## JURNAL TEKNIK SIPIL

## Studi Karakteristik Campuran Aspal Beton Akibat Penuaan dengan Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung
Salim 1 , Ismayati 2 , Dayu Nisrawati 3
1,2,3) Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muslim Indonesia Jl. Urip Sumoharjo KM 05 Makassar, Sulawesi Selatan
Email : 1) salimjo703@gmail.com , 2) ismayati1995@gmail.com , 3) dayunisrawati@gmail.com

## ABSTRAK
Proses  penuaan  pada  campuran  aspal  merupakan  salah  satu  faktor  turunnya  kekuatan campuran.  Banyak  faktor  yang  mempengaruhi  penuaan,  seperti  udara,  suhu,  dan  sinar matahari.  Hal  ini  tentunya  akan  berdampak  pada  penurunan  kekuatan  perkerasan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis hasil kuat tarik tidak langsung campuran aspal beton  pada  keadaan  normal,  long  term  oven  aging  (LTOA)  dan  sort  term  oven  aging (STOA).  Pengujian  marshall  test  untuk  memperoleh  kadar  aspal  optimum  (KAO) menggunakan  variasi  kadar  aspal  dari  4,5%,  5%, 5,5%,  6%,  dan  6,5%  sebanyak  3  buah briket  untuk  setiap  kadar  aspal.  Pengujian  selanjutnya  menggunakan  alat  indirect  tensile strength  (ITS) nilai its dari segi normal, STOA dan LTOA yaitu sebesar 108866,63 kpa, 9292,16  kp a  dan  6210,23  kpa. Terjadi  proses  oksidasi  pada  benda  uji  yang  mengalami penuaan sehingga nilai kekakuannya meningkat. Peningkatan kekakuan yang terjadi akan membuat campuran beraspal menjadi lebih keras dan getas.
Kata Kunci: Kuat tarik tidak langsung, Penuaan jangka panjang, Penuaan jangka pendek

## ABSTRACT
The aging process in asphalt mixture is one of the factors of the decrease in the strength of the  mixture.  Many  factors  affect  aging,  such  as  air,  temperature,  and  sunlight.  This  will certainly have an impact on the decrease in the strength of the pavement. This study aims to analyze  the  results  of  indirect  tensile  strength  of  concrete  asphalt  mixture  in  normal conditions, long term oven aging (LTOA) and sort term oven aging (STOA). Marshall tests to obtain optimum asphalt levels (KAO) use variations in asphalt levels of 4.5%, 5%, 5.5%, 6%,  and  6.5%  as  much  as  3  pieces  of  briquettes  for  each  asphalt  level.  Further  testing using  indirect  tensile  strength  (ITS)  values  its  in  terms  of  normal,  STOA  and  LTOA  are 108866.63 kpa, 9292.16 kpa and 6210.23 kpa. There is an oxidation process in test objects that experience aging so that the value of stiffness increases. Increased stiffness that occurs will  make  the  paved  mixture  become  harder  and  more  bitter.Keywords:  Indirect  tensile strength, Long term oven aging, Sort term oven aging
Studi Karakteristik Campuran Aspal Beton Akibat Penuaan dengan Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung (Salim, Ismayati, Dayu Nisrawati)

## 1. PENDAHULUAN

## Latar belakang
Jalan  sebagai  sarana  transportasi  yang penting  dalam  mendukung  aktifitas masyarakat  suatu  kota.  Konstruksi  lapis lentur pada
permukaan jalan menggunakan  bahan  ikat  aspal  dimana bahan  ini  bersifat thermoplastic atau sensitif terhadap temperatur. Permukaan jalan yang mengalami keretakan  berasal  dari  retak  awal  pada bagian bawah lapisan.
Proses  penuaan  pada  campuran  aspal merupakan  salah  satu  faktor  turunnya kekuatan campuran. Banyak faktor yang mempengaruhi  penuaan,  seperti  udara, suhu,  dan  sinar  matahari.  Hal  ini tentunya akan berdampak pada penurunan kekuatan perkerasan. Dalam pengujian Indirect Tensile Strength  Test yang  kemudian  disingkat ITS  atau  uji  kuat  tarik  tidak  langsung, benda  uji  akan  menerima  beban  secara terus  menerus  hingga  terjadi  keretakan. Kondisi inilah yang dinamakan tegangan maksimum.
Beberapa  penelitian  terdahulu  di  antaranya: Ahmad,  (2010)  meneliti  kuat  tarik  tidak langsung  aspal  beton  dengan  campuran aspal  penetrasi  60/70.  Sedangkan  Astuti (2007),  Ganie  (2002),  dan  Wijayanti (2012)  meneliti  pengaruh  penuaan perkerasan terhadap karakteristik aspal.

## Rumusan Masalah
Adapun masalah pada penelitian dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana  hasil  kuat  tarik  tidak langsung  campuran  aspal  beton  pada keadaan  normal, Long  Term  Oven Aging (LTOA)  dan Sort  Term  Oven Aging (STOA)?
2. Bagaimana perbandingan hasil kuat tarik tidak  langsung  campuran  aspal  beton pada  keadaan  normal, Long  Term Oven  Aging (LTOA)  dan Sort  Term Oven Aging (STOA)?

## Tujuan Penelitian
Beberapa  tujuan  dari  penelitian  yang diharapkan yakni:
1. Mengetahui  hasil  kuat  tarik  tidak langsung  campuran  aspal  beton  pada keadaan  normal, Long  Term  Oven Aging (LTOA),  dan Sort  Term  Oven Aging (STOA). 2. Membandingkan  hasil  kuat  tarik  tidak langsung  campuran  aspal  beton  pada keadaan  normal, Long  Term  Oven Aging (LTOA),  dan Sort  Term  Oven
Aging (STOA).

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Lokasi
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Jalan  Raya  dan  Transportasi,  Fakultas Teknik, Universitas Muslim Indonesia.

## 2.2 Alat dan Bahan Penelitian

## a) Alat
Pengujian  menggunakan  alat  uji  Marshall dan  bebeapa  alat  bantu  yang  ada  di laboratorium

## b) Bahan
Agregat kasar dan agregat halus berasal dari stone  crusher Bili-bili  yang  dipilih  secara acak.  Aspal  yang  dipakai  yaitu  Aspal Minyak  penetrasi  60/70  (AC  60/70) produksi  Pertamina  dari  PU  Bina  Marga Baddoka.

## 2.3 Tahap Penelitian
1. Persiapan bahan benda uji
2. Pengujian bahan benda uji Pengujian  material  dilakukan  untuk menentukan  bahan  yang  memenuhi syarat  (AASHTO,  1982)  sebagai  bahan penyusun aspal beton.

## 3. Mix design
Sebelum  menentukan  Kadar  Aspal Optimum  (KAO)  terlebih  dahulu dibuat benda uji dengan kadar aspal dari 4,5%, 5%,  5,5%,  6%,  6,5%  masing-masing  3 (tiga)  buah  briket  tiap  kadarnya  (total briket  15  buah).  Setelah  mengetahui KAO  dapat  ditentukan  perencanaan campuran  yang  dibuat  benda  uji Normal  (tanpa  perlakuan  tambahan),
benda  uji  dengan  prosedur  STOA ( short  term  oven  aging /penuaan jangka  pendek),  dan  benda  uji dengan  prosedur  LTOA  ( long  term oven aging /penuaan jangka panjang).
2.4 Analisis Data
Pengelolaan data didapat setelah pengujian  sampel,  setelah  pengelolaan dapat  ditentukan  KAO  berdasarkan karakterstik campuran, kemudian dibuatkan  lagi  benda  uji  berdasarkan dengan  nilai  KAO  untuk  dilakukan tahap pengujian selanjutnya yaitu analisis data hasil pengujian 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Analisis Marshall Test untuk Penentuan Kadar Aspal

## Optimum (KAO)
Karakteristik campuran aspal yang dihitung adalah  Stabilitas, Flow , Void  in  Mineral Aggregates (VMA), Void  Filled  with Asphalt (VFA), Void  in  Mixture (VIM), Density dan Marshall  Quotient dengan menggunakan  Metode Marshall  Test , kemudian  diperoleh  hasil  perhitungan karakteristik Marshall dengan  5  variasi kadar  aspal  yang  telah  ditentukan  (pada tahap  pembuatan  benda  uji).  Hasil  akhir karakteristik Marshall terdapat pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil pengujian marshall
Sifat-sifat campuran Hasil pengujian Spesifikasi Kadar aspal; % 4,5 5 5,5 6 6,5 Density; kg/mm 3 VIM; % VMA; % VFA; % Stabilitas; kg Flow; mm MQ; kg/mm 2,205 7,452 17,462 57,329 1067,18 3,42 312,837 2,222 6,086 17,255 64,749 1100,42 3,47 317,661 2,243 4,542 16,910 73,148 1140,73 3,48 327,809 2,250 3,809 17,101 78,979 1116,55 3,53 311,571 2,259 2,730 17,181 85,335 1092,36 3,70 295,298 ≥ 2,2 3 - 5% ≥ 15% ≥ 63% 800 – 1800
2 – 4 Min 250
a) Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas
Gambar 1. Grafik hubungan kadar aspal dengan stabilitas.
Flow dan  Stabilitas  memiliki  hubungan yang  berbanding  lurus,  sehingga  saat flow semakin  besar  maka  nilai  stabilitas  akan mengikuti semakin besar pula hingga kadar aspal tertinggi. Namun  kadar  aspal  yang  kian  bertambah maka stabilitasnya akan mengalami penurunan  akibat  kegemukan  atau bleding yang  terjadi  pada  campuran.  Hal  ini disebabkan  bertambahnya  tebal  selimut aspal  dan  ikatan  antara  agregat  akan berkurang.

## b) Hubungan Kadar Aspal dengan Flow
Gambar 2. Grafik Hubungan kadar aspal dengan flow
Terlihat  pada  Gambar  2  hasil  ini menunjukkan  bahwa campuran lebih mampu  menahan  deformasi.  Jika  memiliki campuran  dengan  nilai  VIM  yang  tinggi mampu mempercepat kelelehan (flow) .
c) Hubungan Kadar Aspal dengan Void in Mixture (VIM)
Gambar 3. Grafik Hubungan kadar aspal dengan VIM.
Berdasarkan  analisis  gambar  3  dapat diketahui nilai VIM terjadi penurunan pada volume  rongga  campuran  hingga  kadar aspal  lanjutannya.  Pada  kadar  aspal  6,5%, campuran  tidak  memenuhi  spesifikasi. Sehingga  diketahui  gambaran  dari  volume rongga  dengan  isi  udara  pada  campuran, menunjukkan  persentase  yang  semakin menurun  karena  adanya  tambahan  kadar aspal. Nilai VIM yang kecil pada campuran
menjadikan  nilai  VMA  menjadi  besar.  Hal ini  dikarenakan  saat  persentase  rongga  di dalam campuran mengecil maka persentase rongga  antar  butir  agregat  yang  tertutup aspal  akan  membesar.  Tetapi  ketika  kadar aspal  berlebih  maka  aspal  dapat  naik  ke permukaan  dan  menyebabkan  kadar  aspal optimum  memenuhi  rongga  yang  tidak tertutup  dengan  baik  ataupun  memenuhi setiap rongga.
(Salim, Ismayati, Dayu Nisrawati)
d) Hubungan Kadar Aspal dengan Void in Mineral Aggregates (VMA)
Gambar 4. Grafik  hubungan kadar aspal dengan VMA.
Dari  analisis  gambar  5  dapat  diketahui  tiap variasi  kadar  aspal  di  dalam  campuran  jika memenuhi  nilai  VMA  di  dalam  campuran berdasar dari spesifikasi Bina Marga bernilai 15%.  Apabila  kadar  aspal  di  dalam campuran  tinggi  begitupun  dengan  nilai
VMA akan meningkat pula. Pada persentase
volume  rongga  yang  terletak  antara  butir agregat campuran, termasuk rongga udara di dalam  (VIM),  serta  rongga-ronga  yang berisikan aspal telah mencukupi spesifikasi. Sehingga  dapat  dikatakan  jika  rongga- rongga di dalam campuran pada kadar aspal yang bernilai VMA memenuhi ketentuan.
e) Hubungan Kadar Aspal dengan Void Filled in Asphalt (VFA)
Gambar 5. Grafik hubungan kadar aspal dengan VFA.
Hasil  menunjukkan  nilai  VFA  atau persentase volume rongga yang berisi aspal bertambah  seiring  dengan  naiknya  nilai kadar  aspal  yang  digunakan.  Makin  tinggi nilai  VFA  pada  campuran  maka  makin rendah nilai VIM campuran tersebut.
Studi Karakteristik Campuran Aspal Beton Akibat Penuaan dengan Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung (Salim, Ismayati, Dayu Nisrawati)
f) Hubungan Kadar Aspal dengan Density
Gambar 6. Grafik hubungan kadar aspal dengan Density.
Gambar  7  menunjukkan  nilai  kepadatan campuran  pada  kadar  aspal  4,5%-6,5% sudah  mencukupi  spesifikasi.  Apabila penggunaan kadar aspal di dalam campuran
meningkat  maka  nilai  kepadatannya  juga akan semakin meningkat. Nilai density atau kepadatan berbanding lurus dengan VFA.

## g) Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient
Gambar 7. Grafik hubungan kadar aspal dengan Marshall Quotient.
Nilai  MQ  setiap  kadar  aspal  terlihat memenuhi  syarat.  Nilai  MQ  akan  menjadi parameter fleksibilitas suatu campuran yakni semakin  tinggi  nilai  MQ  maka  campuran
akan lebih kaku dan mudah retak. Begitupun jika  nilai  MQ  makin  kecil,  campuran  akan cenderung lentur dan tidak stabil.
h) Hubungan Kadar Aspal dengan Karakteristik Campuran Aspal
Gambar 8. Grafik penentuan nilai KAO
Berdasarkan  analisis  gambar  9  hubungan antara  kadar  aspal  dan  karasteristik campuran  yang  ditunjukkan  di  dalam Barchart  menggunakan  nilai  tengah  yang telah  mencukupi  dari  karakteristik Marshal Test ,  maka  akan  diperoleh  KAO  senilai 5,95%.
𝐾𝐴𝑂 = 5,5% + 6 ,4 2 = 5,95% (1)
KAO  pada  suatu  campuran  AC-WC berpengaruh  pada  karakteristik  campuran aspal  seperti Density, VIM,  VFA,  VMA, Flow, Stability, dan Marshall Quotient . Jika kadar  aspal  bertambah  maka  VIM  akan menurun;  VFA  secara  konsisten  akan bertambah; flow secara konsisten terus naik; stability dan Marshall  Quotient akan  naik sampai  batas  tertentu  kemudian  menurun.
Setelah didapatkan KAO maka ditentukan perencanaan campuran
dibuat  benda  uji  Normal  (tanpa perlakuan  tambahan),  benda  uji  dengan prosedur  STOA  ( short  term  oven aging /penuaan  jangka  pendek),  dan benda  uji  dengan  prosedur  LTOA  (long term oven aging/penuaan jangka panjang).
3.2 Hasil Pengujian Indirect Tensile Strength (ITS) terhadap
Penuaan berdasarkan KAO
a) Hubungan Indirect Tensile

## Strength (ITS) terhadap Penuaan
Kuat  Tarik  atau  Nilai  ITS  merupakan kemampuan  material  menahan  beban  tarik pada  tegangan  maksimum  sebelum  putus, yaitu  ketika  benda  uji  mulai  retak.  Hasil pengujian  nilai  ITS dapat  dilihat  pada  tabel berikut.
Tabel 2 Nilai ITS ( Indirect Tensile Strength ) pada KAO berdasarkan keadaan benda uji
Nilai ITS (Indirect Tensile Strength) (kPa) Normal STOA LTOA 10866,63 9292,16 6290,23
Studi Karakteristik Campuran Aspal Beton Akibat Penuaan dengan Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung (Salim, Ismayati, Dayu Nisrawati)
Gambar 9. Grafik hubungan ITS dengan keadaan benda uji.
Pada grafik perbedaan keadaan campuran AC-WC yaitu normal, STOA, dan  LTOA,  terlihat  pada  saat  terjadi penuaan kuat tarik mengalami penurunan dari keadaan normal. Darikeadaan normal kuat tarik mengalami  penurunan  pada  saat  terjadi penuaan  jangka  pendek  (STOA)  dan menurun  lagi  pada  saat  terjadi  penuaan jangka  panjang  (LTOA).  Sehingga,
semakin lama penuaan terjadi maka nilai ITS akan semakin kecil.

## b) Hubungan Regangan (ԑ) terhadap Penuaan
Nilai  Regangan  (Ԑ)  diperoleh  dari  hasil pengujian ITS. Regangan adalah perubahan ukuran yang  terjadi  pada  sampel  dibanding ukuran  semula.  Berikut  adalah  hasil pengujian nilai Regangan (ԑ).
Tabel 3 Nilai regangan (ԑ) pada KAO berdasarkan keadaan benda uji
Nilai Regangan (ε) Normal STOA LTOA 0,10355 0,6205 0,00582
Gambar 10. Grafik hubungan regangan (ԑ) dengan keadaan benda uji.
c) Hubungan Modulus Elastis (E)
dengan Penuaan Modulus Elastis adalah parameter ketahanan material  terhadap  beban.  Perbandingan tegangan  dan  regangan  suatu  bahan  pada daerah elastisnya. Modulus elastis menandakan  kekakuan  material.  Jika  nilai modulus  elastis  rendah  maka  perkerasan
mudah  retak  saat  menerima  beban  yang berat.  Modulus  Elastis  benda  uji  diperoleh
dari pengolahan data pada Tabel 2 dan Tabel 3 sebelumnya.
Tabel 4. Nilai modulus elastis pada KAO berdasarkan keadaan benda uji
Nilai Modulus Elastisitas (kPa) Normal STOA LTOA 104944,82 149761,96 1080870,53
Nilai Modulus Elastis dari tiap-tiap keadaan benda uji dapat dilihat pada (Gambar 11).
Gambar 11. Grafik hubungan modulus elastis dengan keadaan benda uji.
Berdasarkan  Gambar  11  pada  perbedaan keadaan  campuran  AC-WC  yaitu normal,  STOA,  dan  LTOA.  Terlihat pada  saat  terjadi  penuaan  kuat  tarik mengalami  penurunan  dari  keadaan normal.  Darikeadaan  normal  kuat  tarik mengalami  penurunan  pada  saat  terjadi penuaan  jangka  pendek  (STOA)  dan menurun  lagi  pada  saat  terjadi  penuaan jangka  panjang  (LTOA).  Sehingga, semakin lama penuaan terjadi maka nilai ITS semakin kecil.
3.3  Pembahasan Indirect Tensile Strength (ITS) terhadap
Penuaan berdasarkan KAO
a) Pengaruh Penuaan terhadap Indirect Tensile Strength (ITS)
Nilai ITS pada benda uji normal hingga mengalami  penuaan  itu  semakin  kecil yaitu  STOA  hingga  ke  LTOA.  Sampel dengan kondisi normal terlihat menurun kekuatannya,  namun  pada  sampel  yang mengalami penuaan,  penurunannya lebih signifikan.
Kekuatan  yang  menurun  ini  akibat meningkatnya  nilai  kekakuan  yang merupakan dampak dari proses oksidasi. Kekakuan  yang  meningkat  membuat campuran  lebih  keras  dan  getas, sehingga mudah retak dan durabilitasnya menurun. Kesimpulannya  kekuatan benda  uji  yang  mengalami  penuaan lebih mudah mengalami penurunan.
b) Pengaruh Penuaan terhadap

## Regangan
Pengaruh  penuaan  terhadap  regangan yaitu  dapat memperkecil  nilai  regangan.
Karena  seiring  terjadinya  penuaan,  nilai regangan akan makin meningkat.
Hubungan  antara  kuat  tarik  berbanding terbalik dengan regangan.
c) Pengaruh Penuaan terhadap Modulus Elastis Nilai modulus elastis yang besar menyebabkan  campuran  beraspal  lebih susah  berubah  bentuk.  Sehingga  nilai modulus elastis berbanding terbalik terhadap nilai  regangan.  Faktor  lain  adalah  karena
Studi Karakteristik Campuran Aspal Beton Akibat Penuaan dengan Pengujian Kuat Tarik Tidak Langsung (Salim, Ismayati, Dayu Nisrawati)
sifat  modulus  elastis  yang  dapat  berubah akibat temperatur.

## 4.  PENUTUP

## 4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil adalah:
1. Nilai  kuat  tarik  tidak  langsung  ( Indirect Tensile  Strength ),  campuran  dengan keadaan  normal,  STOA  dan  LTOA yaitu sebesar 10866,63 Kpa, 9292,16 Kpa,  dan  6210,23  Kpa.  Nilai Regangan  dari keadaan  normal, STOA  dan  LTOA  yaitu  0,10335, 0,06205, dan 0,00582. Nilai Modulus Elastis  dari  keadaan  normal,  STOA dan  LTOA  yaitu  104944,82  Kpa, 149761,96  KPa,  dan  1080870,53 KPa.
2. Nilai  ITS  dan  nilai  regangan  pada benda  uji  normal  hingga  mengalami penuaan  itu  semakin  kecil  yaitu STOA  hingga  ke  LTOA  sedangkan nilai  modulus  elastiaitas  benda  uji yang mengalami penuaan lebih besar dari benda uji normal. Terjadi proses oksidasi  pada  benda  uji  yang mengalami  penuaan  sehingga  nilai kekakuannya
meningkat.
Peningkatan  kekakuan  yang  terjadi akan  membuat  campuran  beraspal menjadi lebih keras dan getas.

## 4.2 Saran
Beberapa saran yang dapat dipertimbangkan adalah:
1. Menambah  jumlah  sampel STOA dan LTOA untuk mendapatkan hasil yang
lebih teliti.
2. Durasi pencampuran aspal dan agregat dibuat lebih singkat. 3. Sebagai  usaha  memperlambat  proses oksidasi,  campuran  aspal  yang  dibawa ke  lapangan  sebaiknya  ditutup  dengan terpal atau sejenisnya.

## DAFTAR PUSTAKA
AASHTO. (1982). Standart Spesification  For  Transportation Materials and Method of Sampling and Testing, Part I: Specification .
Ahmad, M. (2010). Kajian Karakteristik Indirect  Tensile  Strength  Asphalt Concrete Recycle dengan Campuran  Aspal  Penetrasi  60/70 dan  Residu  Oli  pada  Campuran
Hangat .
Astuti. (2007). Tinjauan Short and Long Term  Oven  Ageing  Pada  Proses Penuaan  Aspal  dengan  Campuran Asphalt  Treathed  Base  (ATB) untuk  Batu  yang  Berbeda .  Jurusan Teknik Sipil. Ganie. (2002). Pengaruh Proses Penuaan  Aspal  pada  Kekakuan Campuran HotRolled Asphalt . Universitas Gadjah Mada. Wijayanti, E. (2012). Pengaruh Penuaan  Perkerasan  Terhadap Karakteristik AsphaltConcrete Wearing Course (AC- WC) Menggunakan  Spesifikasi Bina Marga 2010 .