63
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1. PROGRAM PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan melalui beberapa tahap, mulai dari persiapan, pemeriksaan mutu bahan yang berupa agregat dan aspal, perencanaan campuran
sampai tahap pelaksanaan pengujian dengan Marshall Test dan dengan variasi lama rendaman serta dengan suhu
. Lokasi penelitian tugas akhir ini adalah di Labotarium PT. KARYA
MURNI PERKASA quarry patumbak. Labotarium Jalan Raya PT. KARYA MURNI PERKASA yang diketahui oleh HENGKY. S sebagai Quality Control,
merupakan labotarium yang diperuntukan untuk memenuhi kebutuhan di dalam pengendalian mutu untuk pelaksanaan pekerjaan jalan raya yang ditangani oleh
PT. KARYA MURNI PERKASA. Namun disamping itu, laboratorium ini juga diperuntukkan untuk
melakukan penelitian baik yang dikerjakan oleh anggota lab itu sendiri maupun mahasiswa dengan fasilitas labotarium yang sangat memadai untuk melakukan
penelitian yang berhubungan dengan jalan. Labotarium PT. KARYA MURNI PERKASA quarry patumbak memiliki beberapa anggota yang berfungsi
membantu, melakukan penelitian untuk menjaga mutu dari pekerjaan jalan yang ditangani oleh PT.KARYA MURNI PERKASA, serta membimbing mahasiswa
dalam melakukan penelitian.
Universitas Sumatera Utara
64
Tahap pertama di lakukan ialah pemeriksaan air laut. Sampel air laut yang diambil berasal dari pantai cermin kabupaten Sergai pada bulan juli. Untuk
pengambilan air hujan diambil dengan cara penampungan air hujan pada ruangan terbuka pada saat hujan turun. Cara ini dilakukan agar air hujan yang digunakan
tidak terkontaminasi dengan zat-zat lainnya. Pemeriksaan material dilakukan untuk memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan. Semua pengujian sesuai
dengan standart pengujian bahan modul praktikum jalan raya Departemen Teknik Sipil USU yang mengacu pada SNI Standart Nasional Indonesia dan ASTM
American Society For Testing Material. Pemeriksaan Air Laut menggunakan metode Titrasi Argometri serta pH
meter. Pengujian ini di lakukan untuk mengetahui variasi kandungan garam. Pengujian ini sesuai Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.
492MENKESPERIV2010 tentang persyaratan kualitas air minum dan Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tanggal 14 september 2001 tentang
pengolahan kualitas air dan pengendalian pencemaran air untuk air kelas III. Pemeriksaan agregat baik agregat kasar maupun agregat halus meliputi:
a. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar
b. Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus
c. Analisis Butiran
Untuk pengujian bahan bitumen atau aspal, pada penelitian ini digunakan aspal penetrasi 6070.
Pemeriksaan sifat fisik aspal yang dilakukan antara lain: a.
Pemeriksaan penetrasi aspal b.
Pemeriksaan titik lembek
Universitas Sumatera Utara
65
c. Pemeriksaan titik nyala dan titik bakar
d. Pemeriksaan penurunan berat minyak dan aspal
e. Pemeriksaan kelarutan aspal dalam karbon tetraklorida CCL4
f. Pemeriksaan daktalitas
g. Pemeriksaan berat jenis bitumen
Tahap selanjutnya adalah perancangan dan pembuatan benda uji atau campuran aspal berdasarkan variasi kadar aspal. Kadar aspal yang digunakan sebagai sampel
adalah 5, 5.5, 6, 6.5, serta 7 masing-masing sebanyak tiga sampel. Tabel 3.1 Perhitungan Jumlah Sampel
Kadar Aspal Total Sampel
5 3
5.5 3
6 3
6.5 3
7 3
Dari keseluruhan sampel di atas, kemudian di cari satu komposisi campuran yang paling sesuai atau ideal dengan mempertimbangkan nilai
stabilitas, kelelehan, VIM, VMA, dan parameter lainnya setelah sebelumnya dilakukan uji marshall. Setelah mendapatkan campuran aspal ideal kemudian akan
direndam dalam air hujan dan air laut untuk dapat memberikan gambaran sejauh mana lamanya rendaman mempengaruhi karakteristik campuran aspal.
Universitas Sumatera Utara
66
Perendaman dilakukan dengan perendaman dengan lama perendaman ×
� �, × � �,
× � �. Masing-masing waktu perendaman di butuhkan lima sampel.
Diagram penjelasan mengenai waktu perendaman benda uji dijelaskan pada gambar 3.1.
Wp × � �
Wp × � �
Wp × � �
Keterangan:
Gambar 3.1. Diagram Perendaman Setelah dilakukan perendaman, kemudian di uji Marshall untuk
mendapatkan nilai atau karakteristik campuran sehingga dapat diketahui pengaruhnya terhadap lamanya perendaman. Agar penelitian ini berjalan dengan
sistematis dan sesuai dengan rencana, dibuat bagan alir penelitian untuk memberikan gambaran dari tahapan-tahapan yang akan dilakukan selama
penelitian. Bagan alir dari penelitian ini dijelaskan pada gambar 3.2. Wp = Waktu Perendaman
TM = Test Marshall T
M
T M
T M
2 hari 3 hari
4 hari
Universitas Sumatera Utara
67
Mulai
Studi Pustaka
Aspal 6070
Pengujian: 1.
Berta jenis 2.
Penetrasi 3.
Daktalitas 4.
RTFOT 5.
KelarutanAspal 6.
Softening 7.
Flash Point Persiapan Bahan dan Alat
Air Laut Agregat
Air Hujan
Pengujian 1.
AnalisaSaringan 2.
Los Angeles 3.
BeratJenis 4.
Soundness Test 5.
KelekatanAgregat
MemenuhiSyarat
PencaranganGradasiAgregatGabungan Cold Bin AC-WC
Penentuan Kadar Aspla Optimum Variasi Kadar Aspal 5, 5,5, 6, 6,5, dan 7 Sebanyak 15 Buah
Uji Marshall PembuatanSampelUji Bricket Sebanyak Total
30 Sampel
A e
B e
C e
Pengujian
1. Titrasi
Argometri
2. pH
Universitas Sumatera Utara
68
Gambar 3.2. Bagian Alir Pengerjaan Penelitian.
Penjelasan bagan alir penelitian: a.
Tahapan Penentuan Komposisi Campuran Aspal Mempersiapkan material atau bahan yang akan digunakan untuk
penelitian Material penyusun aspal dan agregat dilakukan untuk menguji
kesesuaian dengan spesifikasi yang ditentukan spesifikai Departemen Pekerjaan Umum 2010 Rev.2. Pemeriksaan aspal terdiri dari aspal
keras pen 6070. Perendaman Sampel Bricket
A e
B e
C e
Air Laut Dengan lama rendaman 2
hari, 3 hari, 4 hari, jumlahsampel 15c
Air Hujan Dengan lama rendaman 2
hari, 3 hari, 4 hari, jumlahsampel 15
Uji Marshall Data
Analisa dan Evaluasi Kesimpulan
Selesai
Universitas Sumatera Utara
69
Apabila memenuhi spesifikasi, keudian dilanjutkan dengan perancangan mix design dan pembuatan sampel benda uji dengan
variasi kadar aspal dan kandungan polimer untuk mendapatkan komposisi campuran aspal yang ideal. Kadar aspal yang digunakan
5, 5,5, 6, 6,5, dan 7. Capuran aspal yang telah dibuat diuji dengan alat marshall sehingga
hasilnya dapat digunakan untuk menentukan komposisi campuran aspal ideal.
b. Tahapan Pembuatan Sampel Campuran Aspal Ideal dan Pengujian
Setelah didapat komposisi capuran aspal ideal, dibuat sampel benda uji tersebut sebanyak 30 sampel dengan perincian seperti yang telah
dibahas sebelumnya. Untuk sampel benda uji dengan perendaman, sampel direndam dengan
dua metode perendaman, yaitu perendaman dengan menggunakan air laut dan air hujan dengan variasi waktu perendaman 2 hari, 3 hari, dan
4 hari. Setelah mencapai waktu perendaman yang ditentukan, kemudian diuji dengan alat Marshall untuk mendapatkan data
karakteristik campuran seperti nilai stabilitas campuran, kelelahan, marshall quotient, VIM, maupun VMA.
c. Tahapan Analisis Data Hasil Penelitian
Setelah didapatkan semua data hasil penelitian, data tersebut kemudian dilakukan pengolahan data dan analisis baik dalam bentuk analisis
statistik deskriptif, maupun analisis korelasi antar faktorvariabel.
Universitas Sumatera Utara
70
III.2. PELAKSANAAN III.2.1. Spesifikasi Bahan Baku Penelitian
Spesifikasi bahan baku penelitian yang meliputi aspal, agregat kasar, agregat halus, dan air laut adalah :
Aspal pen 6070 Agregat halus
Tipe
: abu batu
Ukuran : 0,075 mm
– 4,75 mm
Berat jenis : minimum 2500 kgm
3
Agregat kasar
Tipe : batu pecah split
Ukuran
: maksimum 25,4 mm 1 inch
Berat jenis : minimum 2500 kgm
3
III.2.2. Pemeriksaan Air Laut
Pemeriksaan Air Laut meliputi pemeriksaan pH serta pemeriksaan salinitas. Untuk pemeriksaan pH menggunakan alat uji pH meter. Adapun prosedur analisa
salinitas NaCl dalam air laut dengan metode titrasi argometri pada penelitian ini sebagai berikut:
Alat : buret alat titrasitempat memasukkan larutan standart, slotipklem
untuk mengikat buret, erlemayer tempat sampel saat titrasi, gelas ukur mengukur volume aspal, pipet volume mengukur volume
reagen kimia, pipet tetes, Ph meter, dan labu ukur tempat membuat larutan, dan gelas kimia.
Universitas Sumatera Utara
71
Bahan : AgNo3, 0,0141 N larutan standart,
� � 0,5 N indikator atau
penanda perubahan warna, menaikkan PH, Al
, menghilangkan suspensi yang terlarut dalam sampel. Cara kerja
: 1.
masukkan 100 ml sampel air laut dalam gelas kimia 2.
tambahkan 3 ml Al , untuk mengendapkan suspensi dalam sampel
3. aduk dan saring ke dalam erlemayer
4. atur PH sampel pada range 7-10 dengan penambahan beberapa tetes
5. tambahkan 1 ml indikator � �
0,5 N dalam sampel 6.
masukkan larutan standart AgNo3, 0,0141 N dalam buret 7.
titrasi sampel yang sudah disiapkan tadi dengan larutan standart dalam buret 8.
catat volume AgNo3 yang terpakai
III.2.3. Pemeriksaan Material
a. Pemeriksaan aspal
Pemeriksaan penetrasi aspal PA-0301-76,AASHTO-49-80,ASTM d-5-97
tujuan: menentukan penetrasi bitumen kasar atau lembek Solid atau Seni Solid dengan memasukkan jerum penetrasi ukuran,beban dan suhu
tertetu.
Pemeriksaan titik lembek aspal PA-0302-76,AASHTO T-53-81,astm d- 36-95 tujuan : menentukan titik lembek aspal dan ter yang bekisar antara
30 C-200
c.
Universitas Sumatera Utara
72
Pemeriksaan titik nyala dan titik bakar PA-0302-76,AASHTO T-48-
81,ASTM D-92-02 tujuan :menentukan titik nyala dan titik bakar dari aspal
Pemeriksaan penurunan berat minyak dan aspal PA-0302-76,AASHTO
T-47-82,ASTM D-6-95 tujuan : menntukan kehilangan bereat minyak dan aspal
Pemeriksaan kelarutan aspal dalam karbon Tetraklorida CCl
4
PA-0305- 76,AASHTO T-44-81,ASTM D-2042-97 tujuan: menentukan kadar
bitumen yang larut dalam karbon tetra Klorida CCl4
Pemeriksaan daktilitas aspal PA-0306-76,AASHTO T-51-81,ASTM D- 113-79 tujuan: mengukur jarak terpanjang yang dapat di tarik antara
cetakan yang berisi bitumen keras sebelum putus, pada suhu dan kecepatan tariktertentu.
Pemerisaan berat jenis bitumen Aspal PA-0307-76,AASHTO T-228-
79,ASTM D-70-03 tujuan : menentukan berat jenis bitumen keras dan ter b.
Pemeriksaan agregat
Analisa saringan agregat halus dan kasar PB-0201-76,AASHTO T-27- 82,ASTM D-136-04 tujuan : menentukan distribusi ukuran butiran
gradasi agregat halus dan kasar.
Berat jenis dan penyerapan agregat kasar PB-0202-76,AASHTO T-85- 81,ASTM D-127-04 tujuan: menentukan berat jenis Bulk, berat jenis
kering permukaan jenuh Saturated Surface Dry =SSD, berat jenis semu Apparent dan penyerapan dari agregat kasar.
Universitas Sumatera Utara
73
Berat jenis dan penyerapan agregat halus PB-0203-76,AASHTO T-84-81,ASTM D-128-04 tujuan : menentukan berat jenis Bulk, berat jenis kering permukaan
jenuh Saturated Surface Dry = SSD, berat jenis semu Apparent dan penyerapan dari agregat halus.
III.2.4. Perancangan Campuran dengan Metode Marshall
Setelah semua pengujian material pembentuk campuran aspal yaitu aspal penetrasi 6070 dan agregat, serta material tersebut memenuhi spesifikasi yang
telah ditentukan, langkah selanjutnya adalah merancang dan membuat sampel yang akan digunakan untuk penelitian dengan metode marshall. Pengujian
standart terhadap benda uji untuk marshall sesuai dengan prosedur yang ditentukan dalam SNI 06-2489-1991 PA-0305-76, AASHTO T-44-81, ASTM
D-2042-76. Seperti telah dibahas pada rencana penelitian bahwa jumlah sampel yang
dibutuhkan untuk mencari kadar aspal ideal sebanyak 30 buah dengan variasi kadar aspal 5, 5.5, 6, 6.5, dan 7. Setelah didapat komposisi campuran
aspal, kemudian dibuat sampel benda uji. Temperatur pencampuran bahan aspal dengan agregat adalah temperatur pada saat aspal mempunyai viskositas
kinematis sebesar 170 ±20 centistokes, dan temperatur pemadatan adalah
temperatur pada saat aspal mempunyai nilai viskositas kinematis sebesar 280 ±30
centistokes. Pemadatan untuk kondisi lalu-lintas berat, dilakukan penumbukan sebanyak 75 kali tumbukan, dengan mnggunakan alat marshall comapaction
hammer. Benda uji setelah dipadatkan, disimpan pada temperatur ruang selama 24 jam, kemudian di ukur tinggi dan di timbang berat dalam kondisi kering. Benda
Universitas Sumatera Utara
74
uji direndam selama 24jam di dalam air, kemudian ditimbang berat dalam air dan dalam kondisi jenuh air permukaan saturated surface dry. Sampel kemudian
direndam dalam waterbath pada temperature selama 30 menit, setelah itu di
uji dengan alat marshall untuk didapatkan data empiris stabilitas, kelelehan, dan marshall quetion. Setelah didapatkan data hasil uji marshall berupa stabilitas,
kelelehan, VIM, VMA, dan marshall quetion, kemudian di analisis untuk mendapatkan komposisi campuran aspal ideal yang akan digunakan sebagai benda
uji untuk tahap selanjutnya yaitu perendaman dalam air hujan dan air laut untuk mencari pengaruh lamanya perendaman terhadap karakteristik campuran aspal.
III.2.5. Perendaman sampel dalam air laut dan air hujan
Perendaman campuran aspal dilakukan dengan metode perendaman yang mengacu pada AASHTO T.165-74 atau ASTM D.1075-54 1969. Ada dua
metode uji perendaman Marshall Immersion Test yaitu uji perendaman selama 4 x 24 jam dengan suhu ± 50° C dan uji perendaman selama 1 x 24 jam dengan
suhu ± 60° C. Perendaman sampel dilakukan periode 24 jam dengan variasi 2 x 24 jam, 3 x 24 jam, 4 x 24 jam dengan suhu
. Penentuan metode dan waktu perendaman ini didasarkan pada pengalaman di lapangan atau lokasi banjir
dimana banjir dapat menggenangi suatu kawasan secara terus menerus selama berhari-hari karena cuaca buruk atau kondisi lain. Setelah sampel direndam,
sampel di uji dengan alat marshall untuk mengetahui pengaruh perendaman air laut dan air hujan terhadap karakteristik campuran aspal. Karakteristik yang di
cari dari uji marshall ini adalah nilai stabilitas stability, kelelehan flow, marshall quotient, VIM, dan VMA.
Universitas Sumatera Utara
75
III.3. TAHAP ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan serangkaian penelitian dan didapatkan data, maka tahapan selanjutnya adalah sebagai berikut:
a. Menganalisis hasil pemeriksaan material campuran aspal yaitu agregat dan
aspal, apakah sesuai dengan spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum 2010 Rev.2.
b. Menganalisis pengaruh atau memplot data nilai stabilitas, kelelehan, marshall
quotient, void in mix VIM, void in mineral agregate VMA terhadap lamanya waktu perendaman campuran dalam air laut dan air hujan. Dari grafik ini akan
diketahui apakah ada perubahan yang terjadi baik penurunan atau kenaikan parameter-parameter tersebut selama memgalami proses perendaman dalam
air laut dan air hujan.
Gambar 3.3.Contoh Grafik Stabilitas Vs Waktu Perendaman c.
Membandingkan data hasil uji marshall untuk sampel yang telah terendam oleh air laut dan air hujan, kemudian di analisis hubungan antara lama
perendaman kedua zat cair tersebut dengan karakteristik campuran. Sehingga stabilit
y
Lama perendaman
Universitas Sumatera Utara
76
nantinya akan diketahui bagaimana pengaruh lamanya rendaman terhadap keawetan durability dari campuran aspal.
III.4. KESIMPULAN DAN SARAN
Setelah diperoleh grafik hubungan antara waktu perendaman dan karakteristik marshall, maka kita dapat tarik kesimpulan dan pemberian usulan
untuk memenuhi atau mencapai keawetan terhadap campuran aspal pen.6070 pertamina.
Universitas Sumatera Utara
77
BAB IV HASIL DAN ANALISA
Kategori