http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v2i1.48
Baihaqi,  F.,  dan  Effendi,  R (2019)  Pengaruh  Variasi  Campuran  Agregat  Kelas  A  Terhadap  Koefisien  Permeabilitas Horizontal. Buletin Profesi Insinyur 2(1) 029-035

## Pengaruh Variasi Campuran Agregat Kelas A terhadap Koefisien Permeabilitas Horizontal
Gradasi  aktual  LPA  setelah  dipadatkan  akan  bergeser keluar  melampaui  batas  atas  spesifikasi  sebagai pengaruh  terhadap  perbedaan  nilai  abrasi.  Sehingga perlu didesain campuran gradasi di bawah batas bawah spesifikasi  agar  setelah  pemadatan  diharapkan  gradasi akan  bergeser  masuk  ke  dalam  spesifikasi.  Material yang  digunakan  adalah  LPA  dari  lokasi  Gunung Kayangan dan Katunun, Kalimantan Selatan yang telah dipadatkan  sesuai  OMC.  Dengan  berbagai  macam variasi gradasi campuran yang mengacu pada Spesifikasi  Bina  Marga  2010  revisi  ke-3.  Metode  yang digunakan adalah uji permeabilitas skala laboratorium dengan  arah  pengaliran  horisontal  menggunakan  alat fabrikasi  yang  terkalibrasi  melalui  sampel  pasir.  Uji analisa  saringan  dilakukan  setelah  proses  pemadatan dan  uji  permeabilitas  dilakukan  agar  dapat  diketahui ukuran  aktual  butiran  setelah  dipadatkan.  Persamaan y=0,00018x2 – 0,02674x + 0,95229 dapat digunakan untuk desain  di  bawah  dari  batas  bawah  spesifikasi.  Gradasi butiran yang terpotong pada saringan No. 40 cenderung mempunyai  nilai  koefisien  permeabilitas  yang  besar yakni  5,52  x  10 -2 cm/det.  Pada  penerapan  di  lapangan, dengan  memberikan  kemiringan  permukaan  LPA  =  3% pada badan jalan kelas I dengan lebar 7 m dan panjang lintasan  pengaliran  3,5  m,  maka  air  yang  menggenangi jalan  akan  hilang  dalam  waktu  2,45  hari.  Menurut AASHTO  (1993)  drainase  termasuk  ke  dalam  kategori drainase dengan kualitas baik menuju sedang.
Kata  kunci :  pondasi  agregat  Kelas  A  (LPA),  permeabilitas horisontal, variasi gradasi, abrasi .
Diajukan: 9 Juli 2019 Direvisi: 16 Juli 2019 Diterima: 22 Juli 2019 Dipublikasikan online: 22 Juli 2019
Fariz Baihaqi 1 , Rustam Efffendi 2
1 Pimpinan perusahaan bidang kontraktor umum CV. Yorisindo Putera Perkasa
2 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Lambung Mangkurat
 baihaqifariz@gmail.com

## Pendahuluan
Jaringan  jalan  raya  merupakan  prasarana  transportasi darat  yang  memegang  peranan  penting  dalam  sektor perhubungan terutama untuk kesinambungan distribusi barang dan jasa (Hendarsin, 2000). Salah satu transportasi  yang  berkembang  di  Indonesia  adalah transportasi  darat,  dimana  kegiatan  masyarakat  tidak terlepas  dari  sarana  dan  prasarana  transportasi tersebut. Akibat dari kegiatan masyarakat ini menyebabkan  terjadi  pergerakan  dari  satu  tempat  ke tempat  lain  yang  mempengaruhi  volume  lalu  lintas. Volume  lalu  lintas  berbanding  lurus  dengan  kegiatan masyarakat.  Semakin  meningkat  kegiatan  masyarakat maka  volume  lalu  lintas  akan  semakin  tinggi (Aminsyah,  2013).  Hal  tersebut  memicu  pekerjaan konstruksi  perkerasan  jalan  raya  dihampir  setiap daerah.  Pekerjaan  konstruksi  perkerasan  jalan  yang umum  digunakan  di  Indonesia  ada  dua  yaitu perkerasan  lentur  ( flexible  pavement )  dan  perkerasan kaku  ( rigid  pavement ).  Menurut  Razali  (2012),  salah satu  jenis  perkerasan  yang  sering  digunakan  di Indonesia  adalah  lapis  beton  aspal  (Laston)  atau AC
( Asphalt  Concrete ).  Pada  perkerasan  diperlukan  lapis fondasi  berupa  campuran  agregat  yang  terletak  di antara lapisan permukaan ( Wearing Course ) dan tanah dasar ( Subgrade ).
Lapis  fondasi  terdiri  dari  Lapis  Fondasi  Agregat Kelas  A    (LPA)  dan  atau  Lapis  Fondasi  Agregat  kelas  B (LPB). Menurut Sukirman (2010) LPA berfungsi sebagai bagian  struktur  perkerasan  yang  menahan  gaya vertikal  dari  beban  kendaraan  dan  disebarkan  ke  lapis di  bawahnya  dalam  hal  ini  LPB  maupun  tanah  dasar. Disamping itu LPA juga berfungsi sebagai bantalan atau perletakan  lapis  permukaan  serta  sebagai  lapisan peresapan  atau  sistem  drainase  bawah  permukaan. Lapis ini  harus  cukup stabil dan  mempunyai CBR sama atau  lebih  besar  dari  20%,  serta  indeks  plastisitas  ( I P ) sama atau lebih kecil dari 10%.
Menurut  Bina  Marga  (2010),  LPA  terdiri  dari gabungan antara fraksi agregat kasar dan fraksi agregat halus. Fraksi agregat  kasar yang tertahan  pada  ayakan 4,75  mm  harus  terdiri  dari  partikel  atau  pecahan  batu yang  keras  dan  awet  yang  memenuhi  persyaratan. Sedangkan  fraksi  agregat  halus  adalah  partikel  pasir alami atau batu pecah halus dan partikel halus lainnya
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v2i1.48
yang lolos ayakan 4,75 mm dan memenuhi persyaratan sesuai dengan peraturan terbaru  yaitu  Spesifikasi Bina Marga  tahun  2010  revisi  ke-3.  Distribusi  gabungan fraksi  agregat  kasar  dan  fraksi  agregat  halus  memiliki batasan  minimum  dan  maksimum  seperti  pada Gambar 1.
Pada  dasarnya  setiap  perkerasan  jalan  akan mengalami  proses  kerusakan  progresif  sejak  suatu jalan  dibuka  pertama  kali  untuk  melayani  lalu  lintas. Tipe  kerusakan  umum  yang  dialami  campuran  laston adalah  retak  dan  atau  pelepasan  butir  (Razali  dkk, 2012).  Apabila  terjadi  retak  pada  lapisan  aspal kemudian  air  hujan  akan  merembes  masuk  dan  tidak mampu dialirkan ke samping oleh lapis fondasi agregat maka air akan terperangkap di dalam lapisan tersebut. Kemudian    apabila  jalan  dilewati  beban  kendaraan maka  akan  terjadi pumping yang  akan  mengakibatkan pertambahan  tekanan  air  pori  pada  lapis  fondasi agregat  secara  fluktuatif.  Pertambahan  tekanan  air pori secara otomatis akan mengurangi tegangan efektif agregat,  sehingga  daya  dukung  akan  berkurang  dan akan berdampak pada kerusakan lapis fondasi agregat bahkan  dapat  menjalar  hingga  ke  tanah  dasar.  Hal tersebut tentu akan berdampak pada lapis permukaan di  atasnya  sehingga  lambat  laun  jalan  akan  berlubang dan  mengalami  kerusakan.  Menurut  Sukirman  (2003), Agregat  dapat  mengalami  degradasi,  yaitu  perubahan gradasi akibat pecahnya butir-butir agregat. Kehancuran  agregat  dapat  disebabkan  oleh  proses mekanis, seperti gaya-gaya yang terjadi selama proses pelaksanaan perkerasan jalan (penimbunan, penghamparan,  pemadatan),  pelayanan  terhadap beban lalu lintas, dan proses kimiawi.
Perilaku
merembesnya air hujan serta pengalirannya  melalui  lapis  fondasi  agregat  menuju
drainase  samping  tentunya  sangat  erat  kaitannya dengan  parameter  permeabilitas  agregat.  Menurut Halauddin dan Suhendra (2011), koefisien permeabilitas  tanah  sangat  tergantung  pada  ukuran rata-rata  pori  yang  dipengaruhi  oleh  distribusi  ukuran partikel, viskositas, bentuk partikel dan struktur tanah. Semakin kecil ukuran partikel tanah, semakin kecil pula ukuran  pori  dan  semakin  rendah  kemampuan  tanah tersebut untuk  melewatkan fluida. Pengaruh  distribusi ukuran partikel tentunya berkaitan erat dengan bentuk kurva  gradasi.  Dari  latar  belakang  di  atas,  muncul permasalahan  diantaranya  adalah  seberapa  efektifkah lapis  fondasi  agregat  dalam  memenuhi  fungsinya sebagai  sistem  drainase  bawah  permukaan  apabila ditinjau dari segi distribusi agregat yang beragam.

## Metode
Lokasi  pengambilan  LPA  adalah  di  Gunung  Kayangan dan  Katunun  Kab.  Tanah  Laut,  Provinsi  Kalimantan Selatan.  Dikarenakan  tidak  terdapat  alat  khusus  untuk melakukan  uji  permeabilitas  Horizontal  LPA,  maka dilakukan  fabrikasi  alat  yang  terlebih  dahulu  melalui tahap  desain  alat.  Desain  Alat  dapat  dilihat  pada Gambar  2.  Setelah  alat  di  fabrikasi  maka  tahap selanjutnya adalah pengujian awal untuk mengkalibrasi alat  menggunakan  pasir.  Kemudian    menentukan rancangan  komposisi  campuran  agregat  dengan berpedoman  kepada  syarat-syarat  gradasi  campuran menurut spesifikasi Bina Marga 2010 revisi ke-3. Tabel Desain  campuran  LPA  dapat  dilihat  pada  Tabel  1. Sedangkan kurva rancangan dapat dilihat pada Gambar 3.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v2i1.48
Tabel 1 Desain campuran LPA Lolos saringan (%) No Spesifikasi Kode sampel LPA- Ayakan maks Min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1½” 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1” 85 79 79 79 79 79 79 79 79 85 79 85 3 / 8 ” 58 44 47 44 47 47 44 47 47 57 47 44 No.4 44 29 44 30 44 44 30 44 44 29 29 34 No.10 29 17 25 28 18 18 28 19 0 0 0 19 No.40 17 7 8 8 8 7 8 15 0 0 0 16 No.200 8 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 2
Gambar 2 Alat fabrikasi permeabilitas Horizontal. Kiri: Constant Head. Kanan: Falling head

## Hasil Analisa

## Uji Permeabilitas Horizontal
Nilai koefisien permeabilitas untuk masing-masing tipe pada tiap material dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3.
Tabel 2 Koefisien permeabilitas Horizontal LPA-Gn. Kayangan. Sampel Permeabilitas Horizontal k h ( cm/det ) LPA-1 Gn. Kayangan 1,6 x 10 -6 LPA-2 Gn. Kayangan 1,5 x 10 -5 LPA-3 Gn. Kayangan 2,4 x 10 -5 LPA-4 Gn. Kayangan 4,0 x 10 -5 LPA-5 Gn. Kayangan 2,4 x 10 -5 LPA-6 Gn. Kayangan 8,1 x 10 -6 LPA-7 Gn. Kayangan 6,7 x 10 -4 LPA-8 Gn. Kayangan 6,8 x 10 -4 LPA-9 Gn. Kayangan 6,0 x 10 -4 LPA-10 Gn. Kayangan 2,5 x 10 -5

## Tabel 3. Koefisien permeabilitas Horizontal LPA - Katunun
Sampel Permeabilitas Horizontal k h ( cm/det ) LPA-6 Katunun 5,4 x 10 -5 LPA-7 Katunun 6,6 x 10 -3 LPA-8 Katunun 6,3 x 10 -3 LPA-8 Katunun DM 5,5 x 10 -2
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v2i1.48

## Pengaruh pemadatan terhadap kurva agregat desain
Proses  pemadatan  atau  sering  disebut  dengan kompaksi yang dilakukan terhadap sampel mengakibatkan  pecahnya  butiran-butiran  agregat.  Hal ini dapat dibuktikan dengan cara melakukan uji analisa saringan  setelah  proses  pemadatan  selesai  dilakukan. Adapun  perubahan  ukuran  butiran  dapat  dilihat  pada perubahan bentuk dan posisi kurva gradasi kedua jenis LPA pada tiap tipe desain gradasi. Kurva gradasi desain ditandai  dengan  warna  merah.  Kemudian  kurva perubahan  gradasi  setelah  pemadatan  untuk  sampel LPA  –  Gn.  Kayangan  ditandai  dengan  warna  biru.  Dan terakhir  kurva  perubahan  gradasi  setelah  pemadatan untuk  sampel  LPA  –  Katunun    ditandai  dengan  warna kuning.  Apabila  dilihat  pada  perpindahan  posisi  kurva, kedua  jenis  material  pada  semua  tipe  campuran ternyata berada di luar dari batas atas spesifikasi yang disediakan. Hal tersebut mengakibatkan gradasi aktual tidak sesuai dengan  gradasi desain.  Sampel LPA –  Gn. Kayangan  cenderung  melenceng  lebih  jauh  yakni bergeser  ke  sebelah  kiri  bila  dibandingkan  dengan sampel  LPA  –  Katunun.  Artinya  sampel  LPA  –  Gn. Kayangan  mengalami  perubahan  ukuran  butiran menjadi  lebih  kecil  bila  dibandingkan  dengan  LPA  – Katunun.  Hal  tersebut  menandakan  Sampel  LPA  –  Gn. Kayangan lebih aus. Parameter yang cocok menggambarkan  tingkat  keausan  agregat  adalah  nilai abrasi. Jika dilihat, terdapat pengaruh keausan agregat dengan perubahan ukuran butiran (akibat pemadatan). Gradasi  sebelum  dan  setelah  pemadatan  dapat  dilihat pada  Gambar  3.  Dilihat  hubungan  antara  gradasi desain  dengan  gradasi  aktual  setelah  pemadatan. Dilakukan analisis lanjutan  menggunakan  material  dari Katunun.  Didapat  hubungan  yang  relatif  sama  jika dilihat dari rasio perbandingan persen tertahan  antara gradasi desain dengan gradasi aktual setelah pemadatan.  Apabila  nilai  rasio  tersebut  digambarkan
ke  dalam  satu  grafik,  maka  didapatkan  bentuk lengkung  yang  relatif  sama  seperti  terlihat  pada Gambar  4.  Kemudian  dilakukan  pendekatan  dengan menggunakan  grafik  polinomial  Gambar  5  sehingga didapatkan Persamaan 1.
= 0,00018 −  0,02674  + 0,95229 ......... (1)
Dimana : x = Diameter butiran atau bukaan saringan (mm)
Persamaan  garis  tersebut  kemudian  digunakan untuk merencanakan persen lolos yang telah dikurangi atau  digeser  mundur  terlebih  dahulu  saat  sebelum pengujian.  Hal  tersebut  dilakukan  agar  diharapkan setelah  dilakukan  pemadatan  bentuk  kurva  gradasi akan bergeser masuk ke dalam spesifikasi. Persen lolos rencana  yang  telah  dikurangi  atau  digeser  mundur terlebih  dahulu  tersebut  diberi  nama  desain  mundur ( DM ).  Desain  mundur  persen  lolos  tersebut  kemudian dapat  diturunkan  menjadi  persen  tertahan  sehingga didapat  berat  yang  diperlukan  pada  masing-masing saringan  saat  dilakukan  pencampuran.  Dipilih  satu campuran yang memiliki nilai k h terbesar pada material Katunun yakni LPA-Katunun 8.
Dari  desain  mundur  tersebut  kemudian  dilakukan pengujian  pemadatan  di  laboratorium  dan  uji permeabilitas  Horizontal  kemudian  dilakukan  uji analisa  saringan  sehingga  menghasilkan  kurva  pada Gambar  6.  Dari  kurva  tersebut  terlihat  realisasi  hasil desain  mundur  mendekati  dengan  desain  yang diharapkan  yaitu  berada  di  dalam  spesifikasi.  Namun pada  butiran  yang  lebih  kecil  dari  nomor  saringan  4 masih berada di bawah batas bawah spesifikasi.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v2i1.48
Gambar 5 Hubungan antara diameter butiran dengan rasio persen tertahan
Gambar 6 Persamaan garis polinomial antara diameter butiran dengan rasio % tertahan
Pengaruh  variasi  gradasi  butiran  LPA  terhadap kualitas drainase.
Dari berbagai macam variasi campuran sesuai
Gambar  2 2,  didapat  koefisien  permeabilitas  yang berbeda-beda.  Dari  17  pengujian  yang  berbeda, didapatkan  hasil  bahwa  perbedaan  distribusi  butiran mempengaruhi  besaran  nilai k h .  Nilai k h terbesar dihasilkan  oleh  tipe  gradasi  8 DM (desain  mundur) yakni  5,52  x  10 -2 cm/det.  Kurva  gradasi  dan  grafik  uji permeabilitas  Horizontal  dapat  dilihat  pada  Gambar  7 dan  Gambar  8.  Nilai k h =  5,52  x  10 -2 cm/det  apabila dimodelkan ke dalam suatu hitungan untuk mendapatkan lama waktu pengaliran pada penampang melintang suatu  jalan kelas I dengan  lebar 7 m seperti Gambar 9.
Badan jalan terdiri dari lapis aus dengan kemiringan 3%, lapis LPA dengan kemiringan permukaan 3%. Maka didapat air hilang dalam  2,45 hari . Menurut (AASHTO, 1993)  drainase  termasuk  ke  dalam  kategori  drainase dengan  kualitas  baik  menuju  sedang  karena  air  hilang
dalam waktu kurang dari 1 minggu namun lebih dari 1 hari .

## Kesimpulan
Dari penelitian ini dengan didapat beberapa kesimpulan diantaranya:
1. Terdapat  pengaruh  pemadatan  terhadap  ukuran butiran  sehingga  berdampak  pada  perubahan bentuk  kurva  gradasi  desain.  Pengaruh  tersebut berupa  pecahnya  butiran-butiran  yang  lebih besar  menjadi  butiran  yang  lebih  halus  sehingga gradasi  aktual  sudah  tidak  sesuai  lagi  dengan gradasi desain.
2. Terdapat  perbedaan  perilaku  pada  2  jenis material yang berbeda walaupun desain gradasinya  sama.  Sehingga  terdapat  pengaruh abrasi  batu  terhadap  perubahan  bentuk  kurva gradasi.
3. Terjadi  pertambahan  abu  batu  dan  pasir  serta kerikil  pada  LPA  setelah  dipadatkan  sebagai akibat  dari  proses  penumbukan.  Sehingga  pori- pori akan terisi oleh butiran halus.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v2i1.48
Gambar  7 Gradasi  sebelum  dan  setelah  pemadatan  kurva  yang  di  desain  ( DM )  di bawah batas bawah spesifikasi
Gambar 8 Gradasi desain dan gradasi setelah pengujian sampel LPA – Katunun 8, LPA – 8 Katunun DM dan LPA – 8 Gn. Kayangan
4. Gradasi aktual dapat diprediksi dengan menggunakan  gradasi  yang  didesain  mundur sesuai  pendekatan  persamaan y  = 0,00018 x 2 – 0,02674 x + 0,95229. Namun persamaan ini hanya teruji  pada  material  dari  Katunun  dengan  nilai abrasi 22,2%.
5. Nilai  abrasi  mempengaruhi  besaran  nilai k h . Semakin  kecil  nilai  abrasi  maka  nilai k h menjadi relatif lebih besar.
6. Dalam  kasus  lapangan  berupa  jalan  kelas  I  lebar 7m  dan  panjang  jalur  lintasan  pengaliran  3,5m dengan  kemiringan  permukaan  dasar  LPA  3%. Digunakan  desain  gradasi  tipe  8 DM material Katunun yang memiliki nilai abrasi 22,20% dan k h =  5,52  x  10 -2 cm/det,  maka  didapat  waktu  air tidak  ada  lagi  di  LPA  dalam  waktu  2,45  hari. Menurut AASHTO (1993)  termasuk  ke  dalam kategori  drainase  dengan  kualitas  baik  menuju sedang.

## Referensi
AASHTO  (1993) Guide  for  Design  of  Pavement Structures . Washington D.C: American Association of State Highway and Transportation Officials.
Aminsyah, M. (2013) Analisa Kehancuran Agregat Akibat Tumbukan  Dalam  Campuran  Aspal .  Padang:  Jurnal Rekayasa Sipil Volume 9 No. 2
Bina  Marga  (2010)  Spesifikasi  Umum  Bina  Marga  2010 Revisi 3. Kementerian Pekerjaan Umum. Jakarta Halauddin dan Suhendra. (2011) Pengaruh Penambahan Polimer  Emulsi  Vinyl  Acecate  Co  Acrylic  Pada  Tanah Lempung  Terhadap  Uji  Permeabilitas  Melalui Constant Head Permeability Test . Semarang: Berkala Fisika Vol. 14 No.2 Hal 55-62
Hendarsin,  S.L.  (2000). Perencanaan  Teknik  Jalan  Raya . Bandung:  Politeknik  Negeri  Bandung  Jurusan  Teknik Sipil
Razali, M. R. dan Subagio, B.S. (2012) Perbedaan Gradasi Terhadap  Karakteristik  Marshall  Campuran  Beton Aspal  Lapis  Pengikat  (AC-BC) .  Bengkulu:  Jurnal Inersia Volume 4 No. 1
Sukirman,  S  (2003) Beton  Aspal  Campuran  Panas . Jakarta: Granit
Sukirman,  S  (2010) Perencanaan  Tebal  Struktur Perkerasan Lentur . Bandung: Nova.