BAB III METODOLOGI PENELITIAN. dipresentasikan pada gambar bagan alir, sedangkan kegiatan dari masing - masing

Bab III Metodologi Penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Program Kerja Uji Laboratorium Bagan alir yang dipergunakan untuk kelancaran dari program penelitian ini dipresentasikan pada gambar bagan alir, sedangkan kegiatan dari masing - masing percobaan diuraikan pada bagian dari bab ini. Pengujian ini dilakukan di laboratorium Perkerasan Jalan Universitas Mercu Buana Jakarta. Tahap awal penelitian di laboratorium ialah dengan mempersiapkan bahan baik agregat maupun aspal serta alat yang digunakan untuk pemeriksaan bahan campuran beraspal. Setelah mengetahui karakteristik bahan dan telah memenuhi spesifikasi yang ada,selanjutnya dilakukan rancangan campuran berdasarkan yang telah ditentukan dengan variasi kadar aspal 6%, 7%, 8%, 9%, sehingga berat agregat masing-masing fraksi dapat ditentukan. Kemudian disiapkan benda uji sebanyak 3 buah untuk

setiap kadar aspal. Untuk mendapatkan kadar aspal

optimum (KAO), masing – masing benda uji akan uji dengan alat Marshall. Alat Marshall ini merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji) yang berkapasitas 2500 kg atau 500 pound, proving ring ini dilengkapi dengan arloji pengukur yang berguna untuk mengukur stabilitas campuran dan kelelehan plastis. Pada pengujian Marshall ini akan didapat kadar aspal optimum. Lalu disiapkan lagi benda uji pada kadar abu batu bara (Fly Ash) 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7% untuk bahan additif dan

Adhy tri Hartanto (4110401-016)

(dipanaskan pada suhu tertentu) lalu

III - 1


dilakukan uji Marshall. Kemudian dilakukan perendaman dalam air dengan suhu 60o C (normal) dalam jangka waktu yang sudah ditentukan. Mulai

Persiapan Alat dan Bahan

Aspal Pen 60/70

Tes Fisik

Filler Semen

Agregat Bergradasi Superpave

Tes Fisik

Abu Batubara [FLY ASH]

Tes Fisik

Rancangan Campuran (Mix Design) Variasi Kadar Aspal 6%, 7%, 8%, 9% Uji Marshall KAO Rancangan Campuran pada Aspal optimal Terhadap Penambahan Abu Batubara (Fly Ash) dengan Variasi 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%

Perendaman 30 menit,24 jam, 3 hari, 7 hari Uji Marshall Analisis dan Pembahasan Kesimpulan dan saran Selesai

Gambar. 3.1. Bagan alir Penelitian


III - 2


3.2 Pengujian Sifat Fisik Agregat Pada tahap awal pengujian bahan dilakukan pengujian terhadap agregat dengan analisa saringan. Pengujian terhadap agregat dilakukan untuk mengetahui karakteristik yang dimiliki oleh agregat yang selanjutnya digunakan untuk keperluan perencanaan campuran aspal.

3.2.1 Pengujian Sifat Fisik Agregat Bergradasi Superpave 1.

Pemeriksaan Berat Jenis Dan Penyerapan Agregat Kasar Pengujian berat jenis dimaksudkan untuk menentukan berat jenis curah (bulk), berat jenis permukaan jenuh (saturated surface dry), berat jenis semu (apparent spesific gravity), serta penyerapan agregat kasar. Pemeriksaan ini berdasarkan SNI 1969 – 2008. Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan:

-

Cuci benda uji untuk menghilangkan debu atau bahan – bahan lain yang melekat pada permukaan.

-

Keringkan benda uji dalam oven pada suhu 1050 C sampai berat tetap.

-

Dinginkan benda uji pada suhu kamar selama 1 – 3 jam, kemudian ditimbang (Bk).

-

Rendam benda uji dalam air selama 24 jam

-

Keluarkan benda uji dari air, kemudian lap dengan menggunakan kain lap, sampai air permukaan agregat hilang (SSD).


III - 3


-

Timbang benda uji kering permukaan jenuh (Bj).

-

Letakkan benda uji didalam keranjang, kemudian dtimbag dalam air (Ba). Dibawah ini adalah persyaratan agregat gradasi superpave :

Tabel 3.1 Persyaratan gradasi superpave dengan ukuran nominal 19.0 mm Ukuran Saringan

minimum %

maximum %

25,4

100

100

19,0

90

100

2,36

23,0

49,0

0,075

2,0

8,0

2,36

34,6

34,6

1,18

22,3

28,3

0,600

16,7

20,7

0,300

13,7

13,7

Daerah Larangan


III - 4


120

% Berat Lolos

100 80 Batas Bawah

60

Batas Atas

40 20 0 25,4

19,0

2,36

0,075

Sieve Analysis

Gambar 3.2 Kurva gradasi superpave dengan ukuran nominal 19.0 mm 2. Pengujian keausan dengan mesin Los Angeles. Pengujian keausan agregat terhadap kehancuran dapat diperiksa dengan menggunakan percobaan Abrasi Los Angeles, dimana gradasi dan berat yang telah ditetapkan dimasukan bersama dengan bola baja (jumlah bola yang tergantung dari tipe gradasi yang digunakan) kedalam mesin Los Angeles setelah itu diputar dengan kecepatan 30/33 rpm selama 500 putaran. Nilai akhir dari hasil pengujian keausan dinyatakan dalam persen, yang merupakan hasil perbandingan. Antara berat benda uji semula berat benda uji tertahan saringan No.12 sesudah percobaan dengan berat benda uji semula. Prosedur pemeriksaan ini berdasarkan SNI.03 – 2417 – 1991.


III - 5


Percobaan ini dilakukan di laboratorium Jalan Raya Universitas Mercubuana, cara melakukan: -

Siapkan benda uji tertahan saringan ½ ‘ lolos saringan no ¾ ambil sebanyak 5000 gram.

-

Masukkan kedalam mesin los angeles dan putar mesin sampai 500 putaran.

Selesai kemudian ambil dan saring menggunakan saringan no ½ ‘ , kemudian ditimbang 3.

Benturan Agregat (impact) Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk memperoleh besaran atau angka

ketahanan agregat terhadap benturan atau tumbukan yang mungkin timbul karena proses pencampuran, pemadatan, repetisi beban lalu lintas dan disintegrasi (penghancuran) yang terjadi dimasa pelayanan jalan tersebut. 3.2.2 Pengujian Sifat Fisik Filler (Bahan pengisi) Pemeriksaan yang dilakukan adalah pemeriksaan berat jenis yang dimaksudkan untuk menentukan berat jenis filler yang dinyatakan sebagai perbandingan antara berat filler dan berat air suling yang mempunyai isi yang sama pada suhu tertentu prosedur pengujian berdasarkan SNI 1969-1990-f.


III - 6


3.3 Pengujian Mutu Aspal Keras Penetrasi 60/70 Sebelum aspal dipergunakan harus dilakukan pemeriksaan terlebih dahulu dilaboratorium untuk mengetahui sifat aspal tersebut. Dalam penelitian ini aspal yang dipergunakan adalah aspal keras dengan penetrasi 60/70. Pemeriksaan yang dilakukan pada aspal ini adalah : 1. Penetrasi (SNI M-21-1990-F) Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kekerasan aspal yang dilakukan dengan memasukan jarum penetrasi berdiameter 1 mm dengan diberi pembebanan sebesar 50 gram, sehingga diperoleh beban bergerak seberat 100 gram (berat jarum + beban) selama 5 detik pada temperatur

25°C, besar

penetrasi diukur dan dinyatakan dalam angka yang merupakan kelipatan 0,1 mm. Pengujian dilakukan di laboratorium mercubuana. Cara melakukan: •

Letakkan benda uji tersebut kedalam wadah kemudian dimasukkan kedalam bak perendam yang telah berada pada suhu yang ditentukan (dlm hal ini 250).

•

Sebelum mengunakan alat penetrasi jarum penetrasi terlebih dahulu dibersihkan dengan toluene atau pelarut lain.

•

Pindahkan sampel kebawah alat penetrasi, turunkan jarum tersebut menyentuh permukaan benda uji. Kemudian atur angka 0 di arloji penetrometer.


III - 7


•

Lepaskan pemegang jarum dan serentak jalankan stopwatch selama jangka waktu ( 5±0.1 detik).

•

Kemudan baca nilai angka penetrasi. Bulatkan hingga angka 0.1 mm terdekat.

Lakukan pekerjaan diatas tidak kurang dari 3 kali untuk benda uji yang sama dengan ketentuan setiap titik pemeriksaan berjarak satu dengan yang lain dan dari tepi dinding lebih dari 1 cm. 2. Titik nyala (SNI M-19-1990-F) Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan titik nyala dan titik bakar dari aspal yang mempunyai nyala open cup kurang dari 79°C. Titik nyala adalah suhu pada saat terlihat nyala singkat pada suatu titik di atas permukaan aspal. Titik bakar adalah suhu pada saat terlihat nyala sekurang-kurangnya 5 detik pada suatu titik di atas permukaan aspal. Pengujian dilakukan di laboratorium universitas mercubuana Metode pelaksanaan : •

Letakkan cawan diatas pelat pemanas dan aturlah sumber pemanas hingga terletak dibawah titik tengah cawan.

•

Letakkan nyala penguji dengan poros pada jarak 7.5 cm dari titik tengah cawan.


III - 8


•

Tempatkan thermometer tegak lurus didalam benda uji tetapi jangan sampai menyentuh lantai dasar pada cawan.

•

Kemudian putar nyala penguji sehingga melalui permukaan cawan (dari tepi ke tepi cawan) dalam waktu 1 detik. Ulangi pekerjaan tersebut tiap kenaikan suhu 20 C.

•

Lanjutkan pekerjaan sampai terlihat percikan api (titik nyala) dan nyala api (titik bakar).

3. Titik lembek (SNI M-20-1990-F) Pengujian titik lembek maksudnya adalah suhu dimana aspal yang diperiksa menjadi lembek karena pembebanan tertentu. Biasanya beban tersebut terdiri dari bola baja berdiameter 9,53 dan seberat kurang lebih 3,5 gram, suhu titik lembek dibaca pada saat aspal berikut bola menyentuh pelat dasar yang berjarak ± 1 inchi dibawah cetakan cincin. Pengujian dilakukan di laboratorium universitas mercubuana. Pelaksanaan : •

Aspal dilelehkan kemudian dimasukkan cetakan titik lembek.

•

Kemudian tunggu sampai dingin kemudian masukkan cawan + air + cawan silinder beserta air.

4. Daktilitas (SNI M-18-1990-F)


III - 9


Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan harga pengujian aspal, selanjutnya dapat dipergunakan untuk mengetahui elastisitas bahan aspal, Daktilitas aspal adalah nilai keelastisisan bahan aspal yang diukur dari jarak terpanjang, apabila didalam dua cetakan berisi aspal keras yang ditarik sebelum putus pada suhu 25°C dengan kecepatan tarik 50 mm permenit. Pengujian dilakukan di laboratorium universitas mercubuana. Metode pelaksanaan : -

Benda uji disiapkan dan lapisi cetakan daktilitas dengan talec + gliserin (agar aspal tidak menempel)

-

Air yang dituang kedalam mesin penguji ditambahkan dengan gliserin secukupnya sehingga aspal yang ada dicetakan nantinya dapat melayang ketika ditarik dengan mesin penguji.

-

Pasang benda uji pada alat mesin uji dan tariklah benda uji secara teratur dengan kecepatan 5cm/menit sampai benda uji putus. Perbedaan kecepatan lebih kurang 5% masih diijinkan. Selama percobaan berlangsung benda uji harus selalu terendam sekurang-kurangnya 2.5 cm dari air dan suhu harus dipertahankan tetap ( 25 ± 0.50 C).

5. Berat jenis (SNI M-30-1990-F)


III - 10


Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu 25°C. Rumus yang digunakan untuk menentukan berat jenis aspal adalah Bj

=

C–A . (B – A) – (D – C)

Dimana : A= Berat piknometer dengan penutup (gr). B= Berat piknometer berisi air (gr). C= Berat piknometer berisi aspal (gr). D= Berat piknometer berisi aspal dan air (gr). Pengujian berat jenis aspal dilakukan mengunakan 2 sampel, cara pengerjaannya meliputi : - Siapkan 2 buah botol, kemudian timbang botol 1 dan 2 (A) - Botol diisi air hingga penuh kemudian ditimbang (B) - Kemudian air dibuang botol diisikan aspal dan ditimbang.(C) - Botol yang sudah diisikan aspal ditambahkan air dan dioven 24 jam dgn suhu 600 C - Agar udara yang berada di dalam aspal bisa keluar) kemudian ditimbang.(D)


III - 11


3.4 Pengujian Marshall Untuk Mencari Kadar Aspal Optimum Pada penelitian ini, variasi kadar aspal dilakukan untuk menentukan kadar aspal optimum. Kadar aspal optimum ini ditentukan dari pemeriksaan uji Marshall sedangkan parameter yang dicatat dalam pengujian Marshall adalah nilai rongga dalam campuran (VIM), rongga dalam agregat (VMA),rongga terisi aspal(VFB) kelelehan, dan stabilitas.

3.4.1

Pelaksanaan

1. Agregat disiapkan sesuai dengan gradasi yang telah ditentukan ( presentase agregat terlampir). Agregat yang disiapkan dengan total 1200 kg per sampel dan dibuat untuk masing – masing kadar aspal 3 sampel. 2. Kemudian setelah siap, panaskan wajan untuk memanaskan agregat hingga suhu 1600 C, kemudian setelah tercapai suhu yang ditentukan dimasukkan aspal sesuai dengan perencanaan. 3. Agregat kemudian terus dimasak hingga aspal tercampur rata hingga warnanya menghitam, kemudian dituang kedalam mold. 4. Mold yang sudah diolesi dengan oli dan diberikan kertas pada bagian bawahnya kemudian dituangkan campuran yang telah dipanaskan tadi. 5. Aspal kemudian ditumbuk sebanyak

75 kali, setelah selesai, sampel

dibiarkan hingga suhunya turun dan kemudian didiamkan selama 15 menit dikeluarkan dengan menggunakan extruder setelah itu didiamkan 24 jam. 6. Setelah dikeluarkan sampel kemudian ditimbang, kemudian ditimbang dalam air, dan direndam 24 jam untuk mendapatkan berat jenuh.


III - 12


7. Setelah itu sampel dimasukkan kedalam waterbath dengan suhu 600 C kemudian diset dan siap untuk diuji marshall. 8. Uji marshall dilakukan dengan pembacaan pada proving ring dan flow meter setelah sampel mengalami keruntuhan. 3.5 Pengujian Campuran Beraspal Superpave Dengan Bahan Tambah Abu Batu bara Pada penelitian ini, variasi kadar abu batu bara dilakukan untuk menentukan Stabilitas (kekuatan). Kadar abu batu bara ini ditentukan dari pemeriksaan uji Marshall sedangkan parameter yang dicatat dalam pengujian Marshall adalah nilai rongga dalam campuran (VIM), rongga dalam agregat (VMA), kelelehan, stabilitas, Marshall Quotient.

3.5.1

Pelaksanaan Dari Uji Marshall

1. Agregat disiapkan sesuai dengan gradasi yang telah ditentukan ( presentase agregat terlampir). 2. Kemudian setelah siap, panaskan wajan untuk memanaskan agregat hingga minimal suhu 1100 C, kemudian setelah tercapai suhu yang ditentukan dimasukkan aspal sesuai dengan perencanaan. 3. Agregat kemudian terus dimasak hingga aspal tercampur rata hingga warnanya menghitam, kemudian dituang kedalam mold. 4. Mold yang sudah diolesi dengan oli dan diberikan kertas pada bagian bawahnya kemudian dituangkan campuran yang telah dipanaskan tadi.


III - 13


5. Aspal kemudian ditumbuk sebanyak

75 kali, setelah selesai, sampel

dibiarkan hingga suhunya turun dan kemudian di diamkan selama 15 menit lalu dikeluarkan dengan Dongkrak setelah itu didiamkan selama 24 jam. 6. Setelah dikeluarkan dalam keadaan suhu kamar, sampel kemudian ditimbang,setelah itu direndam,selama 24 jam, kemudian ditimbang dalam air, dan di timbang lagi untuk mendapatkan berat jenuh. 7. Setelah itu sampel dimasukkan kedalam waterbath dengan suhu 600 C kemudian diset dan siap untuk diuji marshall 8. Uji marshall dilakukan dengan pembacaan pada proving ring dan flow meter setelah sampel mengalami keruntuhan.

3.6 Marshall Immersion Test Pada Penambahan Additive Abu Batu bara Tes ini pada pengujian Marshall bertujuan untuk mengetahui sampai sejauh mana ketahanan daya ikat campuran beraspal serta nilai sisa dari suatu campuran terhadap pengaruh air. Perendaman dilakukan dengan cara merendam benda uji kedalam water bath pada suhu 60°C selama 30 menit, 24 jam, 3 hari, dan 7 hari. Dalam pengujian ini tata cara yang dilakukan sama seperti penjelasan di atas. Adapun hasil yang ingin didapatkan adalah rasio stabilitas akibat rendaman 24 jam dan 3 hari dibagi dengan stabilitas akibat rendaman 30 menit dengan target yang harus dicapai adalah lebih besar dari 75%. Target yang harus dicapai itu sering disebut dengan Indeks Kekuatan Sisa (IKS). Adapun rumus untuk menentukan Indeks Kekuatan Sisa adalah sebagai berikut :


III - 14


IKS = 1 –

(S1 - S2)

x 100%

S1

Keterangan : IKS

= Indeks Kekuatan Sisa (%), harus lebih besar dari 75%

S1

= Stabilitas hasil rendaman 30 menit pada suhu 60°C (Kg)

S2

= Stabilitas hasil rendaman 24 jam pada suhu 60°C (Kg)

3.7 Kebutuhan Benda Uji Untuk Mendapatkan Nilai KAO Pada penelitian ini benda uji yang dibuat adalah 75 buah dengan perincian perhitungan sebagai berikut :

Kadar aspal optimum filler semen direndam 30 menit kadar aspal (%)

jumlah benda uji

6

3

7

3

8

3

9

3

Tabel 3.2 Jumlah benda uji untuk kadar aspal optimum Pada Tabel 3.2 di atas didapatkan 12 buah benda uji untuk pengujian aspal konvensional guna mendapatkan kadar aspal optimum


III - 15


Uji kadar Abu Batubara (FLY ASH) optimum ( Aspal KAO + % FLY ASH ) Kadar abu batu

Jumlah benda uji direndam 30 menit

24 jam

3 hari

7 hari

2

3

3

3

3

3

3

3

3

3

4

3

3

3

3

5

3

3

3

3

6

3

3

3

3

7

3

3

3

3

bara %

Tabel 3.3 Jumlah Benda Uji Untuk Variasi perendaman dengan bahan adittive Abu batubara (Fly Ash) Pada Tabel 3.3 di atas didapatkan 72 buah benda uji untuk Uji Marshall .


III - 16

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. dipresentasikan pada gambar bagan alir, sedangkan kegiatan dari masing - masing

Recommend Documents