281 5.396 564.832 5.033 2.276 5.076 385.938 4.833 80.415 2.283 4.978 476.039 5.067 MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) Porositas/VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) Porositas/VIM (%) Stabilitas(kg) 119.803 2.278 6.787 507.126 4.367 119.118 2.300 6.079 517.324 153.645 2.294 5.782 729.254 4.600 158.428 2.304 5.577 755.484 161.203 2.296 5.368 819.520 5.100 161.205 2.308 5.079 846.756 111.685 2.298 4.943 583.411 5.133 113.745 2.306 4.791 596.137 93.920 2.295 4.705 515.630 5.233 98.361 2.311 4.275 568.617 Flow(mm) MQ(kg/mm) Densitas (gr/cc) Porositas/VIM (%) Stabilitas(kg) Flow(mm) MQ(kg/mm) 4.533 117.820 2.317 5.618 597.961 4.600 130.276 4.667 165.142 2.318 5.222 763.896 4.733 164.926 5.200 164.462 2.318 4.893 865.430 5.300 163.503 5.300 113.100 2.321 4.397 633.240 5.400 118.442 5.367 105.977 2.339 3.304 597.132 5.500 108.848 commit to user 57 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.3. Pembahasan Hasil Pengujian Marshall Data-data yang diperoleh dari tabel 4.9 yaitu rekapitulasi hasil pengujian dan perhitungan volumetrik Hot Rolled Sheet (HRS) dengan filler abu vulkanik, kemudian dilakukan analisis varians (ANOVA). 4.3.1. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Stabilitas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) Data-data nilai stabilitas yang telah diperoleh dari pengujian marshall test disusun ke dalam tabel seperti berikut, kemudian dilakukan analisis varian (ANOVA) : Tabel 4.10 Data Nilai Stabilitas Kadar Aspal 6.50% 6,75% 7,0% 7,25% 7,5% Kadar Abu Vulkanik % P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 0 484.503 388.052 485.801 701.970 467.907 733.893 1030.089 742.119 510.995 719.490 513.948 405.408 422.604 372.420 362.792 0.25 441.591 489.647 529.847 644.744 678.755 716.037 842.031 734.715 775.428 712.337 405.801 576.357 520.559 445.455 462.105 0.5 479.274 467.044 575.059 720.297 833.548 633.918 823.596 776.944 858.018 605.026 563.746 581.460 823.596 776.944 858.018 commit to user 0.75 464.815 465.848 621.310 935.802 778.127 552.524 845.683 864.446 830.139 629.059 582.452 576.898 845.683 864.446 830.139 1 712.922 560.098 520.863 888.506 725.583 677.599 1029.184 799.058 768.049 651.897 726.156 521.668 1029.184 799.058 768.049 58 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhiungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.11. Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% Kadar Aspal 6.50% Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 441.591 479.274 464.815 489.647 467.044 465.848 529.847 575.059 621.310 487.028 507.126 517.324 512.445 88713.40688 34711.20703 54002.19985 0% 484.503 388.052 485.801 452.785 P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 100% 712.922 560.098 520.863 597.961 Contoh Perhitungan: X1 = X2= X3= X4= X5= 484,503+388,052+485,801 3 441,591+489,647+529,847 3 479,274+467,044+575,059 3 464,815+465,848+621,310 3 712,922+560,098+520,863 3 = 452,782 = 487,028 = 507,126 = 517,324 = 597,961 X rata2 = = 484,503+388,052+485,801+441,591+489,647+529,847+479,274+467,044+575,059+ 464,815+465,848+621,310+712,922+560,098+520,863 15 = 512,445 commit to user 59 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Vtotal= (484,503-512,445)2 + (388,052-512,445)2 + (485,801-512,445)2 + (441,591512,445)2 + (489,647-512,445)2 + (529,847-512,445)2 + (479,274-512,445)2 + (467,044-512,445)2 + (575,059-512,445)2 + (464,815-512,445)2 + (465,848512,445)2 + (621,320-512,445)2 + (712,922-512,445)2 + (560,098-512,445)2 + (520,863-512,445)2 = 88713.40688 VB = 3x (452,782-512,445)2 + (487,028-512,445)2 + (507,126-512,445)2 + (517,324-512,445)2 + (597,961-512,445)2 = 34711.20703 VW = 88713.40688- 34711.20703= 54002.19985 Keterangan : Xn = mean dari 3 sampel pada tiap kadar abu vulkanik X rata-rata = mean total dari semua pengukuran yang ada di semua variasi Vtotal = variasi total VB = variasi antar perlakuan VW = variasi di dalam perlakuan Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.12 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 34711.207 54002.200 88713.407 4 10 14 Contoh Perhitungan: df antar perlakuan = 5-1 = 4 df dalam perlakuan = 5(3-1) = 10 df total = 5x3-1 = 14 Kuadrat mean antar perlakuan = 34711.207/4 = 8677.802 commit to user Kuadrat mean 8677.802 5400.220 F hitung 1.607 F Tabel 3.478 H0 terima 60 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Kuadrat mean dalam perlakuan = 54002.200/10 =5400.220 F hitung = 8677.802/5400.220 = 1,607 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.12. pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,607 ≥ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata. Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 6,75% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.13 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% Kadar Aspal 6.75% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 701.970 467.907 733.893 634.590 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 644.744 720.297 935.802 678.755 833.548 778.127 716.037 633.918 552.524 679.845 729.254 755.484 712.614 199155.0565 35718.50898 163436.5475 100% 888.506 725.583 677.599 763.896 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.14 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 35718.509 163436.547 commit to 199155.056 4 10 user 14 Kuadrat mean 8929.627 16343.655 F hitung 0.546 F Tabel 3.478 H0 terima 61 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.14 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,75% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,546 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,75% tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata. Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 7,0% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.15 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan Pada Kadar Aspal 7,0% Kadar Aspal 7.00% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 1030.089 742.119 510.995 761.068 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 842.031 823.596 845.683 734.715 776.944 864.446 775.428 858.018 830.139 784.058 819.520 846.756 815.366 208056.4169 22312.6041 185743.8128 100% 1029.184 799.058 768.049 865.430 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.16 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,0% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 22312.604 4 185743.813 208056.417 10 14 Kuadrat mean 5578.151 F hitung 0.300 F Tabel 3.478 18574.381 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.16 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,0% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,300 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi commit to user 0,05 artinya penggantian filler H0 terima 62 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 5,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata. Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 7,25% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.17 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% Kadar Aspal 7.25% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 719.490 513.948 405.408 546.282 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 712.337 605.026 629.059 405.801 563.746 582.452 576.357 581.460 576.898 564.832 583.411 596.137 584.780 135079.9507 13077.79309 122002.1577 100% 651.897 726.156 521.668 633.240 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.18 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) 13077.793 122002.158 135079.951 df Kuadrat mean F hitung 4 10 14 3269.448 12200.216 0.268 F Tabel 3.478 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.18 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,25% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,268 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,25% tidak menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata. commit to user H0 terima 63 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai stabilitas pada kadar aspal 7,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.19 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% Kadar Aspal 7.50% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 422.604 372.420 362.792 385.938 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 520.559 823.596 845.683 445.455 776.944 864.446 462.105 858.018 830.139 476.039 819.520 846.756 678.737 678945.6999 629165.8641 49779.83586 100% 1029.184 799.058 768.049 865.430 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.20 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 629165.864 49779.836 678945.700 4 10 14 Kuadrat mean 157291.466 4977.984 F hitung 31.597 F Tabel 3.478 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.20 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,5 % yaitu Fhitung ≥ Ftabel yaitu F abu = 31,597 ≥3,478 maka H0 ditolak pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,5 % menyebabkan perubahan nilai stabilitas secara nyata. Hal ini disebabkan karena penggantian filler abu vulkanik Merapi mencapai nilai maksimum pada parameter stabilitas. commit to user H0 tolak 64 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.3.2. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Flow pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) Data-data nilai stabilitas yang telah diperoleh dari pengujian marshall test disusun ke dalam tabel seperti berikut, kemudian dilakukan analisis varian (ANOVA) : Tabel 4.21 Data Nilai Flow Kadar Aspal 6.50% 6,75% 7,0% 7,25% 7,5% Kadar Abu Vulkanik% 0 3.9 4.1 3.8 5.5 4 3.8 4.5 4.8 4.7 4.9 4.6 4.7 5.3 5.1 4.1 0.25 4.1 3.9 4.2 3.75 4.1 5.8 4.9 4.6 5.1 5.1 4.8 5.2 5.2 5.1 4.9 0.5 3.3 4.6 5.2 4.9 4.7 4.2 5.4 5.1 4.8 5.3 5.2 4.9 5.9 4.8 5 0.75 5.5 4.1 4 4.2 4.8 5 5.8 5.3 4.5 5.3 5.8 4.8 5.3 5.8 4.8 commit to user 1 4.5 4.7 4.6 4.1 5.3 4.8 5.3 5.1 5.5 5.3 5.1 5.8 5.4 5.3 5.8 65 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.22 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% Kadar Aspal 6.50% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 3.9 4.1 3.8 3.933 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 4.1 3.3 5.5 3.9 4.6 4.1 4.2 5.2 4.0 4.067 4.367 4.533 4.300 4.42 1.013333333 3.406666667 100% 4.5 4.7 4.6 4.600 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.23. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi df Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) 1.013 3.407 4.420 4 10 14 Kuadrat mean 0.253 0.341 F hitung F Tabel H0 0.744 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.23 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,744 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 66 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,75% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.24 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan Pada Kadar Aspal 6,75% Kadar Aspal 6.75% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 3.8 4.9 4.2 4.1 4.7 4.8 5.8 4.2 5.0 4.550 4.600 4.667 4.597 5.622333333 0.157333333 5.465 0% 5.5 4.0 3.8 4.433 100% 4.1 5.3 4.8 4.733 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.25 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) 0.157 5.465 5.622 df 4 10 14 Kuadrat mean 0.039 0.547 F hitung 0.072 F Tabel 3.478 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.25 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,75% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,072 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,75% tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user H0 terima 67 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,0% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.26 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,00% Kadar Aspal 7.00% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 4.5 4.8 4.7 4.667 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 4.9 5.4 5.8 4.6 5.1 5.3 5.1 4.8 4.5 4.867 5.100 5.200 5.027 2.089333333 0.796 1.293333333 100% 5.3 5.1 5.5 5.300 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.27 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,00% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi df Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) 0.796 1.293 2.089 4 10 14 Kuadrat mean 0.199 0.129 F hitung F Tabel H0 1.539 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.27 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,539 ≤3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 68 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,25% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.28 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% Kadar Aspal 7.25% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 4.9 4.6 4.7 4.733 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 5.1 5.3 5.3 4.8 5.2 5.8 5.2 4.9 4.8 5.033 5.133 5.300 5.120 1.784 0.804 0.98 100% 5.3 5.1 5.8 5.400 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.29 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) 0.804 0.980 1.784 df 4 10 14 Kuadrat mean 0.201 0.098 F hitung 2.051 F Tabel 3.478 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.29 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,25% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 2,051 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,25% tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user H0 terima 69 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.30 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan Pada Kadar Aspal 7,5% Kadar Aspal 7.50% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW P1 P2 P3 0% 5.3 5.1 4.1 4.833 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 5.2 5.9 5.3 5.1 4.8 5.8 4.9 5.0 4.8 5.067 5.233 5.300 5.187 2.957333333 0.757333333 2.2 100% 5.4 5.3 5.8 5.500 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.31 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi df Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) 0.757 2.200 2.957 4 10 14 Kuadrat mean 0.189 0.220 F hitung F Tabel H0 0.861 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.31 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,861 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 70 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.3.3. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Densitas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) Data-data nilai porositas yang telah diperoleh dari pengujian marshall test disusun ke dalam tabel seperti berikut, kemudian dilakukan analisis varian (ANOVA) : Tabel 4.32 Data Nilai Densitas Kadar Aspal 6.50% 6,75% 7,0% 7,25% 7,5% Kadar Abu Vulkanik% 0 2.239 2.227 2.315 2.263 2.255 2.308 2.273 2.261 2.288 2.286 2.270 2.255 2.311 2.282 2.234 0.25 2.351 2.290 2.165 2.353 2.190 2.314 2.265 2.328 2.266 2.281 2.280 2.283 2.277 2.311 2.262 0.5 2.316 2.345 2.173 2.314 2.265 2.303 2.293 2.304 2.290 2.288 2.323 2.282 2.295 2.295 2.295 commit to user 0.75 2.309 2.266 2.325 2.300 2.290 2.323 2.311 2.334 2.279 2.273 2.319 2.328 2.273 2.319 2.328 1 2.351 2.292 2.309 2.321 2.337 2.297 2.335 2.289 2.329 2.299 2.370 2.295 2.327 2.364 2.312 71 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.33 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% Kadar Aspal 6.50% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 2.239 2.227 2.315 2.260 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 2.351 2.316 2.309 2.290 2.345 2.266 2.165 2.173 2.325 2.269 2.278 2.300 2.285 0.049790205 0.006582691 0.043207513 100% 2.351 2.292 2.309 2.317 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.34 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 0.007 0.043 0.050 4 10 14 Kuadrat mean 0.002 0.004 F hitung F Tabel H0 0.381 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.34 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,381 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 72 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,75% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.35 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% Kadar Aspal 6.75% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 2.263 2.255 2.308 2.275 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 2.353 2.314 2.300 2.190 2.265 2.290 2.314 2.303 2.323 2.286 2.294 2.304 2.295 0.022224785 0.003310586 0.018914199 100% 2.321 2.337 2.297 2.318 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.36 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 0.003 0.019 0.022 4 10 14 Kuadrat mean 0.001 0.002 F hitung F Tabel H0 0.438 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.36 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,75% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,438 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,75% tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 73 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,00% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.37 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,00% Kadar Aspal 7.00% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 2.273 2.261 2.288 2.274 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 2.265 2.293 2.311 2.328 2.304 2.334 2.266 2.290 2.279 2.286 2.296 2.308 2.296 0.00949415 0.003607151 0.005886999 100% 2.335 2.289 2.329 2.318 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.38 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,00% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 0.004 0.006 0.009 4 10 14 Kuadrat mean 0.001 0.001 F hitung F Tabel H0 1.532 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.38 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,532 ≤3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 74 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,25% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.39 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% Kadar Aspal 7.25% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 2.286 2.270 2.255 2.270 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 2.281 2.288 2.273 2.280 2.323 2.319 2.283 2.282 2.328 2.281 2.298 2.306 2.295 0.011694543 0.004923985 0.006770558 100% 2.299 2.370 2.295 2.321 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.40. Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 0.005 0.007 0.012 4 10 14 Kuadrat mean 0.001 0.001 F hitung F Tabel H0 1.818 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.40 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,25% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,818 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,25% tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 75 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.41 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% Kadar Aspal 7.50% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 2.311 2.282 2.234 2.276 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 2.277 2.295 2.273 2.311 2.295 2.319 2.262 2.295 2.328 2.283 2.295 2.306 2.299 0.013840456 0.006314552 0.007525904 100% 2.327 2.364 2.312 2.334 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.42 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 0.006 0.008 0.014 4 10 14 Kuadrat mean 0.002 0.001 F hitung F Tabel H0 2.098 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.42 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 2,098 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 76 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.3.4. Analisis Varian Kadar Aspal dengan Nilai Porositas pada Hot Rolled Sheet-Wearing Course (HRS-WC) Data-data nilai densitas yang telah diperoleh dari pengujian marshall test disusun ke dalam tabel seperti berikut: Tabel 4.43 Data Nilai Porositas Kadar Aspal 6.50% 6,75% 7,0% 7,25% 7,5% Kadar Abu Vulkanik % 0 7.944 8.448 4.847 6.633 6.966 4.755 5.876 6.388 5.242 5.007 5.674 6.297 3.601 4.810 6.816 0.25 3.552 6.071 11.184 3.142 9.852 4.739 6.426 3.827 6.392 5.425 5.437 5.324 5.254 3.805 5.874 0.5 5.236 4.035 11.091 4.951 6.991 5.405 5.488 5.003 5.613 5.325 3.902 5.602 4.700 4.706 4.709 0.75 5.716 7.466 5.056 5.769 6.159 4.804 4.971 4.005 6.263 6.188 4.295 3.890 3.609 3.083 6.134 commit to user 1 4.246 6.652 5.955 5.117 4.460 6.088 4.183 6.074 4.422 4.183 6.074 4.422 3.209 2.282 4.421 77 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.44 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,5% Kadar Aspal P1 P2 P3 6.50% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 7.944 8.448 4.847 7.080 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 3.552 5.236 5.716 6.071 4.035 7.466 11.184 11.091 5.056 6.935 6.787 6.079 6.500 77.21269633 4.68955904 72.52313729 100% 4.246 6.652 5.955 5.618 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.45 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 4.690 4 72.523 77.213 10 14 Kuadrat mean 1.172 F hitung F Tabel H0 0.162 3.478 terima 7.252 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.45 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 4,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,162 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 78 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 6,75% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.46 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 6,75% Kadar Aspal P1 P2 P3 6.75% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 6.633 6.966 4.755 6.118 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 3.142 4.951 5.769 9.852 6.991 6.159 4.739 5.405 4.804 5.911 5.782 5.577 5.722 33.43107631 1.40214629 32.02893002 100% 5.117 4.460 6.088 5.222 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.47 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 6,75% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 1.402 4 32.029 33.431 10 14 Kuadrat mean 0.351 F hitung F Tabel H0 0.109 3.478 terima 3.203 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.47 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 6,75% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,109 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 6,75% tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 79 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,00% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.48 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,00% Kadar Aspal P1 P2 P3 7.00% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 5.876 6.388 5.242 5.836 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 6.426 5.488 4.971 3.827 5.003 4.005 6.392 5.613 6.263 5.548 5.368 5.079 5.345 11.66994111 1.671222422 9.998718685 100% 4.183 6.074 4.422 4.893 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.49 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,00% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 1.671 4 9.999 11.670 10 14 Kuadrat mean 0.418 F hitung F Tabel H0 0.418 3.478 terima 1.000 Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.49 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,418 ≤3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 80 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,25% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.50 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,25% Kadar Aspal P1 P2 P3 7.25% Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW 0% 5.007 5.674 6.297 5.659 Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 5.425 5.325 6.188 5.437 3.902 4.295 5.324 5.602 3.890 5.396 4.943 4.791 5.137 9.30315194 1.668124049 7.635027891 100% 4.183 6.074 4.422 4.893 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.51 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,25% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 1.668 7.635 9.303 4 10 14 Kuadrat mean 0.417 0.764 F hitung F Tabel H0 0.546 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.51 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,25% yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 0,546 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,25% tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 81 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Perhitungan ANOVA untuk nilai flow pada kadar aspal 7,5% dengan perlakuan masing-masing kadar abu vulkanik dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 4.52 Perhitungan Variasi Antar dan Dalam Perlakuan pada Kadar Aspal 7,5% Kadar Aspal 7.50% P1 P2 P3 Xn rata2 Xrata2 Vtotal VB VW Kadar Abu Vulkanik % 25% 50% 75% 5.254 4.700 3.609 3.805 4.706 3.083 5.874 4.709 6.134 4.978 4.705 4.275 4.467 21.37993289 6.233088923 15.14684397 0% 3.601 4.810 6.816 5.076 100% 3.209 2.282 4.421 3.304 Hasil analisis varian dapat dilihat dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.53 Hasil Analisis Varian Kadar Aspal 7,5% dengan Perlakuan MasingMasing Kadar Abu Vulkanik Variasi Antar Perlakuan (VB) Di dalam Perlakuan (VW) Total (V) df 6.233 15.147 21.380 4 10 14 Kuadrat mean 1.558 1.515 F hitung 1.029 F Tabel H0 3.478 terima Hasil dari nilai F hitung pada Tabel 4.53 pada masing-masing perlakuan abu vulkanik dalam kadar aspal 7,5 % yaitu Fhitung ≤ Ftabel yaitu F abu = 1,029 ≤ 3,478 maka H0 diterima pada tingkat signifikansi 0,05 artinya penggantian filler abu vulkanik pada campuran dengan kadar aspal 7,5 % tidak menyebabkan perubahan nilai flow secara nyata. commit to user 82 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Berikut ini disajikan rekapitulasi hasil anova pengaruh penggunaan filler abu vulkanik Merapi dengan berbagai kadar aspal : Tabel 4.54 Rekapitulasi Hasil Anova Kadar Aspal 6,5% 6,75% 7,0% 7,25% 7,5% STABILITAS Terima Terima Terima Terima Tolak FLOW Terima Terima Terima Terima Terima DENSITAS Terima Terima Terima Terima Terima POROSITAS Terima Terima Terima Terima Terima Parameter 4.4. Hasil Perhitungan Kadar Aspal Optimum Hasil pengujian marshall meliputi nilai stabilitas, flow, porositas, densitas dan marshall quotient. Rekapitulasi hasil dari nilai tersebut dapat dilihat di tabel 4.9 Dari data-data nilai masing-masing di tampilkan juga dengan grafik hubungan antara kadar aspal dengan densitas, porositas, stabilitas, flow dan Marshall Quotient. Setiap grafik dibuat garis batas-batas persyaratan. commit to user 83 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.4.1. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Stabilitas Grafik hubungan antara stabilitas dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar filler abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 4.1. 900 Abu Vulkanik 0% Abu Vulkanik 25% 800 Abu Vulkanik 50% Stabilitas (kg) 700 Abu Vulkanik 75% Abu Vulkanik 100% 600 500 400 300 6.5 6.75 7 7.25 7.5 y = -1172.x2 + 16320x - 56107 R² = 0.910 y = -1013.x2 + 14132x - 48544 R² = 0.833 y = -1035.x2 + 14448x - 49626 R² = 0.792 y = -998x2 + 13949x - 47962 R² = 0.714 y = -1009.x2 + 14134x - 48684 R² = 0.749 Kadar Aspal (%) Gambar 4.1. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi Stabilitas adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban yang bekerja tanpa perubahan bentuk. Nilai stabilitas juga menunjukkan besarnya kemampuan perkerasan untuk menahan deformasi akibat beban lalu lintas yang bekerja. Dari nilai stabilitas yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dan variasi kadar filler abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikkan nilai stabilitasnya namun stabilitas akan turun jika sudah mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus menurun seiring penambahan kadar aspal hal ini dikarenakan campuran yang mengandung kadar aspal yang berlebih akan mengalami bleeding sehingga kemampuan perkerasan jalan dalam menerima beban lalu lintas akan turun. commit to user perpustakaan.uns.ac.id 84 digilib.uns.ac.id Contoh perhitungan regresi polynomial untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut : y = -1172x2 + 16320x - 56107 y2 = 0 0 = -2344 x + 16320 2234 x = 16320 X = 6,96 % Jadi kadar aspal optimum adalah 6,96 % dari berat total campuran. y = -1172x2 + 16320x - 56107 Stabilitas = -1172 (6,96)2 + 16320 (6,96) – 56107 = 706,65 kg Untuk kadar aspal optimum pada campuran aspal dengan menggunakan filler abu vulkanik dan nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat dilihat Tabel 4.26. Sehingga diperoleh kadar aspal optimum untuk campuran dengan kadar filler abu vulkanik 0% terletak pada 6,96 %, untuk campuran dengan kadar filler abu vulkanik 25% terletak pada 6,98 %, untuk campuran dengan kadar filler abu vulkanik 500% terletak pada 6,98 %, untuk campuran dengan kadar filler abu vulkanik 75% terletak pada 6,99 %, untuk campuran dengan kadar filler abu vulkanik 100% terletak pada 7,00 %. Dari Gambar 4.3 di atas menunjukkan bahwa penggunaan perbedaan campuran aspal memberikan pengaruh yang sangat besar terhadap nilai stabilitas campuran. Dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum sebesar 6,96% ; 6,98% ; 6,98% ; 6,99% dan 7,00% diperoleh nilai stabilitas untuk campuran HRS-WC menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai stabilitas yang kecil yaitu sebesar 706,65 kg, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 25% mempunyai nilai stabilitas yang lebih besar yaitu sebesar 743,62 kg, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50% mempunyai nilai stabilitas sebesar 795,43 kg, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai stabilitas sebesar 779,13 to user kg, untuk campuran HRS-WC commit yang menggunakan filler abu vulkanik 100% 85 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id mempunyai nilai stabilitas sebesar 813,02 kg. Semakin tinggi kadar filler abu vulkanik maka nilai stabilitas akan semakin naik. Spesifikasi Bina Marga untuk stabilitas adalah minimal 800 kg. Berdasarkan spesifikasi tersebut maka nilai stabilitas untuk campuran dengan kadar abu vulkanik 100% memenuhi syarat Bina Marga sehingga penggantian abu batu dengan abu vulkanik dapat digunakan. Dibandingkan dengan penelitian sebelumnya oleh Jamil A. Naji dan Ibrahim M. Asi dengan menggunakan filler abu vulkanik di Yaman, didapat bahwa hanya dengan penggantian kadar filler sebesar 10 % telah mencapai hasil yang optimal. Perbedaan kadar filler yang sangat mencolok pada kedua penelitian di atas disebabkan karena perbedaan keadaan alam pada kedua daerah asal penghasil abu vulkanik. Penelitian yang pertama, abu vulkanik yang digunakan adalah abu vulkanik yang berasal dari pegunungan di Yaman. Iklim yang cukup ekstrim dibandingkan dengan di Indonesia akan mempengaruhi keadaan alam sehingga menyebabkan perbedaan unsur pembentuk (kandungan kimia) abu vulkanik. Hal ini bisa saja disebabkan karena kandungan silika abu vulkanik Yaman lebih besar daripada abu vulkanik Merapi. Sehingga hanya dengan kadar 10% saja sudah memberikan hasil yang optimal dibanding pada penelitian ini. commit to user 86 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.4.2. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Flow Grafik hubungan antara flow dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar filler abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 4.2. Abu Vulkanik 0% 6.00 Abu Vulkanik 25% 5.50 Abu Vulkanik 50% 5.00 Flow (mm) Abu Vulkanik 75% 4.50 Abu Vulkanik 100% 4.00 3.50 3.00 2.50 6.5 6.75 7 7.25 Kadar Aspal (%) 7.5 y = 0.84x - 1.36 R² = 0.853 y = 0.993x - 2.236 R² = 0.886 y = 0.906x - 1.46 R² = 0.887 y = 0.92x - 1.426 R² = 0.892 y = 1.2x - 3.346 R² = 0.898 Gambar 4.2. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Flow menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi Nilai flow menyatakan besarnya deformasi yang terjadi pada suatu lapis keras akibat beban lalu lintas. Suatu campuran dengan nilai flow tinggi akan cenderung lembek, sehingga mudah berubah bentuk jika menerima beban. Sebaliknya jika nilai flow rendah maka campuran menjadi kaku dan mudah retak jika menerima beban yang melampaui daya dukungnya. Nilai flow dipengaruhi beberapa faktor, yaitu kadar aspal, penetrasi aspal, suhu, gradasi dan jumlah pemadatan. Dari nilai flow yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik di atas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai kelelehannya, besarnya kenaikan nilai kelelehan itu sendiri seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan semakin besar kadar aspal maka semakin besar nilai kelelehannya.commit to user 87 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Contoh perhitungan regresi linier untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut : y = 0,84x - 136 dengan memasukkan nilai OBC yang telah didapat dari perhitungan sebelumnya pada campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% sebesar 6,96%, maka : y = 0,84x – 136 Flow = 0,84 (6,96) – 136 = 4,49 mm Dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum sebesar 6,96% ; 6,98% ; 6,98% ; 6,99% dan 7,00% diperoleh nilai flow untuk campuran HRS-WC menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai flow yang kecil yaitu sebesar 4,49 mm, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 25% mempunyai nilai flow yang lebih besar yaitu sebesar 4,69 mm, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50% mempunyai nilai flowsebesar 4,86 mm, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai flow sebesar 5,00 mm, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 100% mempunyai nilai flow sebesar 5,06 mm. Semakin tinggi kadar filler abu vulkanik maka nilai flow akan semakin naik. Hal ini dikarenakan dengan penambahan kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik menyebabkan campuran cenderung lembek, sehingga tingkat kekerasan aspal menjadi kecil dan bersifat elastis. Campuran aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik juga memiliki titik lembek yang semakin rendah. Ini berarti keelastisan aspal semakin meningkat, sehingga memungkinkan terjadinya deformasi. Spesifikasi Bina Marga untuk flow adalah minimal 3 mm. Berdasarkan spesifikasi tersebut maka nilai flow untuk campuran dengan berbagai kadar abu vulkanik memenuhi syarat Bina Marga sehingga penggantian abu batu dengan abu vulkanik dapat digunakan. commit to user 88 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.4.3. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Densitas Grafik hubungan antara densitas dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar filler abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 4.3. Abu Vulkanik 0% 2.35 2.34 Abu Vulkanik 25% Densitas (gr/cc) 2.33 Abu Vulkanik 50% 2.32 Abu Vulkanik 75% 2.31 Abu Vulkanik 100% 2.30 2.29 y = 0.010x + 2.198 R² = 0.398 y = 0.009x + 2.212 R² = 0.306 y = 0.015x + 2.185 R² = 0.559 2.28 2.27 2.26 2.25 6.5 6.75 7 7.25 7.5 Kadar Aspal (%) y = 0.009x + 2.242 R² = 0.861 y = 0.019x + 2.189 R² = 0.637 Gambar 4.3. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Densitas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi Nilai kepadatan (densitas) menunjukkan besarnya derajad kepadatan suatu campuran yang telah dipadatkan. Campuran dengan nilai densitas yang tinggi akan mampu menahan beban yang lebih besar jika dibandingkan dengan campuran dengan nilai densitasnya lebih kecil. Dari nilai densitas yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi filler abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai kepadatannya , besarnya kenaikan nilai kepadatan itu sendiri seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar aspal maka semakin besar nilai kepadatannya. Contoh perhitungan regresi linier untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut : commit to user y = 0,010x +2,198 perpustakaan.uns.ac.id 89 digilib.uns.ac.id dengan memasukkan nilai OBC yang telah didapat dari perhitungan sebelumnya pada campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% sebesar 6,96%, maka : y = 0,010x +2,198 Porositas = 0,010 (6,96) +2,198 = 2,27% Dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum sebesar 6,96% ; 6,98% ; 6,98% ; 6,99% dan 7,00% diperoleh nilai densitas untuk campuran HRS-WC menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai densitas yang besar yaitu sebesar 2,27%, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 25% mempunyai nilai densitas yang lebih besar yaitu sebesar 2,27%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50% mempunyai nilai densitas s sebesar 2,29%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai densitas sebesar 2,30%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 100% mempunyai nilai densitas sebesar 2,32%. Penggunaan perbedaan campuran kadar aspal dan kadar filler abu vulkanik memberikan pengaruh terhadap nilai densitas yaitu nilai densitas semakin naik seiring bertambahnya campuran kadar aspal dan kadar filler abu vulkanik. Campuran HRS pada kadar aspal optimum menggunakan kadar filler abu vulkanik 100% mempunyai nilai densitas yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran HRS yang menggunakan kadar filler abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100% mempunyai nilai densitas yang semakin rendah. Hal ini dikarenakan campuran aspal menjadi encer dan menyebabkan gaya adhesi antar batuan dengan aspal menjadi berkurang. Akibatnya ikatan menjadi renggang dan menyebabkan campuran kurang merata dan rongga yang terjadi dalam campuran semakin besar, sehingga campuran HRS dengan menggunakan filler abu vulkanik memiliki tingkat kepadatan yang kurang baik. Spesifikasi porositas menurut DPU, 2005 adalah minimal 2 gr/cc. Nilai densitas untuk semua campuran dengan kadar variasi kadar aspal dan filler abu vulkanik commit to user memenuhi syarat DPU, 2005. 90 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.4.4. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Porositas Grafik hubungan antara porositas dengan kadar aspal pada campuran HRS kadar filler abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 4.4. 8.0 Abu Vulkanik 0% Abu Vulkanik 25% Abu Vulkanik 50% Abu Vulkanik 75% 0% Abu Vulkanik 100% Linear (Abu Vulkanik 0%) Linear (Abu Vulkanik 25%) Linear (Abu Vulkanik 50%) Linear (Abu Vulkanik 75%) Linear (Abu Vulkanik 0%) 7.5 7.0 Porositas (%) 6.5 6.0 5.5 5.0 y = -1.786x + 18.46 R² = 0.920 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 6.5 6.75 7 7.25 Kadar Aspal (%) 7.5 y = -1.772x + 18.15 R² = 0.894 y = -2.001x + 19.52 R² = 0.929 y = -1.757x + 17.46 R² = 0.993 y = -2.181x + 19.95 R² = 0.931 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Porositas menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi Porositas adalah prosentase pori atau rongga udara yang terdapat dalam suatu campuran. Nilai porositas juga menunjukkan banyaknya rongga yang terdapat dalam campuran. Dari nilai porositas yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menurunkan nilai porositas, penurunan nilai porositas itu sendiri akan turun seiring dengan besarnya kadar aspal yang ditambahkan. Semakin besar kadar aspal maka semakin kecil nilai porositasnya. Contoh perhitungan regresi linier untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan commit to user menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut : perpustakaan.uns.ac.id 91 digilib.uns.ac.id y = -1,786x – 18,46 dengan memasukkan nilai OBC yang telah didapat dari perhitungan sebelumnya pada campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% sebesar 6,96%, maka : y = -1,786x – 18,46 Porositas = -1,786 (6,96) – 18,46 = 6,03% Dengan memasukkan nilai kadar aspal optimum sebesar 6,96% ; 6,98% ; 6,98% ; 6,99% dan 7,00% diperoleh nilai porositas untuk campuran HRS-WC menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai porositas yang besar yaitu sebesar 6,03%, sedangkan untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 25% mempunyai nilai porositas yang lebih besar yaitu sebesar 5,79%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 50% mempunyai nilai porositas sebesar 5,55%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 75% mempunyai nilai porositas sebesar 5,18%, untuk campuran HRS-WC yang menggunakan filler abu vulkanik 100% mempunyai nilai porositas sebesar 4,67%. Penggunaan kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik yang berbeda dalam campuran sangat berpengaruh terhadap nilai porositas dari suatu campuran itu sendiri. Semakin tinggi kadar aspal dengan variasi kadar filler abu vulkanik semakin tinggi pula nilai porositasnya. Untuk campuran HRS menggunakan campuran aspal dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% mempunyai nilai porositas yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran HRS yang menggunakan campuran aspal dengan menggunakan filler abu vulkanik 25%, 50%, 75%, dan 100%, mempunyai nilai porositas semakin rendah. Spesifikasi porositas menurut DPU, 2005 adalah minimal 3% dan maksimal 6%. Nilai porositas untuk semua campuran dengan kadar variasi kadar aspal dan filler abu vulkanik memenuhi syarat DPU, 2005 kecuali pada kadar filler abu vulkanik 0%. Hal ini dapat terjadi karena pada HRS menggunakan agregat gap-graded, dimana dalam gradasi tersebut mempunyai kecenderungan mengarah pada kondisi commit to user memiliki rongga udara yang lumayan besar disebabkan karena adanya 92 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id penggunaan prosentase agregat yang besar sehingga volume ikatan antar butiran juga menjadi besar. Disamping itu juga dalam penggunaan kadar aspal yang tinggi menyebabkan campuran menjadi encer sehingga menyebabkan berkurangnya gaya adhesi antar batuan dengan aspal. berarti banyak rongga yang terjadi dalam campuran tersebut yang kemungkinan disebabkan oleh agregat kasar yang saling interconnected dan pecah karena proses pemadatan yang tidak sempurna. Sehingga campuran akan kurang kedap terhadap udara dan air. Adanya pori-pori ataupun celah pada perkerasan HRS memungkinkan air masuk ke dalam perkerasan. Akibatnya ikatan menjadi renggang dan menimbulkan pori-pori di sela ikatan tersebut sehingga semakin mudahnya selimut aspal beroksidasi dengan udara dan menjadi getas dan durabilitas menurun. commit to user 93 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.4.5. Pengaruh Variasi Campuran Kadar Aspal dan Kadar Filler Abu Vulkanik terhadap Marshall Quotient 180 Abu Vulkanik 0% Abu Vulaknik 25% 170 Abu Vulkanik 50% Abu Vulkanik 75% 160 Abu Vulkanik 100% 150 Poly. (Abu Vulkanik 0%) Poly. (Abu Vulaknik 25%) 140 Poly. (Abu Vulkanik 50%) Poly. (Abu Vulkanik 75%) 130 Poly. (Abu Vulkanik 100%) 120 y = -225.1x2 + 3112x - 10598 R² = 0.917 110 y = -183.1x2 + 2527.x - 8562. R² = 0.833 100 y = -182.4x2 + 2519.x - 8544. R² = 0.809 y = -182.3x2 + 2522.x - 8567. R² = 0.707 90 80 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 y = -151x2 + 2078.x - 6992. R² = 0.767 Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient menggunakan Filler Abu Vulkanik Merapi Contoh perhitungan regresi polynomial untuk kadar campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% adalah sebagai berikut : y = -225.1x2 + 3112x - 10598 dengan memasukkan nilai OBC yang telah didapat dari perhitungan sebelumnya pada campuran aspal 6,5% dengan menggunakan filler abu vulkanik 0% sebesar 6,96%, maka : y = -225.1x2 + 3112x - 10598 MQ = -225.1 (6,96)2 + 3112 (6,96) -10598 = 157,82 kg/mm commit to user 94 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id Marshall Quotien (MQ) merupakan hasil bagi dari stabilitas dengan kelelahan yang digunakan sebagai pendekatan terhadap tingkat kekakuan atau fleksibilitas campuran. Nilai Marshall Quotient yang tinggi menunjukkan kekakuan dari perkerasan dan berakibat mudah timbul retak - retak (cracking). Sebaliknya jika nilai Marshall Quotient yang rendah menunjukkan campuran terlalu plastis/fleksibel yang akan berakibat perkerasan mudah mengalami deformasi pada waktu menerima beban lalu – lintas. Dari nilai MQ yang didapat dari berbagai campuran kadar aspal dengan variasi kadar abu vulkanik diatas menunjukan bahwa dengan penambahan kadar aspal akan menaikan nilai MQ nya namun MQ akan turun jika sudah mencapai nilai kadar aspal optimum dan akan terus menurun seiring penambahan kadar aspal. Penggantian filler abu vulkanik pada campuran HRS menyebabkan Marshall Quotientnya semakin rendah. Untuk campuran HRS pada kadar aspal optimum menggunakan abu vulkanik 100% mempunyai nilai MQ yang paling tinggi, sedangkan untuk campuran HRS yang menggunakan kadar filler 0%, 25%, 50% dan 75% mempunyai nilai MQ yang semakin rendah . Hal ini dikarenakan penggantian filler menggunakan abu vulkanik membuat campuran menjadi lembek sehingga mudah mengalami deformasi. commit to user 95 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 4.5. Hubungan Kadar Aspal Optimum Campuran HRS-WC menggunakan Filler Abu Vulkanik dengan Parameter Marshall Untuk nilai Marshall properties yang lain dihitung seperti contoh diatas dan dapat dilihat Tabel 4.54 Tabel 4.55 Hasil Uji Marshall HRS-WC dengan Pengganti Filler Abu Vulkanik KAO Stabilitas Flow Porositas Densitas (%) Abu Vulkanik 0% 6.962 Abu Vulkanik 25% 6.975 Abu Vulkanik 50% 6.980 Abu Vulkanik 75% 6.988 Abu Vulkanik 100% 7.004 Batas DPU 2005 ( Kg ) 706.652 743.617 795.426 779.133 813.016 ( mm ) 4.488 4.690 4.864 5.003 5.059 (%) 6.025 5.790 5.554 5.181 4.674 ( gr/ cm³) 2.268 2.275 2.290 2.305 2.322 Marshall Quotient ( kg/mm ) 157.82 156.91 153.04 155.55 157.15 ≥800 ≥3 3-6 ≥2 ≥250 Kadar Campuran Dari tabel spesifikasi di atas dapat diketahui bahwa nilai karakteristik Marshall untuk kadar abu vulkanik 100% masih memenuhi persyaratan sesuai Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, DPU 2005, kecuali pada parameter Marshall Quotient. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian penggantian filler menggunakan abu vulkanik Merapi maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari hasil pengujian dan pemeriksaan kandungan kimia dan berat jenis abu vulkanik, didapat hasil dalam 3 kategori kandungan, yaitu: SiO2+Al2O3+Fe2O3 sebesar 89,2105% > 70% (batas), MgO sebesar 0,4297% < 5% (batas), dan H2O sebesar 0,2749% < 3% (batas). Abu vulkanik Merapi mempunyai berat jenis sebesar 3,021 kg/L > 2,75 kg/L serta lolos saringan 200. Sehingga telah memenuhi syarat sebagai filler. 2. Penggantian filler abu vulkanik Merapi pada perkerasan HRS-WC tidak menyebabkan perubahan nilai karakteristik Marshall kecuali pada parameter stabilitas dengan kadar aspal 7,5%. 3. Kadar filler abu vulkanik sebesar 100% dengan kadar aspal optimum 7,0% merupakan campuran yang paling optimal pada HRS-WC. Ditinjau dari karakteristik Marshall pada kondisi KAO, campuran tersebut memenuhi spesifikasi DPU 2005, kecuali pada nilai Marshall Quotient-nya (MQ). Dengan nilai stabilitas 813,016 kg ≥ 800 kg (batas), nilai flow 5,059 mm ≥ 3 mm (batas), nilai densitas 2,322 gr/cm3 ≥ 2 gr/cm3 (batas), dan nilai porositas 4,674% dengan batas 3-6%. Sementara nilai Marshall Quotient yang didapat sebesar 133,870 kg/mm, sedangkan batas syarat yang memenuhi ≥ 250 kg/mm. 5.2. 1. Saran Perlu dikembangkan suatu penelitian dengan penggunaan kadar filler abu vulkanik dengan variasi lain, misal : abu vulkanik-abu sekam padi commit to user 96 97 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id 2. Perlu adanya penelitian peninjauan karakteristik Marshall campuran HRS-WC dengan variasi kadar abu vulkanik Merapi sebagai filler pada jenis perkerasan lainnya selain perkerasan HRS-WC. commit to user
