Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

(1)

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

TESIS

Oleh

WINSYAHPUTRA RITONGA

117026014/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada

Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera

Utara

Oleh

WINSYAHPUTRA RITONGA

117026014/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PENGESAHAN TESIS

Judul : MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIK (CYCLIC NATURAL RUBBER) Nama Mahasiswa : WINSYAHPUTRA RITONGA

NIM : 117026014

Program Studi : Magister Ilmu Fisika

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Menyetujui, Komisi Pembimbing

Prof. Drs. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc

Ketua Anggota

Ketua Program Studi Dekan

Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc Dr. Sutarman, M.Sc

(4)

PERNYATAAN ORISINALITAS

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

TESIS

Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis/disertasi ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan, Juli 2013

Winsyahputra Ritonga NIM. 117026014

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Sebagai civitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Winsyahputra Ritonga

NIM : 117026014

Program Studi : Magister Ilmu Fisika Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right)atas Tesis saya berjudul :

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

Medan, 25 Juli 2013

Winsyahputra Ritonga NIM. 117026014

(6)

Telah diuji pada :

Tanggal : 25 Juli 2013

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Drs. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Anggota : 1. Dr. Nasruddin, M.N M.Eng.Sc

2. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc 3. Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S 4. Dr. Kerista Tarigan, M.Sc

(7)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama lengkap berikut gelar : Winsyahputra Ritonga

Tempat dan Tanggal Lahir : Sigambal, 19 September 1981

Alamat Rumah : Jln. Tanjung No. 224 Blok 03 Medan

HP : 081376204129

e-mail :winsyahputra@gmail.com

Instansi Tempat Bekerja : FMIPA Universitas Negeri Medan Alamat Kantor : Jln. Willem Iskandar Pasar V Medan

Telepon/Faks/HP :

-DATA PENDIDIKAN

SD : Negeri 112150 Sigambal Tamat : 1994

SMP : SMP N 2 Rantau Selatan Tamat : 1997

SMA : SMA N 2 Rantau Selatan Tamat : 2000

Strata-1 : Prodi Pendidikan Fisika, Universitas Negeri Medan Tamat : 2005 Strata-2 : Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara Tamat : 2013

(8)

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmad dan karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul

“Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)” ini dapat diselesaikan. Dengan diselesaikannya tesis ini, penulis

mengucapkan terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya kepada :

1. Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K), atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Ilmu Fisika di Program Pasca Sarjana FMIPA USU

2. Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman, M.Sc., atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Ilmu Fisika di Program Pasca Sarjana FMIPA USU

3. Ketua Program Studi Magister Ilmu Fisika Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc dan Sekretaris Program Studi Magister Ilmu Fisika Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S beserta seluruh staf pengajar pada Program Studi Magister Ilmu Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Prof. Drs. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D, selaku Pembimbing Utama

dan Bapak Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah memberikan perhatian, dorongan, bimbingan dan arahan dengan penuh kesabaran hingga selesainya penelitian ini.

5. Bapak Dr. Anwar Dharma Sembiring, M.S, Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, dan Bapak Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc selaku dewan penguji yang telah banyak memberikan masukan dan saran untuk menyelesaikan tesis ini. 6. Kepala Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan beserta

staf, Kepala Laboratorium PTKI Medan beserta staf, dalam bantuannya membuat dan menganalisa sampel penelitian.

7. Ayahanda Mora Ritonga serta Ibunda Kulimah Margolang, dan Ayah Mertua Kurniadi serta Ibu Mertua Henda Yulia dan adik-adik serta seluruh keluarga

(9)

yang telah memberikan do’a restu serta dorongan moril maupun materil

sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan.

8. Istri tercinta Tessa Simahate dan Ananda tersayang Hamizah Syazwani Ritonga yang sangat spesial dihati penulis atas doa, dukungan dan bantuan yang diberikan dalam menyelesaikan studi ini.

9. Abanganda Eddyanto, Ph.D, Abil Mansyur, M.Si, Alkhafi Maas Siregar, M.Si dan Adinda Septian Prawijaya, S.Pd yang telah memberikan perhatian, dorongan, bimbingan dan arahan dengan penuh kesabaran hingga selesainya penelitian ini.

10. Rekan-rekan angkatan 2011 Prodi Magister Ilmu Fisika, Bang Zul, Witri, Vicky, Ucok, Kak Evi, Puput, Fitri dan semuanya yang tak dapat disebutkan atas kekompakan dan kerjasamanya yang baik selama perkuliahan maupun selama penelitian.

11. Teman-teman sejawat di Unimed yang telah banyak membantu memberikan dorongan moril selama menyelesaikan pendidikan.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih kurang sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pihak pembaca demi kesempurnaan tesis ini. Akhirnya semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan untuk masa yang akan datang.

Hormat Penulis,

Winsyahputra Ritonga NIM. 117026014

(10)

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN KARET ALAM SIKLIK (CYCLIC NATURAL RUBBER)

ABSTRAK

Telah diteliti pemanfaatan karet alam siklik (Cyclic Natural Rubber/CNR) sebagai bahan pemodifikasi aspal. Selain penambahan CNR, asam akrilta dan BPO ditambahkan untuk memperkuat ikatan aspal dan CNR. Modifikasi aspal dirancang dengan cara mencampurkan aspal dengan CNR, asam akrilat dan BPO kedalam aspal untuk selanjutnya dilakukan pengujian persyaratan fisik aspal menurut SNI. Setelah memenuhi persyaratan fisik aspal, aspal modifikasi dicampurkan dengan agregat dan dilakukan pengujian Marshall. Hasil pengujian persyaratan fisik aspal-CNR menunjukkan bahwa komposisi optimum terjadi pada penambahan CNR maksimal 6 phr memenuhi standar persyaratan fisik aspal. Penambahan CNR-asam akrilat dan BPO maksimal CNR 6 phr, 0,5 phr asam akrilat dan 0,05 mr BPO juga memenuhi standar persyaratan fisik aspal. Dari pengujian Marshall menunjukkan bahwa penambahan CNR mengakibatkan penurunan nilaidensitas(kepadatan/berat isi) dan rongga yang terisi aspal (VFA), serta meningkatkan nilai stabilitas, flow, dan rongga dalam campuran (VIM) jika dibandingkan dengan aspal murni. Analisis sifat termal menghasilkan Tg 385 oC dan Tm 510 oC. Dari pembahasan karakteristik fisik aspal, penambahan CNR berakibat semakin baiknya nilai stabilitas, kelenturan, kekesatan atau ketahanan geser, dan mudah untuk dilaksanakan serta semakin menurunnya keawetan, ketahan terhadap kelelahan dan kedap air jika dibandingkan dengan aspal murni. Hasil pengujian Marshall juga menunjukkan bahwa penambahan kadar aspal-CNR 6 % efektif dalam meningkatkan karakteristik fisik aspal dimana dihasilkan nilai stabilitas maksimum sebesar 1481 kg dan nilai flowmaksimum sebesar 5,05 mm. Keadaan itu menyebabkan aspal menjadi tahan terhadap beban lebih berat, bersifat kaku dan tidak mudah mengalami deformasi plastis sehingga baik digunakan untuk jalan raya.

(11)

MODIFICATION ASPHALT USING CYCLIC NATURAL RUBBER (CNR)

ABSTRACT

The research has been done about using of Cyclic Natural Rubber as asphalt modifier material. Besides addition CNR, acrylate acid and BPO are added to strengthen the forces of asphalt and CNR. Modified of asphalt designed by mixing asphalt, CNR, acrylate acid and BPO for further testing physical regulation of asphalt according to SNI. After met physical requlation of asphalt, modified asphalt mixed with aggregate and than Marshall testing. The result of physical regulation of asphal-CNR that the addition CNR maximum 6 phr meet the physical regulation of asphalt standard. Addition CNR maximum 6 phr, 05 phr acrylate acid and 0,05 mr BPO meet the physical regulation of asphalt standard too. The Marshall testing that addition CNR resulted impairment of density and Void Filled with Aspalt (VFA) and increasing stability, flow and Void In the mix (VIM) when compared to pure asphalt. Analysis of thermal properties result Tg 385 oC and Tm 510 oC. Discussion of the physical characteristics asphalt, additions CNR resulted improving value of Stability, fleksibilitas,skid resistance,

and workability and decreasing durabilitas, fatique resistence and impermeabilitas when compared to pure asphalt. Marshall test results also showed that addition of aspahalt-CNR 6 % effective improving the physical characteristics of asphalt where the resulting maximum stability for 1481 kg and maximum flow for 5,05 mm. The circumstances causing asphalt resistant to heavier loads, are stiff and not easy to deform plastically so good for highway use.

(12)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR i

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

DAFTAR TERMINOLOGI xi

BABI PENDAHULUAN ………. ₁

1.1 Latar Belakang ……… 1

1.2 Perumusan Masalah ……….. 3

1.3 Pembatasan Masalah ……… 4

1.4 Tujuan Penelitian ……… 5

1.5 Manfaat Penelitian ……… 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA……… ₆

2.1 Aspal………. 6

2.2 Jenis-Jenis Aspal ...…………..……….……… 7

2.3 Beton Aspal………..…… 8

2.4 Sifat Fisika Aspal………. 11

2.5 Karet ………..…. 11

2.6 Karet Alam Siklik (Cyclik Natural Rubber)………. 13

2.7Modifikasi Aspal………... 14

2.8Agregat ………..……... 15

2.9 Pengujian Karakterisktik Aspal………. 17

2.9.1 Uji Penetrasi ……….. 17

2.9.2 Uji Titik Lembab....……… 18

2.9.3 Uji Titik Nyala.………... 18

2.9.4 Uji Daktilitas……… 19

2.9.5 Uji Berat Jenis ………... 20

(13)

2.9.7 Pengujian Kehilangan Berat ……… 20

2.10 Pengujian Sifat Termal dengan Differential Thermal Analysis (DTA) ..………... 21

2.11 Pengujian Marshall Aspal ..………...… 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ……… 27

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ………..…… 27

3.2 Alat dan Bahan…… ………. 27

3.3 Prosedur Penelitian………... 28

3.3.1 Pembuatan Aspal Polimer……… 28

3.3.2Pengujian Sifat Fisik Persyaratan Aspal……… 29

3.3.2.1Penetrasi ……….... 29

3.3.2.2 Uji Titik Lembek ………..………. 29

3.3.2.3Uji Daktilitas….………. 31

3.3.2.4Uji Berat Jenis……… 32

3.3.2.5Uji Penurunan/ Kehilangan Berat ………. 32

3.3.3 Pengujian Sifat Termal Aspal ……… 32

3.3.4 Pengujian Marshal ………. 33

3.3.4.1 Pembuatan Benda Uji……...……… 33

3.3.4.2 Pengukuran Berat Jenis ………. 34

3.3.4.3 Pengujian Nilai Stabilitas dan Flow ……….. 35

3.3.4.4 Perhitungan Sifat Volumetrik Benda Uji ………... 35

3.4 Bagan Alir Penelitian ...……… 36

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN………. ₃₇

4.1 Hasil Penelitian ……….………... 37

4.1.1 Hasil Penelitian Sifat Fisik Aspal………... 37

4.1.2 Hasil Penelitian Aspal-CNR dan Aspal-CNR-AA-BPO... 38

4.1.2.1 Pengujian Penetrasi dan Penetrasi setelah TFOT (Thin Film Oven Test) ...……….... 39

(14)

4.1.2.2 Pengujian Berat Jenis dan Berat Jenis Setelah TFOT

(Thin Film Oven Test) ...………. 41

4.1.2.3 Pengujian Daktilitas Aspal ...………….….... 42

4.1.2.4 Pengujian Kehilangan Berat ...……….……. 44

4.1.2.5 Pengujian Titik Lembek...………...……. 45

4.1.3 Hasil Penelitian Sifat Fisik Agregrat ……….. 47

4.1.4 Hasil Penelitian Pengujian Marshall ………... 48

4.1.4.1 Pengaruh Penambahan CNR, Asam Akrilat dan BPO Terhadap Berat Isi (density) …………... 48

4.1.4.2 Pengaruh Penambahan CNR, Asam Akrilat dan BPO Terhadap Stabilitas ……….... 50

4.1.4.3 Pengaruh Penambahan CNR, Asam Akrilat dan BPO TerhadapFlow………... 51

4.1.4.4 Pengaruh Penambahan CNR, Asam Akrilat dan BPO Terhadap VIM (Void In the Mix) ……... 53

4.1.4.5 Pengaruh Penambahan CNR, Asam Akrilat dan BPO Terhadap VFA (Void Filled with Aspalt)... 54

4.1.4.6 Hasil Penelitian Variasi Bahan Tambah Dalam Menentukan Kadar Aspal Optimum ………….. 55

4.1.5 Hasil Pengujian dengan DTA ………... 56

4.2 Pembahasan Hasil Penelitian ……….……..…………. 58

4.2.1 Pembahasan Sifat Fisik Persyaratan Aspal ... 58

4.2.2 Pembahasan Hasil PengujianMarshall ……….. 61

4.2.3 Pengaruh Penambahan CNR terhadap Karekteristik Aspal ……..………... 62

4.2.3 Pembahasan Pengujian DTA ....……….. 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……… ₆₈

5.1 Kesimpulan ………... 68

5.2 Saran ………. 69

DAFTAR PUSTAKA ………. ₇₀

(15)

DAFTAR TABEL

Nomor

Tabel Judul Halaman

Tabel 2.1 Spesifikasi persyaratan aspal pen 80-100………. 8 Tabel 3.1 Perkiraan Sampel Penelitian………... 28 Tabel 4.1 Tabel Hasil Pengujian Sifat Fisika Aspal Murni……... 37 Tabel 4.2 Tabel Hasil Pengujian Sifat Fisika Aspal Setelah

Dicampurkan Dengan CNR (Aspal-CNR)…………... 38 Tabel 4.3 Tabel Hasil Pengujian Sifat Fisika Aspal Setelah

Dicampurkan Dengan CNR (CNR), Asam Akrilat (AA)

dan BPO…………... 38 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Agregat………...…...…...…... 47 Tabel 4.5 Hasil Penelitian PengujianMarshallAspal Murni…... 48 Tabel 4.6 Hasil Penelitian Pengujian Marshall campuran Aspal

dan CNR………... 48 Tabel 4.7 Hasil Penelitian Pengujian Marshall campuran Aspal,

CNR, Asam Akrilat dan BPO………... 48 Tabel 4.8 Hasil Pengujian DTA Aspal………... 56

(16)

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Gambar Judul Halaman

Gambar 2.1 Bentuk fisik karet alam siklik... 13

Gambar 2.2 Pengujian penetrasi aspal... 17

Gambar 2.3 Ilustrasi Pengujian Titik Lembek Aspal………... 18

Gambar 2.4 Ilustrasi Pengujian Titik Nyala Aspal………... 18

Gambar 2.5 Ilustrasi Pengujian Duktilitas Aspal………... 19

Gambar 2.6 Ilustrasi pengujian kehilangan berat aspal………... 20

Gambar 2.7 Alat Pengujian Marshall………... 22

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian………... 37

Gambar 4.1 Nilai Penetrasi Aspal setelah ditambahkan CNR……... 39

Gambar 4.2 Nilai Penetrasi Aspal setelah ditambahkan CNR, Asam Akrilat dan BPO………... 40

Gambar 4.3 Nilai Berat Jenis campuran Aspal dengan CNR…... 41

Gambar 4.4 Nilai Berat Jenis campuran Aspal, CNR, Asam Akrilat dan BPO………... 42

Gambar 4.5 Nilai daktilitas campuran aspal dengan CNR………... 43

Gambar 4.6 Nilai daktilitas campuran aspal dengan CNR, asam akrilat dan BPO………... 44

Gambar 4.7 Nilai Kehilangan Berat Jenis campuran Aspal dan CNR... 44

Gambar 4.8 Nilai kehilangan berat campuran Aspal, CNR, Asam Akrilat dan BPO………... 45

Gambar 4.9 Nilai Titik Lembek campuran Aspal dan CNR………... 46

Gambar 4.10 Nilai Titik Lembek campuran Aspal-CNR-Asam Akrilat-BPO………... 47

Gambar 4.11 Nilai densitas campuran aspal………... 49

Gambar 4.12 Nilai stabilitas campuran aspal………... 50

Gambar 4.13 Nilai flow campuran aspal………... 52

Gambar 4.14 Nilai VIM campuran aspal... 53

Gambar 4.15 Nilai VFA campuran aspal………... 55

Gambar 4.16 Pengaruh Variasi Tambahan CNR terhadap Nilai kadar Aspal Optimum………... 55

Gambar 4.17 Grafik Hasil Pengujian DTA Terhadap Aspal Murni... 57

Gambar 4.18 Grafik Hasil Pengujian DTA Campuran Aspal Murni dan CNR... 57

Gambar 4.19 Grafik Hasil Pengujian DTA Campuran Aspal, CNR, Asam Akrilat dan BPO………... 58

(17)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

Lampiran Judul Halaman

A Surat Keterangan Telah Melaksanakan Penelitian……... L-1 B Data Hasil Penelitian...………... L-2 C Sertifikat Kalibrasi alat...……... L-3 D Dokumentasi Penelitian...…………... L-4

(18)

DAFTAR TERMINOLOGI

AA = Asam Akrilat BPO = Benzoil Peroksida CNR = Cyclic Natural Rubber

DTA = Differential Thermal Analysis

KAO = Kadar Aspal Optimum mr = Mol Rasio

phr = Per hundred rasio

SNI = Standar Nasional Indonesia TFOT = Thin Film Oven Test

VFA = Void Filled with Aspalt

VIM = Void In the mix

(19)

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN KARET ALAM SIKLIK (CYCLIC NATURAL RUBBER)

ABSTRAK

(20)

MODIFICATION ASPHALT USING CYCLIC NATURAL RUBBER (CNR)

ABSTRACT

(21)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Infrastruktur jalan merupakan salah satu bagian transportasi yang paling banyak digunakan oleh manusia. Begitu banyaknya masyarakat yang menggunakan jalan menyebabkan jalan menjadi kebutuhan sangat mendasar bagi keberlangsungan interaksi manusia. Selain itu, jalan juga sangat berpengaruh kepada hampir seluruh segmen kehidupan manusia. Menurut tingkat kewenangan, jalan di Indonesia dibagi kedalam tiga kategori, yaitu jalan negara, jalan provinsi dan jalan kabupaten/kota. Pada tahun 2010, panjang jalan di Indonesia 487.314 km dengan perincian 38.570 km merupakan jalan negara, 53.291 km merupakan jalan provinsi dan 395.453 km merupakan jalan kabupaten/kota (Badan Pusat Statistik, 2010).

Kondisi infrastuktur jalan tetap menjadi permasalahan yang dirasakan oleh masyarakat dikarenakan terdapat banyak jalan yang dalam keadaan rusak. Salah satu penyebab kerusakan ini terjadi karena situasi iklim di Indonesia yang tropis, intensitas sinar matahari yang tinggi sepanjang tahun mengakibatkan kelembaban dan curah hujan yang tinggi. Selain itu aktivitas mobilisasi oleh angkutan barang dan orang dalam penggunaan jalan yang terkadang tidak sesuai dengan aturan dapat berpengaruh kepada umur jalan.

Perbaikan jalan tentunya akan mengeluarkan biaya yang besar. Salah satu langkah yang sangat memungkinkan dilakukan untuk menghindari pengeluaran biaya negara adalah dengan mengkaji ketahanan aspal yang tahan lama dan berkualitas. Jika dilihat kekuatan atau ketahanan dari jalan yang dibuat begitu cepat rusak, tentu banyak faktor yang menyebabkannya. Hal ini jika dipandang dari sudut sains fisika kimia boleh jadi akibat kurang kuatnya ikatan kimia antara aspal dengan agregatnya (Tamrin, 2011).

Sukirman (2012) menyatakan bahwa aspal merupakan bahan komposit yang biasa digunakan dalam proyek-proyek konstruksi seperti permukaan jalan,

(22)

dicampur bersama, kemudian ditetapkan dalam lapisan yang dipadatkan sehingga digolongkan material pembentuk campuran perkerasan jalan.

Salah satu jenis aspal yang sering digunakan dalam pembangunan jalan adalah aspal konvensional dengan penetrasi 80/100. Aspal ini biasanya digunakan sebagai bahan campuran panas (hotmix) cenderung memiliki viskositas dan titik lembek yang rendah, mudah dipengaruhi oleh suhu dan beban yang melintas diatasnya. Suhu yang tinggi pada siang hari dan ditambah dengan adanya beban dari lalu lintas yang besar akan semakin memperbesar kemungkinan perkerasan lentur jalan akan mengalami kerusakan yang permanen. Sementara itu, terkait dengan curah hujan yang tinggi, air hujan akan sering menggenangi permukaan jalan. Tipikal kerusakan karena pengaruh air adalah lubang. Sekali lubang terbentuk maka air akan tertampung didalamnya sehingga dalam hitungan minggu lubang yang semula kecil dapat membesar lebih cepat. Selain itu, kerusakan pada jalan aspal umumnya berkaitan dengan beban roda yang berat, peningkatan tekanan ban, eskalasi atau meningkatnya jumlah lalu lintas dan kerusakan kelembaban (Asnawi, 2011)

Aspal termodifikasi merupakan salah satu solusi untuk meningkatkan kualitas aspal. Modifikasi dilakukan dengan cara mencapurkan aspal dengan material lain yang dapat memperbaiki kelemahan aspal. Telah dilakukan peneltian untuk menciptakan aspal yang termodifikasi. Para peneliti aspal memfokuskan perhatian pada sifat-sifat pemodifikasi aspal yang diperoleh dari interaksi antara komponen aspal dan aditif polimer. Dalam hal ini terlihat bahwa keterpaduan aditif polimer yang sesuai kedalam campuran aspal dapat dipersiapkan sifat-sifat yang dibutuhkan untuk meningkatkan kontribusi pengikat aspal untuk kinerja pengaspalan (Asnawi, 2011).

Beberapa penelitian yang berkaitan dengan modifikasi aspal telah dilakukan. Kurniadji (2008) melakukan penelitian tentang modifikasi aspal keras dengan bitumen asbuton hasil ekstraksi, yang menyimpulkan bitumen hasil ekstraksi asbuton dapat memperbaiki kinerja aspal standar pen 60. Rianung (2007) melakukan kajian laboratorium pengaruh bahan tambah gondorukem padaasphalt concrete-binder course (AC-BC) tehadap nilai propertis marshall dan durabilitas

(23)

Suroso TW (2011) melakukan penelitian tentang peningkatan kinerja campuran beraspal dengan karet alam dan karet sintetis yang menyimpulkan modifikasi aspal dengan karet merupakan sistim dua campuran yang mengandung karet dan aspal yang digunakan untuk meningkatkan kinerja aspal.

Material baru yang memungkinkan dicoba untuk dijadikan campuran dalam pembuatan aspal adalah karet alam siklik (Cycllic Natural Rubber). Karet alam siklik merupakan salah satu bentuk karet alam yang dimodifikasi dengan cara pemanasan menggunakan katalis asam. Sifat karet alam siklik berbeda dengan karet alam asalnya. Kelebihan karet alam siklik diantaranya adalah tahan terhadap daya gosok dan mempunyai daya rekat yang lebih baik. Penggunaan utama karet alam siklik adalah sebagai bahan baku pembuatan cat, pelapis dan perekat (Chusna, 2002).

Pemanfaatan karet alam siklik sebagai material dalam modifikasi aspal diharapkan menghasilkan ikatan kimia yang kuat dalam campuran aspal tersebut dan menyebabkan agregat terperangkap diantara ikatan sambung silang yang terjadi antara aspal dengan karet. Penyanpuran ini mencoba untuk menformulasikan campuran yang efektif dengan tidak mengurangi standar aspal yang ideal.

Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti ingin mencoba melakukan penelitian tentang pemanfaatan karet alam siklik untuk pembuatan aspal yang termodifikasi. Pemanfaatan karet alam siklik ini diharapkan dapat meningkatkan ikatan antara aspal dengan agregat sehingga dapat menambah kualitas jalan. 1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Apakah aspal dapat dimodifikasi dengan menggunakan karet alam siklik? 2. Bagaimana karakterisasi aspal setelah ditambahkan karet alam siklik pada

pengujian sifat fisik aspal.

3. Bagaimana komposisi yang optimum campuran aspal dengan karet alam siklik melului uji Marshall.

(24)

1.3 Pembatasan Masalah

Pada penelitian ini, masalah dibatasi pada:

1. Aspal yang digunakan dalam penelitian adalah aspal tipe penetrasi 80-100. 2. Bahan pencampur yang digunakan adalah karet alam siklik (Cyclic Natural

Rubber) yang diproduksi oleh PN3.

3. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian persyaratan aspal (uji penetrasi, uji titik lembek, uji daktilitas, uji berat jenis, uji penurunan berat, dan uji penetrasi setelah penurunan berat) menurut SNI, pengujian sifat termal dan pengujianMarshallaspal.

4. Agregat yang digunakan berasal dari Quarry Sei Wampu Binjai Sumatera Utara.

5. Menggunakan variasi penambahan karet alam siklik (CNR) 3 phr, 6 phr, 9 phr dan 12 phr dari berat kadar aspal.

6. Menambahkan variasi asam akrilat 0,1 phr, 0,5 phr dan1 phr serta 0,05 mr BPO pada variasi penambahan CNR 6 phr.

7. Tidak melakukan penelitian reaksi kimia untuk senyawa campuran aspal karet asam siklik, hanya meneliti berdasarkan sifat-sifat fisiknya saja.

1.4 Tujuan Penelitian

Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka tujuan penelitian dirumuskan sebagai berikut:

1. Untuk membuat aspal yang termodifikasi dengan pemanfaatan karet alam siklik.

2. Untuk menentukan karakteristik aspal setelah penambahan karet alam siklik pada pengujian sifat fisik aspal.

3. Untuk menentukan komposisi yang optimum dari campuran aspal dengan karet alam siklik melalui ujiMarshall.

(25)

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang ingin diperoleh dari hasil penelitian ini antara lain:

1. Memberikan informasi tambahan mengenai pemanfaatan karet alam siklik sebagai zat penyerasi (kompatibilizer) dalam agregat aspal.

2. Sebagai solusi alternatif dalam meningkatan kualitas aspal sebagai bahan dasar pengerasan jalan raya agar lebih baik dan lebih tahan lama.

(26)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Aspal

Istilah aspal berasal dari bahasa Yunani kunoasphaltos, kemudian bangsa Romawi mengubahnya menjadiasphaltus, lalu diadaptasi ke dalam bahasa Inggris menjadiasphalt, dan kita menerjemahkan ke dalam bahasa Indonesia menjadi aspal. Sejarah penggunaan aspal untuk pembuatan jalan di abad modern dapat ditelusur kembali pada masa abad ke 18. Seorang insinyur Inggris yang bernama John Metcalf (lahir 1717) harus membangun jaringan jalan di Yorkshire dengan total panjang hampir 300 km. Jalan dibuat dengan batuan berukuran besar diletakkan di bawah sebagai pondasi yang kuat, kemudian di atasnya diberi batu galian, lalu kerikil sebagai lapis penutup. Thomas Telford membangun jaringan jalan di Skotlandia pada tahun 1803-1821 sepanjang hamper 1.500 km. Telford menyempurnakan metode pembuatan jalan Metcalf, dengan mengganti batu galian dengan batu pecah. Ketebalan lapisan batu pecah juga sudah dihitung berdasar karakter lalu lintas yang akan melintasi (anonimi, 2011a)

Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar. (Anonim, 2012a)

(27)

Menurut Sukirman (2012), aspal digunakan sebagai material dalam perkerasan jalan berfungsi sebagai:

1) Bahan Pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dengan agregat dan antara sesama aspal.

2) Bahan pengisi, mengisi rongga antar butir agregat dalam pori-pori yang ada di dalam butir agregat itu sendiri.

2.2 Jenis-Jenis Aspal

Berdasarkan tempat diperolehnya, aspal dibedakan atas aspal alam dan aspal minyak. Aspal alam yaitu aspal yang disuatu tempat di alam, dan dapat digunakan sebagaimana diperolehnya atau dengan sedikit pengolahan. Aspal alam ada yang diperoleh di gunung-gunung seperti aspal di pulau buton, dan ada pula yang diperoleh di danau seperti di trinidad. Aspal alam terbesar di dunia terdapat di trinidad, berupa aspal danau (Trinidad Lake Asphalt).

Sedangkan aspal minyak adalah aspal yang merupakan residu pengilangan minyak. Setiap minyak di bumi dapat menghasilkan residu jenis asphaltic base cruid oil yang banyak mengandung aspal, parafin base crude oil yang banyak menghasilkan parafin, ataumix base crude oilyang mengandung campuran antara parafin dengan aspal. Untuk perkerasan jalan umumnya digunakan aspal minyak jenisasphaltic base crude oil.

Pada proses destilasi minyak bumi, bensin, minyak tanah dan solar merupakan hasil destilasi pada temperatur yang berbeda-beda, sedangkan aspal merupakan residunya. Residu aspal berbentuk padat, tetapi melalui pengolahan hasil residu ini dapat pula berbentuk cair atau emulsi pada tempertaur ruang. Jadi jika dilihat bentuknya pada temperatur ruang, maka aspal dibedakan atas aspal padat, aspal cair dan aspal emulsi. (Sukirman, 2012)

Aspal cair adalah aspal yang berbentuk cair pada suhu ruang. Aspal cair merupakan semen aspal yang dicairkan dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi seperti minyak tanah, bensin dan solar. Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi yang dilakukan di

(28)

pabrik pencampur. Aspal emulsi ini lebih cair daripada aspal cair. Di dalam aspal emulsi, butir-butir aspal larut dalam air.

Aspal padat adalah aspal yang berbentuk padat atau semi padat pada suhu ruang dan menjadi cair ketika dipananskan. Aspal padat dikenal juga dengan semen aspal (asphalt cemen). Oleh karena itu, semen aspal harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan pengikat agregat.

Kett (1998) menyatakan bahwa terdapat lima klasifikasi nilai penetrasi pada semen aspal yang bervariasi secara konsistensi pada suhu kamar dari padat ke semi-cair yaitu 40-50, 60-70, 80-100, 120-150, dan 200-300. Nilai ini menunjukkan tingkat kekerasan material dimana pen 40-50 merupakan yang paling keras dan pen 200-300 merupakan yang paling lembut.

Di Indonesia, salah satu bahan aspal yang digunakan dalam pembuatan jalan raya adalah semen aspal yang benilai penetrasi 80-100. Spesifikasi persyaratan semen aspal pen 80-100 adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1. Spesifikasi persyaratan aspal pen 80-100

No Jenis Pengujian Metode Persyaratan Satuan

1 Penetrasi, 25 ‘C; 100 gr;5dctik; 0,1 mm SNI 06-2456-1991 80–100 mm 2 Titik Lembek,’C SNI 06-2434-1991 46–54 OC 3 Titik Nyala, ‘C SNI 06-2433-1991 Min. 225 OC 4 Daktilitas 25 ‘C, cm SNI 06-2432-1991 Min. 100 cm

5 Berat jenis SNI 06-2441-1991 Min, 1,0 gr/ml

6 Kelarutan dalam Triclilor Ethylen, %berat RSNI M -04-2004 Min. 99 % 7 Penurunan Berat (dengan TFOT), % berat SNI 06-2440-1991 Max. 1 % 8 Penetrasi setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2456-1991 Min. 50 mm 9 Daktilitas setelah penurunan berat, % asli SNI 06-2432-1991 Min. 75 cm 10 Uji noda aspal

-Standar Naptha

-Naptha Xylene - Hephtane Xylene

SNI 03-6885-2002 Negatif

(29)

2.3 Karakteristik Beton Aspal

Beton aspal adalah jenis perkerasan jalan yang terdiri dari campuran agregat dan aspal secara homogen, dengan atau tanpa bahan tambahan. Material-material pembentuk beton aspal dicarnpur di instalasi pencampur pada suhu tertentu, kemudian diangkut ke lokasi, dihamparkan, dan dipadatkan

Sukirman (2012) menyatakan bahwa terdapat tujuh karakteristik campuran yang harus dimiliki aspal yaitu stabilitas, keawetan atau durabilitas, kelenturan atau fleksibilitas, ketahanan terhadap kelelahan (fatique resistance), kekesatan permukaan atau ketahanan geser, kedap air, dan mudah untuk dilaksanakan.

Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, dan bleeding.

Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan, dan beban lalu lintas yang akan dilayani. Jalan yang melayani volume lalulintas tinggi dan dominan terdiri dari kendaraan berat membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas tinggi. Sebaliknya perkerasan jalan yang diperuntukan untuk melayani lalulintas kendaraan ringan, tentu tidak memerlukan nilai stabilitas yang tinggi.

Keawetan atau durabilitas adalah kemampuan beton aspal menerima repetisi beban lalu lintas seperti berat kendaraan, gesekan antara roda kendaraan dan permukaan jalan, serta menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim, seperti udara, air, atau perubahan temperatur. Durabilitas beton aspal dipengaruhi oleh tebalnya film atau selimut aspal, banyaknya rongga dalam campuran, kepadatan dan kedap airnya campuran.

Selimut aspal yang tebal akan membungkus agregat secara homogen, sehingga beton aspal akan lebih kedap air. Dengan demikian beton aspal memiliki kemampuan menahan keausan. Sebaliknya, semakin tebal selimut aspal mengakibatkan beton aspal semakin mudahbleeding(naiknya aspal kepermukaan jalan), yang mengakibatkan jalan semakin licin.

Banyaknya rongga yang tersisa dalam campuran setelah pemadatan, mengakibatkan durabilitas beton aspal menurun. Semakin besar rongga yang tersisa, beton aspal semakin tidak kedap air. Semakin banyak udara di dalam

(30)

beton aspal, menyebabkan semakin mudahnya selimut aspal beroksidasi dengan udara, menjadi getas, dan durabilitasnya menurun.

Kelenturan atau fleksibilitas adalah kemampuan beton aspal untuk menyesuaikan diri akibat penurunan fondasi atau tanah dasar (konsolidasi atau

settlement), tanpa terjadi retak. Penurunan terjadi akibat repetisi beban lalu lintas, ataupun akibat berat sendiri tanah timbunan yang dibuat di atas tanah asli. Fleksibilitas dapat ditingkatkan dengan menggunakan agregat bergradasi terbuka dan kadar aspal yang tinggi.

Ketahanan terhadap kelelahan (fatique resistance) adalah kemampuan beton aspal menerima lendutan berulang akibat repetisi beban lalulintas, tanpa terjadinya kelelahan berupa alur dan atau retak. Hal ini dapat dicapai jika menggunakan kadar aspal yang tinggi

Kekesatan atau tahanan geser (skid resistance) adalah kemampuan permukaan beton aspal memberikan gaya gesek pada roda kendaraan sehingga kendaraan tidak tergelincir ataupun slip terutama pada kondisi basah. Faktor faktor untuk mendapatkan kekesatan jalan sama dengan untuk mendapatkan stabilitas yang tinggi, yaitu kekasaran permukaan butir agregat, luas bidang kontak antar butir, bentuk butir, gradasi agregat, kepadatan campuran, dan tebal film aspal. Ukuran maksimum butir agregat ikut menentukan kekesatan permukaan. Untuk itu agregat yang digunakan tidak saja harus mempunyai permukaan yang kasar, tetapi juga mempunyai daya tahan sehingga permukaannya tidak mudah menjadi licin akibat repetisi kendaraan

Kedap air (impermeabilitas) adalah kemampuan beton aspal untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara ke dalam lapisan beton aspal. Air dan udara dapat mengakibatkan percepatan proses penuaan aspal, dan pengelupasan film atau selimut aspal dari permukaan agregat. Jumlah rongga yang tersisa setelah beton aspal dipadatkan dapat menjadi indikator kekedapan campuran. Tingkat impermebilitas beton aspal berbanding terbalik dengan tingkat durabilitasnya.

Mudah dilaksanakan (workability) adalah kemampuan campuran beton aspal untuk mudah dihamparkan dan dipadatkan. Tingkat kemudahan dalam pelaksanaan, menentukan tingkat efisiensi pekerjaan. Faktor yang mempengaruhi

(31)

tingkat kemudahan dalam proses penghamparan dan pemadatan adalah viskositas aspal, kepekaan aspal terhadap perubahan temperatur, dan gradasi serta kondisi agregat. Revisi atau koreksi terhadap rancangan campuran dapat dilakukan jika ditemukan kesukaran dalam pelaksanaan.

Ketujuh sifat campuran beton aspal ini tak mungkin dapat dipenuhi sekaligus oleh satu jenis campuran. Sifat beton aspal mana yang dominan lebih diinginkan akan menentukan jenis beton aspal mana yang akan dipilih.

2.4 Sifat Fisika Aspal

Anonim (2011) menyatakan bahwa sifat fisik aspal secara umum adalah sebagai berikut:

a. Daya tahan(durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal untuk mempertahankan sifat asalnya akibat pengaruh cuaca selama masa umur pelayanan.

b. Adhesi dan kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara agregat dan aspal. Kohesi adalah ikatan didalam molekul aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah terjadi pengikatan.

c. Kepekaan terhadap temperatur

Aspal adalah material yang bersifat termoplastis, berarti akan menjadi keras atau lebih kental jika temperatur berkurang dan akan melunak atau mencair jika temperatur bertambah. Sifat ini diperlukan agar aspal memiliki ketahanan terhadap perubahan temperatur, misalnya aspal tidak banyak berubah akibat perubahan cuaca, sehingga kondisi permukaan jalan dapat memenuhi kebutuhan lalu lintas serta tahan lama.

d. Kekerasan aspal

Kekerasan aspal tergantung pada viscositasnya (kekentalan) aspal pada proses pencampuran dipanaskan dan dicampur dengan agregat sehingga agregat dilapisi aspal. Pada proses pelaksanaan terjadinya oksidasi yang mengakibatkan

(32)

setelah massa pelaksanaan selesai. Pada massa pelayanan aspal mengalami oksidasi dan polimerisasi yang besarnya dipengaruhi ketebalan aspal menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan agregat yang menyelimuti agregat, semakin tinggi tingkat kerapuhan yang terjadi.

2.5 Karet

Karet merupakan polimer hidrokarbon yang terkandung pada lateks

beberapa jenis tumbuhan. Sumber utama produksi karet dalam perdagangan internasional adalah Para atau Hevea brasiliensis (suku Euphorbiaceae). Karet adalah polimer dari satuan isoprena (politerpena) yang tersusun dari 5000 hingga 10.000 satuan dalam rantai tanpa cabang. Senyawa ini terkandung pada lateks pohon penghasilnya. Pada suhu normal, karet tidak berbentuk (amorf). Pada suhu rendah karet akan mengkristal. Dengan meningkatnya suhu, karet akan mengembang, searah dengan sumbu panjangnya. Penurunan suhu akan mengembalikan keadaan mengembang ini. Inilah alasan mengapa karet bersifat elastik (anonim, 2013).

Pemanfaatan karet adalah bahan utama pembuatan ban, beberapa alat-alat kesehatan, alat-alat yang memerlukan kelenturan dan tahan goncangan. Dibeberapa tempat salah satunya perkebunan karet di Jember biji karet bisa dijadikan camilan dengan proses tertentu, rasanya gurih namun jangan berlebihan karena kadang membuat pusing kepala.

Karet alam dan karet sintetis merupakan jenis dari karet. Karet alam dan karet sintesisi memilki karakteristik yang berbeda, tetapi keberadaannya saling melengkapi. Kelemahan karet alam bisa diperbaiki oleh karet sintetis dan sebaliknya yang mengakibatkan kedua jenis karet ini tetap dibutuhkan. Saat ini produksi karet alam dan konsumsinya jauh di bawah karet sintetis, tetapi sesungguhnya karet alam belum dapat digantikan oleh karet sintetis karena karet alam memiliki keunggulan yang sulit ditandingi oleh keret sintetis. Kelebihan–

kelebihan yang dimiliki karet alam dibanding karet sintetis adalah (Anonim, 2012d):

(33)

1. Memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna,

2. Memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah, 3. Mempunyai daya aus yang tinggi,

4. Tidak mudah panas (low heat build up), dan

5. Memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan (groove cracking resistance).

2.6 Karet Alam Siklik(Cyclic Natural Rubber)

Karet alam yang dicampur dengan katalis asam dan dipanaskan, maka struktur molekulnya akan berubah menjadi struktur bahan seperti resin. Perubahan tersebut terjadi karena karet alam mengalami modifikasi kimia. Perubahan struktur molekul karet alam tersebut dinamai siklisasi, karena struktur molekulnya telah mengalami perubahan dari keadaan rantai lurus menjadi rantai siklik. Perubahan ini diikuti dengan peningkatan titik leleh, densitas dan indeks refrasinya, hasilnya dinamai karet alam siklik atau karet siklo (anonim, 2012b).

Karet alam siklik memiliki daya rekat yang lebih besar dari karet alam asalnya sehingga mampu merekatkan satu benda pada permukaan logam, plastik, kaca dan berbagai permukaan licin lainnya. Walaupun sifatnya sangat berbeda dari sifat karet alam asalnya, karet siklik masih memiliki beberapa keunggulan sifat karet yaitu dapat bercampur dengan karet alam pada proses pembuatan kompon serta masih dapat divulkanisasi. Resin karet siklik selain diharapkan mampu meningkatkan daya rekat perekat, juga dapat menggantikan bahan baku polimer sintetis yang umum digunakan dalam industri perekat seperti urea formaldehida (Palupi NP, dkk, 2008).

(34)

Karet alam siklik berbeda dari karet alam asalnya, karena telah berubah menjadi produk baru seperti resin. Walaupun telah berubah menjadi sejenis resin, karet alam siklik tidak kehilangan beberapa sifat unggul karet alam. Karet alam siklik masih dapat divulkanisasi, dan daya lekatnya lebih baik daripada karet alam asalnya, karena karet alam siklik bersifat keras dan kaku dalam keadaan dingin.

Dengan keunggulan daya lekat yang mampu merekatkan karet pada logam atau permukaan licin lain dengan baik, karet siklik berpotensi digunakan sebagai bahan baku atau bahan peningkat daya lengket dalam pembuatan perekat elastis, serta bahan baku produk yang memerlukan kekuatan dan daya lekat baik seperti cat, pelapis, dan tinta cetak. Dengan sifatnya yang ringan, kaku dan dapat divulkanisasi, karet siklik berpotensi digunakan sebagai bahan pengisi atau resin pengkaku barang jadi karet tertentu (anonim, 2012c).

2.7 Modifikasi Aspal

Kemajuan teknologi banyak menghasilkan bahan tambah atau modifier, sering juga disebut aditif, yaitu suatu bahan yang dapat dicampurkan atau ditambahkan pada aspal. Pada hakekatnya, modifikasi aspal bertujuan untuk meningkatkan kualitas aspal yang akan digunakan dalam pembuatan atau perbaikan jalan. Masih terdapat sifat-sifat yang kurang menguntungkan dalam aspal yang menyebabkan para ahli berusaha menemukan bahan yang dapat memperbaiki sifat fisika dan kimiawi dari aspal. Akhirnya ditemukan berbagai macam bahan tambah yang berfungsi sebagai katalisator pada reaksi kimia pada aspalnya. Lewat reaksi kimia katalisator ini mengubah ikatan rangkap pada aspal menjadi ikatan-ikatan tunggal pada rantai panjang, yang lasim disebut polimer, yang bertindak sebagai katalisator untuk memperbaiki struktur molekul pada aspal.

Salah satu bentuk modifikasi yang dapat dilakukan adalah dengan menambahkan material lain sebagai bahan aditif. Rianung (2007) menyatakan bahwa Penggunan bahan aditif aspal merupakan bagian dari klasifikasi jenis aspal modifier yang yang berunsur dari jenis karet, karet sintetis atau buatan juga dari karet yang sudah diolah (dari ban bekas), dan juga dari bahan plastik.

(35)

Pemanfaatan bahan polimer sebagai campuran dalam memodifikasi aspal merupakan sebuah terobosan baru. Penelitian tentang Pemanfaatan polimer sebagai bahan campuran aspal terus berkembang. Hasil penelitian menunjukkan modifikasi aspal dengan polimer dapat meningkatkan sifat-sifat dari aspal tersebut. Hal ini dimungkinkan terjadi karena interaksi antara aspal dengan polimer dalam campuran sangat padu yang sehingga ikatan keduanya dapat meningkatkan kualitas aspal dan tahan lama.

Rianung (2007) menyatakan bahwa setelah pemakaian bahan tambah/ aditif akan dapat merubah sifat-sifat aspal antara lain :

a. Meningkatkan stabilitas

b. Mengurangi kepekaan terhadap suhu

c. Meningkatkan ketahanan terhadap deformasi

Suroso (2011) menyatakan bahwa modifikasi aspal dengan karet adalah merupakan sistim dua campuran yang mengandung karet dan aspal yang digunakan untuk meningkatkan kinerja aspal antara lain :

1. Mengurangi deformasi pada perkerasan. 2. Meningkatkan ketahanan terhadap retak.

3. Meningkatkan kelekatan aspal terhadap aggregat

Karet alam siklik memiliki daya rekat yang lebih besar dari karet alam asalnya sehingga mampu merekatkan satu benda pada permukaan logam, plastik, kaca dan berbagai permukaan licin lainnya. Pemanfaatan karet alam siklit sebagai bahan campuran dalam modifikasi aspal diperkirakan akan meningkatkan kualitas jalan. Karet alam siklik akan merekatkan aspal dengan agregat lainnya dalam pembuatan jalan. Dengan sifat karet yang masih dimilikinya akan meningkatkan kualitas jalan, berpengaruh terhadap kelenturan jalan, mengurangi energi gesekan (thermal cracking) dan efek kebisingan (Dibyantini, dkk, 2008).

2.8 Agregat

Agregat merupakan campuran dari pasar, kerikil, batu pecah atau material lain yang berasal dari bahan material alami atau buatan. Agregat merupakan

(36)

berdasarkan persentase berat. Dengan demikian kualitas struktur perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain (Sukirman, 2012). Departemen pekerjaan umum dalam spesifikasi umum bidang jalan dan jembatan tahun 2007 membedakan agregat menjadi tiga bagian yaitu:

a. Agregar kasar, adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari ayakan no.8 (=2,36 mm)

b. Agregar halus, adalah agregat dengan ukuran butir lebih halus dari ayakan no.8 (=2,36 mm)

c. Bahan pengisi (filler) adalah bagian dari agregat halus yang lolos dari ayakan no.30 (=0,60 mm)

Sifat dan bentuk agregat menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu lintas. Agregat dengan kualitas dan sifat yang baik dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung memikul beban lalu lintas dan menyebarkannya ke lapisan dibawahnya. Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai bahan konstruksi perkerasan jalan dapat dikelompokkan menjadi tiga (Sukirman, 2012). 1. Menambah Kekuatan dan keawetan (strength and durability).

2. Kemampuan dilapisi aspal yang baik,

3. Kemampuan dalam pelaksanaan dan menghasilkan lapisan yang nyaman dan aman.

Agregat sebagai bahan pencampuran dalam konstruksi pembuatan jalan berfungsi untuk:

1. Mempengaruhi nilai stabilitas dari campuran dengan memperkokoh sifat saling mengunci dari agregat dan untuk mengurangi rongga udara.

2. Bentuk dari agregat dapat berpengaruh terhadap kemampuan kerja (workability) dari pada pemadatan juga campuran lapis perkerasan dan jenis perkerasan. Bentuk partikel juga mempengaruhi kekuatan dari suatu lapis perkerasan selama masa layanan.

3. Mempengaruhi nilai kelenturan atau fleksibilitas yaitu kemampuan beton aspal untuk menyesuaikan diri akibat penurunan fondasi atau tanah dasar (konsolidasi atausettlement),tanpa terjadi retak

(37)

4. Mempengaruhi nilai kekesatan atau tahanan geser (skid resistance) yaitu kemampuan permukaan beton aspal memberikan gaya gesek pada roda kendaraan sehingga kendaraan tidak tergelincir terutama pada kondisi basah. 2.9 Pengujian Karakteristik Aspal

Pengujian Karakteristik dari modifikasi aspal polimer meliputi pengujian terhadap karakterisasi aspal, yang meliputi uji penetrasi, uji titik lembek, uji daktilitas, uji berat jenis, uji penurunan berat, dan uji penetrasi setelah penurunan berat dari aspal yang telah termodifikasi menurut SNI. Selain itu juga dilakukan pengujian sifat termal menggunakan Metode DTA dan Pengujian untuk mengetahui kinerja aspal dilakukan dengan metode pengujianMarshall.

2.9. 1 Uji Penetrasi

Pengujian kekerasan aspal dilakukan dengan pengujian penetrasi. Yang dimaksud dengan penetrasi adalah masuknya jarum penetrasi ukuran tertentu beban tertentu dan waktu tertentu kedalam aspal pada suhu tertentu. Jarum penetrasi yang digunakan berdiamater 1 mm dan beban 50 gr. Berat jarum dengan beban menjadi 100 gram. Pengujian dilakukan pada suhu 25OC. Hasil Pengujian ini selanjutnya dapat digunakan dalam pekerjaan pengendalian mutu aspal keras atau ter dan untuk keperluan pembangunan atau pemeliharaan jalan. Pengujian penetrasi ini mengacu kepada SNI 06-2456-1991. Gambar di bawah ini merupakan ilustrasi pengujian penetrasi pada aspal.

(a) (b) Gambar 2.2. Pengujian penetrasi aspal

(38)

2.9. 2 Uji Titik Lembek

Pengujian kepekaan aspal terhadap temperatur dilakukan melalui pengujian titik lembek. Titik lembek merupakan temperatur pada saat bola baja dengan berat tertentu, mendesak turun lapisan aspal yang tertahan dalam cincin berukuran tertentu, sehingga aspal menyentuh pelat dasar yang terletak di bawah cincin pada jarak 25,4 mm, sebagai akibat kecepatan pemanasan tertentu. Aspal sebagai bahan viskoelastik tanpa penentuan titik lembek yang tepat, secara perlahan menjadi kurang viskos dan encer bila temperatur meningkat. Untuk alasan ini, maka pengujian titik lembek harus diuji dengan cara uji yang baku. Titik lembek di dalam persyaratan aspal, untuk konsistensi dalam pengiriman atau suplai. Titik lembek dapat sebagai indikasi kecenderungan aspal melunak akibat kenaikan temperatur pada perkerasan jalan. Metode dan prosedur pengujian titik lembek mengacu kepada SNI No.06-2434-1991. Ilsutrasi pengujian titik lembek aspal dapat dilihat pada gambar dibawah.

(a) (b) Gambar 2.3. Ilustrasi Pengujian Titik Lembek Aspal,

(a) Sampel Pengujian dalam cetakan, dan (b) Proses Pengujian Titik Lembek (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

2.9. 3 Uji Titik Nyala

Pengertian titik nyala adalah suhu pada saat terlihat nyala singkat kurang dari 5 detik pada suatu titik diatas permukaan aspal, sedangkan titik bakar adalah suhu pada saat terlihat nyala sekurang-kurangnya 5 detik pada suatu titik pada permukaan aspal. Metode pengujian dilakukan dengan berpedoman pada SNI 06-2433-1991. Metode ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam

(39)

pelaksanaan pengujian titik nyala dan titik bakar bahan aspal dengan cleveland open cup.Peralatan pengujian titik nyala dan titik bakar dapat dilihat pada gambar 2.4 dibawah ini.

Gambar 2.4. Ilustrasi Pengujian Titik Nyala Aspal (Sukirman, 2012) 2.9. 4 Uji Daktilitas

Daktilitas aspal adalah nilai keelastisitasan aspal, yang diukur dari jarak terpanjang, apabila antara dua cetakan berisi bitumen keras yang ditarik sebelum putus pada suhu 25 oC dan dengan kecepatan 50 mm/menit. Prosedur pengujian mengikuti SNI 06 -2432-1991. Pengujian daktilitas dilakukan dengan mencetak aspal dalam cetakan dan meletakkan contoh aspal kedalam tempat pengujian seperti gambar dibawah.

(a) (b)

Gambar 2.5. Ilustrasi Pengujian Duktilitas Aspal,

(40)

Tempat pengujian (bak) berisi cairan dan dilakukan pada suhu 25oC. Nilai daktilitas aspal adalah panjang contoh aspal ketika putus pada saat dilakukan penarikan. Satuan dari nilai daktilitas aspal adalah centi meter (cm).

2.9. 5 Uji Berat Jenis

Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal padat dan berat air suling dengan ini yang sama pada suhu 25 oC atau 25,6 oC. Metode pengujian berat jenis aspal mengacu kepada SNI 06-2441-1991. Ruang lingkup metode pengujian ini dilakukan terhadap semua aspal padat dan hasilnya dapat digunakan dalam pekerjaan perencanaan campuran serta pengendalian mutu pengerasan jalan. Selain itu metode ini sebagai acuan dan pegangan dalam pelaksanaan berat jenis aspal dengan tujuan untuk menentukan berat jenis aspal padat.

2.9. 6 Uji Kelarutan

Pengujian Kelarutan dilakukan dengan mengacu kepada RSNI M-04-2004. Uji kelarutan aspal ini dilakukan untuk menentukan derajat kelarutan dalam tricholoroethylene (TCE) pada bahan aspal yang tidak atau sedikit mengandung mineral.

2.9. 7 Pengujian Kehilangan Berat

Yang dimaksud dengan penurunan berat minyak dan aspal adalah selisih berat sebelum dan sesudah pemanasan pada tebal tertentu pada suhu tertentu. Metode Pengujian kehilangan berat mengacu kepada SNI 06-2440-1991. Metode pengujian ini dilakukan terhadap aspal dengan mencari besaran kehilangan berat minyak dan aspal dengan cara A yaitu cara lapisan tipis. Selanjutnya hasil pengujian ini digunakan untuk mengetahui stabilitas aspal setelah pemanasan. Selain itu dapat digunakan untuk mengetahui perubahan sifat fisik aspal selama dalam pencampuran panas di AMP pada suhu 163 oC yang dinyatakan dengan penetrasi, daktilitas dan kekentalan. Besarnya kehilangan berat aspal dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(41)

... (2.1) Dimana:

A = Berat benda uji semula

B = Berat benda uji setelah pemanasan

(a) (b)

Gambar 2.6. Ilustrasi pengujian kehilangan berat aspal,

(a) Alat Pengujian kehilangan berat, dan (b) Proses pengujian kehilangan berat (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

2.10 Pengujian Sifat Termal DenganDifferential Thermal Analysis(DTA) Pengujian sifat termal dilakukan dengan merode Differential Thermal Analysis (DTA). Differential Thermal Analysis (DTA) merupakan metode yang sering digunakan untuk penelitian-penelitian kuantitatif terhadap transisi termal dalam polimer. Pada metode Differential Thermal Analysis(DTA), suatu sampel polimer dan referensi dipanaskan dalam atmosfer nitrogen, dan kemudian transisi-transisi termal dalam sampel tersebut dideteksi dan diukur.

Ukuran sampel bervariasi dari sekitar 0,5 sampai 10 mg. meskipun kedua metode memberikan tipe informasi yang sama, terdapat perbedaan yang signifikan dalam instrumentasinya. Dengan DTA, sampel dan referensi dipanaskan oleh pemanas yang sama dan dicatat perbedaan temperatur (∆T) antara keduanya. Ketika terjadi suatu transisi pada sampel tersebut, temperatur sampel akan tertinggal di belakang temperatur referensi jika transisi tersebut endomik, dan akan mendahului jika transisi tersebut eksotermik. Data diplot sebagai∆T diatas ordinat versus temperatur diatas absis. Plot-plot demikian disebut termogram

(42)

2.11 Pengujian Marshall Aspal

Pengujian kinerja beton aspal padat dilakukan melalui pengujian Marshall yang dikembangkan pertama kali oleh Bruce Marshall dan dilanjutkan oleh U.S. Corps Engineer. Kinerja beton aspal padat ditentukan melalui pengujian benda uji yang meliputi: 1) Pengujian berat volume benda uji; 2) pengujian nilai stabilitas; 3) Pengujian kelelehan (flow); 4) perhitungan Kuosien marshall; 5) Perhitungan berbagai jenis volume rongga dalam beton aspal padat (VIM, VMA dan VFA) dan 6) Perhitungan tebal selimut atau film aspal.

Dari keenam butir pengujian yang umum dilakukan untuk menentukan kinerja beton aspal, hanya nilai stabilitas dan flow yang ditentukan dengan menggunakan alat marshall, sedangkan parameter lainnya ditentukan melalui penimbangan benda uji dan perhitungan. Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan cincin penguji (proving ring) dan flowmeter seperti gambar 2.7. dibawah ini.

Gambar 2.7. Alat Pengujian Marshall (Sumber: Dokumentasi pribadi)

Uji Marshall dilakukan untuk berbagai tujuan antara lain: 1) sebagai bagian dalam proses perancangan campuran beton aspal; 2) sebagai bahan dalam sistem bagian penjaminan mutu; 3) sebagai bagian dari penelitian karakterisasi

(43)

beton aspal. Proses pembuatan benda uji marshall dapat berbeda sesuai dengan tujuan mengapa uji marshall dilakukan. Oleh karena itu sebelum benda uji disiapkan perlu dipastikan tujuan pengujian dilakukan.

Secara garis besar pengujian Marshall meliputi: 1) Pembuatan benda uji; 2) Pengujian berat jenis bulk; 3) Pengujian nilai stabilitas dan flow; dan 4) perhitungan sifat volumetrik benda uji. Tata cara dan Proses pelaksaan pengujian marshall mengacu kepada SNI Nomor RSNI M-01-2003.

2.11.1 Berat Jenis

Beberapa perhitungan berat jenis aspal dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

1. PerhitunganBulk Spesific GravityAgregat

Berat jenis bulk (Bulk Spesific Gravity) adalah berat jenis agregat dengan menghitung berat agregat dalam keadaan kering dan seluruh volume agregat. Rianung (2007) merumuskan perhitungan Bulk Spesific Gravity Agregat sebagai berikut:

...(2.2)

Dimana:

Gsb = Berat jenis kering (Bulk Spesific Gravity) Agregat (P1+P2+P3) = Persentase Berat Agregat Campuran

Bj aggregat P1 = Berat jenis agregat 1 Bj aggregat P2 = Berat jenis agregat 2 Bj aggregat P3 = Berat jenis agregat 3

2. PerhitunganEffecctive Spesific GravityAgregat

Berat jenis efektif (Effecctive Spesific Gravity) adalah berat jenis agregat dengan menghitung berat agregat dalam keadaan kering. Perhitungan

Effective Spesific GravityAgregat sebagai berikut (RSNI-M-01-2003) ...(2.3)

(44)

Dimana:

Gse = berat jenis efektif agregat

Gmm = berat jenis maksimum campuran Pmm = persen berat total campuran (=100)

Pb = kadar aspal berdasarkan berat jenis maksimum campuran Gb = berat jenis aspal

3. Berat Jenis Maksimum Campuran Teoritis (Max. Theoritical Spesific Gravity).

Perhitungan berat jenis maksimum Agregat sebagai berikut (RSNI-M-01-2003):

...(2.4) Dimana :

Gmm = berat jenis maksimum

Pmm = persen berat terhadap total campuran (=100) Ps = persen agregat terhadap total campuran Gse = berat jenis efektif agregat

Gb = berat jenis aspal

Pb = kadar aspaltotal,persen terhadap berat total campuran

2.11.2 Densitas (Berat Isi/Kepadatan)

Nilai density/kepadatan menunjukkan besarnya kerapatan suatu campuran yang telah dipadatkan. Campuran density/kepadatan yang tinggi akan lebih mampu menahan beban yang lebih berat dibandingkan pada campuran yang mempunyai density/kepadatan rendah (Darunifah, 2007). Perhitungan Densitas (Berat Isi/Kepadatan) dilakukan dengan menggunakan formula sebagai berikut:

...(2.5)

2.11.3 Stabilitas

Stabilitas adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, dan bleeding.

Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan, dan beban lalu lintas yang akan dilayani. Jalan yang melayani volume lalulintas tinggi dan dominan

(45)

terdiri dari kendaraan berat membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas tinggi. Sebaliknya perkerasan jalan yang diperuntukan untuk melayani lalulintas kendaraan ringan, tentu tidak memerlukan nilai stabilitas yang tinggi.

Pemeriksaan stabilitas diperlukan untuk mengukur ketahanan benda uji terhadap beban, untuk mendapatkan temperatur terpanas dilapangan, maka sebelum pemeriksaan benda uji dipanaskan terlebih dahulu selama 30 atau 40 menit dengan temperatur 60oC didalamwater bath.

2.11.4 Flow

Nilai flow dapat dibaca pada flowmeter dibaca pada nilai arloji pengukur

proving ring dibaca pada saat keruntuhan, nilai flow digunakan untuk mengukur deformasi yang terjadi akibat beban. 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 keruntuhan dibaca pada arloji pengukuran pada proving ring. Nilai stabilitas merupakan nilai arloji pengkur dikalikan dengan kalibrasi proving ring dan dikoreksi dengan angka koreksi akibat variasi ketinggian atau volume benda uji.

2.11.5 VIM(Void In the mix)

VIM (Void In the mix) adalah volume pori yang tersisa setelah campuran beton aspal dipadatkan. VIM dibutuhkan untuk tempat bergesernya butir-butir agregat akibat pemadatan tambahan yang terjadi oleh repetisi beban lalu lintas, atau tempat aspal menjadi lunak/ mengembang akibat meningkatnya temperatur. VIM yang terlalu besar akan mengakibatkan beton aspal kurang kedap air, sehingga berakibat meningkatnya proses oksidasi aspal yang dapat mempercepat penuaan aspal dan menurunkan sifat durabilitas. VIM yang terlalu kecil akan berakibat perkerasan mengalamibleedingjika mengalami peningkatan temperatur (rianung, 2007). Perhitungan Total Rongga dalam Campuran (VIM) adalah sebagi berikut (Sukirman, 2012):

(46)

Dimana:

VIM = volume rongga dalam beton aspal padat

Gmm = Berat jenis Maksimum dari beton aspal yang belum dipadatkan Gmb = Berat jenis bulk dari beton aspal padat.

2.11.6 VFA (Void Filled with Aspalt)

VFA (Void Filled with Aspalt) adalah volume rongga yang dapat terisi oleh aspal. Volume rongga antar butir agregat beton aspal padat dikenal dengan VMA, ada yang terisi aspal dan sisanya sebagai VIM. Volume terisi aspal dari VMA ini diberi nama VFA. Jadi VFA adalah bagian dari VMA yang terisi oleh aspal, tidak termasuk didalamnya aspal yang menyerap ke dalam pori masing-masing butir agregat. Dengan demikian aspal yang mengisi VFA adalah aspal yang berfungsi untuk menyelimuti butir-butir agregat didalam beton aspal padat menjadi film atau selimut aspal. Rongga terisi Aspal, VFA (void filled with asphalt) dirumuskan sebagai berikut (Sukirman, 2012)

...(2.7)

Dimana:

VFA = Volume rongga antara butir-butir agregat yang terisi aspal VMA = Volume rongga antara butir agregat dalam beton aspal padat, VIM = volume rongga dalam beton aspal padat.

(47)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1.6 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Aspal Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan untuk pengujian sifat fisik aspal persyaratan aspal dan pengujian marshall. Pengujian DTA dilakukan di Laboratorium Microscope Elektron Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI) Medan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Pebruari–Juni 2013.

1.7 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Penetration test

b. Termometer c. Pengatur waktu

d. Bak Perendam (Water Bath)

e. Cincin (terbuat dari bahan kuningan), f. Bola baja

g. Sumber pemanas (heater) h. Cetakan daktilitas kuningan i. Mesin uji Daktilitas

j. Piknometer k. Bejana gelas l. Pengatur suhu m. Labu Erlenmeyer n. Neraca Analitik

o. Oven p. Mixer

(48)

Sedangkan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut: a. Aspal Pen 80-100

a. Karet Alam Siklik (CNR) b. Asam Akrilat

c. Benzoil Peroksida (BPO) 1.8 Prosedur Penelitian

3.3.1 Pembuatan Aspal Modifikasi

1. Sebanyak 5 Kg aspal dimasukkan ke dalam beaker, dan dipanaskan selama 30 menit pada suhu 90oC, dan 180 rpm sampai meleleh.

2. Ditambahkan CNR, Asam Akrilat dan Benzoil Peroksida dengan variasi jumlah yang berbeda sesuai komposisi ke dalam aspal tersebut sambil dipanaskan dan diaduk pada suhu 90oC, dan 180 rpm selama 30 menit.

3. Perlakuan yang sama juga dilakukan dengan variasi Aspal dengan CNR dimana perbandingan masing-masing komposisi sebagai berikut:

Tabel 3.1 Komposisi Campuran Sampel Penelitian

Sampel

Aspalt CNR Asam

Akrilat

Benzoil Peroksida

gr phr gr phr ml phr gr mr

1 5000 100 0 0 0 0 - 0

2 5000 100 150 3 0 0 - 0

3 5000 100 300 6 0 0 - 0

4 5000 100 300 6 5 0,1 0,84 0,05

5 5000 100 300 6 25 0,5 4,2 0,05

6 5000 100 300 6 50 1 8,4 0,05

7 5000 100 450 9 0 0 - 0

(49)

3.3.2 Pengujian Sifat Fisik Persyaratan Aspal

Melakukan pengujian karakteristik sifat fisik aspal sesuai dengan SNI. Pengujian terhadap sampel dilakukam dalam bentuk pengujian sifat fisik aspal yang meliputi uji penetrasi, uji titik lembek, uji daktilitas, uji berat jenis, uji penurunan/kehilngan berat dan uji penetrasi setelah penurunan berat dari aspal yang telah termodifikasi menurut SNI. Proses pelaksanaan pengujian sampel dilakukan sebagai berikut:

3.3.2. 1 Uji Penetrasi

Proses pengujian penetrasi antara lain:

1. Letakkan benda uji dalam tempat air dan masukkan tempat air tersebut kedalam bak perendam bersuhu 25oC.

2. Pasang jarum pada pemegang jarum dan letakkan pemberat 50 gram diatas jarum untuk memperoleh beban sebesar (100 ± 0,1) gram;

3. Turunkan jarum perlahan-lahan sehingga jarum menyentuh permukaan benda uji;

4. Lepaskan pemegang jarum dan serentak jalankan stop watch selama (5 ± 0,1) detik.

3.3.2. 2 Uji Titik Lembek

Pengujian titik lembek dilakukan melaui 2 tahap, yaitu tahap Persiapan dan pembuatan benda uji serta tahap pengujian. Tahap persiapan dan pembuatan uji titik lembek dilakukan dengan langkah sebagai berikut:

1. Panaskan aspal, aduk dengan teratur untuk menghindari pemanasan berlebih pada suatu tempat dan menghindari terjadinya gelembung pada saat benda uji dituang, setelah cair aspal siap untuk dituang.

2. Panaskan 2 cetakan cincin pada temperatur penuangan, kemudian letakkan cetakan cincin di atas pelat persiapan benda uji yang telah diberi salah satu dari media persiapan benda uji;

3. Tuangkan aspal yang telah dipanaskan ke dua cetakan cincin sampai berlebih. Diamkan benda uji selama 30 menit pada temperatur ruang;

(50)

4. Bila benda uji telah dingin, potong bagian aspal yang berlebih di atas cincin dengan pisau atau spatula panas, sehingga lapisan aspal pada cincin penuh dan rata dengan bagian atas cincin.

Setelah persiapan dan pembuatan benda uji dilakukan, maka tahapan berikutnya adalah tahap pengujian sampel dengan langkah sebagai berikut:

1. Air suling yang telah dididihkan untuk titik lembek antara 30°C sampai dengan 80°C, gunakan termometer 15°C, temperatur pemanasan bejana perendam mulai pada 5°C–1°C;

2. Siapkan peralatan, benda uji, pengarah bola dan termometer. Isi bejana perendam dengan cairan perendam sampai dengan 105 ± 3 mm, masukkan peralatan pada tempatnya dalam bak perendam.

3. Tempatkan dua bola baja pada dasar bak perendam dengan menggunakan penjepit, agar benda uji memperoleh temperatur yang merata.

4. Tempatkan bejana perendam dan peralatan di dalamnya pada air es di dalam bak perendam, pertahankan temperatur perendaman selama 15 menit. Jaga dengan hati-hati tidak terjadinya kontaminasi antara cairan perendam dalam bejana dengan air es dalam bak perendam.

5. Letakkan bola baja yang telah dikondisikan dalam bak perendam menggunakan penjepit di atas alat pengarah bola.

6. Panaskan bejana perendam dengan kecepatan rata-rata kenaikan temperatur 5°C/menit. Bila perlu lindungi bejana perendam dari angin menggunakan penghalang. Kecepatan rata-rata pemanasan tidak berlebih selama proses pengujian. Maksimum variasi kenaikan temperatur untuk periode 1 menit pertama sampai menit ke 3 adalah ± 0,5°C. Kenaikan kecepatan temperatur di luar batas yang diizinkan harus diulang. Kecepatan pemanasan adalah penting. Pembakar gas atau pemanas listrik dapat digunakan, tetapi bila pemanasan listrik rendah, menyebabkan kecepatan pemanasan bervariasi, ikuti petunjuk kecepatan pemanasan untuk mendapatkan hasil yang baik.

7. Catat temperatur pada saat bola yang diselimuti aspal jatuh menyentuh pelat dasar. Tidak ada koreksi untuk temperatur pemanasan. Bila perbandingan

(51)

antara 2 temperatur pada saat bola baja yang diselimuti aspal jatuh menyentuh pelat dasar terdapat perbedaan melebihi 1oC, ulangi pengujian titik lembek. 3.3.2. 3 Uji Daktilitas

Menurut SNI 06-2432-1991, Pengujian daktilitas dilakukan melaui 2 tahap, yaitu tahap Persiapan dan pembuatan benda uji serta tahap pengujian. Tahap pertama adalah persiapan dan pembuatan sampel uji adalah aspal sebanyak 100 gram yang dipersiapkan sebagai berikut:

1. Lapisi semua bagian dalam sisi-sisi cetakan daktilitas dan bagian atas pelat dasar dengan campuran glycerin, kemudian pasanglah cetakan daktilitas di atas pelat dasar;

2. Panaskan contoh aspal sehingga cair dan dapat dituang; untuk menghindarkan pemanasan setempat, lakukan dengan hati-hati; pemanasan dilakukan sampai suhu antara 80oC– 100oC di atas titik lembek; setelah diaduk, dituang dalam cetakan.

3. Pada waktu mengisi cetakan, contoh dituang hati-hati dari ujung ke ujung hingga penuh berlebihan;

4. Dinginkan cetakan pada suhu ruang selama 30 sampai 40 menit lalu pindahkan seluruhnya ke dalam bak perendam yang telah disiapkan pada suhu pemeriksaan selama 30 menit.

Setelah persiapan dan pembuatan benda uji dilakukan, maka tahapan berikutnya adalah tahap pengujian sampel dengan langkah sebagai berikut:

1. Diamkan benda uji pada suhu 25oC dalam bak perendam selama 85 sampai 95 menit, kemudian lepaskan benda uji dari pelat dasar dan sisi-sisi cetakannya;

2. Pasanglah benda uji pada alat mesin dan tariklah benda uji secara teratur dengan kecepatan 50 mm/menit sampai benda uji putus; bacalah jarak antara pemegang benda uji, pada saat benda uji putus (dalam sentimeter); selama percobaan berlangsung benda uji harus selalu terendam sekurang-kurangnya 25 mm dalam air dan suhu harus dipertahankan tetap (25oC ± 0,5oC);

(52)

3.3.2. 4 Uji Berat Jenis

Prosedur pengujian uji berat jenis sebagai berikut:

1. Isi Bejana dengan air suling dengan bagian atas piknometer yang tidak terendam 40 mm, kemudian rendam dan jepit bejana kedalam bak perendam. 2. Bersihkan, keringkan dan timbanglah piknometer dengan ketelitian 1 mg 3. Angkat bejana dan bak perendam dan isilah piknometer dengan air suling

kemudian tutup piknometer tanpa ditekan

4. Panaskan contoh bitumen keras atau ter sejumlah 100 gram sampai menjadi cair dan tuangkan kedalaman piknometer kemudian tunggu sampai dingin 5. Isi piknometer yang berisi benda benda uji dengan air suling, diamkan agar

gelembung-gelembung udara keluar. 3.3.2. 5 Uji Penurunan/Kehilangan Berat

Prosedur Pengujian penurunan berat mengacu kepada SNI 06-2440-1991 sebagai berikut:

1. Letakkan benda uji di atas pinggan setelah oven mencapai suhu (163oC ± 1oC); 2. Pasanglah termometer pada dudukannya sehingga terletak pada tengah- tengah

antara pinggir pinggan dan poros (sumbu) dengan ujung 6 mm di atas pinggan; 3. Ambillah benda uji dari dalam oven setelah 5 jam sampai 6 jam;

4. Dinginkan benda uji pada suhu ruang, kemudian timbanglah dengan ketelitian 0,01 gram (B);

3.3.3 Pengujian Sifat Termal Aspal

Pengujian sifat termal aspal dilakukan dengan metode DTA (Differensial Thermal Analysis). Pengujian DTA dilakukan untuk menganalisis sifat termal sampel dengan prosedur pengujian sebagai berikut:

1. Alat dinyalakan selama 30 menit sebelum digunakan.

2. Sampel yang akan diuji dipotong-potong dengan ukuran kecil dan ditimbang dengan berat sekitar 30 mg. Lalu ditimbang alumina sebanyak 30 mg sebagai zat pembanding.

3. Sampel dan pembanding kemudian diletakkan diatas thermocouple. Diset Termocouple Platinum Rhodium (PR) 15 mv, dan DTA range + 250 µ.

(1)

4.2.4 Pembahasan Pengujian DTA (Differential Thermal Analysis)

Ketiga gambar grafik hasil pengujian DTA (gambar 4.17, 4.18, dan 4.19) terlihat hampir sama, hanya perbedaan terjadi pada suhu transisi gelas dan suhu dekomposisinya. Dimana penambahan CNR dalam campuran aspal tersebut meningkatkan suhu transisi gelas dan suhu dekomposisinya. Demikian juga dengan penambahan asam akrilat dan BPO yang juga meningkatkan suhu transisi gelas dan suhu dekompisisinya.

Terlihat ikatan atom aspal murni yang lebih dahulu lepas dari ikatannya. Kehadiran CNR ini dalam campuran aspal tersebut meningkatkan sifat mekaniknya namun sekaligus memberikan suhu dekomposisi yang rendah jika dibandingkan aspal murni. yang mana menurut Widia (2010) ini menggambarkan rangkaian struktur yang rapuh, susah untuk diproses dan terdekomposisi pada suhu lebih tinggi

Meningkatnya suhu transisi gelas dan suhu dekompisi kemungkinan juga disebabkan oleh perpaduan nilai titik lembek aspal dan CNR. Titik lembek aspal sekitar 46 – 54 oC dan titik lembek CNR sekitar 150 oC. Perpaduan ini mengakibatkan aspal-CNR memiliki suhu titik lembek yang lebih tinggi dibandingkan aspal murni sehingga lebih tahan terhadap suhu.

Sedangkan untuk campuran aspal-CNR-AA-BPO, baik suhu transisi gelas dan suhu dekomposisinya lebih besar. Selain disebabkan oleh perpaduan nilai titik lembek aspal dan CNR, hal ini kemungkinan disebabkan oleh menguatnya ikatan antara aspal-CNR akibat adanya asam akrilat dan BPO. Karena asam akrilat dan BPO berfungsi untuk memperkuat ikatan antar 2 zat atu lebih.

Hasil pengujian DTA ini juga sesuai dengan hasil pengujian titik lembek aspal (Gambar 4.9). Pada pengujian tersebut juga terlihat bahwa aspal-CNR lebih tahan terhadap suhu jika dibandingkan dengan aspal murni.

Berdasarkan pembahasan diatas, terlihat bahwa aspal-CNR bisa direkomendasikan untuk digunakan sebagai bahan perkerasan jalan yang melayani lalu lintas kenderaan berat seperti truk, trailer, dan lainnya yang membutuhkan stabilitas tinggi tetapi di daerah yang tidak sering tergenang air.

(2)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah disampaikan sebelumnya dapat diambil kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan sebagai berikut:

1. Dari pengujian terhadap sifat fisik persyaratan aspal, bahwa CNR dapat dijadikan sebagai bahan campuran aspal. Hasil pengujian menunjukkan bahwa, penambahan CNR pada konsentrasi maksimal 6 phr memenuhi standar persyaratan fisik aspal yang telah ditetapkan. Bahwa CNR-Asam Akrilat dan BPO juga dapat dijadikan sebagai bahan campuran aspal. Hasil pengujian menunjukkan bahwa, penambahan pada konsentrasi maksimal CNR 6 phr, 0,5 phr Asam Akrilat dan 0,5 mr BPO memenuhi standar persyaratan fisik aspal yang telah ditetapkan.

2. Pengujian sifat Marshall menunjukkan bahwa dengan penambahan CNR pada aspal menurunkan nilai densitas (kepadatan/berat isi) dan rongga yang terisi aspal (VFA) dan meningkatkan nilai stabilitas, flow dan rongga dalam campuran (VIM). Dari Pembahasan karakteristik fisik aspal, penambahan CNR sebagai bahan campuran aspal berakibat pada semakin baiknya nilai stabilitas, fleksibilitas(kelenturan),skid resistance (kekesatan atau ketahanan geser), dan workability (mudah untuk dilaksanakan). Sedangkan durabilitas (keawetan), fatique resistence (ketahan terhadap kelelahan), dan impermeabilitas(kedap air) yang kurang baik jika dibandingkan dengan aspal murni. Analsisi termal dengan DTA juga menunjukkan meningkatnya daya tahan terhadap termal yang ditunjukkan dengan meningkatnya nilai Tgdan Tm 3. Data hasil penelitian dan pembahasan, penambahan kadar aspal-CNR 6% dari total agregat memiliki nilai stabilitas aspal tertinggi dan nilai flow tertinggi. Kadar aspal-CNR tersebut kemungkinan merupakan yang direkomendasikan untuk digunakan.

(3)

5.2 Saran

Dari hasil pengujian untuk kadar Aspal-CNR 6% dari total agregat dianggap paling optimal dilihat dari stabilitas lebih tinggi dan campuran lebih kaku sehingga dapat memikul beban lalu-lintas lebih berat serta tidak mudah mengalami deformasi plastis jika dibandingkan dengan menggunakan aspal murni. Akan tetapi masih memiliki kelemahan berupa VIM yang lebih besar dan VFA yang lebih kecil sehingga memiliki rongga lebih besar dibandingkan aspal murni. Kelamahan aspal berupa rongga yang besar berdampak pada karakteristik durabilitas dan impermeabilitas aspal yang kurang baik. Kemungkinan pada kondisi jalan yang sering terendam air penggunaan aspal CNR kurang efektif.

Besarnya rongga ini kemungkinan disebabkan oleh berat jenis aspal-CNR yang lebih besar jika dibandingkan dengan aspal murni. Selain itu, pencampuran aspal dengan CNR mengakibatkan semakin kuatnya ikatan antara aspal dan CNR yang terbukti dengan meningkatnya titik lembek dan penetrasi aspal. Tetapi kuatnya ikatan aspal-CNR berkemungkinan mengakibatkan semakin lemahnya kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga terdapat semakin banyak rongga pada aspal-CNR.

Untuk pengembangan penelitian ini lebih lanjut disarankan untuk melakukan kajian yang dapat mengurangi kelemahan modifikasi aspal-CNR seperti:

1. Menambahkan filler lain kedalam aspal yang berfungsi untuk mengisi rongga yang terdapat pada aspal.

2. Menggunakan beberapa jenis plastisizer minyak pelumas ke dalam campuran aspal-CNR dan agregat.

(4)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011, http://chece0404.blogspot.com/2011/10/aspal.html, diakses 10 Januari 2013

Anonim, 2012a, http://id.wikipedia.org/wiki/Aspal, Diakses tanggal 10 Januari 2013

Anonim, 2012 b, http://Surya-Tani.Com/Index.Php/Getah-Karet.Html, diakses tangggal 05Januari 2013

Anonim, 2012c, http://jualgetahkaret.blogspot.com/2012_03_01_archive.html diakses 10 Januari 2013

Anonim, 2012d,Panduan Lengkap Karet, Jakarta, Penebar Swadaya Anonim, 2013,http://id.wikipedia.org/wiki/Karet, diakses 10 Januari 2013

Asnawi, 2011, Pemanfaatan Polietilena Densitas Rendah (LDPE) Bekas Sebagai Bahan Aditif Dalam Pembuatan Aspal Polimer Dengan Adanya Dikumil Peroksida Dan Divenil Benzena, Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara. Medan.

Badan Pusat Statistik, 2011, Panjang Jalan Di Indonensia Sampai Tahun 2010, Badan Pusat Statistik, Jakarta

Chusna SF, 2002, Kajian Pembuatan Karet Siklo Berbobot Molekul Rendah, Tesis S-2 Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.

Cubuk M, Guru M, Cubuk MK, 2009, Improvement of bitumen performance with epoxy resin, Elsevier,Fuel 88 (2009) 1324–1328

Darunifah N, 2007, Pengaruh Bahan Tambahan Karet Padat Terhadap Karakteristik Campuran Hot Rolled Sheet Wearing Course (HRS - WC), Tesis S-2 Program Pascasarjana. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang

Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Jakarta

Dibyantini R.E, Suprianto dan Eddyanto, 2008, Studi Pemanfaatan Ban Bekas (Post Consumer Rubber) Sebagai Filler dan Binder pada Pencampuran Rekatif Dengan Karet Alam (SIR-20) dan Nitrile Rubber, Laporan Hasil Penelitian Hibah Strategi Nasional, Universitas Negeri Medan

(5)

Kett I, 1998,Asphalt Materials and Mix Design Manual, Los Angeles California, California State University.

Kurniadji, 2008, Modifikasi Aspal Keras Dengan Bitumen Asbuton Hasil Ekstraksi, Jurnal Jalan Jembatan, volume 25(2) Agustus 2008.

Palupi NP, Sailah I, Syamsu Y, Pandji C, 2008,Karakterisasi Perekat Siklo Karet Alam, Jurnal Teknologi Pertanian 4(1) : 19-24, Agustus 2008

Rianung, S. 2007. Kajian Laboratorium Pengaruh Bahan Tambah Gondorukem pada Asphalt Concrete-Binder Course (AC-BC) Tehadap Nilai Propertis Marshall dan Durabilitas, Tesis S-2 Program Pascasarjana Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang.

RSNI M-01-2003, Metode pengujian campuran beraspal panas dengan alat marshall

,

Badan Standardisasi Nasional. Jakarta

RSNI M-04-2004, Metode Pengujian Kelarutan Dalam Triclilor Ethylen, % Berat, Badan Standardisasi Nasional. Jakarta

SNI 06-2432-1991, Metode Pengujian Daktilitas Bahan-Bahan Aspal, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta

SNI 06-2433-1991, Metode Pengujian Titik Nyala Dan Titik Bakar Dengan Cleveland Open Cup, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta

SNI 06-2434-1991, Metode Pengujian Titik Lembek Aspal, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta

SNI 06-2440-1991, Metode Pengujian Kehilangan Berat Minyak dan Aspal, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta

SNI 06-2456-1991,Metode Pengujian Penetrasi Bahan _– Bahan Bitumen, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta

SNI 06-2441-1991, Metode Pengujian Berat Jenis Aspal, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta

Stevens, M.P., 2001.Kimia Polimer.Cetakan Pertama. Jakarta, Pradnya Paramita. Sukirman, S. 2012.Beton Aspal Campuran Panas.Edisi Kedua, Bandung, Itenas. Suroso T. W, 2011, Peningkatan Kinerja Campuran Beraspal Dengan Karet

Alam Dan Karet Sintetis, Puslitbang Jalan dan Jembatan Kementerian Pekerjaan Umum, Bandung.

(6)

Tamrin, 2011,Peningkatan Limbah Hasil Alam Dan Daur Ulang Limbah Melalui Proses Kimia Fisika. Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar Tetap dalam Bidang Ilmu Kimia Fisika. Universitas Sumatera Utara. Medan. Widia, N.,S. 2010.Optimasi Pembuatan Bioplastik Polihidroksilalkanoat Dengan

Menggunakan Bakteri Pada Media Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. Tesis S-2 Program Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara. Medan.

Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

TESIS

Oleh

WINSYAHPUTRA RITONGA

117026014/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

TESIS

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Fisika pada

Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera

Utara

Oleh

WINSYAHPUTRA RITONGA

117026014/FIS

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

PENGESAHAN TESIS

PERNYATAAN ORISINALITAS

MODIFIKASI ASPAL DENGAN MENGGUNAKAN

KARET ALAM SIKLIT (CYCLIC NATURAL RUBBER)

TESIS

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

PANITIA PENGUJI TESIS

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

-DATA PENDIDIKAN

,

Parts

Dokumen yang terkait

Preparasi dan Karakterisasi Liquid Natural Rubber (LNR) Sebagai Kompatibiliser Untuk Meningkatkan Sifat Mekanik dan Sifat Termal Kompon Karet Alam

ANALISIS KEKUATAN ASPAL PENETRASI 60/70 TERMODIFIKASI DENGAN PEMANFAATAN KARET ALAM SIKLIK (CYCLIC NATURAL RUBBER).

ANALISIS KEKUATAN ASPAL SHELL PEN 60-70 TERMODIFIKASI DENGAN PEMANFAATAN KARET ALAM (NATURAL RUBBER).

Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)

ANALISIS SIFAT TERMAL DAN UJI KELARUTAN DARI KARET ALAM SIKLIS DAN KARET ALAM CAIR SIKLIS ANALYSIS OF THERMAL PROPERTIES AND SOLUBILITY TEST OF CYCLIC NATURAL RUBBER AND CYCLIC LIQUID NATURAL RUBBER

SIFAT FISIKA ASPAL MODIFIKASI KARET ALAM PADA BERBAGAI JENIS DAN DOSIS LATEKS KARET ALAM Physical Properties of Natural Rubber Modified Asphalt at Various Type and Dosage of Natural Rubber Latex

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan