Modifikasi Resipren dan Bitumen Dalam Peningkatan Kekuatan Aspal

MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN
DALAM PENINGKATAN KEKUATAN ASPAL

SKRIPSI

FITRI IKOVA M
130802086

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN
DALAM PENINGKATAN KEKUATAN ASPAL

SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana

Sains

FITRI IKOVA M
130802086

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

i
Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul
Kategori
Nama
NomorIndukMahasiswa

Program Studi
Departemen
Fakultas

: Modifikasi Resipren dan Bitumen
Dalam Peningkatan Kekuatan Aspal
: Skripsi
: Fitri Ikova M
: 130802086
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
(FMIPA)Universitas Sumatera Utara

Disetujui di
Medan, Agustus 2017

KomisiPembimbing :
Pembimbing 2,


Pembimbing 1,

Dr. Darwin YunusNasution, MS
NIP. 195508101981031006

Prof. Dr. Thamrin, M.Sc
NIP. 196007041989031003

DisetujuiOleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Cut Fatimah ZuhraM.Si
NIP: 197405051999032001

ii
Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN


MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN DALAM PENINGKATAN
KEKUATAN ASPAL

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Agustus 2017
Penulis

FITRI IKOVA M

iii
Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat
rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Besar
Muhammad SAW, semoga kelak kita mendapatkan syafaatnya di hari akhir.Amin.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih
yang tak terhingga kepada kedua orang tua tercinta, untuk Ayahanda tercinta
Rappel Karo-Karodan Ibunda tercinta Marsim Br Ginting, terima kasih atas
kelimpahan kasih sayang, perhatian, kepercayaan, pengorbanan dan dukungan
moril maupun materil kepada penulis. Kepada adik terkasih Ilham dan kepada
seluruh keluarga tercinta terima kasih atas segala dukungan dan doa terbaik untuk
penulis.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Thamrin, M.Sc selaku
dosen pembimbing I dan Dr. Darwin Yunus Nst, MS selaku dosen pembimbing II
yang telah membantu dan memotivasi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini,
terima kasih juga kepada Dr. Cut Fatimah Zuhra,S.Si., M.Si dan Dr. Sofia Lenny,
S.Si., M.Si selaku ketua jurusan dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU.
Kepada Dede Ibrahim Muthawali, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing akademik
yang telah memberikan motivasi yang baik selama masa perkuliahan. Terima
kasih juga kepada Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmu yang sangat
bermanfaat untuk penulis selama masa perkuliahan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Yuni Kartika selaku
rekan dalam melakukan penelitian hingga penulisan skripsi. Untuk Destria dan

Anna, terima kasih atas semangat dari jauhnya. Untuk keluarga besar stambuk
2013 terima kasih atas kekeluargaannya selama ini. Untuk sahabat terbaik penulis
Hani, Ninda, Yuri, Monti, Zahara, Aini dan seluruh demisioner IMK 2016 terima
kasih atas dukungan, motivasi, semangat, bantuan dan telah menjadi keluarga
penulis selama ini.
Semoga Allah melindungi dan mengabulkan Doa kita dan membalas
kebaikan kalian kepada penulis. Amiin Ya Rabbal’Alamin.
Penulis.

iv
Universitas Sumatera Utara

MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN DALAM PENINGKATAN
KEKUATAN ASPAL

ABSTRAK

Modifikasi Resipren dan Bitumen dalam Peningkatan Kekuatan Aspal telah
dilakukan. Aspal modifier dibuat dalam 7 jenis variasi perbandingan aspal,
bitumen, dengan resipren yang telah dilarutkan dengan toluene sebesar 75:20:5 ;

70:20:10 ; 65:20:15 ; 60:20:20 ; 55:20:25 (v/v/b) dalam 100 ml, penambahan
agregat pasir halus 300 gram dan agregat kasar kerikil 50 gram, dan diproses
dalam ekstruder pada suhu 150oC. Sifat mekanik dan sifat termal aspal modifier
yang diuji meliputi kuat tekan, daya serap air, morfologi dengan TEM. Hasil
karakterisasi menunjukkan bahwa campuran aspal, bitumen, dan resipren dengan
perbandingan 55 : 20 : 25 efektif dalam meningkatkan sifat mekanis dari
campuran aspal dimana dihasilkan kekuatan tekan maksimum sebesar 0,974 Mpa.
Sifat fisik menghasilkan penyerapan air sebesar 0,60%. Hasil ujimorfologi dengan
TEM memperlihatkan adanya perbedaan setelah bitumen ditambahkan kedalam
campuran aspal dan resipren.

Kata kunci: Aspal, Bitumen, Resipren, Sifat Mekanik, Sifat Morfologi

v
Universitas Sumatera Utara

MODIFICATION OF RECIPRENE AND BITUMEN IN THE
IMPROVEMENT OF ASPHALITY STRENGTH

ABSTRACT


Modification of Resiprene and Bitumen in Increased Asphalt Power has been
done. Asphalt modifier is made in 7 ratio variation of asphalt, bitumen,
andreciprene dissolved in toluene which are 75:20:5 ; 70:20:10 ; 65:20:15 ;
60:20:20 ; 55:20:25 (v/v/b) in 100 ml, the addition of 300 gram fine sand
aggregate and 50 gram gravel aggregate. The mixture was processed in the
extruder at 150oC. The mechanical and thermal properties of modified asphalt
which include compressive strength, water absorption and the morphology were
done in TEM analysis. The results shows that the mixture of asphalt, bitumen, and
reciprene with a ratio of 55 : 20 : 25 was effective in improving the mechanical
properties of the asphalt mixture which produced a maximum compressive
strength of 0,974 MPa. Physical properties shows 0,60% water absorption ability.
The results of morphological test with TEM showschanges after the addition of
bitumen to the mixture of asphalt and reciprene.

Keywords: Asphalt, Bitumen, Resipren, Mechanical Properties, Morphological
Properties

vi
Universitas Sumatera Utara


DAFTAR ISI

Halaman
PERSETUJUAN
PERTANYAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR SINGKATAN

ii
iii
iv
v
vi

vii
ix
x
xi
xii

BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Metodologi Penelitian
1.7 Lokasi Penelitian

1
5
5
6
6

6
7

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aspal
2.1.1 Jenis Aspal
2.1.2 Sifat Kimia Aspal
2.1.3 Aspal dan Perannya Pada Bitumen
2.2 Bitumen
2.2.1 Bitumen Padat
2.2.2 Bitumen Cair
2.2.2.1 Klasifikasi Bitumen kelas SARA
2.2.2.2 Klasifikasi Bitumen kelas PONA
2.2.3Kimia Bitumen
2.2.4 Klasifikasi Bitumen
2.2.5 Struktur Bitumen
2.2.5.1 Parameter Struktural Bitumen
2.2.6 Kandungan Bitumen
2.2.7 Modifikasi Polimer Bitumen
2.2.8 Kegunaan Bitumen
2.3 Karet
2.3.1Resipren
2.4 Agregat
2.4.1 Sifat Agregat Sebagai Material Perkerasan Jalan

8
9
9
10
11
12
16
17
17
17
18
19
19
20
20
21
21
23
23
24

vii
Universitas Sumatera Utara

2.5 Karakterisasi Aspal Modifier
2.5.1 Analisa Sifat Ketahanan Terhadap Air dengan Uji Serapan
Air (Water Absorption Test)
2.5.2 Analisa Sifat Mekanik dengan Uji Kuat Tekan(Compressive
Strength Test )
2.5.3 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Transmission Electron
Microscopy (TEM)
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat Penelitian
3.2 Bahan-bahan Penelitian
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Preparasi Agregat
3.3.1.1Preparasii Agregat Halus
3.3.1.2 PreparasiAgregat Kasar
3.3.2 Proses Pembuatan Aspal Modifier
3.3.3 Karakterisasi Aspal Modifier
3.3.3.1 Analisa Sifat Ketahanan Terhadap Air dengan Uji
Serapan Air (Water Absorption Test)
3.3.3.2 Analisa SifatMekanik dengan Uji Kuat Tekan
(Compressive Strength Test )
3.3.3.3 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Transmission
Electron Microscopy(TEM)
3.4 Bagan Penelitian
3.4.1 Proses Pembuatan Aspal Modifier
BAB 4 HASILDAN PEMBAHASAN
4.1Karakteristik berdasarkan Analisa Sifat Ketahanan Terhadap Air
Dengan Uji Serapan Air (Water Absorption Test)
4.2 Karakteristik berdasarkan Analisa Sifat Mekanik dengan Uji Kuat
Tekan (Compressive Strength Test )
4.3 Karakteristik berdasarkan Analisa Sifat Morfologi dengan Uji
Transmission Electron Microscopy(TEM)

25
25
25
26

29
29
30
30
30
30
30
31
31
32
32
33
33
34
34
36
38

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

40
41

DaftarPustaka
Lampiran

42
46

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Tabel
2.1.
4.1

4.2

Halaman

Komposisi Elemen dari Berbagai Tipe Batubara
Nilai Penyerapan Air untuk Variasi Aspal,
Bitumen, dan Resipren
Nilai Kuat Tekan untuk Variasi Aspal, Bitumen,
dan Resipren

14
33

36

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul

Gambar

Halaman

2.1.

Struktur Aspal

10

2.2.

Pembagian Bitumen

12

2.3.

Bitumen Padat

15

2.4.

Hasil scan dari plug karbonat yang menunjukkan
bitumen padatan hitam diuraikan dalam pori-pori

15

Hasil pantulan cahaya yang terlihat di mikrograf
2.5.

yang menunjukkan besar rendahnya dan kekerasan

16

bitumen padat yang mengisi rongga pori
2.6.
4.1.

4.2.

Kuat Tekan

25

Grafik Hubungan Antara Nilai Penyerapan Air
dengan Aspal, Bitumen, dan Resipren
Grafik Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan dengan
Aspal, Bitumen, dan Resipren

34

36

Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan
4.3.1.

Resipren Variasi (80 : 0 : 20) : A. 10.000 kali, B.

38

20.000 kali.
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan
4.3.2.

Resipren Variasi

39

(55 :20 : 25) dengan pembesaran 80.000 kali

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
Lampiran

Judul

Halaman
53

1.

Foto Bahan Penelitian

2.
3.
4.
5.

Foto Alat Penellitian
Aktivitas Penelitian
Uji Daya Serap
Uji Kuat Tekan
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (75 :
20 : 5) ml
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (70 :
20 :10) ml
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (65 :
20 :15) ml
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (60 :
20 :20) ml
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (55 :
20 :5) ml
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (80 :
0 :20) ml
Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren ( 80 :
20:0) ml
Perhitungan Nilai Kadar Air Variasi Campuran Aspal,
Bitumen,dan
Resipren
Perhitungan Nilai Kuat Tekan Variasi Campuran Aspal,
Bitumen,
dan Resipren
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan Resipren
Variasi
(80 : 0 : 20) : A. 10.000 kali, B. 20.000 kali.
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan Resipren
Variasi
(55 : 20 : 25) dengan pembesaran 80.000 kali

6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.

14.

15.

16.

54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65

66

67

xi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR SINGKATAN
PONA

: Parafin , Oefin , Naftalen, dan Aromatis

SARA

: Saturates, Aromatis, Resin, dan Aspal

AASHTO

: American Association of State Highway and Trasnsportation
Officials

ASTM

: American Standart Testing and Material

SNI

: Standar Nasional Indonesia

TEM

: Transmission Electron Microscopy

WA

: Water Absorption

MPa

: Mega Pascal

KPa

: Kilo Pascal

KgF

:Kilogram Force

xii
Universitas Sumatera Utara