BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1 Bahan – bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Aspal dengan tipe penetrasi 6070, Tween 80
Polioksietilen 20 sorbitan monooleat
, Polivinil Alkohol PVA p.a.E.Merck dan Dietanolamida, DEA.
3.2 Alat - alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Gelas Beaker 100, 250, 500 mL Pyrex,
Gelas Ukur 50 mL Pyrex,
Statif dan Klem, Hot Plate Corning PC 400 D dan Agitator Fisher Dyna Mix, Neraca Sartorius BL-1500,
Neraca Analitis presisi ± 0.0001 g Mettler Toledo,
Oven Memmert UNB 40, Brookfield Viscometer model LVF Spektroskopi FTIR IR-Prestige-21 Shimadzu,, SEM Jeol Type JSM-6360 LA,
Termometer 260
o
C Fischer Scientifik. Desikator
Duran.
3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Preparasi Aspal, Air dan Surfaktan
Adapun Bahan-bahan yang dipreparasi adalah : 1. Ditimbang Aspal 350 g kemudian dipanaskan sampai 120
o
2. Ditimbang Air dengan variasi 10, 15, 20, 25, 30, 35 g. C lalu disaring
kemudian ditimbang dengan variasi 55, 60, 65, 70, 75 g.
3. Ditimbang surfaktan Tween 80 dengan variasi 10 g. 4. Dilakukan proses yang sama terhadap Polivinil alkohol dan Dietanolamida.
Universitas Sumatera Utara
3.3.2 Proses Pembutan Aspal Emulsi
Adapun Proses Pembuatan Aspal emulsi sebagai berikut : 1. Ditimbang 55 g Aspal kedalam beaker glass dan dipanaskan sampai suhu 120
o
2. Ditimbang 35 g Air dan dipanaskan sampai dengan suhu 55 C.
o
3. Ditambahkan secara perlahan-lahan antara variasi aspal dengan variasi air ditambah dengan surfaktan tween 80 dan diaduk dengan agitator dengan kecepatan
500 rpm selama 5 menit. C dan 10 g Tween 80
dan diaduk dengan agitator dengan kecepatan 500 rpm selama 5 menit.
4. Dilakukan proses yang sama pada Polivinil Alkohol dan Dietanolamida dengan variasi perbandingan bb dalam 100 gram : 55:35:10; 60:30:10; 65:25:10;
70:20:10; 75:15:10.
3.3.3 Karakterisasi Aspal Emulsi
Hasil yang diperoleh kemudian dikarakterisasi untuk menentukan sifat-sifat fisik dan kimia dari pembuatan aspal emulsi yaitu dengan Pengujian Viskositas dan
Energi Aktivasi, Uji Padatan, Uji FTIR dan Uji SEM.
3.3.3.1 Karakterisasi dengan Uji Viskositas
1. Dimasukkan aspal emulsi dengan variasi perbandingan 55 g Aspal dan 35 g surfaktan Tween 80 dan 10 g Air kedalam beaker glass 100 ml.
2. Dipanaskan diatas hot plate dengan variasi suhu 80
o
C sampai dengan 120
o
3. Dipasang spindel ke viskosimeter dan turunkan viskosimeter sehingga masuk ke dalam beaker glass yang berisi aspal emulsi yang telah dipanaskan pada suhu 80
C.
o
C sampai dengan 120
o
4. Dijalankan viskosimeter dengan kecepatan 30 rpm dan menggunkan spindel LV 4 dan dicatat hasil pembacaannya.
C.
Universitas Sumatera Utara
5. Dilakukan proses yang sama pada Polivinil Alkohol dan Dietanolamida dengan variasi perbandingan bb dalam 100 gram : 55:35:10; 60:30:10; 65:25:10;
70:20:10; 75:15:10 dan dihitung nilai viskositas dengan menggunakan persamaan:
Viskositas η = Hasil Pembacaan Torsi x Factor
3.3.3.2 Penentuan Energi Aktifasi
Kelanjutan dari uji viskositas, kemudian diukur berapa energi aktivasi aspal emulsi dengan menggunakan rumus Persamaan Arrhenius dan Energi aktivasi dapat
ditentukan dengan mengolah data dari grafik hubungan ln
1 �
dan
1 �
. Maka nilai
Energi Aktivasi aspal emulsi dapat ditentukan.
Rumus :
1 �
= A exp �
−Ea RT
�
ln
1 �
=
ln A
-
Ea RT
= ln k = −
Ea R
x
1 T
+ ln A
b = Slope
= -
Ea R
Ea = - R x Slope
3.3.3.3 Karakterisasi Uji Padatan
1. Ditimbang 55 g Aspal dan 35 g surfaktan Tween 80 dan 10 g Air kedalam beaker glass yang telah diketahui berat kosongnya.
2. Dimasukkan kedalam oven dan dipanaskan pada suhu 105
o
3. Dilakukan proses yang sama pada Polivinil Alkohol dan Dietanolamida dengan variasi perbandingan bb dalam 100 gram : 55:35:10; 60:30:10; 65:25:10;
70:20:10; 75:15:10. C sampai kadar airnya
hilang lalu didinginkan dalam desikator dan ditimbang kembali.
Universitas Sumatera Utara
4. Dihitung kadar air dan Padatan dengan rumus sebagai berikut :
Kadar air =
100 x
a b
c b
− −
dimana : a = berat beaker kosong
b = berat sampel + beaker sebelum dikeringkan c = berat beaker + sampel setelah dikeringkan
Total Padatan = 100 - Kadar air
3.3.3.4 Karakterisasi dengan FTIR
Dengan prosedur pengujian sebagai berikut : 1. Sampel yang dianalisis terlebih dahulu dipotong dalam ukuran kecil kemudian
dipanaskan hingga meleleh. 2. Hasilnya dioleskan dengan tipis pada kepingan KBr.
3. Kemudian di uji dengan FT-IR. Hasil yang diperoleh berupa kurva yang menampilkan puncak peak yang kemudian
dapat ditentukan gugus fungsinya.
3.3.3.5 Karakterisasi dengan SEM
Pengujian dilakukan pada permukaan sampel. Dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
1. Sampel dilapisi dengan emas bercampur palladium dalam suatu ruangan bertekanan 1492 x 102 atm.
2. Kemudian disinari dengan pancaran elektron bertenaga + 15 kV pada ruangan khusus sehingga mengeluarkan elektron skunder dan elektron terpental yang dapat
Universitas Sumatera Utara
di deteksi oleh detektor Scientor yang diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang menyebabkan timbulnya Cathode Ray Tube CTD.
Hasil pemotretan dilakukan setelah memilih bagian tertentu dari objek sampel dan dilakukan perbesaran mencapai 100 kali, 500 kali, 1000 kali, dan 2500 kali
sehingga diperoleh foto yang baik dan jelas.
Universitas Sumatera Utara
3.4 Bagan Penelitian 3.4.1 Proses Pembuatan Aspal Emulsi
BAB 4
Dipanaskan sampai suhu 120
o
C 35 g Air
Distirer dengan kecepatan 500 rpm selama 5 menit
Ditambahkan secara perlahan-lahan antara variasi aspal dengan variasi air ditambah surfaktan tween 80
Hasil
Uji Viskositas
Energi Aktivasi
Uji Padatan
FT-IR SEM
55 g Aspal
Dipanaskan sampai suhu 55
o
C Ditambahkan 10 g Tween 80
Distirer dengan kecepatan 500 rpm selama 5 menit Dilakukan proses yang sama pada Polivinil Alkohol dan
Dietanolamida dengan variasi bb dalam 100 gram : 55:35:10; 60:30:10; 65:25:10; 70:20:10; 75:15:10
Dikarakterisasi
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil dan Analisis Pengujian Viskositas
Proses pengujian viskositas mengacu pada ASTM D 4402-95 atau SNI 03-6441-2000 mengenai standart prosedur pengujian aspal. Pengujian ini mengunakan Viskosimeter
Brookfield yang bertujuan untuk mengukur viskositas aspal pada berbagai temperatur. Torsi pada spindel yang berputar pada temperatur tertentu digunakan untuk mengukur
ketahanan relatif terhadap perputaran dalam tabung benda uji. Satuan viskositas dalam Standar Internasional SI adalah Pascal detik Pa.s. Satuan viskositas dalam sistem
centimeter gram detik cgs adalah poise dyne.scm
2
dan nilai ini setara dengan 0,1 Pascal detik Pa.s. Biasanya satuan viskositas dinyatakan dalam centipoise cP,
dimana 1 cP sama dengan 1 milipascal detik mPa.s. Nilai Viskositas aspal dalam MPa.s diperoleh dengan mengalikan Hasil Pembacaan Torsi dengan suatu factor.
Berikut ini hasil nilai perhitungan viskositas aspal murni 100 gr dan aspal emulsi dengan variasi perbandingan bb dalam 100 gram : 55:35:10; 60:30:10;
65:25:10; 70:20:10; 75:15:10 menggunakan surfaktan tween 80, PVA dan DEA.
Tabel 4.1 Viskositas Aspal Murni Variasi Perbandingan
Aspal Suhu
o
No spindel
C Kecepatan
rpm Faktor
Nilai Pembacaan
Viskositas cP
100 80
90 100
110 120
4 4
4 4
4 30
30 30
30 30
200 200
200 200
200 45.5
22.5 12
7 5
9100 4500
2400 1400
1000
Universitas Sumatera Utara
Kategori