Pengujian Marshall

Pengujian Marshall

Kinerja beton aspal padat ditentukan melalui pengujian benda uji yang meliputi:

1. Penentuan berat volume benda uji
2. Pengujian nilai stabilitas, adalah kemampuan maksimum beton aspal padat menerima beban sampa terjadi kelelehan plastis
3. Pengujian kelelehan (flow), adalah besarnya perubahan bentuk plastis dari beton aspal padat akibat adanya beban sampai batas keruntuhan
4. Perhitungan Marshall Qoutient adalah perbandingan antara nilai stabilitas dan flow
5. Perhitungan berbagai jenis volume pori dalam beton aspal padat (VIM, VMA, dan VFA)
6. Perhitungan tebal selimut atau film aspal

Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (=5000 lbf) dan flowmeter. Proving ring digunakan untuk mengukur nilai stabilitas dan flowmeter untuk mengukur kelelehan plastis atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4 inci (=10,2 cm) dan tinggi 2,5 inci (=6,35 cm). prosedur pengujian Marshall mengikuti SNI 06-2489-1991, atau AASHTO T 245-90 atau ASTM D 1559-76.

Dari keenam butir pengujian yang umum dilakukan untuk menentukan kinerja beton aspal, terlihat bahwa hanya nilai stabilitas dan flow yang ditentukan dengan mempergunakan alat Marshall, sedangkan parameter lainnya ditentukan melalui penimbangan benda uji dan perhitungan. Walaupun demikian, secara umum telah dikenali bahwa pengujian Marshall meliputi pengujian keenam butir diatas.

Secara garis besar pengujian Marshall meliputi:

1.      Persiapan benda uji

2.      Penentuan berat jenis bulk dari benda uji

3.      Pemeriksaan nilai stabilitas dan flow

4.      Perhitungan sifat volumetric benda uji

Persiapan benda uji

Hal-hal yang diperhatikan dalam mempersiapkan benda uji adalah:

1.      Jumlah benda uji yang disiapkan

2.      Persiapan agregat yang akan digunakan

3.      Penentuan temperature pencampuran dan pemadatan

4.      Persiapan campuran beton aspal

5.      Pemadatan benda uji

6.      Persiapan untuk pengujian Marshall

Jumlah benda uji yang disiapkan ditentukan dari tujuan dilakukannya uji Marshall tersebut. AASHTO menetapkan 3 buah benda uji untuk setiap kadar aspal yang digunakan. Agregat dikerngkan di dalam oven pada temperature 105-110 °C. setelah dikeringkan agregat dipisah-pisahkan sesuai fraksi ukurannya dengan mempergunakan saringan. Umumnya fraksi ukuran yang digunakan adalah:

·         19 – 25 mm (3/4 – 1 inci)

·         9,5 – 19 mm (3/8 – ¾ inci)

·         4,75 – 9,5 mm (No. 4 – 3/8 inci)

·         2,36 – 4,75 mm (No. 8 – No. 4)

·         < 2,76 mm (< No. 8)

Temperature pencampuran adalah temperature pada saat aspal mempunyai viskositas kinematis sebesar 170 ± 20 centistokes dan temperature pemadatan adalah temperature pada saat aspal mempunyai nilai viskositas kinematis 280 ± 30 centistokes.

Agregat yang digunakan untuk membuat benda uji Marshall tidak boleh melebihi 25 mm (= 1 inci). Jika digunakan agregat lebih besar dari 25 mm sampai dengan 38 mm (=1,5 inci), maka haruslah dilakukan modifikasi seperti yang dilakukan Kandhal.

Campuran disiapkan untuk satu benda uji. Agregat ditimbang sesuai fraksi ukurannya berdasarkan gradasi yang diinginkan. Berat total agregat campuran adalah berat agregat yang dapat menghasilkan satu benda uji padat setinggi 6,35 cm dengan diameter 10,2 cm. umumnya berat agregat campuran adalah ± 1200 gram. Sebaiknya sebelum dibuat benda uji untuk uji Marshall, dibuat dahulu satu benda uji dengan berat agregat tertentu, untuk memeriksa apakah agregat yang dipilih perlu dilakukan jika tinggi benda uji yang diperoleh lebih/kurang dari yang ditetapkan.

Agregat dipanaskan sampai mencapai temperature ± 20°C diatas suhu pencampuran. Agregat panas dan aspal panas dimasukkan ke dalam tempat pencampuran untuk dicmapur merata pada suhu pencampuran. Campuran beton aspal panas dituangkan ke dalam mold yang telah dipersiapkan, ditusuk – tusuk, dan dipadatkan dengan mempergunakan penumbuk (hammer) seberat 10 pon (=4,356 kg) dengan tinggi jatuh 18 inci (=45,7 cm). tabel memberikan batasan tentang jumlah tumbukan yang dilakukan untuk setiap sisi benda uji, berdasarkan beban lalu lintas yang akan dilayani oleh perkerasan ini. Setelah pemadatan selesai dilakukan, maka benda uji dibiarkan dingin dan dikeluarkan dari mold.

Tabel. Jumlah Tumbukan Masing – Masing Sisi Benda Uji

Beban Lalulintas	Jumlah Lintasan Sumbu Standar 18000 pon (ESA)	Jumlah Tumbukan Masing-Masing Sisi Benda Uji
Ringan	< 104	35
Sedang	104 – 106	50
Berat	>106	75

Penentuan Berat Jenis Bulk Dari Benda Uji

Penentuan berat jenis bulk dari benda uji beton aspal padat dilakukan segera setelah benda uji dingin dan mencapai suhu ruang. Berat jenis bulk ditentukan sesuai AASHTO T166-88.

Pemeriksaan Nilai Stabilitas Dan Flow

Pemeriksaan stabilitas diperlukan untuk mengukur ketahanan benda uji terhadap beban dan flowmeter mengukur besarnya deformasi yang terjadi akibat beban.

Untuk mendapatkan temperature benda uji sesuai dengan temperature terpanas di lapangan, maka sebelum dilakukan pemeriksaan benda uji dipanaskan terlebih dahulu selama 30 atau 40 menit dengan temperature 60 °C di dalam water bath. Pengukuran dilakukan dengan menempatkan benda uji pada alat Marshall dan beban diberikan kepada benda uji dengan kecepatan 2 inci/menit atau 51 mm/menit. Beban pada saat terjadi keruntuhan dibaca pada arloji pengukur dari proving ring, deformasi yang terjadi pada saat itu merupakan nilai flow yang dapat dibaca pada flowmeternya. Nilai stabilitas merupakan nilai arloji pengukur dikalikan dengan nilai kalibrasi proving ring dan dikoreksi dengan angka koreksi akibat variasi ketinggian benda uji.

Perhitungan Parameter Marshall Lainnya

Setelah uji Marshall dilakukan, maka dilanjutkan dengan perhitungan untuk menentukan:

1.      Marshall Quotient (MQ) adalah rasio antara nilai stabilitas dan kelelehan

2.      Berat volume benda uji

3.      Volume pori dalam benda uji (VIM)

4.      Volume antara agregat dalam benda uji (VMA)

5.      Volume antara agregat yang terisi oleh aspal (VFA)

6.      Tebal selimut aspal