Pengaruh Penggunaan Kapur Sebagai Bahan Pengisi (Filler) Terhadap Karakteristik Campuran Beton Aspal Lapis Aus (Ac-Wc)
Pengaruh Penggunaan Kapur Sebagai Bahan Pengisi (Filler) Terhadap Karakteristik Campuran Beton Aspal Lapis Aus (Ac-Wc)
Pengaruh Penggunaan Kapur Sebagai Bahan Pengisi (Filler) Terhadap Karakteristik Campuran Beton Aspal Lapis Aus (Ac-Wc)
Abstract
Increased population growth boosted road transport infrastructure. So it takes a good pavement
structure. Efforts to increase the hot asphalt mix with the new specification implies the use of hydrated
lime as an anti stripping agent in the mix asphalt.
This study aimed to investigate the characteristics of the use of hydrated lime as a filler that uses a
mixture of asphalt with aggregate filler composition arrangement between a stone dust and hydrated
lime on Asphaltic Concrete - Wearing Course (AC - WC). The composition is lime: stone dust is 0%:
100%, 25%: 75%, 50%: 50%, and 75%: 25%.
The results of this research indicate that the lime filler significantly affects the quality of the mix, the
value of stability, flexibility, durability, density, VIM, VMA, VFB, and flow with the value of Ftable
greather than Farithmetic based on Anova two factor analysis. From the research lime used 0%, 25%,
and 50%, due to the variation of 75% lime can not set the value of the optimum bitumen content.
Stability values obtained at optimum bitumen content in lime variation of 0%, 25% and 50% is 1114,862
kg, 1243,425 kg, and 1167,645 kg. And for Retained Marshall Stability value of 94,303%, 98.301% and
99.202%. The quality of the mix with hydrayed lime as a filler is better. Based on the value of Marshall
Stability and durability, it can be stated that the addition of hydrated lime as a filler can improve the
quality of the mix.
Keyword: Lime, filler, Asphaltic Concrete - Wearing Course(AC-WC)
1. PENDAHULUAN
Seiring dengan laju pertumbuhan pergerakannya. Dengan demikian untuk
penduduk di suatu daerah, maka jalan raya mewujudkan kondisi jalan yang berkualitas
sebagai bagian prasarana transportasi maka perlu diberikan lapisan tambah
mempunyai peran penting dalam antara tanah dan roda atau lapis paling
penunjang aktivitas masyarakat. Pentingnya atas pada badan jalan.
peranan jalan tersebut disebabkan jalan Salah satu alternatif bahan pengisi
merupakan salah satu penggerak roda yang dapat digunakan dalam campuran
perekonomian di berbagai sektor beton aspal yaitu kapur padam (hydrated
pembangunan daerah yang dibangun dan lime), karena disamping harganya relatif
dipergunakan untuk kepentingan murah kapur padam juga merupakan
masyarakat luas. Oleh karena itu, sesuai material bahan tambah lokal yang banyak
dengan perkembangan teknologi sarana terdapat di Sulawesi Tengah. Kapur padam
transportasi, maka dibutuhkan prasarana merupakan salah satu mineral industri yang
jalan yang memadai diantaranya adalah banyak digunakan oleh sektor industri
jenis konstruksi jalan, baik geometrik maupun maupun konstruksi. Secara umum kapur
struktur perkerasan (pavement). Jalan yang bersifat hidrolis, tidak menunjukkan
aman, nyaman, kuat dan ekonomis akan pelapukan dan dapat terbawa arus. Secara
mempermudah manusia dalam proses fisik kapur merupakan batuan sedimen yang
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
terdiri dari mineral “Calsium Carbonat” (seperti mendidih) selama proses ini, dan
(CaCO3) yang kemudian melalui hasilnya ialah “Calsium Hydroksida”
pembakaran dengan suhu tinggi lalu disiram (Ca(OH)2). Air yang dipakai untuk proses ini
dengan air sehingga menghasilkan kapur secara teoritis diperlukan hanya 32% berat
padam “Calsium Hydroksida” (Ca(OH)2). kapur, akan tetapi karena faktor-faktor
Sesuai Spesifikasi Umum 2010 revisi antara lain pembakaran, jenis kapur dan
(1) tahun 2011 yang mengisyaratkan sebagainya kadang-kadang air yang
penggunaan bahan anti pengelupasan diperlukan sampai 2 atau 3 kali volume
dalam campuran beraspal. Salah satu kapur. Proses ini disebut “slaking” adapun
alternatif bahan anti-stripping agent, yaitu sebagian hasilnya yaitu kalsium hidroksida
kapur padam. Kapur padam bertindak disebut “slaked lime atau hydrated lime”.
sebagai anti-stripping agent yang dapat Dari kalsium hidrat ini akan
meningkatkan durabilitas atau keawetan diperoleh mortel kapur. Mortel ini di udara
kinerja campuran beton aspal dalam terbuka menyerap karbon dioksida (CO2)
menerima repetisi beban lalu lintas seperti dan dengan proses kima menghasilkan
berat kendaraan dan gesekan antara roda CaCO3 yang rumus kimia proses tersebut
kendaraan dan permukaan jalan, serta dapat ditulis sebagai berikut:
menahan keausan akibat pengaruh cuaca
dan iklim seperti udara, air, atau perubahan CaCO3----------------Æ CaO + CO2
temperatur.
CaO + H2O ---------Æ Ca(OH)2 + panas
Berdasarkan uraian singkat di atas
maka permasalahan yang dapat ditarik Ca(OH)2 + CO2 ---Æ CaCO3 + H2O
adalah bagaimana karakteristik campuran
Beton Aspal Lapis Aus (AC-WC) dengan Kapur yang digunakan pada
kapur sebagai bahan pengisi (filler) dengan penelitian ini adalah kapur yang berasal dari
kadar 0%, 25%, dan 75% terhadap berat hasil penambangan warga di daerah Tondo
filler. Kecamatan Palu Timur. Berdasarkan hasil
Tujuan penelitian ini adalah interview/wawancara dengan penjual
mendapatkan Kadar Aspal Optimum (KAO) kapur, kapur yang digunakan diambil
pada kadar kapur 0%, 25%, 50% dan 75% dengan menggunakan linggis yang masih
serta karakteristik-karakteristiknya seperti nilai berupa batu kapur, kemudian batu kapur
Kepadatan, VIM, VMA, VFB, Stabilitas tersebut dipecah dengan menggunakan
Marshallc(MS), Marshall Quetion (MQ) dan kapak menjadi bagian yang lebih kecil.
Marshal Immersion/rendaman. Kemudian dibawa ke tempat pembakaran
untuk dibakar selama 3 hari 3 malam.
Setelah hari ketiga, kapur tersebut
2. TINJAUAN PUSTAKA dipadamkan dengan menggunakan air
2.1 Umum sehingga menjadi serbuk yang lebih halus
kemudian diayak dengan mempergunakan
Kapur (lime) merupakan salah satu ayakan manual untuk memisahkan kapur
mineral industri yang banyak digunakan dengan kotoran-kotoran yang ada dari hasil
oleh sektor industri maupun konstruksi. pembakaran dan selanjutnya dikemas
Secara umum kapur bersifat hidrolis, tidak dalam kemasan 20 kg untuk dipasarkan.
menunjukkan pelapukan dan dapat Jadi, kapur yang digunakan pada penelitian
terbawa arus. Secara fisik kapur merupakan ini yaitu kapur padam atau yang lebih
sebuah benda putih dan halus. Bahan dasar dikenal dengan nama kapur hidrat atau
kapur adalah batu kapur. Batu kapur kalsium hidroksida Ca(OH)2 yang berasal
mengandung kalsium karbonat CaCO3, dari hasil pembakaran batu kapur.
dengan pemanasan (±980ºC) karbon
dioksidanya keluar dan tinggal kapurnya Kapur dalam campuran aspal
saja (CaO). Kapur dari hasil pembakaran ini panas (hotmix) menciptakan banyak
bila ditambahkan air mengambang dan manfaat diantaranya adalah bertindak
retak. Banyak panas yang dikeluarkan sebagai anti stripping agent yang dapat
88
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
Antar Kolom
Antar Lajur
89
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
Interaksi
Residual
Total
Keterangan:
SSk = jumlah kuadrat kolom MSr = rerata jumlah kuadrat lajur
SSr = jumlah kuadrat lajur MSkxr = rerata jumlah kuadrat interaksi
SSkxr = jumlah kuadrat interaksi antara kolom dan lajur
antara kolom dan lajur MSres = rerata jumlah kuadrat residual
SSres = jumlah kuadrat residual n = jumlah sampel per baris
SST = jumlah kuadrat total k = kolom
dfk = derajat kebebasan kolom r = lajur
dfr = derajat kebebasan lajur N = jumlah data
dfkxr = derajat kebebasan interaksi Tk = total kolom
antara kolom dan lajur Tr = total lajur
dfres = derajat kebebasan residual Tkxr = total interaksi antara kolom dan
dfT = derajat kebebasan total lajur
MSk = rerata jumlah kuadrat kolom
90
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
2.3 Ketentuan ketentuan Beton aspal (AC) belikan penduduk di sepanjang jalan Trans
Campuran beton aspal yang Sulawesi arah Kota Palu - Pelabuhan
dibuat harus memenuhi ketentuan Pantoloan) serta bahan pengikat berupa
ketentuan atau sfesifikasi yang aspal penetrasi 60/70 Ex. Pertamina.
dipersyaratkan oleh Spesifikasi Bidang Jalan
dan Jembatan Kementerian PU. Tahun 2010 3.3 Alat yang digunakan
seperti pada Tabel 2. Alat yang digunakan pada
penelitian ini meliputi 1 (satu) set saringan,
oven pemanas, 1 (satu) set alat Marshall,
3. METODE PENELITIAN satu set saringan, 1 (satu) set timbangan
3.1 Tempat penelitian (neraca), 1 (satu) buah kompor minyak
Penelitian telah dilakukan di tanah untuk pemanasan aspal dan
Laboratorium Transportasi dan Jalan Raya campuran.
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Tadulako, Palu, Sulawesi Tengah. 3.4 Prosedur penelitian
Dalam melaksanakan penelitian di
3.2 Bahan penelitian laboratorium mengacu kepada diagram alir
Bahan penelitian yang digunakan yang dibuat agar tidak keluar dari
terdiri dari agregat kasar dan agregat halus ketentuan yang telah ditetapkan. Adapun
(diambil dari Stone Crusher Taipa) bahan diagram alir penelitian dapat dilihat pada
pengisi (filler)kapur padam (yang diperjual- Gambar 1.
Mulai
Studi Pustaka
Rumusan Masalah
Pemeriksaan Material
Tidak
Spesifikasi
Ya
91
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
Rencana Campuran
(Mix Design)
Penentuan pKAO
Penentuan KAO
Analisis Penelitian
92
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
93
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
Kapur 75%
Kapur = (71,2*(75/100)) = 53,4 gram
Koreksi terhadap Berat Jenis Kapur
94
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
Tabel 8. Hasil Pengujian Marshall Campuran AC-WC Untuk Kadar Kapur 25%
Kadar Aspal (%) 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 Spec
95
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
Tabel 9. Hasil Pengujian Marshall Campuran AC-WC Untuk Kadar Kapur 50%
Kadar Aspal (%) 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 Spec
Tabel 10. Hasil Pengujian Marshall Campuran AC-WC Untuk Kadar Kapur 75%
Kadar Aspal (%) 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 Spec
Dari hasil perkiraan kadar aspal diperoleh kadar aspal pada VIM 5% adalah
optimum berdasarkan spesifikasi Beton Aspal 6,014%. Sedangkan pada Gambar 6 tidak
Lapis Aus maka dibuat benda uji dengan dibuat benda uji PRD karena tidak dapat
enam variasi kadar aspal. Sehingga variasi ditetapkan satu kadar aspal yang
kadar aspalnya adalah 5% ; 5,5% ; 6% ; 6,5% ; memenuhi semua parameter Marshall.
7% ; 7,5% . Kadar aspal inilah yang kemudian
Hasil pengujian Marshall dari benda digunakan untuk membuat benda uji
uji kondisi pKAO dengan kadar kapur 0%, tambahan dan dipadatkan sampai membal
25%, 50% dan 75% disajikan pada Tabel 7, (refusal). Dibuatkan masing- masing tiga
Tabel 8, Tabel 9 dan Tabel 10. benda uji untuk tiap kadar aspal.
Dari hasil pengujian pada Tabel 7, Dari hasil percobaan campuran
Tabel 8, Tabel 9 dan Tabel 10, dibuat grafik beton aspal lapis aus AC-WC dengan
hubungan antara VIM dengan kadar aspal menggunakan alat penumbuk dengan
(Gambar 3, Gambar 4, Gambar 5 dan jumlah tumbukan 2 x 400 tumbukan maka
Gambar 6) untuk mendapatkan benda uji didapatkan nilai VIM Refusal, lalu dibuat
tambahan untuk PRD. Benda uji dibuat Grafik hubungan antara VIM Refusal dan
dengan tiga variasi kadar aspal. kadar aspal seperti pada Gambar 8,
Kadar aspal yang digunakan untuk Gambar 9, Gambar 10 dan Gambar 11.
Gambar 7 menunjukkan bahwa
pembuatan benda uji tambahan untuk PRD
diperoleh dengan menghubungkan nilai 5% VIM Refusal yang diperoleh memenuhi
pada grafik. Dari Gambar 3 diperoleh kadar spesifikasi yang ditentukan yaitu di atas 2,5%.
Dari nilai di atas kemudian dimasukkan ke
aspal pada VIM 5% adalah 5,445%. Lalu dari
Gambar 4 diperoleh kadar aspal pada VIM dalam Tabel 11, Tabel 12 dan Tabel 13.
VIM 5% adalah 6,157. Dan dari Gambar 5
96
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
97
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
Gambar 10. Kadar Aspal Optimum untuk Gambar 11. Kadar Aspal Optimum untuk
Campuran AC-WC pada kadar Campuran AC-BC pada kadar
Kapur 0% Kapur 25%
Gambar 12. Kadar Aspal Optimum untuk Gambar 13. Kadar Aspal Optimum untuk
Campuran AC-WC pada kadar Campuran AC-WC pada kadar
Kapur 50% Kapur 75%
98
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
Dari data-data yang diperoleh dari karakteristik campuran beton aspal lapis aus
hasil pemeriksaan campuran beton aspal AC-WC dengan kapur sebagai bahan
lapis aus AC-WC dengan kapur sebagai pengisi pada kondisi Kadar Aspal Optimum
bahan pengisi disajikan pada Tabel 7, Tabel berdasarkan uji Marshall terdi ri dari:
8, Tabel 9 dan Tabel 10, maka dibuat grafik
yang menghubungkan antara Kadar aspal a. Kepadatan/density
dengan Karakteristik campuran AC-WC Kepadatan (density) merupakan
dengan kapur sebagai bahan pengisi perbandingan antara massa benda
menggunakan metode “Bar-Chart” untuk terhadap volumenya. Nilai kepadatan
mendapatkan kadar aspal optimum (KAO) campuran beton aspal lapis aus AC-WC
seperti diperlihatkan pada Gambar 10, dengan kapur sebagai bahan pengisi
Gambar 11, Gambar 12 dan Gambar 13. dengan kadar kapur 0%, 25% dan 50%
Dari Gambar 14 dapat dilihat bahwa dapat dilihat pada Gambar15 untuk
campuran Aspal Beton Lapis Aus AC-WC campuran beton aspal lapis aus AC-WC
dengan kadar kapur 0% diperoleh Kadar pada kondisi Kadar Aspal Optimum.
Aspal Optimum (KAO) yaitu 5,640%, dan
untuk kadar kapur 25% diperoleh Kadar
Aspal Optimum (KAO) yaitu 6,322%,
sedangkan untuk kadar kapur 50% diperoleh
Kadar Aspal Optimum (KAO) yaitu 6,613%.
Dari Gambar 13 dapat dilihat
bahwa campuran Aspal Beton Lapis Aus
AC-WC dengan kapur sebagai bahan
pengisi dengan kadar 75% tidak diperoleh
kadar aspal optimum, karena tidak
didapatkan kadar aspal yang memenuhi
semua parameter Marshall.
Gambar 15. Hubungan Variasi Kapur
Terhadap Kepadatan
4.3 Hasil Pemeriksaan Marshall untuk Benda pada Kondisi Kadar Aspal
Uji KAO pada Kadar Kapur 0%, 25%, 50% Optimum
dan 75%
Hasil pemeriksaan campuran Dari gambar 15 dapat dilihat bahwa nilai
campuran beton aspal lapis aus AC-WC density cenderung meningkat seiring
dengan kapur sebagai bahan pengisi pada bertambahnya variasi kapur pada kadar
kadar aspal optimum disajikan pada aspal optimum tertentu. Adapun nilai
Tabel 14. density yang diperoleh pada campuran
Berdasarkan hasil pengujian yang AC–WC yang menggunakan kapur 0%
dilakukan pada campuran beton aspal lapis sebesar 2,331 gr/cm3, kapur 25% sebesar
aus AC-WC menggunakan aspal 60/70 dan 2,339 gr/cm3 dan pada variasi kapur 50%
vahan pengisi kapur menghasilkan diperoleh nilai density sebesar 2,343
karakteristik yang berbeda. Pemeriksaan gr/cm3.
99
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
100
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
tinggi. Hal ini disebabkan aspal yang mengakibatkan ikatannya semakin kuat
berjumlah besar apabila menerima yang pada akhirnya akan meningkatkan
beban dan panas akan mencari rongga nilai stabilitas.
yang kosong. Jika rongga yang tersedia
sedikit dan semua telah terisi, aspal akan
naik kepermukaan yang kemudian terjadi
bleeding.
101
Jurnal Rekayasa dan Manajemen Transportasi
Volume II No. 2, Juli 2012
Hal. 87 - 104
102
Pengaruh Penggunaan Kapur sebagai Bahan Pengisi (filler) terhadap
Karakteristik Campuran Beton Aspal Binder Course (AC-WC)
Andri, Arief Setiawan dan Novita Pradani
104