III.
METODE PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT 1.
Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: SIR (Standard Indonesian Rubber) 20, Aspal Pen 60 yang berasal dari Dinas Pekerjaan Umum Binamarga, hidroksilamin netral sulfat (HNS), peptizer (peptor 3S), dan akuades yang telah tersedia di laboratorium Balai Penelitian Teknologi Karet.
2.
Alat a. Gelas Ukur Gelas ukur berfungsi untuk mengukur banyaknya cairan yang digunakan. Ukuran gelas ukur yang digunakan adalah 1000 ml sebanyak 1 buah. b. Termometer Termometer berfungsi untuk mengukur suhu aspal dan campuran aspal berkaret. Ada dua jenis termometer yang digunakan yaitu termometer digital dan termometer raksa. Termometer yang digunakan mempunyai kemampuan membaca sampai 200 o C. c. Kompor Listrik Kompor listrik digunakan untuk memanaskan aspal dan membantu proses pencampuran antara aspal dan SIR 20 depolimerisasi. d. Mesin Penggiling (two roll mill) Alat yang digunakan adalah mesin giling terbuka dengan suhu penggilingan berada di bawah 100 oC. e. Stopwatch Stopwatch digunakan untuk pengukuran waktu pada proses depolimerisasi SIR 20 dan pencampurannya dengan aspal. f. Neraca mekanik Neraca mekanik digunakan untuk menimbang bahan-bahan sebelum digunakan. g. Mesin Pengaduk (Agitator) Agitator digunakan untuk membantu proses pencampuran antara aspal dan SIR 20 melalui pengadukan dengan kecepatan tertentu.
B. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN Penelitian dilakukan di laboratorium penelitian Balai Penelitian Teknologi Karet (BPTK) Bogor dan laboratorium Pekerjaan Umum Binamarga, Cikampek. Penelitian dilakukan selama 4 bulan, mulai bulan Mei 2010 sampai bulan Agustus 2010.
8
C. METODOLOGI PENELITIAN 1. Persiapan Bahan Baku Persiapan bahan baku dilakukan untuk mengetahui karakteristik bahan baku SIR 20 dan degradasi SIR 20. a.
Karakterisasi SIR 20 Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji viskositas Mooney, plastisitas awal (Po), plastisitas setelah pengusangan (Pa) dan PRI (Plasticity Retention Index).
b.
Karakteristik aspal Pen 60 Karakteristik yang dilakukan meliputi uji titik lembek dan penetrasi aspal pen 60.
c.
Degradasi SIR 20 SIR 20 yang berbentuk bongkahan padat dipotong melintang, ditimbang beratnya sebesar 200 gram. SIR 20 yang telah ditimbang, digiling dengan menggunakan mesin giling (two roll mill). SIR tersebut digiling selama waktu yang telah ditetapkan yaitu 8, 16, 24 menit. Pada saat digiling, bahan pembantu (hidroksilamin netral sulfat) dan peptizer ditambahkan. Selanjutnya, SIR 20 yang telah didepolimerisasi diukur viskositas Mooney-nya. Prosedur analisis untuk uji viskositas Mooney dapat dilihat pada Lampiran 1. Diagram alir proses depolimerisasi SIR 20 dapat dilihat pada Gambar 3.
2. Penelitian Utama a.
Proses Pencampuran SIR 20 dan Aspal
Aspal dipanaskan di atas kompor listrik hingga suhu 160 oC, dan pengaduk dinyalakan. Setelah aspal mencair sempurna, karet dimasukkan sedikit demi sedikit. Aspal dan karet (SIR 20 depolimerisasi) diaduk sampai campuran homogen. Setiap 10 menit, campuran aspal karet dilihat kehomogenannya. Homogenitas aspal modifikasi dilakukan secara visual dengan melihat gumpalan pada aliran jatuh aspal yang dicampur. Diagram alir proses pencampuran SIR 20 ke dalam aspal dapat dilihat pada Gambar 4. b.
Pengujian
Campuran aspal dan karet alam (SIR 20) diuji dengan metode pengujian titik lembek dan penetrasi. Pengujian titik lembek dilakukan untuk mengetahui suhu pada saat campuran aspal tersebut melunak. Titik lembek adalah suhu pada saat bola baja dengan berat tertentu mendesak turun suatu lapisan aspal yang tertahan dalam cincin berukuran tertentu, sehingga aspal tersebut menyentuh plat dasar yang terletak di bawah cincin pada tinggi 24,4 mm, sebagai kecepatan akibat pemanasan tersebut. Pengujian penetrasi dilakukan untuk mengetahui tingkat kekerasan campuran. Penetrasi adalah masuknya jarum penetrasi ukuran tertentu, beban tertentu dan waktu tertentu ke dalam aspal pada suhu tertentu. Prosedur analisis untuk uji titik lembek dan penetrasi dapat dilihat pada Lampiran 1.
9
d.
Penyimpanan SIR 20 Terdegradasi
SIR 20 yang telah didegradasi dengan waktu giling 24 menit disimpan selama 33 hari pada suhu ruang. Setelah mengalami penyimpanan, SIR 20 terdegradasi diukur nilai viskositas Mooney-nya. Campuran aspal dan karet SIR 20 terdegradasi yang disimpan selama 33 hari diuji dengan metode pengujian titik lembek dan penetrasi. Prosedur analisis untuk uji titik lembek dan penetrasi dapat dilihat pada Lampiran 1.
SIR 20 m = 200gram
Peptizer sebanyak 0,2 bsk
Digiling dengan two roll mill selama 5 menit
Digiling dengan two roll mill selama waktu yang ditentukan (8, 16 dan 24 menit) Bahan Pemantap (HNS) Sebanyak 1 bsk SIR 20 Terdegradasi
Gambar 3. Diagram Alir Proses Degradasi SIR 20
10
Aspal
Dipanaskan dan dikontrol suhunya pada 160oC
Aspal cair
Diaduk dengan agitator
SIR 20 Terdegradasi
Aspal mencair sempurna
Diaduk sampai campuran homogen
Uji homogenitas secara visual
Aspal Modifikasi
Gambar 4. Diagram Alir Proses Pencampuran SIR 20 ke dalam Aspal
11
D. RANCANGAN PERCOBAAN Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan dua kali ulangan untuk masing-masing perlakuan. Faktor-faktor yang dikaji pengaruhnya adalah sebagai berikut: a.
Faktor A, yaitu: S1 : SIR 20, waktu giling 8 menit S2 : SIR 20, waktu giling 16 menit S3 : SIR 20, waktu giling 24 menit b. Faktor B, yaitu: K0 : Konsentrasi karet 0% terhadap aspal K3 : Konsentrasi karet 3% terhadap aspal K5 : Konsentrasi karet 5% terhadap aspal K7 : Konsentrasi karet 7% terhadap aspal Model matematis Rancangan Percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut (Matjik dan Made 2000) : Yijk= μ + Ai + Bj + AB(ij) + ε(ijk) Dimana Yijk μ Ai Bj AB(ij) ε(ijk)
= Variabel respon yang diukur = Nilai tengah populasi = pengaruh faktor A pada taraf ke-i = pengaruh faktor A pada taraf ke-j = pengaruh interaksi dari faktor A taraf ke-i dengan faktor B taraf ke-j = pengaruh galat dari unit percobaan ke-k dalam kombinasi perlakuan ij
12
