BAB IV METODE PENELITIAN
A. Lokasi Penelitian Pada penelitian ini untuk pengujian agregat, aspal, pembuatan benda uji dan pengujian Marshall dilakukan di Laboratorium Bahan Perkerasan Jalan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhamamdiyah Yogyakarta (UMY).
B. Bagan Alir Penelitian Penelitian
ini
merupakan
penelitian
eksperimen
yang
sepenuhnya
dilaksanakan melalui beberapa tahapan. Untuk lebih jelasnya tahapan penelitian secara umum dapat dilihat secara skematis pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2. Mulai
Studi pustaka
Persiapan alat dan bahan
Pemeriksaan bahan
Agregat halus : 1. Berat jenis semu 2. Absorbsi air
Agregat kasar : 1. Keausan agregat 2. Berat jenis semu 3. Absorbsi air
AC penetrasi 60/70 : 1. Penetrasi 2. Titik nyala 3. Titik lembek 4. Daktilitas 5. Berat jenis 6. Kehilangan berat
Tidak Memenuhi spesifikasi ?
Ya Analisis saringan sesuai dengan spesifikasi umum
A
Gambar 4.1 Bagan alir penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)
23
B
24
B
A
Memenuhi spesifikasi ?
Design Mix Formula: Gradasi ideal kadar aspal 4-6 % untuk mendapatkan Kadar Aspal optimum
Tidak
Ya Perencanaan campuran Pembuatan 15 benda uji untuk mencari kadar aspal optimum 2 x 75 tumbukan Pengukuran tinggi dan diameter serta penimbangan benda uji (berat kering)
Benda uii direndam ± 24 jam dalam waterbath pada suhu ruang 600C
Analisa : 1. VMA 2. VIM 3. VFA
Penimbangan benda uji dalam air
Penimbangan benda uji dalam kondisi SSD
Benda uji diletakkan dalam alat uji Marshall
Pengujian Marshall
Hasil pengujian : 1. Stabilitas 2. Kelelehan (flow)
Angka terkoreksi
Hasil terkoreksi : 1. Stabilitas 2. Kelelehan (flow) 3. Marshall Quotient
Analisis perhitungan
Penentuan nilai Kadar Aspal Optimum (KAO)
Selesai
Gambar 4.1 Lanjutan bagan alir penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO)
25
Mulai
Persiapan bahan (untuk 12 benda uji) : 1. Agregat dengan gradasi ideal 2. Aspal dengan Kadar Aspal Optimum (KAO)
Pencampuran
Pemadatan dengan variasi jumlah tumbukan 2x25, 2x50, 2x75, 2x100
Pengukuran tebal dan penimbangan (Kering, Dalam air, SSD) Pengujian Marshall
Stabilitas
Flow
MQ
VIM
VMA
VFA
Analisis
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 4.2 Bagan alir penelitian campuran dengan variasi jumlah pemadatan
C. Alat dan Bahan Pada penelitian ini, alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Alat Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini dari pemeriksaan bahan sampai dengan pengujian untuk benda uji yaitu : a. Timbangan (neraca Ohauss) dengan ketelitian 0,01 gram, untuk mengetahui kebutuhan berat setiap sampel, meliputi agregat dan aspal serta mengetahui berat dari setiap benda uji yang telah dibuat.
26
b. Saringan, dengan ukuran 37,5mm; 25mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,5 mm; 4,75 mm; 2,36 mm; 1,18 mm; 0,600 mm; 0,300 mm; 0,150 mm; 0,075 mm. c. Shave shaker machine, untuk mengayak agregat halus dan filler. d. Mesin Los Angeles, untuk menguji tingkat keausan agregat kasar. e. Piknometer, untuk pemeriksaan berat jenis aspal. f. Oven, untuk membantu proses pengeringan agregat. g. Waterbath, sebagai bak perendam benda uji yang dilengkapi dengan suhu yang terukur. h. Untuk pemeriksaan aspal digunakan alat uji penetrasi, alat uji daktilitas, alat uji titik lembek, alat uji titik nyala serta cawan untuk pengujian kehilangan berat pada aspal. i. Alat uji Marshall, digunakan untuk mendapatkan karakteristik campuran aspa, yang terdiri dari : 1) Cincin penguji berkapasitas 2500 kg (5000 lb) yang dilengkapi dengan arloji pengukur flowmeter. 2) Alat cetak benda uji/mold berbentuk silinder dengan diameter 10,2 cm (4 inch) dengan tinggi 7,5 cm (3 inch) untuk Marshall standar (Sukirman, 1999). 3) Penumbuk standar dengan permukaan rata berbentuk silinder berdiameter 9,8 cm dengan berat 4,5 kg (10 lb) dan tinggi jatuh bebas 45,7 cm (18 inch). j.
Kompor sebagai pemanas agregat dan aspal, termometer untuk mengukur suhu, jangka sorong (caliper) untuk mengukur dimensi dari benda uji serta pengaduk.
2. Bahan Bahan-bahan yang digunakan untuk pembuatan benda uji dapat dijelaskan sebagai berikut : a. Aspal, digunakan penetrasi 60/70. b. Agregat kasar, digunakan batu pecah yang berasal dari Celereng. c. Agregat halus,berasal dari Kali Progo d. Filler yang digunakan berupa abu batu.
27
D. Tahapan Penelitian 1. Persiapan alat dan bahan Pada tahapan ini, persiapan alat berupa pengecekan kondisi untuk setiap alat bahwa alat dalam kondisi bersih dan baik, sehingga tidak mengganggu selama proses penelitian berlangsung, seperti timbangan yang harus dikalibrasi terlebih dahulu agar tidak terjadi kesalahan dalam proses penimbangan untuk setiap bahan-bahan. Untuk persiapan bahan berupa pengadaan bahan-bahan yang akan digunakan dalam penelitian, yakni agregat kasar, agregat halus serta abu batu yang telah dicuci bersih sehingga menghasilkan kualitas batu yang memenuhi syarat pengujian.
2. Pemeriksaan bahan Pemeriksaan bahan bertujuan untuk mengetahui apakah bahan tesebut layak digunakan sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan atau tidak.
3. Pembuatan benda uji Pembuatan benda uji dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama yaitu pembuatan benda uji masing-masing 3 buah untuk kadar aspal 4-6% guna mendapatkan nilai KAO dan tahap kedua yaitu pembuatan benda uji setelah diperoleh nilai Kadar Aspal Optimum (KAO) yang masing-masing 3 buah untuk tiap variasi jumlah tumbukan. Pembuatan benda uji tahap pertama dilakukan dengan tahapan berikut ini: a. Ditentukan kadar aspal sebesar 4%, 4,5%, 5%, 5,5%, dan 6%. b. Dihitung kebutuhan berat setiap bahan: 1) Dihitung berat sampel 2) Dihitung berat aspal 3) Dihitung berat agregat
28
c. Dicampur agregat dengan aspal pada suhu yang disarankan berdasarkan spesifikasi Bina Marga 2010. d. Dilakukan pemadatan terhadap sampel sebanyak 2 x 75 kali tumbukan e. Benda uji didiamkan terlebih dahulu agar mulai mengeras sebelum dikeluarkan dari cetakan, dan kemudian didiamkan selama kurang lebih 24 jam. f. Diukur ketebalan menggunakan jangka sorong dan ditimbang, kemudian benda uji direndam dalam air pada suhu normal selama 24 jam. g. Benda uji ditimbang kembali dan dikeringkan sampai kondisi benda uji kering permukaan untuk mendapatkan berat jenuh. h. Sebelum diuji dengan menggunakan alat Marshall, benda uji direndam terlebih dahulu dalam waterbath pada suhu 60oC selama 30 menit. Benda uji dibuat sebanyak 3 buah pada masing-masing kadar aspal sehingga jumlah benda uji yang dibuat sebanyak 15 buah. Pembuatan benda uji tahap kedua dilakukan dengan tahapan berikut ini : a. Dari pengujian Marshall tahap pertama didapatkan nilai Kadar Aspal Optimum (KAO) sebesar 5,45 % b. Dihitung kebutuhan berat setiap bahan : 1) Dihitung berat sampel. 2) Dihitung berat kadar aspal optimum yaitu 5,45 %. 3) Dihitung berat agregat c. Dicampur agregat dengan KAO pada suhu optimum 150oC. d. Dilakukan pemadatan dengan variasi : 1) 2x25 tumbukan 3 buah sampel. 2) 2x50 tumbukan 3 buah sampel. 3) 2x75 tumbukan 3 buah sampel 4) 2x100 tumbukan 3 buah sampel.
29
e. Benda uji didiamkan terlebih dahulu agar mulai mengeras sebelum dikeluarkan dari cetakan, dan kemudiam didiamkan selama kurang lebih 24 jam. f. Diukur ketebalan menggunakan jangka sorong dan benda uji kemudian ditimbang, benda uji lalu direndam dalam air pada suhu normal selama 24 jam. g. Benda uji ditimbang kembali dan benda uji lalu dikeringkan sampai kondisi kering permukaan untuk mendapatkan berat jenuh. h. Sebelum diuji dengan menggunakan alat Marshall, benda uji direndam
terlebih dahulu dalam waterbath pada suhu 60oC
selama 30 menit. i. Setelah pengujian Marshall dilakukan terhadap seluruh benda uji, kemudian dilakukan analisis terhadap data yang diperoleh. Dari hasil pengujian didapatkan nilai-nilai parameter Marshall yaitu Stabilitas, Kelelehan (Flow), VMA, VIM, VFA, dan MQ.
Tabel 4.1 Data jumlah sampel berdasarkan variasi pemadatan. Jenis campuran
Variasi pemadatan
Kadar Aspal Optimum
25
50
75
100
(%)
tumbukan
tumbukan
tumbukan
tumbukan
5,45
3
3
3
3
Asphalt Treated Base (ATB) Total jumlah sampel 12 buah
4. Pengujian Marshall Setelah pengujian Marshall dilakukan terhadap seluruh benda uji, kemudian langkah berikutnya adalah melakukan analisis terhadap data yang diperoleh.
30
Data yang akan dianalisis pada pengujian ini antara lain : 1. Rongga di antara mineral agregat (VMA), ditunjukkan pada Persamaan 3.5. 2. Rongga di dalam campuran (VIM), ditunjukkan pada Persamaan 3.6. 3. Rongga terisi aspal (VFA), ditunjukkan pada Persamaan 3.7. 4. Stabilitas (kg). 5. Kelelehan (mm).
5.
Analisis Hasil Dari pengujian Marshall diperoleh data yang akan dijadikan sebagai dasar
perhitungan yakni VMA, VIM, VFA, stabilitas dan flow. Nilai stabilitas dan flow didapatkan dari pengujian menggunakan uji Marshall, sedangkan VMA, VIM serta VFA ditentukan melalui penimbangan benda uji dan perhitungan (berat kering, berat kering permukaan dan berat dalam air). Dari data yang diperoleh dibuat suatu analisis hubungan yang disajikan dalam grafik hubungan antara : 1.
Jumlah variasi tumbukan & VMA.
2.
Jumlah variasi tumbukan & VIM.
3.
Jumlah variasi tumbukan & VFA.
4.
Jumlah variasi tumbukan & Stabilitas.
5.
Jumlah variasi tumbukan & Flow.
6.
Jumlah variasi tumbukan & Quotient Marshall
