Studi Pengaruh Campuran 4 %, 4,5 %, Dan 5 % Polypropylene Pada Aspal Penetrasi 60 70 Terhadap Kekuatan Tekan (Compressive Strenght) Dan Uji Penyerapan Air (Water Absorption Test)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penelitian
Indonesia merupakan Negara kepulauan yang terdiri dari banyak daerahdaerah dan wilayah yang dihubungkan dengan jalan-jalan aspal yang membentang
panjang dari satu wilayah ke wilayah lainnya. Banyak jalan-jalan di Indonesia
yang rusak dan retak, disebabkan oleh deformasi (perubahan bentuk) permanen
disebabkan adanya tekanan terlalu berat oleh muatan kendaraan yang berlebihan
dan tingginya frekuensi lalu lintas kendaraan di jalan raya. Keretakan-keretakan
maupun kerusakan pada jalan juga disebabkan karena aspal yang tergenang air
pada saat musim hujan. Oleh karena itu perlu dibuat dan diusahakan aspal yang
lebih baik untuk menghindari atau setidaknya meminimalisir terjadinya keretakan
dan kerusakan pada aspal jalan yang ada di Indonesia. [8]
Salah satu inovasi yang telah dilakukan adalah dengan pembuatan aspal
yang dikombinasikan dengan bahan polimer untuk merubah sifat-sifat mekanik
dan sifat-sifat fisiknya. Penelitian aspal polimer ini telah dilakukan sebelumnya.
Beberapa penelitian aspal polimer yang telah dilakukan oleh Pei-Hung (2000)
yang memodifikasi aspal dengan polyetylen, polypropylene, dan karet. Tortum
(2004) melakukan modifikasi aspal dengan karet ban. Yildrim (2005) melakukan
penelitian yang mengkombinasikan karet stirena butadiene, etylen vinil asetat
dengan aspal. Yang (2010) melakukan penelitian reaksi antara aspal dan anhidrat
maleat. Thamrin (2011) melakukan kombinasi aspal dengan plastik bekas yang
menggunakan inisiator dicumil peroksida dan bahan crosslinker (bahan
pembentuk jaringan) divinil benzen. [2]
Polypropylene
merupakan
bagian
dari
plastik
thermoplastyang
mempunyai densitas (berat jenis) sebesar 0,95 gr/cm3. Polypropylene mempunyai
titik leleh yang berkisar pada suhu 160 – 166 C, sedangkan titik kristalisasinya
o
antara 130 – 135 C. Polypropylene mempunyai ketahanan terhadap bahankimia
o
Universitas Sumatera Utara
(chemical resistance) yang tinggi, polypropylene mempunyai kekuatan benturan
(impact strength) yang tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik
seperti air, polypropylene sangat tahan terhadap air karena sedikit sekali
menyerap air. Selain itu polypropylene juga tahan terhadap keretakan karena
tekanan (stress cracking), dan memiliki sifat adhesi yang baik.[2]
Aspal penetrasi 60/70 adalah bagian dari aspal keras yang memiliki
densitas (berat jenis) sebesar 1,0 gr/cm3. Aspal penetrasi 60/70 memiliki titik
lembek 48-58 oC, titik leleh 160 oC dan titik nyala 200 oC. Pada aplikasinya aspal
penetrasi 60/70 ini digunakan untuk pembuatan jalan dengan volume lalu lintas
sedang atau tinggi dan daerah dengan cuaca iklim panas. [12]
Kekuatan tekan adalah kemampuan suatu bahan/material dalam menerima
dan
menahan
pembebanan
atauloading yang
diberikan
pada
permukaan
bahan/material tersebut. Kekuatan tekan biasanya diperoleh dari percobaan
dengan alat pengujian tekan. Ketika dalam pengujian nantinya, specimen akan
mengalami deformasi akibat gaya yang diberikan.
Dalam hal ini penulis mendasarkan penelitian pada kondisi jalan di
Indonesia yang mengalami deformasi bentuk akibat gaya tekan yang besar dan
pengaruh cuaca di Indonesia yang beriklim tropis dengan jumlah curah hujan
yang tinggi. Sehingga penulis membuat penelitian yang mengkombinasikan aspal
penetrasi 60/70 dengan serbuk polypropylene untuk melihat pengaruh yang terjadi
pada kekuatan tekan dan ketahanan rendaman air.
Alasan penulis menggunakan polypropylene sebagai bahan campuran
aspal karena sifat polypropylene yang mempunyai kekuatan benturan (impact
strength) yang tinggi, ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik seperti air,
selain itu polypropylene juga tahan terhadap keretakan karena tekanan (stress
cracking), dan memiliki sifat adhesi yang baik. [12]
Sedangkan alasan pemilihan aspal keras penetrasi 60/70 sebagai bahan
specimen uji dikarenakan aspal jenis ini memiliki karakteritik/sifat yang hampir
sama dengan polypropylene terutama bila dilihat pada titik leleh dan berat jenis
yang mempunyai nilai yang hampir sama. Selain itu aspal jenis ini merupakan
Universitas Sumatera Utara
jenis aspal yang paling umum digunakan untuk pembuatan jalan di Indonesia,
karena aspal penetrasi 60/70 digunakan untuk pembuatan jalan dengan volume
lalu lintas sedang atau tinggi dan daerah dengan cuaca iklim panas, sesuai dengan
kondisi iklim tropis di Indonesia. [12]
Dari hal tersebut maka penulis berharap dapat mengkombinasikan aspal
dengan polimer, dalam hal ini aspal penetrasi 60/70 dengan polypropylene
sehingga diperoleh aspal polimer yang memiliki kekuatan tekan dan penyerapan
air yang lebih baik dari aspal biasa.
1.2. Tujuan Penelitian
1.2.1 Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk menetahui pengaruh
campuran polypropylene pada aspal penetrasi 60/70 terhadap kekuatan tekan dan
uji penyerapan.
1.2.2 Tujuan Khusus
Tujuan khusus pada penelitian ini adalah :
1. Untuk membuat specimen yang akan diuji tekan dengan alat Marshall sesuai
dengan SNI 06-2489-1991 dan specimen yang diuji ketahanan rendaman air
sesuai dengan SNI 03-1969-1990.
2. Untuk mengetahui dan menganalisis perubahan kekuatan tekan dan ketahanan
rendaman air yang terjadi pada aspal penetrasi 60/70 setelah dicampur dengan
polypropylene.
3. Untuk mengetahui dan menganalisis pengaruh penambahan jumlah komposisi
campuran polypropylene terhadap kekuatan tekan dan ketahanan rendaman air
aspal penetrasi 60/70.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penulis
sendiri, bagi para pembaca atau pihak-pihak lain yang berkepentingan. Manfaat
penelitian ini dapat ditinjau dari:
1. Aspek keilmuan atau akademis
Penelitian ini erat hubungannya dengan mata kuliah Material Teknik dan
Metalurgi Serbuk. Dengan dilakukannya penelitian ini diharapkan dapat
memberikan wawasan yang luas serta mengembangkan pola pikir tentang aspal
dan polimer yang kemudian mampu memberikan gagasan dalam inovasi aspal
yang dicampur dengan polimer.
2. Aspek praktik atau implementasi
Penulis memfokuskan penelitian pada aspal yang dicampur dengan polimer
yang diharapkan dapat diaplikasikan pemakaiannya pada jalan-jalan umum.
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah permasalahan yaitu :
1. Polimer yang digunakan adalah polypropylene yang berbentuk bubuk.
2. Aspal yang digunakan adalah aspal penetrasi 60/70.
3. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tekan (compressive test)
danUjiPenyerapan Air (Water Absorption Test).
4. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Variabeltetap: Aspal(68 gr), kerikilbesar(125 gr), kerikil medium
(294 gr), abubatu(520 gr), pasir (170 gr), dan semen (23 gr).
2. Variabelbebas: 3% polypropylene (0,68 gr) da 3,5%polypropylene
(1,36 gr)dan4%polypropylene (1,36 gr).
3. Variabelterikat: Kekuatantekandanketahananrendaman air.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Sistematika Penulisan
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan
mempermudahpembaca memahami tulisan ini, maka skripsi ini dibagi dalam
beberapa bagian yaitu: Halaman Judul, Lembar Pengesahan, Abstrak, Kata
Pengantar, Daftar Isi, Daftar Gambar, Daftar Tabel, Bab 1 Pendahuluan (pada bab
ini akan dibahas mengenai latar belakang dari judul skripsi yang telah ditetapkan,
tujuan, manfaat, batasan masalah, sistematika penulisan dan metodologi penulisan
skripsi), Bab 2 Dasar Teori (pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori yang
berhubungan dengan penulisan skripsi. Dasar teori didapatkan dari berbagai
sumber, diantaranya berasal dari: buku - buku pedoman, jurnal, paper , tugas
akhir, e-mail, e-book, dan e news), Bab 3 Metodologi (pada bab ini akan dibahas
mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi.
Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkah-langkah penelitian, pengolahan
dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari
topik yang diangkat), Bab 4 Analisa Data Dan Pembahasan (pada bab ini akan
dianalisa dan dibahas mengenai data-data yang telah diperoleh dari hasil
penelitian yang telah dilakukan), Bab 5 Kesimpulan Dan Saran (pada bab ini
berisi kesimpulan dari penulisan tugas akhir dan saran-saran), Daftar Pustaka,
Lampiran.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penelitian
Indonesia merupakan Negara kepulauan yang terdiri dari banyak daerahdaerah dan wilayah yang dihubungkan dengan jalan-jalan aspal yang membentang
panjang dari satu wilayah ke wilayah lainnya. Banyak jalan-jalan di Indonesia
yang rusak dan retak, disebabkan oleh deformasi (perubahan bentuk) permanen
disebabkan adanya tekanan terlalu berat oleh muatan kendaraan yang berlebihan
dan tingginya frekuensi lalu lintas kendaraan di jalan raya. Keretakan-keretakan
maupun kerusakan pada jalan juga disebabkan karena aspal yang tergenang air
pada saat musim hujan. Oleh karena itu perlu dibuat dan diusahakan aspal yang
lebih baik untuk menghindari atau setidaknya meminimalisir terjadinya keretakan
dan kerusakan pada aspal jalan yang ada di Indonesia. [8]
Salah satu inovasi yang telah dilakukan adalah dengan pembuatan aspal
yang dikombinasikan dengan bahan polimer untuk merubah sifat-sifat mekanik
dan sifat-sifat fisiknya. Penelitian aspal polimer ini telah dilakukan sebelumnya.
Beberapa penelitian aspal polimer yang telah dilakukan oleh Pei-Hung (2000)
yang memodifikasi aspal dengan polyetylen, polypropylene, dan karet. Tortum
(2004) melakukan modifikasi aspal dengan karet ban. Yildrim (2005) melakukan
penelitian yang mengkombinasikan karet stirena butadiene, etylen vinil asetat
dengan aspal. Yang (2010) melakukan penelitian reaksi antara aspal dan anhidrat
maleat. Thamrin (2011) melakukan kombinasi aspal dengan plastik bekas yang
menggunakan inisiator dicumil peroksida dan bahan crosslinker (bahan
pembentuk jaringan) divinil benzen. [2]
Polypropylene
merupakan
bagian
dari
plastik
thermoplastyang
mempunyai densitas (berat jenis) sebesar 0,95 gr/cm3. Polypropylene mempunyai
titik leleh yang berkisar pada suhu 160 – 166 C, sedangkan titik kristalisasinya
o
antara 130 – 135 C. Polypropylene mempunyai ketahanan terhadap bahankimia
o
Universitas Sumatera Utara
(chemical resistance) yang tinggi, polypropylene mempunyai kekuatan benturan
(impact strength) yang tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik
seperti air, polypropylene sangat tahan terhadap air karena sedikit sekali
menyerap air. Selain itu polypropylene juga tahan terhadap keretakan karena
tekanan (stress cracking), dan memiliki sifat adhesi yang baik.[2]
Aspal penetrasi 60/70 adalah bagian dari aspal keras yang memiliki
densitas (berat jenis) sebesar 1,0 gr/cm3. Aspal penetrasi 60/70 memiliki titik
lembek 48-58 oC, titik leleh 160 oC dan titik nyala 200 oC. Pada aplikasinya aspal
penetrasi 60/70 ini digunakan untuk pembuatan jalan dengan volume lalu lintas
sedang atau tinggi dan daerah dengan cuaca iklim panas. [12]
Kekuatan tekan adalah kemampuan suatu bahan/material dalam menerima
dan
menahan
pembebanan
atauloading yang
diberikan
pada
permukaan
bahan/material tersebut. Kekuatan tekan biasanya diperoleh dari percobaan
dengan alat pengujian tekan. Ketika dalam pengujian nantinya, specimen akan
mengalami deformasi akibat gaya yang diberikan.
Dalam hal ini penulis mendasarkan penelitian pada kondisi jalan di
Indonesia yang mengalami deformasi bentuk akibat gaya tekan yang besar dan
pengaruh cuaca di Indonesia yang beriklim tropis dengan jumlah curah hujan
yang tinggi. Sehingga penulis membuat penelitian yang mengkombinasikan aspal
penetrasi 60/70 dengan serbuk polypropylene untuk melihat pengaruh yang terjadi
pada kekuatan tekan dan ketahanan rendaman air.
Alasan penulis menggunakan polypropylene sebagai bahan campuran
aspal karena sifat polypropylene yang mempunyai kekuatan benturan (impact
strength) yang tinggi, ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik seperti air,
selain itu polypropylene juga tahan terhadap keretakan karena tekanan (stress
cracking), dan memiliki sifat adhesi yang baik. [12]
Sedangkan alasan pemilihan aspal keras penetrasi 60/70 sebagai bahan
specimen uji dikarenakan aspal jenis ini memiliki karakteritik/sifat yang hampir
sama dengan polypropylene terutama bila dilihat pada titik leleh dan berat jenis
yang mempunyai nilai yang hampir sama. Selain itu aspal jenis ini merupakan
Universitas Sumatera Utara
jenis aspal yang paling umum digunakan untuk pembuatan jalan di Indonesia,
karena aspal penetrasi 60/70 digunakan untuk pembuatan jalan dengan volume
lalu lintas sedang atau tinggi dan daerah dengan cuaca iklim panas, sesuai dengan
kondisi iklim tropis di Indonesia. [12]
Dari hal tersebut maka penulis berharap dapat mengkombinasikan aspal
dengan polimer, dalam hal ini aspal penetrasi 60/70 dengan polypropylene
sehingga diperoleh aspal polimer yang memiliki kekuatan tekan dan penyerapan
air yang lebih baik dari aspal biasa.
1.2. Tujuan Penelitian
1.2.1 Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk menetahui pengaruh
campuran polypropylene pada aspal penetrasi 60/70 terhadap kekuatan tekan dan
uji penyerapan.
1.2.2 Tujuan Khusus
Tujuan khusus pada penelitian ini adalah :
1. Untuk membuat specimen yang akan diuji tekan dengan alat Marshall sesuai
dengan SNI 06-2489-1991 dan specimen yang diuji ketahanan rendaman air
sesuai dengan SNI 03-1969-1990.
2. Untuk mengetahui dan menganalisis perubahan kekuatan tekan dan ketahanan
rendaman air yang terjadi pada aspal penetrasi 60/70 setelah dicampur dengan
polypropylene.
3. Untuk mengetahui dan menganalisis pengaruh penambahan jumlah komposisi
campuran polypropylene terhadap kekuatan tekan dan ketahanan rendaman air
aspal penetrasi 60/70.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat bermanfaat bagi penulis
sendiri, bagi para pembaca atau pihak-pihak lain yang berkepentingan. Manfaat
penelitian ini dapat ditinjau dari:
1. Aspek keilmuan atau akademis
Penelitian ini erat hubungannya dengan mata kuliah Material Teknik dan
Metalurgi Serbuk. Dengan dilakukannya penelitian ini diharapkan dapat
memberikan wawasan yang luas serta mengembangkan pola pikir tentang aspal
dan polimer yang kemudian mampu memberikan gagasan dalam inovasi aspal
yang dicampur dengan polimer.
2. Aspek praktik atau implementasi
Penulis memfokuskan penelitian pada aspal yang dicampur dengan polimer
yang diharapkan dapat diaplikasikan pemakaiannya pada jalan-jalan umum.
1.4. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah permasalahan yaitu :
1. Polimer yang digunakan adalah polypropylene yang berbentuk bubuk.
2. Aspal yang digunakan adalah aspal penetrasi 60/70.
3. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian tekan (compressive test)
danUjiPenyerapan Air (Water Absorption Test).
4. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Variabeltetap: Aspal(68 gr), kerikilbesar(125 gr), kerikil medium
(294 gr), abubatu(520 gr), pasir (170 gr), dan semen (23 gr).
2. Variabelbebas: 3% polypropylene (0,68 gr) da 3,5%polypropylene
(1,36 gr)dan4%polypropylene (1,36 gr).
3. Variabelterikat: Kekuatantekandanketahananrendaman air.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Sistematika Penulisan
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan
mempermudahpembaca memahami tulisan ini, maka skripsi ini dibagi dalam
beberapa bagian yaitu: Halaman Judul, Lembar Pengesahan, Abstrak, Kata
Pengantar, Daftar Isi, Daftar Gambar, Daftar Tabel, Bab 1 Pendahuluan (pada bab
ini akan dibahas mengenai latar belakang dari judul skripsi yang telah ditetapkan,
tujuan, manfaat, batasan masalah, sistematika penulisan dan metodologi penulisan
skripsi), Bab 2 Dasar Teori (pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori yang
berhubungan dengan penulisan skripsi. Dasar teori didapatkan dari berbagai
sumber, diantaranya berasal dari: buku - buku pedoman, jurnal, paper , tugas
akhir, e-mail, e-book, dan e news), Bab 3 Metodologi (pada bab ini akan dibahas
mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi.
Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkah-langkah penelitian, pengolahan
dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari
topik yang diangkat), Bab 4 Analisa Data Dan Pembahasan (pada bab ini akan
dianalisa dan dibahas mengenai data-data yang telah diperoleh dari hasil
penelitian yang telah dilakukan), Bab 5 Kesimpulan Dan Saran (pada bab ini
berisi kesimpulan dari penulisan tugas akhir dan saran-saran), Daftar Pustaka,
Lampiran.
Universitas Sumatera Utara