BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Bahan-Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Aspal dengan tipe penetrasi 6070, Serutan karet ban luar bekas, Polistirena foam bekas, Agregat pasir
halus, Toleuna p.a.E.Merck, Dikumil Peroksida p.a, dan Divenil Benzena p.a.E.Merck.
3.2 Alat-Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Gelas Beaker 500 mL
Pyrex
, Ayakan No. 30 0,6 mm, Statif dan Klem, Hot Plate
Corning PC 400 D
dan Agitator
Fisher Dyna Mix
, Neraca
Sartorius BL-1500
, Ekstruder
MIFPOL BRS 896
, Oven
Gallenkamp Plus II,
Hot Compressor
Hydraulic Press Test System
, Mesin uji tekan
Tokyo Testing Machine Type-20E MGF, Thermal Analyzer DT-30 Shimadzu,
Spektroskopi FTIR
Perkin Elmer,
SEM
Jeol Type JSM-6360 LA,
Cetakan spesimen bentuk kubus ukuran sisi 50 mm ASTM C 348-2002SNI 03-6825-2002
.
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Persiapan Agregat dan Bahan Polimer
Adapun persiapan bahan yang dilakukan yaitu : - Agregat berupa pasir halus dicuci terlebih dahulu dengan air, dikeringkan
di oven pada suhu 110
o
C, kemudian seluruh agregat pasir halus disaring dalam ayakan, dan hasilnya dibuat masing-masing ke dalam 300 g.
- Serutan karet ban luar bekas disaring dalam ayakan, kemudian hasil saringan dalam bentuk serbuk halus masing-masing dibuat ke dalam
variasi 35 g, 30 g, 25 g, 20 g, 15 g, 10 g, 5 g. - Polistirena foam bekas dipotong-potong kecil, kemudian dibuat ke dalam
variasi 5 g, 10 g, 15 g, 20 g, 25 g, 30 g, 35 g.
Universitas Sumatera Utara
30
3.3.2 Proses Pembutan Aspal Polimer
Adapun prosedur pembuatan aspal polimer adalah sebagai berikut : 1. Sebanyak 20 g polistirena bekas dimasukkan ke dalam gelas beaker dan
dilarutkan dengan toluena sambil diaduk hingga melarut seluruhnya. 2. Sebanyak 20 g serbuk halus karet ban bekas hasil ayakan, dicampurkan ke
dalam gelas beaker yang berisi polistirena yang telah dilarutkan. 3. Kemudian diaduk dengan agitator sambil dipanaskan di atas hot plate pada
temperatur 115
o
C selama 5 menit. 4. Ditambahkan 60 g aspal ke dalam campuran panas tersebut, kemudian
diaduk kembali hingga merata sambil tetap dipanaskan selama 5 menit. 5. Ditambahkan 300 g pasir halus ke dalam campuran tersebut secara
perlahan sambil diaduk selama 5 menit dengan temperatur yang sama. 6. Ditambahkan berturut-turut Dikumil Peroksida sebanyak 1 phr ke dalam
campuran tersebut, kemudian dilanjutkan dengan penambahan Divenil Benzena sebanyak 1 phr, sambil tetap diaduk selama 10 menit dengan
temperatur yang sama. 7. Hasil pencampuran tersebut kemudian diekstruksi ke dalam ekstruder
pada suhu 170
o
C. 8. Hasil proses ekstruksi dimasukkan ke dalam alat cetakan berbentuk kubus,
ditempatkan dan dipress ke dalam Hot Compressor pada suhu 175
o
C selama 10 menit.
9. Hasil cetakan didinginkan pada suhu kamar, kemudian dikeluarkan dari alat cetakan, dan dipersiapkan untuk dikarakterisasi.
10. Perlakuan yang sama dilakukan untuk campuran aspal variasi polistirena bekas dan serbuk karet ban bekas dengan perbandingan komposisi
masing-masing yaitu 35:5, 30:10, 25:15, 15:25, 10:30, dan 5:35. 11. Perlakuan yang sama juga dilakukan untuk aspal dan agregat pasir halus
dengan melakukan pengadukan selama 20 menit tanpa penambahan bahan
Universitas Sumatera Utara
31 polimer, tanpa adanya dikumil peroksida dan divenil benzena, juga tanpa
menggunakan proses ekstruksi.
3.3.3 Karakterisasi Aspal Polimer
Hasil yang diperoleh kemudian dikarakterisasi untuk menentukan sifat-sifat mekanik uji kuat tekan dan fisik uji penyerapan air, uji sifat termal dengan DTA
dan uji morfologistruktur permukaan dengan SEM dari campuran aspal dengan bahan polimer, serta dianalisis perubahan gugus fungsinya dengan menggunakan
spektroskopi FTIR.
3.3.3.1 Proses Pengujian Kuat Tekan
Alat yang digunakan pada uji kuat tekan adalah
Tokyo Testing Machine Type- 20E MGF
No. 6079 dengan kapasitas 2000 Kgf dan mengacu pada ASTM D 1559-76
atau SNI 03-6758-2002 Dengan prosedur pengujian sebagai berikut : 1. Sampel yang di uji berbentuk kubus dengan sisi 50 mm, dengan luas permukaan
2500 mm
2
. 2. Selanjutnya sampel ditempatkan pada mesin uji tekan. Kemudian diberikan
pembebanan sebesar 1000 Kgf dengan kecepatan 10 mmmenit sampai benda uji runtuh, yaitu pada saat beban maksimum bekerja. Beban maksimum dicatat
sebagai P max dalam satuan Kgf. 3. Dihitung nilai uji kuat tekan dengan menggunakan persamaan 2.1, maka nilai
uji kuat tekan dari aspal polimer dapat ditentukan.
3.3.3.2Proses Pengujian Penyerapan Air
Untuk mengetahui besarnya penyerapan air oleh aspal polimer yang telah dibuat mengacu pada ASTM C 20-00-2005 dengan prosedur pengujian sebagai
berikut : 1. Benda uji dibersihkan terlebih dahulu dengan kain halus, kemudian ditimbang,
yang selanjutnya disebut dengan berat kering
B
k
.
Universitas Sumatera Utara
32 2. Kemudian benda uji direndam di dalam bak perendaman dengan ketinggian air
separuh dari tinggi benda uji selama 24 jam, kemudian diangkat dan permukaannya dilap dengan kain halus dan ditimbang disebut dengan berat jenuh
B
j
. 3. Dihitung nilai uji penyerapan air dengan menggunakan persamaan 2.2, maka
nilai uji penyerapan air oleh aspal polimer dapat ditentukan.
3.3.3.3 Proses Pengujian Dengan DTA
Alat yang digunakan untuk menganalisis sifat termal yaitu adalah
Thermal Analyzer DT-30 Shimadzu.
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 µV. 4. Alat pengukur temperatur kemudian diset sampai menunjukkan pada temperatur
650
o
C. 5. Pulpen recorder ditekan dan chart speed diset 2,5 mmmenit dengan laju
pemanasan 10
o
Cmenit. 6. Kemudian dilanjutkan dengan menekan tombol
Start
dan ditunggu hasil sampai tercapai suhu yang diinginkan.
7. Hasil pengujian DTA merupakan kurva termogram yang dapat menentukan suhu transisi gelas T
g
, suhu titik lebur T
m
dan perubahan suhu ∆T.
Universitas Sumatera Utara
33
3.3.3.4 Proses Pengujian Dengan SEM
Pengujian morfologi menggunakan
Scanning Electron Microscopy
SEM. Dengan prosedur pengujian sebagai berikut :
1. Sampel dilapisi dengan emas bercampur palladium dalam suatu ruangan bertekanan
vacum evaporator
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 di deteksi oleh detektor
Scientor
yang diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang menyebabkan timbulnya
Cathode Ray Tube
CTD. 3. Hasil pemotretan dilakukan setelah memilih bagian tertentu dari objek sampel
dan dan dilakukan perbesaran mencapai 100 kali, 500 kali, 1000 kali, dan 2500 kali sehingga diperoleh foto yang baik dan jelas.
3.3.3.5 Proses Analisis Dengan FT-IR
Proses penentuan gugus fungsi di analisis menggunakan Spektroskopi
Fourier Transform Infra Red
. 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. 4. Hasil yang diperoleh berupa kurva yang menampilkan puncak peak yang
kemudian dapat ditentukan gugus fungsinya.
Universitas Sumatera Utara
34
3.4 Bagan Penelitian
Polistirena Serbuk Karet
Ban Bekas Dilarutkan dengan Toluena
Diaduk dan dipanaskan T=115
o
C, t = 5 menit
Campuran Diaduk dan dipanaskan T = 115
o
C, t = 5 menit Ditambahkan agregat pasir halus 300 g
Campuran dan Agregat Ditambahkan Dikumil Peroksida 1 phr
Ditambahkan Divenil Benzena 1phr Diaduk dan dipanaskan T = 115
o
C, t = 10 menit Diekstruksi T = 170
o
C Dimasukkan ke dalam cetakan kubus
Dipress dan dipanaskan T = 175
o
C, 10 menit
Hasil Diaduk dan dipanaskan T = 115
o
C, t = 5 menit Ditambahkan aspal 60 g
Uji Kuat Tekan
Uji Penyerapan Air
DTA SEM
FT-IR Dikarakterisasi
Didinginkan pada suhu kamar
Gambar 3.1 Bagan Penelitian Proses Pembuatan Aspal Polimer
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil dan Analisis Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan mengacu pada ASTM D 1559-76 atau SNI 03-6758- 2002 untuk menentukan kekuatan suatu sampel terhadap tekanan atau beban yang
diberikan. Pengujian ini telah dilakukan terhadap semua jenis sampel menggunakan alat penguji
Tokyo Testing Machine
berkapasitas 2000 Kgf dengan memberikan beban sebesar 1000 Kgf dan kecepatan 10 mmmenit terhadap semua variasi sampel.
Hasil pengujian terdiri dari bagian pencatat yang dapat menunjukkan besarnya tekanan yang telah diberikan dan diteruskan dalam bentuk diagram, seperti yang
ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Diagram Hasil Pengujian Kuat Tekan Terhadap Campuran Aspal
Variasi Karet Ban dan Polistirena
Universitas Sumatera Utara
Kategori