INVESTIGASI SIFAT KEPADATAN DAN DAYA DUKUNG BAHAN RAP (RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT) BERGRADASI DBM (DENSE BITUMEN MACADAM)

Transkripsi

1 INVESTIGASI SIFAT KEPADATAN DAN DAYA DUKUNG BAHAN RAP (RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT) BERGRADASI DBM (DENSE BITUMEN MACADAM) Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : RAGIL FITRIYANTO NIM : D Kepada PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016 i

2 ii

3 iii

4 iv

5 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb Alhamdulillah puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-nya, sehingga dapat terselesaikan penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dengan judul INVESTIGASI SIFAT KEPADATAN DAN DAYA DUKUNG BAHAN RAP (RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT) BERGRADASI DBM (DENSE BITUMEN MACADAM). Tugas akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada: 1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Unversitas Muhammadiyah Surakarta. 2) Bapak Dr. Mochamad Solikin selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3) Ibu Senja Rum Harnaeni, S.T, M.T. selaku pembimbing utama yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang bermanfaat bagi penyusun. 4) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T, Ph.D, selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang bermanfaat bagi penyusun. 5) Bapak Ir. H. Agus Riyanto, M.T selaku penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang bermanfaat dalam bagi penyusun. 6) Bapak Ahmad Karim Fatchan, Ir., M.T selaku pembimbing akademik yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang bermanfaat dalam kelancaran proses penyusunan Tugas Akhir ini. 7) Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8) Jajaran staf Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu bagi kelancaran Tugas Akhir ini. v

6 9) Bapak, Ibu, dan Kakak tercinta yang selalu memberikan do a dan dorongan baik material maupun spiritual, maaf jika selama ini sering mengecewakan. 10) Mada, Iis, Nadia, Isyak, Jodi, Erwin, Beny, Diky yang sudah mau repot-repot membantu dalam segala hal mulai dari awal, persiapan seminar, dan sampai terselesaikannya Tugas Akhir ini untuk menyelesaikan jenjang S-1 ini. 11) Andri Setyawan selaku temen kelompok di Tugas Akhir ini yang selalu bersama dan membantu dari awal sampai akhir terselesaikannya Tugas Akhir ini untuk menyelesaikan jenjang S-1 ini. 12) Semua teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2011 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuannya dalam proses menyelesaikan Tugas Akhir baik dorongan semangat, bantuan dalam praktikum maupun do a hingga terselesaikannya jenjang S-1 ini. 13) Mas Joko dan Mbak Uut yang menemani keseharian di laboratorium selama proses penelitian. 14) Mas rois, Mas hari, Nafis, Ambon dan Warga Candi Baru yang telah memberikan semangat, masukan, hiburan, dan membantu dalam kelancaran tugas akhir ini. 15) Kakak, adik, dan temen-temen IMAPASS (Ikatan Mahasiswa Pekalongan Se- Surakarta) yang telah memberikan semangat, masukan, hiburan, dan membantu dalam kelancaran tugas akhir ini. 16) Semua pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin. Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat mebangun penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Wassalamu alaikum Wr. Wb Surakarta, 13 Oktober 2016 Penyusun vi

7 MOTTO Karena itu, ingatlah kamu kepada-ku niscaya Aku ingat (pula) kepadamu, dan bersyukurlah kepada-ku, dan janganlah kamu mengingkari (nikmat)-ku. (QS. Al-Baqarah : 152) Kebenaran tidak akan membuatmu mendapatkan banyak teman, tetapi kebenaran akan membuatmu mendapatkan teman yang tepat. (H.R Bukhori-Muslim) Untuk menyelesaikan masalah melihat suatu masalah jangan dari sudut pandang saja tapi lihatlah semua sudut pandang. Sama halnya seperti gambar teknik aja lihat gambar dari pandangan atas depan samping atau isometric. (Ragil Fitriyanto) Keluargamu adalah alasan bagi kerja kerasmu, maka janganlah sampai engkau menelantarkan mereka karena kerja kerasmu. (Mario Teguh) Tuhan menciptakan mata kita di depan karena kita harus terus melihat ke depan, bukan ke belakang dan terpaku pada masa lalu. (Mario Teguh) Bekerja adalah berjuang. Berjuang adalah cinta kasih. Cinta kasih adalah pengorbanan. Pengorbanan adalah dedikasi hidup. Maka bekerja adalah dedikasi hidup kita selama di dunia. (Putri Werdhi Prastiti) vii

8 PERSEMBAHAN Saya persembahkan Tugas Akhir ini untuk : Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW. Keluarga kecilku, Bapak dan Ibuku tercinta terima kasih atas pengorbanan kalian dalam mendidik saya hingga sekarang dengan penuh kasih sayang dan keikhlasan. Terima kasih pula telah menyemangati, mendukung, membiayai, mendo akan serta memberikan perhatian demi terselesaikannya Tugas Akhir ini. Kakak-kakak aku yang telah menyemangati dan mendo akan meskipun Ragil yang selalu meminta uang jajan. Agama, bangsa, negara serta almamater dan semua pihak yang telah membantu. viii

9 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL i LEMBAR PENGESAHAN ii LEMBAR PERSETUJUAN iii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR iv KATA PENGANTAR v MOTTO vii PERSEMBAHAN viii DAFTAR ISI ix DAFTAR TABEL xii DAFTAR GAMBAR xiii DAFTAR LAMPIRAN xiv DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN xv DAFTAR SIMBOL xvii ABSTRAKSI xviii ABSTRACT xix BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang 1 B. Rumusan Masalah 2 C. Tujuan Penelitian 3 D. Manfaat Penelitian 3 E. Batasan Masalah 3 F. Keaslian Penelitian 4 G. Persamaan dan Perbedaan dengan Penelitian Sebelumnya 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) 6 B. Gradasi Agregat 6 C. DBM (Dense Bitumen Macadam) 7 D. Penelitian Sejenis 11 ix

10 BAB III LANDASAN TEORI A. Hubungan Gradasi dengan Kepadatan 13 B. Hubungan Gradasi dengan CBR 14 C. Pengujian Kepadatan di Laboratorium Uji standard compaction test Uji modified compaction test 17 D. Pengujian California Bearing Ratio (CBR) 18 BAB IV METODE PENELITIAN A. Umum 20 B. Bahan dan Material 20 C. Peralatan Penelitian Peralatan untuk pengujian proctor Peralatan untuk pengujian CBR 21 D. Tahapan Penelitian 21 E. Bagan Alir Penelitian 23 F. Pelaksanaan Penelitian Standard compaction test Modified compaction test Pengujian CBR (California Bearing Ratio) 25 BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pemeriksaan Mutu Bahan Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan RAP dan Agregat Baru Pemeriksaan abrasi Pemeriksaan analisa saringan 30 B. Pemeriksaan Kepadatan Pemeriksaan standard compaction test Pemeriksaan modified compaction test 33 C. Pengujian California Bearing Ratio (CBR) 36 D. Analisis Perbandingan Nilai Kepadatan dan Daya Dukung Bahan RAP dan Bahan Agregat Baru 38 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN x

11 A. Kesimpulan 40 B. Saran 41 PENUTUP DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Tabel I.1. Keaslian Penelitian 5 Tabel II.1. Gradasi Agregat Untuk DBM (Dense Bitumen Macadam) 8 Tabel II.2. Gradasi Agregat Untuk Campuran Aspal 11 Tabel III.1. Ukuran Standard Compaction Test 15 Tabel III.2. Ukuran Modified Compaction Test 17 Tabel V.1. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis RAP 27 Tabel V.2. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Baru 28 Tabel V.3. Nilai Berat Jenis Gabungan 28 Tabel V.4. Hasil Pemeriksaan Abrasi 29 Tabel V.5. Hasil Pemeriksaan Gradasi Rekayasa 30 Tabel V.6. Hasil Pemeriksaan Kepadatan RAP dan Agregat Baru (Standard Proctor) 31 Tabel V.7. Hasil Pemeriksaan Kepadatan RAP dan Agregat Baru (Modified Proctor) 34 Tabel V.8. Hasil Pengujian CBR RAP dan Agregat Baru (Unsoaked) 37 xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar II.1. Kontruksi Lapisan Pondasi Atas (Base), Lapisan Pengikat (Binder Course) dan Lapisan Permukaan (Wearing Course) 9 Gambar III.1. Grafik Hubungan Kadar Air dan Berat Volume Kering 16 Gambar III.2. Grafik Hubungan Penetrasi dan Beban 19 Gambar IV.1. Bagan Alir Penelitian 23 Gambar V.1. Material RAP dan Agregat Baru 28 Gambar V.2. Grafik Gradasi Rekayasa 30 Gambar V.2. Grafik Kepadatan RAP (Standar Proctor) 32 Gambar V.3. Grafik Kepadatan Agregat Baru (Standard Proctor) 32 Gambar V.4. Grafik Kepadatan RAP (Modified Proctor) 34 Gambar V.5. Grafik Kepadatan Agregat Baru (Modified Proctor) 35 Gambar V.6. Grafik CBR RAP Unsoaked 37 Gambar V.7. Grafik CBR Agregat Baru Unsoaked 37 xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Hasil Pemeriksaan Mutu dan Bahan I.1. Berat Jenis dan Penyerapan RAP I.2. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Baru I.3. Abarasi atau Los Ageles RAP I.3. Abarasi atau Los Ageles Agregat Baru I.4. Gradasi Rekayasa Lampiran II. Hasil Pengujian Kepadatan II.1. Pemeriksaan Pemadatan RAP (Standard Proctor) II.2. Pemeriksaan Pemadatan Agregat Baru (Standard Proctor) II.3. Pemeriksaan Pemadatan RAP (Modified Proctor) II.4. Pemeriksaan Pemadatan Agregat Baru (Modified Proctor) Lampiran III. Hasil Pengujian CBR (California Bearing Ratio) III.1. Pemeriksaan CBR Material RAP (10 pukulan) III.2. Pemeriksaan CBR Material RAP (30 pukulan) III.3. Pemeriksaan CBR Material RAP (65 pukulan) III.4. Pemeriksaan CBR Material Agregat Baru (10 pukulan) III.5. Pemeriksaan CBR Material Agregat Baru (30 pukulan) III.6. Pemeriksaan CBR Material Agregat Baru (65 pukulan) Lampiran IV. Lembar Konsultasi Dosen Pembimbing xiv

15 DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN AASHTO : The American Associaton of State Highway and Transportation Official AC-BC : Asphalt Concrete-Bearing Course AC-base : Asphalt Concrete-Base AC-WC : Asphalt Concrete-Wearing Course ASTM : American Standard Testing and Material B : berat sampel setelah di uji yang tertahan saringan no. 12 Bj : Berat sampel kering permukaan Bk : Berat sampel kering oven Ba : Berat uji kering permukaan di dalam air CBR : California Bearing Ratio Cc : Coefficient of Curvature Cu : Coefficient of Uniformity cm 3 : Centimeter Cubic D : Ukuran saringan terbesar d : Ukuran saringan dm 3 : Decimeter Cubic DPU : Dinas Pekerjaan Umum DBM : Dense Bitumen Macadam D 10 : diameter butiran pada persen lolos 10% D 30 : diameter butiran pada persen lolos 30% D 60 : diameter butiran pada persen lolos 60% gr : Gram HRS : Hot Rolled Sheet HRS-Base : Hot Rolled Sheet-Base HRSS : Hot Rolled Sand Sheet Inch : Inchi LA : Los Angeles Kab : Kabupaten xv

16 Kg : Kilogram kn : Kilo Newton mm : Milimeter m 3 no. : Meter cubic : Nomor PANTURA: Pantai Utara RAP : Reclaimed Asphalt Pavement SMA : Split Mastic Asphalt SNI : Standart Nasional Indonesia SSD : Saturated Surface Dry SE : Sand Equivalent SS : Sand Sheet ZAV : Zero Air Void xvi

17 DAFTAR SIMBOL C : Derajat Celcius % : Persen Ø : Diameter : Inchi < : Kurang dari > : Lebih dari w : Kadar Air γ b γ d : Berat volume basah : Berat volume kering xvii

18 INVESTIGASI SIFAT KEPADATAN DAN DAYA DUKUNG BAHAN RAP (RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT) BERGRADASI DBM (DENSE BITUMEN MACADAM) ABSTRAKSI Perkerasan jalan merupakan salah satu perkerasan yang banyak digunakan di Indonesia, karena mudah didapat, efisien dan nyaman bagi pengguna transportasi, untuk itu diperlukan perencaanaan jalan dengan baik. Pada hal ini suatu perkerasan jalan didesain dengan umur rencana tertentu, jadi dengan umur rencana yang sudah di perkirakan maka dalam waktu tertentu suatu perkerasan jalan akan mengalami kerusakan. Kerusakan di perkerasan jalan disebut dengan RAP (Reclaimed Asphalt Pavement). Pemanfaatan RAP salah satu solusi untuk mengatasi permasalahan jalan. Tujuan penelitian yaitu memanfaatkan bahan daur ulang aspal dan mengetahui nilai kepadatan serta daya dukung bahan RAP dan agregat baru menggunakan gradasi DBM (Dense Bitumen Macadam), kemudian dibandingkan dengan nilai kepadatan dan daya dukung agregat baru dengan gradasi yang sama. Penelitian ini menggunakan metode uji laboratorium. Bahan yang digunakan adalah bahan RAP yang berasal dari PANTURA Tegal Jawa Tengah. Pada penelitian ini memiliki beberapa pemeriksaan bahan RAP dan agregat baru yaitu gradasi saringan, berat jenis, tes abrasi. Setelah itu membuat benda uji bahan RAP dan agregat baru dengan menggunakan gradasi DBM untuk kepadatan Proctor, pengujian tersebut menggunakan Standard Proctor dan Modfied Proctor. Pada penelitian ini hasil kadar air optimum dan berat isi kering maksimum dari Modified Proctor tersebut digunakan untuk pembuatan benda uji CBR, dari pengujian CBR didapatkan nilai daya dukung material. Berdasarkan analisis sifat kepadatan dan daya dukung bahan RAP bergradasi DBM didapatkan hasil uji kepadatan bahwa nilai bahan agregat baru lebih tinggi dari pada bahan RAP, hal ini disebabkan karena berat jenis, jenis gradasi dan bentuk butiran material yang dipakai. Hasil uji nilai daya dukung didapatkan bahwa agregat baru mempunyai daya dukung yang lebih tinggi dari pada RAP, hal ini ini karena dipengaruhi oleh nilai kepadatan yang didapat agregat baru lebih tinggi dari pada RAP. Hasil uji standard proctor kepadatan maksimum RAP didapat 1,47 gr/cm 3, kadar air optimum 7,7 % sedangkan agregat baru didapat 1,83 gr/cm 3, kadar air optimum 8,9 %. Hasil uji modified proctor kepadatan maksimum RAP didapat 1,57 gr/cm 3, kadar air optimum 7,1 % sedangkan agregat baru didapat 1,92 gr/cm 3,kadar air optimum 8,4 %, kepadatan uji modified proctor ini yang digunakan untuk mencari kadar airnya CBR. Hasil pengujian CBR RAP didapat 57,78 % sedangkan hasil pengujian pengujian Agregat Baru didapat 92,44 %. Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa RAP dan Agregat Baru yang sudah digradasi dengan DBM, nilai dari Agregat Baru jauh lebih tinggi dibandingan dengan hasil dari RAP. Kata-kata kunci : RAP, Agregat baru, Bergradasi DBM, Kepadatan, CBR. xviii

19 INVESTIGATE THE NATURE DENSITY AND CARRYING CAPACITY OF RAP (RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT) MATERIAL WITH DBM (DENSE BITUMEN MACADAM) GRADATION ABSTRACT The hardening road is a common being used in Indonesia, because easy to get, efficiency and comfort for all the user of transportations, so that way is really needed a good planning to create a road. In this case, a harden road has been designed in particular planning, so with particular planning that had been predicted so in particular time hardening road will have broken. A broken of the harden road is called RAP ( Reclaimed Asphalt Pavement). The using of RAP is one of solution to overcome road problem. The goal of this research is to recycle material of asphalt and to know the density point and the support power RAP material new aggregate with same gradation. This research is used laboratories test method. Materials that has been used is RAP materials that had been coming from PANTURA Tegal Central Java. In this research has had several testing of RAP materials and new aggregate that namely filtering gradation, mass, aberattion test. Than the researcher make thing of RAP materials and new aggregate with using DBM gradation for proctor density, the test is used proctor standard and modified proctor. From this research the optimum degree of water and maximum weigh of dry content from modified proctor standard and modified proctor has been used to make CBR testhing, from CBR testing has been got the materials support point. Base on analysis of the density character and the support power RAP materials with DBM gradation has been got the test result of density. It can be concluded that the point of new aggregate materials is higher than RAP materials, this is because the masss, type of gradation and the form of granule materials that has been used. The result point of a support power test has been got the data that new aggregate having support power higher than RAP, this is because being influenced by the point of density that has been higher than RAP. The result of standard proctor test, the density maximum RAP is 1,47 gr/cm 3, the degree of optimum water 7,7 % and new aggregate is 1,83 gr/cm 3, new optimum of water 8,9 %. The result of modified proctor test of RAP maximum is 1,57 gr/cm 3, the degree of optimum water 7,1 % and new aggregate is 1,92 gr/cm 3, the degree of optimum water 8,4 % the density of modified proctor tests that has been used to look for the degree water of CBR. The result of CBR RAP test has been got 57,78 % meanwhile the result of new aggregate test is 92,44 %. From the result of the research can be concluded that RAP and new aggregate gradation with DBM, the point of new aggregate is totally higher than the result of RAP. Keywords: RAP, new aggregates, DBM gradation, density, CBR. xix