Ya
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Program Kerja
Program kerja yang dilaksanakan pada penelitian ini digambarkan dalam
bagan alir yang ditunjukkan pada gambar III.1.
Studi Literatur
Persiapan Agregat Persiapan Crumb Rubber
Persiapan Aspal
Aspal Pen 6070 Asphalt Crumb Rubber
Pemeriksaan Propertis
Crumb Rubber
Berat jenis Penetrasi
Daktalitas RTFOT
Kelarutan Aspal Softening
Pemeriksaan Propertis Aspal pen
6070
Berat jenis Penetrasi
Daktalitas RTFOT
Kelarutan Aspal Softening
Agregat Kasar
Agregat Halus
Pengujian Agregat
Analisa Saringan Los Angeles
Berat Jenis Soundness Test
Kelekatan Agregat
Memenuhi Spesifikasi ?
Tidak Penentuan
Gradasi Agregat
A
Mulai
Universitas Sumatera Utara
Tidak Tidak
Ya
A
Perkiraan Kadar Aspal Rencana Pb
Pembuatan 3 Buah Benda Uji Campuran Aspal Porus dengan
Menggunakan Aspal Pen. 6070 Untuk Masing-Masing Kadar Aspal
Pb-1; Pb-0,5; Pb; Pb+0,5; Pb+1
Total 45 Buah Benda Uji
Cantabro Loss
Asphalt Flow Down
Pengujian Marshall
KA
min
pada CL=35 KA
max
pada VIM=18
KA
rata-rata
Nilai Asphalt Flow Down
KA
rata-rata
0,3?
KAO didapatkan
B
Universitas Sumatera Utara
Pembuatan 3 Buah Benda Uji Campuran Aspal Porus dengan
Menggunakan Crumb Rubber Untuk Masing-Masing Penggunaan
3.5 Crumb rubber; 4.5 Crumb rubber; 5.5 Crumb rubber; 6.5
Crumb rubber. Total 36 Buah Benda Uji
Gambar III.1 Diagram Alir Program Kerja
B
Cantabro Loss
Asphalt Flow Down
Pengujian Marshall
Hasil penelitian dan pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Universitas Sumatera Utara
III.2 Uraian Tahapan Penelitian
Studi pendahuluan adalah dengan mengumpulkan referensi-referensi yang relevan yang akan digunakan sebagai dasar dalam penelitian serta menentukan lokasi
pengambilan bahan dan tempat pengujian. Seluruh pengujian aspal, agregat dan karakteristik campuran aspal porus dilaksanakan di Laboratorium Rapi Arjasa,
Laboratorium Jalan Raya FT-USU dan Laboraturium Rekayasa Bahan.
III.2.1 Persiapan Alat dan Bahan
Persiapan alat dan bahan adalah penyiapanpengadaan bahan dan peralatan untuk pengujian, adapun bahan dan peralatan tersebut :
1. Material yang digunakan a. Agregat
Agregat kasar yang digunakan disarankan berupa batu pecah atau kerikil yang keras, kering, awet, bersih serta bebas dari bahan organik, asam
dan bahan lain yang mengganggu, sedangkan agregat halus yang digunakan pada umumnya merupakan produk dari mesin pemecah batu stone crusher
atau dari pasir alam. Dalam penelitian ini, agregat yang digunakan diperoleh dari lokasi quarry dari sungai Wampu-Binjai.
b. Aspal Untuk bahan aspal menggunakan Aspal IRAN dengan penetrasi 6070
dan Crumb Rubber Asphalt yang dihasilkan dari penambahan aspal dengan variasi penambahan 3,5, 4,5, 5,5 dan 6,5. Crumb Rubber yang
digunakan adalah jenis ban bekas merk Swallow.
Universitas Sumatera Utara
2. Peralatan yang diperlukan a. Alat uji pemeriksaan aspal
Alat yang digunakan untuk pemeriksaan aspal antara lain : alat uji penetrasi, alat uji titik lembek, alat uji titik nyala dan titik bakar, alat uji daktilitas, alat
uji berat jenis piknometer dan timbangan, alat uji kelarutan, dan alat uji RTFOT.
b. Alat uji pemeriksaan agregat Alat uji yang digunakan untuk pemeriksaan agregat antara lain mesin Los
Angeles tes abrasi, saringan standar, alat pengering oven, timbangan berat. c. Alat uji karakteristik campuran aspal porus
Alat uji yang digunakan adalah Marshall Compressive Machine beserta dial stability dan flow untuk metode Marshall, Los Angeles untuk pengujian
Cantabro Loss, oven dan nampan untuk pengujian Asphalt Flow Down.
III.2.2 Pembuatan Crumb Rubber
Dalam penelitian ini rubber yang digunakan sebagai bahan tambah agar menghasilkan Rubberized Asphalt adalah ban karet bekas dengan merk swallow.
Crumb Rubber yang digunakan adalah yang lolos saringan No.200 dan tertahan pan. Variasi penambahan Crumb Rubber yang dicampurkan pada aspal pen. 6070 adalah
3,5, 4,5, 5,5 dan 6,5. Cara pencampuran adalah sebagai berikut : a. Aspal pen 6070 dan Crumb rubber di panaskan secara bersamaan sampai
mencapai suhu 160
o
C b. kemudian diaduk hingga merata.
c. Campuran diatas didiamkan hingga menjadi padatsemi padat, dan disebut Crumb Rubber Asphalt
Universitas Sumatera Utara
III.2.3 Pengujian Bahan III.2.3.1 Pengujian Material Agregat
Pengujian dimaksudkan untuk meneliti bahan yang akan dipakai dapat memenuhi persyaratan. Pengujian material agregat meliputi agregat kasar dan agregat
halus. Pengujian laboratorium dan metode standar yang dilakukan untuk agregat kasar dan agregat halus dapat dilihat pada tabel II.3 dan II.4.
III.2.3.2 Pengujian Material Aspal
Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal pen. 6070 dan Crumb Rubber Asphalt. Jenis pengujian sifat-sifat teknis aspal dan standar pengujian dapat
dilihat pada tabel II.5 dan II.6.
III.2.4 Pemilihan Gradasi Campuran Aspal Porus
Distribusi variasi ukuran butiran agregat disebut gradasi agregat. Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga dalam campuran, menentukan workability
sifat mudah dikerjakan dan stabilitas campuran. Gradasi didapat setelah terlebih dahulu dilakukan penyaringan pada setiap fraksi agregat. Penyaringan dilakukan
dengan satu set saringan. Saringan yang terkasar diletakkan paling atas dan yang halus dibawah dengan urutan saringan diameter 19.0 mm; 12.7 mm; 9.53 mm; 4.76
mm; 2.38 mm; 1.19 mm; 0.6 mm; 0.3 mm; 0.15 mm dan 0.075 mm. Hasil penyaringan setiap fraksi kemudian dikombinasikan dengan menentukan persentase
pencampuran sehingga didapat agregat campuran yang diinginkan. Gradasi yang digunakan harus memenuhi syarat koridor seperti yang terlihat pada tabel II.4.
Universitas Sumatera Utara
III.2.5 Pengujian Campuran Aspal Porus III.2.5.1 Pengujian Marshall
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan ketahanan stability terhadap kelelehan plastis flow dari campuran beraspal. Pada pengujian alat Marshall, hal
pertama yang dilakukan adalah menghitung perkiraan awal KAO Pb dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
……………... III.1
Dimana : Pb
= Kadar aspal optimum perkiraan. CA
= Agregat kasar tertahan saringan no.8. FA = Agregat halus lolos saringan no.8 dan tertahan di saringan no.200.
Filler = Agregat halus lolos saringan no.200. K
= Konstanta, dengan nilai 0,5 untuk penyerapan agregat yang rendah dan nilai 1,0 untuk penyerapan agregat yang tinggi.
Dengan terlebih dahulu membulatkan nilai Pb sampai 0,5 terdekat, kemudian dibut benda uji Marshall pada lima variasi kadar aspal masing-masing
tiga benda uji, yaitu pada Pb-1,0, Pb-0,5, Pb, Pb+0,5, Pb+1,0. a. Persiapan campuran
Pada pengujian dengan alat Marshall, dibuat 3 tiga benda uji untuk lima variasi kadar aspal terhadap berat total campuran. Untuk tiap benda uji diperlukan total
campuran sebanyak ±1200gr. Panci pencampuran dipanaskan beserta agregat dengan suhu ± 28ºC di atas suhu pencampur untuk aspal panas dan aduk sampai
merata. Sementara itu aspal dipanaskan sampai suhu pencampuran. Aspal dituang sebanyak yang dibutuhkan ke dalam agregat yang sudah dipanaskan tersebut.
Kemudian diaduk sampai agregat terlapis merata.
Universitas Sumatera Utara
b. Pemadatan benda uji Perlengkapan cetakan benda uji dibersihkan dan bagian muka penumbuk. Seluruh
campuran dimasukkan ke dalam cetakan dan campuran ditusuk-tusuk dengan spatula yang dipanaskan atau diaduk dengan sendok semen 15 kali keliling
pinggirannya dan 10 kali di bagian dalam. suhu pemadatan mencapai 160 ºC Cetakan diletakkan di atas landasan padat, dalam pemegang cetakan, pemadatan
dilakukan dengan alat penumbuk sebanyak 75 kali atau sesuai kebutuhan dengan tinggi jatuh 45 cm, selama pemadatan palu pemadat ditahan agar sumbu selalu
tegak lurus pada cetakan. Keeping alat dilepaskan kemudian alat cetak berisi benda uji dibalik dan dipasang kembali. Penumbukan dilakukan kembali dengan
jumlah tumbukan yang sama. Sesudah pemadatan, keeping alas dilepas dan alat pengeluar benda uji dipasang.
Dengan hati-hati benda uji dikeluarkan dan diletakkan di atas permukaan rata yang halus, dibiarkan selama kira-kira 24 jam pada suhu ruang.
c. Prosedur percobaan 1. Benda uji dibersihkan dari kotoran-kotoran yang menempel.
2. Tanda pengenal diberikan pada masing-masing benda uji. 3. Tinggi benda uji diukur dengan ketelitian 0,1 mm.
4. Benda uji ditimbang. 5. Benda uji direndam kira-kira 24 jam pada suhu ruang.
6. Benda uji ditimbang dalam air untuk mendapatkan isi. 7. Benda uji direndam dalam water bath selama 30 menit sampai 40 menit
dengan suhu ± 60ºC 8. Sebelum melakukan pengujian, batang penuntun guide rod dan permukaan
dalam dari batang penekan test heads dibersihkan. Benda uji dikeluarkan
Universitas Sumatera Utara
dari bak perendaman dan diletakkan ke dalam segmen bawah kepala penekan. Segmen atas dipasang di atas benda uji beserta dial kelelehan, dan diletakkan
keseluruhannya dalam mesin penguji. 9. Sebelum pembebanan diberikan, kepala penekan beserta benda uji dinaikkan
hingga menyentuh alas cincin penguji. Kedudukan jarum dial kelelehan diatur agar berada pada angka nol.
10. Pembebanan diberikan kepada benda uji dengan kecepatan tetap sebesar 50 mm permenit sampai pembebanan maksimum tercapai dan dicatat
pembebanan maksimum yang dicapai serta nilai kelelehan yang ditunjukkan dial.
Setelah nilai stabilitas dan flow didapat, kemudian dihitung besarnya Hasil Bagi Marshall Marshall Quotient, Rongga diantara mineral agregat VMA, Rongga
dalam campuran VIM dan Rongga terisi aspal VFB. Selanjutnya digambarkan grafik hubungan antara kadar aspal dengan masing-masing parameter Marshall
yang telah dihitung sebelumnya.
III.2.5.2 Pengujian Cantabro Loss
Pada pengujian Cantabro Loss, dibuat campuran benda uji dan dipadatkan sebanyak 3 tiga buah untuk setiap variasi kadar aspal sesuai prosedur yang telah
dijelaskan diatas. Benda uji didiamkan pada suhu ruang selama 7 hari, selanjutnya dimasukkan ke dalam alat pengujian abrasi Los Angeles dan diputar sebanyak 300
putaran tanpa menggunakan bola besi. Berat sebelum dan sesudah pengujian dicatat. Nilai Cantabro Loss dihitung dengan rumus Cantabro Loss.
Universitas Sumatera Utara
III.2.5.3 Pengujian Asphalt Flow Down
Campuran benda uji seberat ± 1200 gr sebanyak 3 tiga buah dibuat untuk setiap variasi kadar aspal tanpa melakukan proses pemadatan. Benda uji dituangkan
pada cetakan berupa nampan dengan ukuran permukaan 30x50 cm yang telah dilapisi dengan kertas aluminium foil atau kertaskarton. Berat nampan dan lapisan aluminium
foil, serta dengan campuran benda uji masing-masing ditimbang beratnya. Cetakan yang telah berisi campuran aspal tersebut dimasukkan ke dalam oven dengan suhu
±160
o
C selama ±60 menit. Cetakan dikeluarkan dari dalam oven dan campuran beraspal tersebut
dituangkan secara cepat, kemudian berat cetakan berikut campuran beraspal yang melekat pada aluminium foil kertas ditimbang. Besarnya nilai Asphalt Flow Down
dihitung dengan menggunakan rumus Asphalt Flow Down.
III.2.6 Penentuan Kadar Aspal Optimum KAO
Penentuan KAO campuran aspal porus dalam penelitian ini menggunakan metode Australia. Australian Asphalt Pavement Association menyebutkan penentuan
KAO dengan metode ini hanya mensyaratkan tiga parameter yaitu VIM, cantabro loss ketahanan terhadap pelepasan butir dan asphalt flow down aliran aspal ke bawah.
Selanjutnya nilai KAO ditentukan berdasarkan metode Australia dengan tahapan-tahapan sebagai berikut :
a. Kadar rongga minimum dalam campuran sebesar 18 diset untuk mendapatkan kadar aspal maksimum OAC max.
b. Nilai cantabro loss maksimum sebesar 35 diset untuk mendapatkan kadar aspal minimum OAC min.
c. Kadar aspal sementara diperoleh dari rata-rata nilai maksimum dan minimum. d. Plotting kadar aspal sementara pada grafik asphalt flow down.
Universitas Sumatera Utara
e. Apabila nilai hasil plotting melebihi nilai standar asphalt flow down yaitu 0.3, maka perencanaan OACmax dan OACmin harus diulang.
f. Kadar aspal optimum diperoleh dengan menjumlahkan kadar aspal sementara dengan nilai asphalt flow down.
Contoh cara penentuan KAO metode Australia disajikan pada gambar III.2 berikut :
Gambar III.2 Grafik penentuan KAO Campuran Aspal Porus
Universitas Sumatera Utara
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN