Marshall Test 2

5/20/2018 Marshall Test 2

1/56

JUNAIDI NASUTION

100721004MARSHALL TEST Hal:

MARSHALL TEST (JOB MIX FORMULA)

(PA-0201-76)

(AASHTO-1245-74)

(ASTM-0159-62)

1. TEORI

Pengujian Marshall adalah suatu metoda pengujian untuk mengukur stabilitas dan

kelelahan plastis campuran beraspal dengan menggunakan alat Marshall. Pada dasarnya,

untuk mengetahui kinerja dari campuran aspal yang digunakan pada struktur perkerasan

jalan, faktor-faktor yang harus diperhatikan di antaranya :

a. Stability

b.

Durability

c. Flexibility

d. Fatique Resistance : Thick Layers; Thin Layers

e.

Fracture Strength : Overload Conditions; Thermal Conditions

f. Skid Resistance

g.

Impermeability

h. Workability

Umum

Campuran beraspal panas terdiri atas kombinasi agregat, bahan pengisi (bila

diperlukan) dan aspal yang dicampur secara panas pada temperatur tertentu. Komposisi

bahan dalam campuran beraspal panas terlebih dahulu harus direncanakan sehingga setelah

terpasang oleh perkerasan beraspal yang memenuhi kriteria :

a. Stabilitas yang cukup.

Lapisan beraspal harus mampu mendukung beban lalu lintas yang melewatinya

tanapa mengalami deformasi permanent dan deformasi plastis selama umur rencana.

b. Durabilitas


2/56

JUNAIDI NASUTION


Lapisan beraspal mempunyai keawetan yang cukup akibat pengaruh cuaca dan beban

lalu lintas.

c. Kelenturan yang cukup

Lapisan beraspal harus mampu menahan lendutan akibat beban lalu-lintas tanpa

mengalami retak.

d. Cukup kedap air

Lapisan beraspal cukup kedap air sehingga tidak ada rembesan air yang masuk ke

lapis pondasi di bawahnya.

e. Kekesatan yang cukup

Kekesatan permukaan lapisan beraspal berhubungan erat dengan keselamatan

pengguna jalan.

f. Ketahanan terhadap retak lelah

Lapisan beraspal harus mampu menahan beban berulang dari beban lalu lintas selama

umur rencana.

g. Kemudahan kerja.

Campuran beraspal harus mudah dilaksanakan, mudah dihamparkan dan dipadatkan.

Untuk dapat memenuhi ketujuh kriteria tersebut, maka sebelum pekerjaan campuranberaspal dilaksanakan, perlu terlebih dahulu dibuat formula campuran kerja (FCK).

Pembuatan FCK atau lebih dikenal dengan JMF (Job Mix Formula), meliputi penentuan

proporsi dan beberapa fraksi agregat dengan aspal sedemikian rupa sehingga dapat

memberikan kinerja perkerasan yang memenuhi syarat. Pembuatan campuran kerja dilakukan

dengan beberapa tahapan dimulai dari penentuan gradasi agregat gabungan yang sesuai

persyaratan dilanjutkan dengan membuat Formula Campuran Rencana (FCR) yang dilakukan

di laboratorium. FCR dapat disetujui menjadi FCK apabila hasil percobaan pencampuran dan

percobaan pemadatan di lapangan telah memenuhi persyaratan. Perencanaan campuran ini

berlaku untuk jenis-jenis campuran lapisan tipis aspal pasir (latasir), lapisan beton aspal

(laston), lapis tipis aspal beton (lataston).

Tahapan Pembuatan Formula Campuran Kerja (FCK) adalah sebagai berikut :

a.

Evaluasi jenis campuran aspal yang digunakan.

b. Melakukan pengujian mutu aspal dan agregat dari tempat penyimpanan (stock pile).


3/56

JUNAIDI NASUTION


c. Melakukan penyiapan peralatan laboratorium.

d. Pembuatan FCR berdasarkan material dari stock pile atau bin dingin (clod bin)

dengan kegiatan meliputi:

- melakukan pengujian gradasi agregat dan menentukan kombinasi beberapa fraksi

agregat sehingga memenuhi spesifikasi gradasi yang ditentukan.

-

menentukan kadar aspal rencana perkiraan.

- melakukan pengujian Marshall dan volumetric, rongga di antara agregat (VMA),

rongga dalam campuran (VIM) dan rongga terisi aspal (VFA) dengan kadar aspal

yang bervariasi.

- mengevaluasi hasil pengujian dan menentukan kadar aspal optimum dari

campuran.

e.

Melakukan kalibrasi bukaan pintu bin dingin dan menentukan besarnya beban sesuai

dengan proporsi yang telah diperoleh.

f. Melakukan pengambilan contoh agregat dari masing-masing bin panas dan

selanjutnya melakukan pengujian gradasi agregat.

g. Pembuatan FCR berdasarkan material dan bin panas (hot bin). Dengan kegiatan

meliputi:

-

melakukan pengujian gradasi agregat dan menentukan kombinasi beberapa fraksi

agregat yang diambil dari bin panas. Gradasi campuran yang ditentukan harus

sesuai dengan gradasi yang direncanakan berdasarkan material dari bin dingin

(cold bin).

- melakukan pengujian Marshall dan volumetric (VMA, VIM, VFA) untuk

mengetahui karakteristik dari campuran beraspal dengan kadar aspal yang

bervariasi.

- mengevaluasi hasil pengujian dan menentukan kadar aspal optimum dari

campuran.

h.

Melakukan percobaan campuran di unit pencampur aspal (AMP) dan

mengevaluasinya..


4/56

JUNAIDI NASUTION


Jenis Campuran Beraspal Yang Digunakan

Dalam spesifikasi terdapat beberapa jenis campuran beraspal, yaitu Latasir (Lapis

Tipis Aspal Pasir), Lataston (Lapisan Tipis Aspal Beton) dan Laston (Lapis Aspal Beton),

dalam perencanaan campuran kerja harus disesuaikan dengan kebutuhan dari perkerasan

yang akan dipasang di lapangan. Penentuan jenis campuran beraspal yang digunakan dapat

mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

a.

Lapis Tipis Aspal Pasir (Latasir, HRSS) kelas A dan B

Campuran ini dimaksudkan untuk jalan dengan lalu lintas ringan, terutama di daerah-

daerah dimana batu pecah sulit diperoleh, biasa digunakan untuk lapis permukaan.

Pemilihan Latasir kelas A dan B bergantung pada gradasi pasir yang digunakan.

Campuran Latasir biasanya memerlukan tambahan bahan pengisi untuk memenuhi sifat-

sifat campuran yang disyaratkan. Campuran jenis ini umumnya mempunyai daya tahan

yang relative rendah terhadap terjadinya alir, karena itu tidak dibenarkan dipasang

dengan lapisan yang tebal, pada jalan dengan lalu lintas berat atau pada daerah tanjakan.

b. Lapis Tipis Aspal Beton (Lataston, HRS)

Lataston mempunyai persyaratan kekuatan yang sama dengan tipikal yang disyaratkan

untuk aspal beton konvensional (Asphalt Concrete, AC) yang tidak bergradasi menerus.

Terdapat dua jenis campuran Lataston yaitu untuk lapis permukaan (HRS-wearing

course) dan Lataston untuk lapis pondasi (HRS-base). Ukuran maksimum untuk masing-

masing jenis-jenis campuran Lataston adalah 19 mm (3/4 inci). Perbedaan keduanya

adalah gradasi Lataston untuk lapis permukaan lebih halus dibandingkan gradasi Lataston

untuk lapis pondasi, yang akan menghasilkan Lataston untuk lapis permukaan

mempunyai tekstur yang lebih halus dibandingkan Lataston untuk lapis pondasi Lataston

sebaiknya digunakan pada jalan dengan lalu lintas ringan sampai sedang (< 1.000.000

SST). Gradasi agregat harus benar-benar senjang. Untuk memperolehnya, hampir selalu

diperlukan gabungan antara pasir halus dengan batu pecah.

c. Lapis Beton Aspal (Laston, AC)


5/56

JUNAIDI NASUTION


Laston (AC) yang umum dikenal terdiri dari tiga yaitu AC-base, AC-WC1 (AC-binder),

dan AC-WC2 (AC-WC). Ukuran butir maksimum ketiganya adalah berturut-turut 1

inchi, 1 inchi, dan inchi. Campuran Laston lebeih peka terhadap variasi kadar aspal dan

variasi gradasi agregat dibandingkan dengan campuran untuk Lataston. Laston dapat

digunakan untuk lapis permukaan, lapis antara dan lapis pondasi pada jalan dengan lalu

lintas ringan sampai lalu lintas berat. Perbedaan utama dari masing-masing peruntukan

tersebut adalah pada ukuran butir maksimum yang digunakan. Pemilihan ukuran butir

maksimum digunakan dengan rencana tebal penghamparan, tebal hamparan padat

minimum setebal 2 kali ukuran butir maksimum untuk menjamin tekstur permukaan dan

ikatan antar butir yang baik. Untuk lapis permukaan diperlukan tekstur yang lebih rapat

sehingga lebih kedap terhadap air dan memberi kekesatan yang cukup.

Pengujian Bahan Olahan

Yang dimaksud bahan olahan adalah campuran dari agregat dan aspal yang masing-

masing dipanaskan pada temperature tertentu baik berbentuk briket ataupun tidak.

i. Melakukan percobaan pemadatan dari lapangan dan membandingkannya dengan

kepadatan laboratorium serta mengevaluasinya.

j. Jika semua tahapan telah dilaksanakan dan telah memenuhi semua persyaratan,

maka formula akhir tersebut disebut Formula Campuran Kerja (FCK). Jika ada

salah satu persyaratan yang tidak terpenuhi maka langkah-langkah tersebut harus

diulang.


6/56

JUNAIDI NASUTION


Mulai

Evaluasi Jenis Campuran danPersyaratannya

Kesesuaian Mutu Bahan dengan

Spesifikasi

Kesesuaian Peralatan dengan

Standar Pengujian

Pembuatan FCR untuk Mengetahui KarakteristikCampuran dari Bin Dingin

Kesesuaian Karakteristik

Campuran dengan Spesifikasi

Kalibrasi Bukaan Bin Dingin dan Menentukan Bukaannya.

Selanjutnya Pengambilan Contoh dari Gir Panas dan Diuji Gradasinya

Penentuan Komposisi Tiap Bin Sesuai Gradasi Rencana, Selanjutnya

Pembuatan FCR untuk Mengetahui Karakteristik Campuran. Hasilyang Diperoleh Dievaluasi untuk Menentukan Kadar Aspal Optimum.

Uji Coba Pencampuran di AMP untuk Melihat

Kesuaian Operasional dengan Rencana

(Sebelumnya Perikasa Kondisi AMP)

Sesuai dengan

Rencana

Uji Coba Pemadatan dari Lapangan Untuk

Menentukan Jumlah Lintasan Pemadatan

Campuran Beraspal Mudah

Dipadatkan

Pengesahan FCR menjadi FCK

(Selesai)

Perubahan gradasi

atau penambahan

pasir pada proporsi

yang diijinkan

Jika perlu atau jika

terjadi banyak

overflow lakukan

perubahan gradasi

Ganti Bahan

Perbaikan alat

atau ganti alat uji

Perbaikan Gradasi

Jika perlu ganti

bahan

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak

Tidak


7/56

JUNAIDI NASUTION


Skema Pembuatan Formula Campuran Kerja (FCK)

a.

Metode Sampling (Pengambilan Contoh)Guna keperluan perencanaan campuran, jumlah agregat dan aspal yang mewakili

harus disiapkan dengan jumlah yang mencukupi untuk keperluan beberapa

pengujian. Sebagai petunjuk banyak bahan yang perlu disiapkan adalah sebagai

berikut:

4 liter (1 gal) aspal keras

23 kg (50 lb) agregat kasar

23 kg (50 lb) agregat halus atau pasir

9 kg (20 lb) bahan pengisi jika diperlukan

Jumlah bahan tersebut mungkin perlu diperbanyak apabila diperkurakan bahwa

hasil kombinasi dari agregat memerlukan presentase yang lebih besar. Setiap

bahan agar diberi label yang menerangkan tentang antara lain asal contoh, lokasi

proyek, dan nomor kegiatan. Urutan pengujian agar direncanakan semestinya dan

hendaknya semua pengujian yang dipersyaratkan oleh spesifikasi telah

diselesaikan sebelum perencanaan campuran dilaksanakan.

Prosedur penyiapan bahan terdiri atas :

1. Pengeringan agregat hingga beratnya konstan;

2. Penyaringan agregat kering sesuai fraksi agregat yang diinginkan;

3.

Penimbangan agregat untuk campuran;

4. Pemanasan agregat untuk campuran ke dalam oven;

5. Penempatan agregat untuk campuran pada alat pencampuran;

6. Tambahkan jumlah aspal ang sesuai pada agregat untuk pencampuran;

7. Campur agregat dan aspal bersama-sama.


8/56

JUNAIDI NASUTION


b. Pengujian Marshall untuk Perencanaan Campuran

Prosedur pengujian didasarkan pada ASTM D 1559. Metode Marshall standar

diperuntukkan untuk perencanaan campuran beton aspal dengan ukuran agregat

maksimum 25 mm (1 inci) dan menggunakan aspal keras. Pengujian Marshall

dimulai dengan persiapan benda uji. Untuk keperluan ini perlu diperhatikan hal

sebagai berikut:

1. Bahan yang digunakan masuk spesifikasi;

2. Kombinasi agregat memenuhi gradasi yang disyaratkan;

3. Untuk keperluan analisa Voidmetric (density-voids), berat jenis bulk dari

semua agregat yang digunakan pada kombinasi agregat, dan berat jenis aspal

keras harus dihitung terlebih dahulu.

Ukuran benda uji adalah tinggi 64 mm (2 inci) dan diameter 102 mm ( 4 inci)

yang dipersiapkan dengan menggunakan prosedur khusus untuk pemanasan,

pencampuran dan pemadatan campuran agregat dengan aspal. Dua prinsip penting

pada perencanaan campuran dengan pengujian Marshall adalah analisis

volumetric dan analisa stabilitas kelelehan (flor) dair benda uji padat.

Stabilitas benda uji adalah daya tahan beban maksimum benda uji pada

temperature 60C (140F). Nilai kelelehan adalah perubahan bentuk suatu

campuran beraspal yang terjadi pada benda uji sejak tidak ada beban hingga

beban maksimum yang diberikan selama pengujian stabilitas.

Pada penentuan kadar aspal optimum utnuk suatu kombinasi agregat atau gradasi

tertentu dalam pengujian Marshall, perlu dipersiapkan suatu seri dari contoh uji

dengan interval kadar aspal yang berbeda sehinggga didapatkan suatu kurva

lengkung yang teratur. Pengujian agar direncanakan dengan dasar % kenaikan

kadar aspal dibawah optimum. Secara garis besar penyiapan benda uji dan

pengujian sebagai berikut:

1. Jumlah benda uji, minimum tiga buah untuk masing-masing kombinasi

agregat dan aspal;


9/56

JUNAIDI NASUTION


2. Oven dalam kaleng (Loyang) agregat yang sudah terukur gradasi dan sifat

mutu lainnya, sampai temperature yang diinginkan;

3. Panaskan aspal terpisah sesuai panas yang diinginkan pula;

4.

Cetakan dimasukkan dalam oven yang mempunyai temperature 93C;

5. Campuran agregat dan aspal sampai merata;

6. Keluarkan dari oven cetakan dan siapkan untuk pengisian campuran, setelah

campuran dimasukkan ke dalam cetakan tusuk-tusuk dengan spatula 10 x

bagian tengah dan 15 x bagian tepi;

7. Tumbuk 2x75 kali, 2x50 kali atau 2x35 kali sesuai dengan beban

penumbuknya;

8.

Setelah kira-kira temperature hangat keluarkan benda uji dari cetakan

dengan menggunakan extruder;

9. Diamkan contoh selama 24 jam, kemudian periksa berat isinya;

10. Rendam dalam waterbath yang mempunyai temperature 60C selama 30

menit lakukan pengujian Marshall untuk mengetahui stabilitas dan

kelelehan;

11.

Data yang diperoleh dalam pemeriksaan ini antara lain:

Stabilitas

Kelelehan (flow)

Metode Marshall standar diuraikan di atas diperuntukkan untuk perencanaan

campuran beton aspal dengan ukuran agregat maksimum 25 mm (1 inci) dan

menggunakan aspal keras.

Untuk ukuran butir maksimum lebih besar dari 25 mm (1 inci) digunakan

prosedur Marshall modifikasi.

Prosedur Marshall yang dimodifikasi pada dasarnya sama dengan metode

Marshall standar, namun karena campuran beraspal menggunakan ukuran butir

maksimum yang lebih besar maka digunakan diameter benda uji yang lebih besar


10/56

JUNAIDI NASUTION


pula, yaitu 15,24 cm (6 inci) dan tinggi 95,2 mm. Berat perlu penumbuk 10,2 kg

(22 lb) dengan tinggi jatuh 457 mm (18 inci). Benda uji tipikal mempunyai berat

sekitar 4 kg. Jumlah tumbukan untuk Marshall modifikasi adalah 112 kali (untuk

lalu lintas berat > 500.000 SST) dan 75 kali tumbukan (untuk lalu lintas berat

Documents

Marshall Test 2