52986087 Aspal Documents

download 52986087 Aspal Documents

of 57

Transcript of 52986087 Aspal Documents

BAB I PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG Dalam teknik sipil terdapat beberapa bahan materi yang dipelajari. Salah

satunya adalah pengetahuan tentang aspal, dimana ilmu aspal digunakan dalam melaksanakan proyek pembuatan jalan raya. Dalam teknik sipil, aspal hanya digunakan untuk pembuatan jalan. Berbeda dengan beton, beton hampir digunakan dalam semua aspek ilmu teknik sipil. Artinya, semua struktur dalam teknik sipil akan menggunakan beton, minimal dalam pekerjaan pondasi. Struktur aspal sangat dipengaruhi oleh komposisi dan kualitas bahan-bahan pencampur aspal seperti yang tercantum dalam perencanaan. Hal tersebut bergantung juga pada suhu, serta kekuatan menumbuk/ menekan aspal untuk bercampur dengan agregat lainnya. 1.2 TUJUAN Setelah melakukan percobaan ini, praktikan dapat:1. Merencanakan suatu campuran dengan menggunakan metode perencanaan

campuran yang yang memenuhi standart2. Menguji suatu campuran uji menjelaskan prosedur-prosedur untuk

penyesuaian dan koreksi proporsi campuran aspal3. Menggunakan peralatan pengujian dengan terampil

1

BAB II DASAR TEORI

2.1

SEJARAH Dari sejarah dapat diketahui bahwa aspal, atau asphalt (USA) atau bitumen

(Inggris) telah digunakan untuk beberapa keperluan, contoh: 1. Babilonia 2. Kerajaan Roma 3. Mesir berikut: 300 B.C 1802 1838 1870 1876 1902 1926 : Egypte, aspal untuk bahan pengawet jenazah raja : France, aspal untuk bahan lantai, jenazah : Philadelphia, rock asphalt mulai digunakan : New York dan New Jersey, aspal untuk pengerasan jalan : Washington, aspal untuk perkerasan jalan : USA, mulai digunakan aspa minyak : produksi aspal minyak mulai meningkat, karena penggunaannya juga meningkat 2.2 BAHAN PENYUSUN Aspal merupakan senyawa hydrogen (H) dan carbon (C) yang terdiri dari parafins, naphtene, dan aromatics. Bahan-bahan tersebut membentuk kelompok yang disebut: a. Asphaltenese Kelompok ini membentuk butiran halus berdasarkan aromatic/benzene structure serta mempunyai berat molekul tinggi. b. Oils : aspal digunakan sebagai perekat pada pembuatan tembok : aspal digunakan sebagai bahan pada pekerjaan lantai : aspal digunakan untuk bahan pengawet jenazah para raja

Data perkembangan penggunaan aspal di beberapa kota atau negara adalah sebagai

2

Kelompok ini berbentuk cairan yang melarutkan asphaltenese, tersusun dari paraffins (waxy), cyclo paraffins (wax-free), dan aromatics serta mempunyai berat molekul rendah. c. Resins Kelompok ini berbentuk cairan menyelubungi asphatenese dan mempunyai berat molekul sedang. Selanjutnya gabungan oils dan resins sering juga disebut maltenese. 2.3 2.3.1 1. JENIS ASPAL Aspal Alam Aspal jenis ini banyak terdapat di alam, contohnya: Lake Aspal, terdapat di Trinidad Bermuda. Aspal dari Trinidad ini jika diurai akan didapatkan bahan-bahan dengan komposisi kurang lebih sbb: 40 % bitumen 30 % bahan eteris 25 % bahan mineral 5 % bahan organik 2. Batu aspal (rock asphalt) di Pulau Buton (Sulawesi Tenggara), Aspal ini yang juga dikenal dengan Butas (Buton Asphalt) atau Asbuton (aspal Batu Buton), terdapat di dalam karang, sehingga aspalnya bercampur dengan batu kapur (CaCO3). Asbuton pada umumnya tersusun dari : 30 % bahan bitumen 65 % bahan mineral 5 % bahan lain Proses terjadinya: Di daerah yang mengandung minyak bumi (beserta aspal) terjadi gerakan kulit bumi. Gerakan kulit bumi menyebabkan terjadinya penurunan dan retak-retak pada kulit bumi. Adanya tekanan di dalam kulit bumi, menyebabkan minyak bumi keluar. Jika tekanan cukup kuat, minyak bumi dapat keluar bersama aspal yang keluar melalui retak-retak pada kulit bumi, sehingga aspalnya tertinggal di dalam batuan yang dilewatinya.

3

Untuk kondisi di Pulau Buton ini dalam perjalananya, minyak bumi ini keluar melalui batuan yang porous, sehingga minyak bumi bersama aspal akan menguap ke lapisan batu yang porous dan terjadilah rock asphalt. Mengingat proses terjadinya batu aspal ini, maka kadar bitumen yang ada dalam batu aspal tidak merata, dan ini terbukti bahwa pada suatu daerah kadar bitumennya sangat sedikit sedang pada daerah yang lain kadar bitumen yang didapat sangat tinggi. Klasifikasi Batu aspal di pulau Buton ini di dalam eksplotiasinya dikelompokkan menurut kadar bitumennya, hal ini dimaksudkan untuk memudahkan penggunaanya dalam pekerjaan jalan. Pengelompokkan tersebut sbb : Kelompok Asbuton 10 (B 10) Asbuton 13 (B 13) Asbuton 16 (B 16) Asbuton 20 (B 20) Asbuton 25 (B 25) Asbuton 30 (B 30) 9-11 11.5-14.5 15-17 17.5-22.5 23-27 27.5-32.5 Kadar Bitumen (%)

Pada asbuton ini jumlah bahan serta bitumen dapat mencapai lebih dari 80 %yang berupa pasir dan kapur. Mineral yang terkandung dalam kapur dan pasir tersebut antara lain : Mineral Kalsium karbonat Magnesium Karbonat Kalsium Sulfat Kalsium Sulfida Air Kablen/kristal Silikat Oksida Aluminium Oksida dan Feri Oksida Sisa Kandungan (%) 81,62-85,27 1,98-2,25 1,25-1,70 0,17-0,33 1,3-2,15 6,95-8,25 2,15-2,84 0,83-1,12

4

Bahan susun asbuton terdiri dari: 1. Asphaltenese 2. Maltenense : 68,42% : 31,58%, meliputi : nitrogen bases 17 %, acidaffins I 5,48%, acidafins II 4%, parafins 4,88% Sifatnya : 1. Mudah menyerap air, unuk pekerjaan jalan kadar air yang dianjurkan maksimum 10%. 2. Pengaruh panas Seperti halnya pada aspal, batu ini jika dipanasi akan berubah sifatnya, yaitu dari keadaan keras menjadi plastis. Sampai pada suhu 30o C, batu aspal masih bersifat rapuh dan mudah dipecah., sehingga jika diinginkan batu aspal yang lebih kecil pemecahan bongkah batu aspal harus dilakukan pada suhu rendah.Sedangkan pada suhu 60o-100oC, batu aspal sudah akan bersifat agal plastis dan sukar pecah. Bila suhu mencapai 100o-150oC, batu aspal akan hancur. 3. Sebagai bahan jalan Bahan Pelunak Untuk mengeluarkan bitumen dari dalam butiran asbuton, perlu ditambahkan bahn pelunak/pengencer. Bahan pelunak ini dapat berupa : 1. flux oil (dianggap mengandung bitumen 35%) 2. bunker oil/minyak bakar (dianggap mengandung bitumen 45%) 3. campuran solar dan aspal semen (1:1) 4. aspal cair, Slow Curing (SC 70) Jumlah berat bahan pelunak yang dibutuhkan sebanyak 3-5% berat asbuton kering.

Usaha Pemanfaatan

5

Pemanfaatan asbuton selama ini telah diusahakan semaksimal mungkin. Usaha tersebut antara lain berupa perbaikan atas karakteristik bitumen dan atau bahan pengisinya. Beberapa contoh isaha pemanfaatan asbuton: a. b. c. d. 2.3.2 Asbuton mikro Buton Epuro(BE) Butonic Mastic Aspal (BMA) Refined Asbuton (Retona)

Aspal Minyak Aspal yang diperoleh dan minvak bumi soring juga disebut aspal ininyak ( asmin ). aspal murni iiiau petroleum asphalt. Di dalam proses penyanngaii iiienghasilkan aspal. ditunjukkan dalam label beriKut: Tabel 3.3 crude oil. ticlak sauna crude oil dapat scpcrli Hal ini tergantung joins crude oil-nya.

Jenis Asphaltic base cruel oil Pamffinjc base crude oil Mixed base crude oil

Keterangan dapat menghasilkan aspal dapat menghasilkan parafin Dapat menghasilkan aspal dan parafin (karena kadar yang dikandununva sama ) Jenis Pengolahan untuk mendapatkann aspal. jenis pengolahan ini yang sering dipakai adalah : 1. vacum and steam refining process Proses mi menggunakan pnnsip ponguapan dan distilasi. Minyak tanah kasar dipaiiasi terus menerus selungga tcrjadi penguapan. Dcngan niembedakan atas berat jenisnya, uap ynng timbul didinginkan sehiiigga tcrjadilah bahan minyak. Sisa material yang ada adalah merupakan bahan aspal. dan dcngan proses tertentu ( vacuni lower bahan aspal dialiri uap suhu 2700F) akan menghasilkan aspal asli yang berupa cairan

6

dan selanjutnya akan memibki kekerasan tertentu yang nantinya disebut aspal semen ( asphallic cement). 2. Solvent diaspalthing process. Dan sisa material vane ada. pada pclaksanaan proses tertentu ( vacuni tower ) diberikan tambahan propana ( C-,HS ). sehingga terjadilah aspal semen. Proses ini sering disebut propone diaspalthing process. Jenis Aspal Semen Ada beberapa jenis, yaitu dibedakan menurut kerjasama tabel 3.4 Jenis AC 40-50 AC 60-70 AC 85- 100 AC 200 - 300 Dan lain-lain keterangan AC menunjukkan Asphallic Ccmcni dan angka yang ada di belakangi ivneimsi yaitu masuknya jarum penetrasi (dalani tes penctrasi) dengan beban100 g pada suhu 250 Celeius sclama 5

Persyaratan utama aspal semen adalah : 1. 2. 3. 4. AC berasal dari basil minyak bumi. Aspal hams memiliki sifat yang sejenis. Kadar parafin dalani aspal tidak melebihi 2 %. Tidak menganrlung air dan tidak berbusa jika dipanaskan sampai 175 C.

Penggunaan Karena keadaan yang solid tersebut, aspal perlu dipanaskan terlebih dahulu, contoh : pada pembuatan beton aspal campuran panas ( hot mixDengan pemanasan maka tingkat kekerasan ( koiisistensi ) aspal akan berubah. Bahan yang konsistennya berubah dengan berubahnya suhu disebut bahan thermoplastic, dan aspal termasuk ke dalam kelompok ini. maka di dalam penggunaannya

7

Proses Tambah Dengan adanva aspal semen, untuk memenulii kebutuhan pelaksanaan konstruksi tertentukadang-kadang masih mengalami kesulitan. Makn untuk it.i diusahakan adanva ienis aspal baruyang dapat mengatasi kesulitan serta dapat memenuhi kebutuhan. Jenis aspal tersebut dapat diwujudkan Secara dengan eara memberikan prose? "imbali terhadap aspal semen. skematis adalah sebagai berikut : aspal semen (asli) yang berbeda Proses tambah yang dapat dibenkan ada beberapa macam : 1. Dipanasi Proses lanibah ini dilakukan denuan cara aspa! asli di: anaskan dengan temperatur tinggi, dan dalani keadaan ini aspal juga dihernbusi udara dengan suhu tinggi. Proses ini disebut proses hemousan udara panas fair hhiw mg process ) dan menghasilkan aspal yang disebut air blown aspal Sifat aspal Kepekaan aspal terhadap temperatur agak berkurar.g L'ntuk meningkatkan kekurangpekaan aspal Japal diusahakan dengan menambah jumlah udara yang dihembuskan. Hal ini terjadi karena rangkaian Carbon ( C ) menjadi scmakin panjang akibat lepasnya unsur Hidrogen ( H ) yang selanjutnya terubah menjadi air ( HrO ) karena adanya O2. Penggunaannya sebagai pelapis atap 2. Ditambah bahan kimia Setelali aspal dipanasi seperti pada butir 1, kemudian ditambah dengan bahan kimia dan terbentuklah epoxy asphalt. 3. Ditambah pengenoer Aspai ash akan !arut dalam m nyak yang berasai dari minyak tanah kasar. Sifat ini dimanfaaikan untuk mcngubah aspa: ash yang solid menjadi aspal cair ( cutback asphalt). Contoli a AC + gasoline --------- rapid curing liquid asphalt (RC) b AC + karosene----------- medium curing liquidasphalt (MC) jenis aspal baru dengan sifat dan ujud

8

c. AC + diesel oil---------> slim vi/ring liquid asphalt (SC) Jenis Aspal cair uibedakan menurut kekentalannya Cara mengukur kekentlan ada 2 cara, yaitu : 1. Cara lama Kekentalan aspal dinyatakan dengan Say hull l-'urol Viscosity, diukur pada suhu 140 Farenheit dengan saiuan detik yaitu menvatakan waktu yang diperlukan untuk mengisi botol 60 ml dengan pipa diameter 1/8 inch Jems aspal dibedakan dengan memberikan indeks dari 0-5. BIRO PEXERBIT KMTS FT UGM Tabel.5 indek 0 1 2 3 4 5 Kekentalan (delik ) 15-30 45-90 100-200 250-500 500-1200 1500-3000

Dengan demikian akan didapat aspal cair : RCO MCO SCO RC1 MCI SCI RC2 MC2 SC2 RC3 MC3 SO RC4 MC4 SC4 RC5 MC5 SC5

2. Cara baru KekentaJan aspal dinyatakan dengan kekentalan kinemaiik ( k'nematic viscosity) yang diukur dengan viscosimeter pada suhu 140 Farenheit dengan satuan cennstoke. Jems aspal dibedakan dengan cara memberikan indeks sesuai dengan kekentaJannya Tabel 5.6 ludtk Kekentalan ( cst)

9

30 70 250 800 3000

30 -60 70-140 250 - 500 800 - 1000 3000-6000

Dengan demikian akan didapat aspal cair sbb : RC30 RC70 RC250 MC30 MC70 MC250 SC30 2.3.3 SC70 SC250 RC800 MC800 SC800 RC3000 MC3000 SC3000

Aspal Emulsi Proses Terjadinya: Pada dasarnya aspal dan air tidak mau bercampur.jika keduanya bahan itu akan dicampur maka bahan yang satu (aspal) didispersikan dalam bahan-bahan kedua (cairan/air), dalam bentuk butiran butiran halus agar bahan yang telah dicampur itu dapat bertahan lama yaitu butiran aspal tidak berkumpul dan menggumpal maka perlu ditambah bahan lain yaitu surface actif agent (bahan pengemulsi). Adanya bahan tersebut, dapat ditunjukan sebagai berikut : I : butiran bitumen III II I II : bahan tambah III : air

Bahan tambah itu berada dibagian II yaitu memisahkan bitumen dengan air.

Jenis : Dengan duberikannya bahan tambah maka pada butiran bitumen akan bermuatan listrik.sehingga untuk bahan tambah ada dua jenis, yaitu :

10

1.

Yang member muatan listrik negative, disebut emulsi negative atau anionic.contoh bahan tambah natrium oleat.

2.

Yang bermuatan positif disebut emulsi positif atau cationic, contoh bahan tambah yaitu memberikan amine.

Dan bahan tambah tersebut, maka jenis aspal emulsi dapat dibedakan : aspal emulsi anionic aspal emulsi cationic table 3.7 jenis RS CRS AL KL Rapid Sifat breaking batu) (bentuk bersifat

disperse cepat hilang bila menyentuh MS CMS A2 A2 labil (RS/CRS type) Medium breaking, bersifat

semi stbil (MS/CMS type) SS CSS A3 K3 A4 K4 Slow breaking, bersifat stabil (SS/CSS type) Penggunaan : Daya lekat antar aspal emulsi dan permukaan batu/jalan.sangat tergantung pada proses penguapan air dan reaksi kimia antara kedua permukaan yang bersentuhan tersebut. 1. Aspal emulsi enionik Reaksi kimia pada dua permukaan akan berjalan apbila batunya bermuatan positif (contoh batu :limestone, dolomites, laterik gravels).dan proses coating dapat berjalan setelah proses penguapan air berjalan.

2.

Aspal emulsi cationic

11

Mengingat adanya aliran listrik positif pada bitumen, maka daya ikat dengan batu yang bermuatan negative sangat besar walawpun masih ada selaput air.kenytaan menunjukan bahwa ikatan kedua permukaan itu tidak tergantung adanya selaput air. Secara teoritis aspal emulsi cationic sangat cocok dengan batu yang bermuatan negative, namun kenyataannya aspal emulsi cationic sangat cocok untuk kedua jenis batu tersebut yang bermuatan positif maupun yang bermuatan negative ). Hal ini dapat dijelaskan sbb :1.

Adanya energi yang tinggi (Vander Walls Force) pada aspal emulsi cationic, dan mampu mengusir sulaput air yang mengelilingi batu.

2.

Aspal emulsi cationic diproduksi cairan agak asam yaitu HCL atau acetic acid, sehingga ada bagian netral yaitu CO3.yang membantu dalam membentuk ikatan kuat.

CA + 2HCl bagian netral3.

CO3 + H2 +CaCl3

Clay mineral yang diagregat + bagian cairan dalam a.e.k yang acid base secara relative menambah daya afinitas.

Mengingat asifat aspal cationic tersebut, maka tingkat labilitas emulsi (rate of break) dapat dinaikan dengan cara : a. menambah kadar bitumen pada aspal emulsi b. menurunkan kadar bahan tambah c. membrikan bahan tambah yang lebih baik /kuat d. dituangkan pada batu yang mempunyai permukaan kasar

12

e. dituangkan pada batu yang bersih f. dituangkan pada batu yangbermuatan negative g. menurunkan pH aspal emulsi Sebaliknya bila ingin memmperlambat proses ikatan (rate of break) dapat dapat dilakukan dengan menambah CaCl2. Kelebihan dan kekurangan aspal emulsi :1.

KELEBIHAN. a. tidak ada bahaya kebakaran b. tidak ada polusi c. stif bitumen (bitumen keras) dapat diperoleh dalam bentuk cair. d. cocok untuk pekerjaan yang relative lebih kecil dengan unskilled labour e. dan lain-lain. 2. KEKURANGAN. a. fungsi aspal baru bekerja dengan baik setelah air yang ada menguap. b. cocok untuk agregat yang open grading. c. dan lain-lain. 2.3.4 Aspal Karet Aspal karet ini diperoleh dengan cara menambahkan karet pada aspal minyak.aspal yang dapat digunakan berupa aspal semen, aspal cair atau aspal emulsi, sedangkan karetnya bias berupa karet butiran, karet padat maupun karet cair. Proses pencampurannya :

13

a. 160c b. 160c Sifat asret

langsung yaitu antara aspal cair dan karet cair pada suhu

masterbatch, aspal cair dan karet padat diairkan pada suhu

Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat asret dari beberapa unsur pengamatan lebih baik disbanding aspal semula. 2.4 BAHAN TAMBAH (ADDITIVE) Semakin meningkatnya beban perkerasan, dituntut bahan lapis keras yang lebih baik dalam arti lebih mampu meneruskan dan menyebarkan beban lapis yang di bawahnya.untuk itu salah satu usahanya untuk meningkatkan kualitas aspal daengan menambahkan additive.denngan menambahkan additive karakteristik aspal sebagai bahan ikat akan lebih baik, antara lain : a. elastisitas meningkat b. tingkat keplastisan meningkat (rentang antara titik lembek traas breaking point) c. kohesi bitumen meningkat d. ketahanan terhdap deformasi permanen meningkat e. ketahanan terhadap kelelehan pada suhu rendah meningkatf. kerentanan bitumen terhadap panas menurun

g. proses oksidasi terhadap bitumen lebih lambat.

Bahan additive yang ada dewasa ini antara lain : a. serat selulosa b. latex dan polyolefin

14

c. styreme butadiene styrene d. enthylene vinyl acetate e. active poly propylene.

2.5

KLASIFIKASI ASPAL 1. DASAR a) Penetrasi dari uji penetrasi yaitu jarum penetrasi dengan beban 100 gr, selama 5 detik pada suhu 25C masuk kedalam aspal diukur dalam satuan 0,1 mm. b) Kekentalan dari uji kekentalan 1) Sabolit Furol (SF) Aspal suhu 60 mengalir melalui pipa untuk mengisi, labu dengan volume 60 ml. Waktu pengisian menunjukkan kekentalan SF (detik). 2) Kinematis dengan satuan Centi Stokes (cst) 3) Satuan cgs 1 gr/ch-sec, atau 1 dyne-sec/cm3, disebut poise (P). S 1 unit 1 pa-s (1N-s/m2) disebut 10 P Kehilangan berat aspal dalam % berat Rolling Thin Film Oven Karakteristik aspal setelah RTFO test untuk menetukan grading aspal semula dalam AR (age residue) viscosity graded series. 2. KLASIFIKASI ASPAL a. Penetrasi AC 40 50 AC 60 70 AC 85 100 AC 120 150 AC 200 300 Angka menunjukkkan masuknya jarum penetrasi. (100gr/5detik/0,1mm) 4) Thin Film Oven Test -

15

BS 3690 pen. 15 5 pen. 25 5 pen. 35 7 pen. 40 10 pen. 50 10 pen. 70 10 pen. 100 20 pen. 200 30 pen. 300 45 pen. 450 65 b. Kekentalan AC 2,5 AC 5 AC 10 AC 20 AC 40 Asphalt Cement angka menunjukkan kekntalan pada 60 c (140 F) dalam satuan 100-an poises.

AR 1000 AR 2000 AR 4000 AR 8000 AR 16000 c. Aspal Cair Rapid Curing (RC) Medium Curing (MC) Slow Curing (SC)

Age Reidue angka menunjukkan kekntalan setelah uji RTFO pada suhu 60 C (140 F) dalam satuan poises. (toleransi 25%)

30 70 250 800 3000

0 1 2 3 4 5

Angka menunjukkan kekentalan dalam satuan cst pada suhu 60 C.

16

d. Aspal Emulsi Aspal Emulsi Anionic (-) Aspal Emulsi Kationik (+) Aspal Non Ionic (Netral) Anionic RS 1 RS 2 MS 1 MS 2 MS 2h HF MS 1 HF MS 2 HF MS 2h HF MS 2s SS 1 SS 1h Kationic CRS 1 CRS 2 CMS 2 CMS 2h CMS 2s CSS 1 CSS 1h BM MC 1 MCK 1 MC 2 MC 1 MC 2 MS 2K ML 1 ML 1K MCK 2 MSK 1 MSK 2 MSK 2h MLK -1 MLK 1h Keterangan C = cationic/cepat R = rapid M = medium/mengendap S = slow/sedang S = setting h = harder base asphalt HF = hot float (diukur dengan float test, dimungkinkan penggunaan film aspal tebal) s = solvent (more solvent than the others) K = kationok/kental

2.6

PEMERIKSAAN ASPAL 1. P. Penetrasi bitumen (100gr, 25C, 5 detik, o,1 mm) 2. P. Titik nyala (COC) 3. P. Titik baker 4. P. Titik lembek 5. P. Kehilangan berat/LOH (163C, 5 jam) 6. P. Kelarutan dalam CCL4 7. P. Daktilitas 8. P. Frass Breaking Point 9. P. Berat Jenis 10. P. Kekentalan (Kinematik dan Saybolt furol) 11. P. Distilasi aspal cair

17

12. P. Kelekatan aspal 13. P. Rolling Thin Film Oven (RTFO) 14. P. Pressure Aging Vessel (PAV) 15. Dynamic Shear Rheometer (DSR) 16. Rotational Viscometer (VR) 17. Bending Beam Rheometer (BBR) 18. Direct Tension Tester (DDT) 19. Dan lain-lain 2.7 Persyaratan Aspal Sebagai Bahan Jalan Beberapa persyaratan aspal sebagai bahan jalan adalah sebagai berikut: a. b. Kekakuan/kekerasan/stiffness Sifat mudah dikerjakan/workability

Aspal yang dipilih haruslah mempunyai workability yang cukup dalam pelaksanaan program pengaspalan. Hal ini akan memudahkan pelaksanaan penggelaran bahan tersebut dan juga memudahkan dalam memadatkan untuk memperoleh lapis yang padat kompak. Dari sudut workabiltity ini usaha yang dapat dilakukan adalah: 1. 2. 3. Pemanasan/heating ditambah pengencer ditambah bahan pengemulsi

Untuk menggunakan aspal cair dan aspal pengemulsi perlu memperhatikan waktu dan cuaca yang tepat, campuran cukup permeable, lapis penggelaran yang tidak terlalu tebal, sehingga proses volatilisation dan evaporation masih dapat berlangsungmasih dapat berlangsung Oleh karena itu untuk kedua aspal ini umumnya digunakan pada kondisi lalulintas ringan atau juga untuk pekerjaan surface dressing, tack coat, dan slurry seals. 1. Kuat tarik/tensile strength dan adhesi/adhesion. Aspal yang digunakan harus memiliki kuat tarik dan adesi yang cukup. Sifat ini sangat diperlukan agar lapis perkerasan yang dibuat akan tahan terhadap:

18

1. 2. 3.

retak/cracking (ditambah oleh kuat tarik), pengulitan/freeting stripping (ditahan oleh adesi), goyah/ravelling (ditahan oleh kuat tarik adesi).

d. Tahan terhadap cuaca Sifat ini diperlukan agar aspal tetap memiliki tahanan terhadap perubahan cuaca, misalnya konsistensi tidak banyak berubah akibat cuaca, sehingga kondisi permukaan jalan, misalnya koefisien gesek/skid resistance, dapat memenuhi kebutuhan lalulintas serta tahan lama/durable.

2.8

Sifat Kimia dan Fisik Aspal 2.8.1 Kekentalan/viscosity Kekentalan aspal akan dipengaruhi oleh: 1. Temperatur. Dengan naiknya temperatur maka kekentalan aspal akan menurun. Hal ini disebabkan oleh energi termal/thermal energy meningkat dan melarutkan asphaltenese-nya ke dalam oils. Aromatic mineral oils mempunyai daya pelarut asphaltenese yang lebih besar disbanding dengan paraffinic minerals oil, sehingga aspal yang berasal dari aromatic based bitumen cenderung bersifat lebh peka terhadap perubahan suhu (higher temperatue suscepability) bila dibandingkan dengan paraffinic based bitumen. Tabel 3.12 aromatic based bitumen Asphaltenese aromatic mineral oils resins 2. Lama Pembebanan Jika dikaitkan dengan lalu lintas maka pembebanan yang lama akan terjadi pada lalu lintas dengan kecepatan rendah atau paraffinic based bitumen asphaltenese paraffinic mineral oils resins

19

sebaliknya. Menurut Shell, dengan semakin lama pembebanannya maka aspal yang semula bersifat elastic akan bersifat lebih viscous. 3. Waktu (effect of time) Hal ini berkaitan dengan sifat tahan lama aspal sebagi bahan jalan. Apabila asapl dibiarkan dalam keadaan yang tidak/jarang sekali mendapat beban, ternyata kekentalan aspal akan naik. Perubahan kekentalan ini sebanding dengan waktu dan terjadi pada komposisi kimia yang tetap (thixotropy). Thixotropy ini dapat dihilangkan dengan cara memberikan tegangan/beban atau pemanasan pada aspal tersebut. Kekentalan bitumen umunya diukur dengan : a. Penetrasi (penetration test) b. Titik embek/softening point (ring and ball test) c. Uji kekntalan 2.8.2 Kuat Tarik (tensile strength) Kuat tarik aspal juga dipengaruhi oleh temperature dan lama pembebanan. Kuat tarik aspal ini akan lebih nampak nyata pada suhu rendah. Untuk mengetahui kuat tarik aspal dapat dilakukan percobaan titik pecah Fraass (fraass breaking test) 2.8.3 Adesi (adhesion) Adanya daya adesi ini dapat dijelaskan dengan mengacu pada aspal emulsi kationik, yaitu aspal yang diberi tambahan amine. Tambahan bahan (amine) yang semakin bertambah banyak akan berakibat : 1. Perkembangan daya adesi dari adesi biasa, adesi pasif dan adesi aktif. 2. Perkembangan gaya luar yang timbul dari tidak ada, kecil, sedang dan besar.

20

Sedangkan besarnya daya adesi juga dipengaruhi oleh jenis bahan tambahnya. Kadar bahan tambah Adesi biasa 1 Keterangan : 1. Daya adesi lemah sehingga air mampu mengusir film aspal tanpa perlu bantuan gaya dari luar. 2. Ada daya adesi, tetapi daya ini akan hilang bila ada gaya luar walaupun gaya luar itu cukup lemah. 3. Daya adesi sedang, dan aspal mampu menahan air walaupun disertai adanya gaya luar yang cukup besar. 4. Daya adesi besar, dan aspal mampu menahan air walaupun disertai adanya gaya luar yang kuat 5. Daya adesi sangat besar sehingga aspal mampu mengusir air yang ada di agregat. Contoh : 1. Campuran dingin dan kering (cold mixes) akan mengalami adesi tipe 1, tetapi dengan berjalannya waktu maka adesi akan membaik ke tipe 2 atau ke tipe 3. Sehingga 24 jam pertama penggelaran bahan, adesi yang ada sangat peka terhadap air (misalnya hujan) 2. Campuran hot mix , akan segera mengalami tipe 2, selanjutnya ke tipe 3 dan ke tipe 4. 3. Campuran akan segera mengalami tipe 5, bila padatnya ditambahkan bahan tambah yang jenis dan kadarnya tepat. 2.8.4 Pengaruh Cuaca Karena aspal merupakan senyawa hydrogen dan karbon yang mungkin dalam kondisi unsaturated, perubahan sifat yang sangat Adesi pasif 2 3 4 Adesi aktif 5

21

perlu diperhatikan yaitu reaktivitas terhadap O2. hal ini mengingat, bahwa aspal untuk perkerasan akan selalu berhubungan dengan udara/oksigen. 1. Oksidasi pada suhu tinggi aspal suhu + udara suhu tinggi tinggi Proses dehidrogenesis 2. Oksidasi pada suhu rendah Aspal didiamkan pada suhu ruangan yang tidak kena sinar matahari, lama kelamaan terjadi selaput tipis yang keras. Selaput keras ini efektif untuk menghalangi proses oksidasi lebih lanjut. Pada kondisi di luar (terkena sinar matahari) prose terbentuknya selaput tipis lebih cepat. Selaput tipis ini bila terkena tekanan mekanis dapat pecah, sehingga membuka kesempatan oksidasi bagi lapisan yang ada di bawahnya. pada oksidasi ini selalu timbul lapisan yang getas (brittle) yang terdapat komponen baru yang larut dalam air. terjadi asphaltenese + H2O lebih banyak

2.9

Percobaan Pembuatan Campuran Aspal dengan Cara Marshall Setelah didapatkan perbandingan komposisi masing-masing jenis batuan (kasar-sedang-halus), maka selanjutnya adalah merencanakan untuk menentukan berapa kadar aspal (jumlah pemakaian bahan pengikat aspal) yang cukup untuk mengikat komposisi batuan tersebut. Hal ini dikarenakan jumlah pemakaian aspal haruslah pas, tidak boleh kurang atau terlalu banyak. Ada anggapan bahwa aspal jalan lebih kuat, ini adalah salah. Karena terlalu banyak aspal akan mengakibatkan kekuatannya malah berkurang dan banyak lagi akibat lainnya, sebaliknya aspal yang kurang dapat mengakibatkan batuannya akan mudah lepas-lepas dan terbongkar kembali. Untuk itulah Bruce Marshal mengembangkan satu metoda untuk menentukan

22

jumlah pemakaian aspal yang tepat hingga dapat menghasilkan campuran yang baik sesuai persyaratan teknis perkerasan jalan yang ditentukan, metode perencanaan yang dikembangkan oleh Bruce Marshal inilah yang akhirnya terkenal dengan istilah cara MARSHAL, dan dijadikan standart internasional untuk pembuatan perkerasan jalan campuran panas (hotmix). Tahapan pembuatan contoh aspal campuran panas secara lengkap adalah sebagaimana digambarkan pada skema percobaan Marshal, sedangkan lengkap prosedur pelaksanaannya adalah sesuai dengan prosedur yang telah dibakukan pada Marshal mix design AASHTO T-245 atau pada ASTM T-1559. Adapun inti dari prosedur perencananan campuran cara Marshal, urutannya adalah 1. pembuatan campuran panas dari satu perbandingan komposisi batuan yang sama dengan penggunaan kadar aspal yang bervariasi. (sebaiknya 7 variasi kadar aspal). 2. pembuatan briket contoh campuran (tiga contoh untuk satu variasi kadar aspal) dengan cara dicetak dan dipadatkan dengan alat penumbuk khusus dengan jumlah tumbukan sesuai dengan peruntukan perkerasan jalan yang akan dibuat tersebut, dan penumbukan dilakukan terhadap kedua permukaan (atas dan bawah). 3. pemeriksaan briket campuran yang meliputi : kepdatan campuran berat isi campuran besaran pori dalam campuran besaran pori yang terisi aspal kekuatan atau stabilitas campuran pengukuran besaran kelelahan (flow) campuran. 4. penentuan kadar aspal yang terbaik bagi perencanaan campuran tersebut

23

BAB III PROSEDUR PELAKSANAAN DAN HASIL PENGAMATAN

Subjek Topik I. a. b.

: :

Pengujian Aspal Titik Lembek Aspal dan Ter

REFERENSI AASHTO T 53 74

ASTM D 36 70

24

c.

PEDC. Bandung. Pengujian Bahan. Edisi 1983 II. PERALATAN DAN BAHAN a. Termometer sesuai dengan tabel 1.2. b. Cincin kuningan. c. Bola baja, diameter 9,53 mm dengan berat 3,45 sampai 3,55 gram. d. Alat pengarah bola. e. Bejana gelas diameter 8,5 cm, tinggi 12 cm (tahan terhadap pemanasan mendadak). f. Dudukan menda uji. g. Pengukur waktu (stop watch). h. Pemanas (hot plate). 2. Benda Uji a. Panaskan contoh perlahan-lahan sambil diaduk terus menerus hingga cair merata. Pemanasan dan pengadukan dilakukan perlahan-lahan agar gelembung-gelembung udara tidak masuk. Suhu pemanasan untuk TER tidak boleh meebihi 56C diatas titik lembek, untuk aspal tidak lebih dari 111C diatas titik lembek. b. Panaskan 2 buah cincin sampai mencapai suhu tuang contoh dan letakkan kedua cincin tersebut di atas pelat kuningan yang telah diberi lapisan campuran tak dan sabun. c. Tuangkan contoh ke dalam 2 buah cincin, diamkan pada suhu sekurngkurangnya selama 30 menit. d. Setelah dingin ratakan permukaan contoh dalam cincin dengan pisau atau spatula yang telah dipanaskan. III. a. PROSEUR PELAKSANAAN Pasang dan aturlah kedua benda uji di atas dudukannya dan letakkan pengarah bola di atasnya. Kemudian masukkan satu set peralatan tersebut kedalam bejana gelas yang telah berisi air suling dengan suhu (5 1)C sehingga tinggi permukaan air antara 101,6 mm sampai 108 mm.

1.

Peralatan

25

Letakkan termometer yang sesuai untuk pengujian ini diantara dua benda uji (12,7 mm) dari tiap-tiap cincin. Atur jarak antara permukaan pelat dasar dengan dasar benda uji sehingga menjadi 25,4 mm. b. c. Letakkan bola baja yang bersuhu 5C di atas dan di tengah-tengah permukaanmasing-masing benda uji dengan memakai penjepit. Panaskan bejana dengan kenaikan suhu 5C per-menit. Kecepatan pemanasan ini tidak boleh diambl dari kecepatan pemanasan rata-rata dari awal sampai akhir pekerjaan ini. Untuk 3 menit pertama perbedaan kecepatan pemanasan tidak boleh melebihi 0,5C. IV. a. b. 1. 2. PELAPORAN Laporkan suhu pada saat masing-masing bola baja menyentuh plat dasar. Kesimpulan dari hasil pengujian yang anda peroleh. Apabila kecepatan pemanasan melebihi ketentuan di atas, maka pekerjaan diulangi. Apabila dari suatu pekerjaan duplo, perbedaan suhu untuk perbedaan dua benda uji melebihi 1C maka pekerjaan diulangi.

Catatan :

Tabel 1.2 Spesifikasi Termometer Nama Termometer ASTM No. Terendah Daerah Pengukuran Sakala Terkecil Sakala Terbesar Kesalahan karena pembacaan skala (maksimum) Standarisasi ASTM Softening Point 15C 15F Seluruh Seluruh 2 s/d 30 s/d 80C 0,2C 1C 0,2C Es dan tiap 20C 180F 0,5F 1F 0,4F Es dan tiap 40C ASTM High Softening Point 16C 16C Seluruh Seluruh 30 s/d 85 s/d 200C 0,5C 5C 0,3C Setiap 20C 392 F 1F 10F 0,5F Setiap 70F

26

Panjang seluruhnya Diameter batang Diameter bagian ujumg Pnjang bagian cairan Jarak ujung bawah tempat cairan kegaris Derajat pada jarak Ruang penampung cairan

397 mm 6,0 s/d 7,0 mm 4,5 s/d 5,5 mm 9,0 s/d 14 mm 0C 32F 75 s/d 90 mm 80C 175F 333 s/d 354 mm Cincin gelas

397 mm 6,0 s/d 7,0 mm 4,5 s/d 5,5 mm 9,0 s/d 14 mm 30C 86F 75 s/d 90 mm 200C 392F 333 s/d 354 mm Cincin gelas

V.

HASIL PENGAMATAN No. Suhu yang diamati (C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 I 0 104 166 233 297 364 431 498 565 II 0 104 166 233 297 364 431 498 565 I Waktu (detik) Titik lembek (C) II

48,25

48,5

gambar saat pengujian titik lembek

27

VI.

ANALISIS DATA Yang dimaksud titik lembek adalah suhu pada saat bola baja dengan berat

tertentu mendesak turun suatu lapisan aspal atau ter yang tertahan dalam cincin berukuran tertentu sehingga aspal atau ter tersebut menyentuh plat dasar. Penentuan titik lembek dilakukan antara lain untuk mengetahui sampai suhu berapa aspal dapat dihamparkan dan bertahan dari pengaruh suhu tanpa menjadi leleh. Dari hasil pengujian, didapatkan nilai titik-titik lembek untuk dua benda uji yaitu suhu 48,25C dan suhu 48,5C dimana selisih untuk perbedaan dua benda uji kurang dari 1C. Dan apabila dirata-rata maka titik lembek yang dicapai adalah 48,38C. Berarti, aspal tersebut dapat dihamparkan dan bertahan dari pengaruh suhu tanpa menjadi leleh sampai suhu 48C. Angka tersebut sudah memenuhi standar menurut Petunjuk Lapis Aspal Beton (LASTON) Untuk jalan Raya 1987, persyaratan titik lembek untuk aspal keras yaitu pada penetrasi 60 adalah sekitar 48C-58C dan pada penetrasi 80 adalah sekitar 46C-54C.

28

Subjek Topik I. a. b. II. 1.

: :

Pengujian Aspal Penetrasi Bahan-Bahan Bitumen REFERENSI

AASHTO T - 49 68 ASTM D - 5 71 Peralatan a. Termometer b. Alat penetrasi yang dapat menggerakkan jarum naik-turun tanpa gesekan dan dapat mengukur penetrasi ampai 0,1. c. Pemegang jarum seberat (47,5 0,05) gram, yang dapat dilepas dengan mudah dari alat untuk peneraan. d. Pemberat (50 0,05) gram dan (100 0,05) gram, masing-masing dipergunakan untuk pngukuran penetrasi dengan beban 100 gram dan 200 gram. e. Jarum penetrasi terbuat dari stainless mutu 440C atau HRC 54 sampai 60. Ujung jarum harus berbentuk kerucut terpancung. f. Cawan contoh terbuat dari logam atau gelas berbentuk silinder dengan dasar rata dengan ukuran sebagai berikut : Penetrasi Diameter (mm) Dalam (mm)

PERALATAN DAN BAHAN

29

Dibawah 200 200 s/d 300

55 75

35 45

g. Bak perendam (water bath), terdiri dari bejana dengan isi tidak kurang dari 10 liter dan apat menahan suhu tertentu dengan ketekitian kurang lebih 0,1C. Bejana dilengkapi dengan plat dasar berlubang-lubang, terketak 50 mm diats dasar bejana dan tidak kurang dari 100 mm di bawah permukaan air daam bejana. h. Nampan air tidak merendam benda uji, dengan isi tidak kurang dari 350ml dan tingga yang cukup untuk merendam benda uji tanpa bergerak. i. Pengukur waktu (stop watch) dengan skala pembagian terkecil 0,1 detik atau kurang dari kesalahan tertinggi 0,1 detik per-60 detik. 2. Benda Uji a. Panaskan contoh perlahan-lahan samvil diadul terus-menerus hingga cair merata. Pemanasan dan pengadukan dilakukan perlahan-lahan agar gelembung-gelembung udara tidak masuk. Suhu pemanasan untuk TER tidak bleh melebihi 60C diatas titik lembek, untuk aspal tidak lebih dari 90C diatas titik lembek. Waktu pemanasan tidak melebihi 30 menit. b. Setelah contoh cair merata, tuangkan contoh ke dalam cawan dan diamkan hingga dingin. Tinggi contoh dalam cawan tersebut tidak kurang dari angka penetrasi ditambah 10 mm. c. Tutuplah benda uji agar bebas dari debu dan diamkan dalam suhu ruang selama 1 sampai 1,5 jam untuk benda uji kecil dan 1,5 sampai 2 jam untuk benda uji besar. III. PROSEDUR PELAKSANAAN a. Letakkan benda uji dalam nampan dan masukan kedalam bak perendam yang telah berada pada suhu yang ditentukan. Diamkan dalam bak tersebut selama 1 sampai 1,5 jam untuk benda uji kecil dan 1,5 sampai 2 jam untuk nebda uji besar. b. Periksalah pemegang jarum pada plat penetrometer agar jarum dapat dipasang dengan baik dan bersihkan jarum penetrasi dengan pelarut /

30

minyak kemudian kerigkan jarum tersebut dengan lap / kain bersih dan pasanglah jarum pasa pemegang jarum. c. Pasanglah pembert 50 gram di aas jarum untuk memperoleh beban sebear 100 0,1 gram. d. Pindahkan nampan air yang berisi benda uji dari bak perendam ke bawah alat penetrasi. e. Turunkan jarum perlahan-lahan sehingga jarum tersebut menyentuh permukaan benda uj. Kemudian aturlah arloji (jarum penunjuk penetrasi) penetrometer pada angka 0(nol). f. Lepaskan pemegang jarum dan secara bersamaan jalankan stop watch elama jangka waktu (5 0,1) detik. g. Putarlah arloji penetrometer dan bacalah angka penetrasi yang berimpit / ditunjukan dengan jarum penunjuk. h. Lepaskan jarum dari pemegang jarum pada alat penetrometer, bersihkan dan siapkan alat penetrasi untuk pembacaan berikutya. i. Lakukan pembacaan penetrasi di atas tidak kurang dari 5 kali pada benda uji yang sama, dengan ketentuan setiap titik pemeriksaan berjarak satu ama lai dan dari tepi dinding cawan tidak kurang dari 10 mm. IV. PELAPORAN a. Laporkan angka penetrasi rata-rata sekurang-kurangnya 3 pembacaan dalam bilangan bulat. b. Kesimpulan dari hasil uji yang anda peroleh. Catatan : a. Hasil-hasil pembacaan tidak boleh melampaui toleransi di bawah ini : Hasil Penetrasi 0 - 49 50 - 149 150 - 249 200 Toleransi 2 4 6 8 b. Apabila perbedaan antara masingg-masing pembacaan melebihi toleransi, maka pemeriksaan harus diulangi. c. Termometer untuk bak perendam harus dtera secara teratur.

31

d. Bitumen dan toleransi kurang dari 150 dapat diuji dengan alat-alat dan cara pemeriksaan ini, sedangkan bitumen dengan penetrasi antara 350 500 harus dilakukan dengan alat lain. e. Apabila pembacaan stop wath lebih dari (5 0,1) detik, hasil terseebut tidak berlaku / diabaikan.

V.

HASIL PENGAMATAN NO. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Rata-rata Pembacaan Penetrasi Benda Uji (mm) I 96 100,5 91,5 90,5 89 95 91 96 95 89 94 100 94 94 94 93,97 92,8 II 92,5 91,5 96 90 91 86,5 94 88 96 94 93 90 91 92 89 91,63

VI. ANALISIS DATA Penentuan penetrasi adalh suatu cara untuk mengetahui konsistensi aspal. Konsistensi aspal merupakan derajat kekentalan aspal yang sangat dipengaruhi oleh suhu. Untuk aspal keras atau lembek penentuan konsistensi dilakukan penetrometer.

32

Konsistensi dinyatakan dengan angka penetrasi, yaitu masuknya jerum penetrasi dengan beban terentu ke dalam benda uji aspal pada suhu 25C selama 5 detik. Semakin tinggi angka penetrasi semakin lembek aspal tersebut. Dari hasil praktikum yang telah dilaksanakan, rata-rata penetrasi aspal dari dua benda uji adalah sebesar 92,8. Jadi, nilai tersebut dimasukkan dalam kelompok aspal jenis AC penetrasi 80-100 sehingga aspal ini dapat digunakan sebagai perkerasan jalan raya. Subjek Topik I. : : Pengujian Aspal Berat Jemis Bitumen Keras Dan Ter

REFERENSI a. AASHTO T 228 68 b. ASTM D - 70 72 c. PEDC. Bandung. Pengujian Bahan. Edisi 1983

II.

PERALATAN DAN BAHAN 1. Peralatan a. Termometer. b. Bak perendam yang dilengkapi dengan pengatur suhu dengan ketelitian (25 0,1) C. c. Piknometer. d. Air suling sebanyak 1000 cm. e. Nampan. f. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram. 2. Benda Uji a. Panaskan contoh bitumen keras atau ter sebanyak 50 gram sampai menjadi cair dan aduklah untuk mencegah pemanasan setempat. Duhu pemanasan tidak boleh melebihi 56C di atas titik lembek dan dalam waktu 30 menit. b. Tuangkan contoh tersebut ke dalam piknometer yang telah kering hingga terisi bagian dan diamkan pada suhu ruang dingin.

33

III. PROSEDUR PELAKSANAAN a. Isilah nampan dengan air suling sehingga diperkirakan bagian atas piknometer ke dalam namapan sehingga terendam sekurang-kurangnya 100 mm dan maskkan nampan ke dalam bak perendam serta atur suhu bak perendam pada 25C. b. Bersihkan, keringkan dan timbanglah piknometer dan penutupnya dengan ketelitian 1 mg (A). c. Angkatlah nampan dari bak perendam. Isilah picknometer dengan air suling, kemdian tutuplah picknometer tanpa ditekan. d. Letakkan picknometer ke dalam nampan dan tekanlah penutup hingga rapat, kemudian masukkan nampan dan picknometer ke dalam bak perendam. Diamkan dalam bak perendam sekurang-kurangnya 30 menit., kemudian angkatlah piknometer dan keringkan dengan lap / kain. Timbanglah piknometer berisi air suling dan penutup dengan ketelitian 1 mg (B). e. Keringkan piknometer dengan penutupnya, kemudian tuangkan contoh uji bitumen ke dalam piknometer sehingga terisi bagian. f. Biarkan piknometer sampai dingin, waktu pandinginan tidak kurang dari 40 menit dan timbanglah iknometer yang berisi benda uji dan penutupnya dengan ketelitian 1 mg (C). g. Isilah piknometer yang berisi benda uji degan air suling dan tutuplah tanpa ditekan, diamkan agar gelembun-gelembung udara keluar. h. Msukan piknometer ke dalam nampan dan tekanlah penutup biar rapat, kemudian rendamlah dalam bak perendam sekurang-kurangnya 30 menit. i. Ankat, keringkan dan timbanglah piknometer dengan benda uuji, air suling dan penutupnya dengan ketelitian 1 mg (D). IV. PERHITUNGAN Hitingkah berat jenis dengan rumus :(C A) ( B A) ( D C )

Berat jenis ASPAL =

34

dimana : A = Berat piknometer + penutup B = Berat piknometer + air + penutup C = Berat piknometer + bitumen + penutup D = Berat piknometer + bitumen + air + penutup

V.

PELAPORAN a. Laporkan nilai berat jenis rata-rata, minimal dari dua benda uji dengan 3 desimal. b. Kesimpulan dari hasil uji yang anda peroleh.

VI. HASIL PENGAMATAN Pemeriksaan Berat piknometer + penutup Berat piknometer + air + penutup Berat piknometer + bitumen + penutup Berat piknometer + bitumen + air + penutup Berat jenis aspal = (C-A) / { (B-A)-(D-C) } Berat jenis rata-rata A B C D Benda Uji I II 29,1 26,9 78,9 76,9 67,4 61,5 80,3 78,1 1,038 1,036 1,037

gambar saat pengujian berat jenis aspal

VII. ANALISIS DATA Berat jenis aspal tanpa campuran biasanya berkisar antara 1,025-1,035 pada suhu 25C. Makin keras aspal umumnya berat jenisnya semakin tinggi. Berat jenis dapat dipengaruhi perubahan suhu dan pemuaian yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan volume. Nilai berat jenis aspal dibutuhkan untuk membuat bermacam-

35

macam variasi campuran aspal atau untuk membuat bermacam-macam variasi campuran aspal atau untuk jenis-jenis pengujian aspal lainnya. Dari praktikum yang telah kami lakukan, berat jenis rata-rata yang didapat adalah 1,037. Berat jenis pada benda uji I adalah 1,038 dan berat jenis pada benda uji II adalah 1,036. Nilai rata-rata yang dicapai selisih sedikit dengan nilai kisarannya. Seperti yang telah dikatakan di atas, hal ini mungkin dikarenakan adanya pengaruh perubahan suhu dan pemuaian yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan volume.

36

Subjek : Pengujian Aspal Topik : Pengujian Campuran Aspal Dengan Alat Marshall I. MAKSUD : Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan getaran terhadap kelelehan plastis dari campuran aspal. Ketahanan (stabilitas) ialah kemampuan suatu campuran aspal untuk menerima beban samapi terjadi kelelehan plastis yang dinyatakan dalam kilogram atau pound. Kelelhan plastis ialah keadaan perubahan bentuk suatu campuran aspal yang terjadi akibat suatu beban sampai batas runtuh yang dinyatakan dalam mm atau 0,01. II. PERALATAN : a. b. 3 buah cetakan benda uji yang berdiameter 10 cm (4) dan tinggi 3,5 cm (3) lengkap dengan plat alas dan leher samburg. Alat pengeluar benda uji Untuk benda uji yang sudah dipadatkan dari dalam cetakan benda uji dipakai sebuah alat ejaktor. c. d. Penumbuk yang mempunyai permukaan tumbuk rata berbentuk silinder, dengan berat 1,536 kg (10 pound), dan tinggi jatuh bebas 45,7 cm (18). Landasan pemadat terdiri dari balok kayu (jati atau yang sejenis) berukuran kira kira 20 x 20 x 45 cm (8 x 8 x 18) yang dilapis dengan plat baja berukuran 30 x 30 x 2,5 cm (12 x 12 x 1) dan diikatkan pada lantai beton dengan empat bagian siku. e. f. Silinder cetakan benda uji Mesin tekan lengkap dengan : 1. Kepala penekan berbentuk lengkung (breaking head)

37

2.

Cincin penguji yang berkapasitas 2500 kg (5000 pound)

dengan ketelitian 12,5 kg (25 pound) dilengkapi arloji tekan dengan ketelitian 0,0025 cm (0,0001) 3. g. h. i. Arloji kelelehan dengan ketelitian 0,25 mm (0,01) dengan perlengkapannya. Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (200 3)0C Bak perendam dilengkapi dengan pengatur suhu minimum 20 0C. Perlengkapan lain : 1. 2. 3. Panci panci untuk memanaskan agregat, aspal dan campuran aspal Pengukur suhu dari logam berkapasitas 2000C dan 1000C dengan ketelitian 0,5 atau 1 % dari kapasitas Timbangan yang dilengkapi penggantung benda uji berkapasitas 2 kg dengan ketelitian 0,1 gram dan timbangan berkapasitas 5 kg dengan ketelitian 1 gram 4. 5. 6. III. Kompor Sarung asbes dan karet Sendok pengaduk dan perlengkapan lain

BENDA UJI 1. Persiapan benda uji Keringkanlah agregat sampai beratnya tetap pada suhu (1055)0C. Pisah pisahkan agregat dengan cara penyaringan kering ke dalam fraksi fraksi yang dikehendaki atau seprti berikut ini 1 sampai sampai 3/8 sampai no. 4 (4.76 mm) No. 4 (4.76mm) sampai no. 8 (2.38mm) Lewat no. 8 (2.38mm) 2. penentuan suhu pencampuran.

38

Suhu pencampuran dan pemadatan harus ditentukan sehingga bahan pengikat yang dipakai menghasilkan viscositas Daftar No. 1. 3. persiapan campuran. Untuk tiap benda uji diperlukan agregat sebanyak 1200 gram sehingga menghasilkan tinggi benda uji kira-kira 6,25 cm 0,125 cm (2,5 0,05) Panaskan panic pencampur beserta agregat kira-kira 280C di atas suhu pencampur untuk aspal panas dan aduk sampai merata, untuk aspal dingin pemanasan sampai 140C di atas suhu pencampuran. Sementara itu dipanaskan aspal sampai suhu pencampuran. Tuangkan aspal sebanyak yang dibutuhkan ke dalam agregat yangsudah dipanaskan tersebut. Kemudian aduklah dengan cepat pada suhu sesuai 3.b. sampai agregat terlapis merata. 4. Pemadatan bevda uji. Bersihkan perlengkapan cetakan benda uji serta bagian muka penumbuk dengan seksama dan panaskan sampai suhu antara 93.3 dan 148.90C. Letakkan selembar kertas saring atau kertas penghisap yang sudah digunting menurut ukuran cetakan ke dalam dasar cetakan,kemudian masukkanlah seluruh campuran ke dalam cetakan dan tusuk-tusuk campuran keras-keras dengan spatula yang dipanaskan atau aduklah dengan sendok semen 15 kali keliling pinggirannya dan 10 kali dibagian dalamnya. Lepaskan lehernya, dan ratakanlah permukaan campuran dengan mempergunakan sendok semen menjadi bentuk yang sedikit cembung. Waktu akan dipadatkan suhu campuran harus dalam batas-batas suhu pemadatan seperti yang disebut pada 3.b. Letakkan cetakan di atas landasan pemadat, dalam pemegang cetakan. Lakukan pemadatan dengan alat penumbuk sebanyak75, 50 atau 35 sesuai kebutuhan dengan tinggi jatuh 45 cm (18), selama pemadatan tahanlah agar sumbu palu pemadat selalu tegak lurus pada alas cetakan. Lepaskan keeping alas dan lehernya balikkan alat cetak berisi benda uji dan pasanglah kembali perlengkapannya. Terhadap permukaan benda uji yang sudah dibalik ini timbullah dengan jumlah tumbukan yang sama. Sesudah pemadatan, lepaskan keeping alas dan pasanglah alat pengeluar benda uji

39

pada permukaan ujung ini. Dengan hati-hati keluarkan dan letakkan benda uji di atas permukaan rata yang halus, biarkan selama kira-kira 24 jam pada suhu ruang. IV. PROSEDUR PELAKSANAAN : a. Bersihkan benda uji dari kotoran-kotoran yang menempel. b. Berilah tanda pengenal pada masing-masing benda uji. c. Ukur tinggi benda uji dengan ketelitian 0.1 mm. d. Timbang benda uji. e. Rendam dalam air kira-kira 24 jam pada suhu ruang f. Timbang dalam air untuk mendapatkan isi g. Timbang benda uji dalam kondisi kering permukaan jenuh. h. Rendamlah benda uji aspal panas atau benda uji tar dalam bak perendam selama 30 sampai 40 menit atau dipanaskan didalam oven selama 2 jam dengan suhu tetap (601)0C, untuk benda uji aspal panas dan (381)0C untuk benda uji tar. Untuk benda uji aspal dingin masukkan benda uji ke dalam oven selama minimum 2 jam dengan suhu tetap (251)0C. sebelum melakukan pengujian bersihkan batang penuntun dan permukaan dalam dari kepala penekan yang atas dapat meluncur bebas, bila dikehendaki kepala penekan direndam bersama-sama benda uji pada suhu antara 21 sampai 380C. keluarkan benda uji dari bak perendam atau dari over atau dari pemangas udara dan letakkan ke dalam segmen bawah kepada penekan. Pasang segmen atas di atas benda uji, dan letakkan keseluruhannya dalam mesin penguji. Pasang arloji kelelahan pada kedudukannya di atas salah satu batang penuntun dan atur kedudukan jarum penunjuk pada angka nol, sementara selubung tangkai arloji dipegang teguh tehadap segmen atas kepala penekan. Tekan selubung tangkai arloji kelelahan tersebut pada segmen atas dari kepala penekan selama pembebanan berlangsung. i. Sebelum pembebanan diberikan, kepala penekan beserta benda ujinya dinaikkan hingga menyentuh alas cincin penguji. Atur kedudukan jarum arloji tekan pada angka nol. Berikan pembebanan pada benda uji dengan kecepatan tetap sebesar 50 mm per menit sampai pembebanan maksimum

40

tercapai, atau pembebanan menurun seperti yang ditunjukkan oleh jarum arloji tekan dan catat pembebanan maksimum yang dicapai. Lepaskan selubung tangkai arloji kelelahan pada saat pembebanan mencapai maksimum dan catat nilai kelelahan yang ditunjukkan oleh jarum arloji kelelahan. Waktu yang diperlukan dan saat diangkatnya benda uji dari rendaman air sampai tercapainya beban maksimum tidak boleh melebihi 30 detik. V. PELAPORAN : Kadar aspal dilaporkan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma. Berat isi dilaporkan dalam ton/m3 dua angka di belakang koma. Persen rongga terhadap batuan dilaporkan dalam bilangan bulat. Persen rongga terhadap campuran dilaporkan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma. Persen rongga terisi aspal dilaporkan dalam bilangan bulat. Stabilitas dilaporkan dalam bilangan bulat. Untuk tiap benda uji yang diperiksa, laporan harus meliputi keterangan berikut : a. b. c. d. e. f. VI. CATATAN : Untuk benda uji yang tebalnya tidak sebesar 2.5 inci koreksilah bebannya dengan mempergunakan factor perkalian yang bersangkitan dari Daftar No. 2 Umumnya benda uji harus diinginkan seperti yang ditentukan di atas. Bila diperlukan pendinginan yang lebih cepat dapat dipergunakan kipas angina meja. Campuran-campuran yang daya kohesinya kurang sehingga pada waktu dikeluarkan dari cetakan segera sesudah pemadatan tidak dapat menghasilkan bentuk silinder yang diperlukan, bias didinginkan bersama-sama cetakannya Tinggi benda uji percobaan. Beban maksimum dalam pound, bila perlu dikoreksi. Nilai kelelahan, dalam peseratusan inci. Suhu pencampuran. Suhu pemadatan. Suhu percobaan.

41

di udara, sampai terjadi cukup kohesi untuk menghasilkan bentuk silinder yang semestinya. VII.No. Benda Uji I II III I II III I II III I II III I II III

HASIL PENGAMATANKadar Aspal (%) 4 4 4 4,5 4,5 4,5 4.5 4.5 4.5 5 5 5 6 6 6 Berat Kering (gram) 1127,30 1130,40 1131,60 1135,00 1127,40 1145,00 1118,40 1154,10 1129,90 1131,80 1136,80 1141,60 1045,60 1147,50 1144,00 Tinggi Benda Uji (mm) 62,3 62,9 61,1 61,5 63,5 63,2 62,2 61,9 61,2 61,8 64,5 62,9 58,5 63,4 62,8 Berat SSD (gram) 1140,20 1135,55 1145,80 1138,60 1139,00 1139,70 1140,20 1156,10 1150,00 1139,70 1144,70 1151,00 1058,80 1152,10 1154,10 Berat Dalam Air (gram) 640,70 645,20 648,80 647,20 633,20 659,90 638,80 658,50 654,60 614,40 649,00 657,60 602,20 652,30 661,80 Pembacaan Dial Stabilitas 450 250 330 280 285 270 399 380 290 375 273 330 220 385 315 Flow 626 521 726 689 448 780 735 468 791 790 795 972 719 801 511

Contoh perhitungan diambil dari nomer benda uji 1, dengan data-data sebagai berikut ini : Kadar Aspal (A) Berat Agregat Berat Jenis Aspal Berat Kering Benda Uji (C) Berat SSD Benda Uji (D) Berat Benda Uji dalam Air (E) Tinggi Benda uji = 4% = 1100 gram = 1.03 = 1127,30 gram = 1140,20 gram = 640,70gram = 62,3 mm Persentase Aspal terhadap Campuran = kadar aspal berat agregat

Berat Aspal

42

= 4 % 1100gram = 44 gram Berat Agregat + Aspal = 1100 gram + 44gram = 1144 gramberat aspal 100 % berat aspal + agregat 60 gram 100 % 1260 gram

Kadar Aspal dalam Campuran

= =

= 3,8 % (B) Volume Benda Uji = =( berat SSD benda uji berat benda uji dalam air ) B air J

Volume

(1297 .5 gram 734 .8 gram ) 1 gram / cm 3

= 562.7 cm3 (F) Berat Isi Benda Uji Berat Isi = =berat ker ing benda uji volum benda uji e

1265 .7 gram 562 .7 cm 3

= 2.249 gram/cm3 (G) Berat Jenis Maksimum (Teoritis) ( H )100

BJ

=

% agregat BJ agregat

+

% aspal BJ aspal

=

100 95 .2381 4.7619 + 2.552 1.03

= 2.3842 gram/cm3

43

kadar aspal berat isi benda uji B aspal J

=

4.7619 2.249 1.03

= 10.399 % (I)

% agregat berat isi benda uji BJ agregat

=

95 .2381 2.249 2.552

= 83.95 % (J) Jumlah Kandungan Rongga = 100 (I) (J) = 100 10.399 83.95 = 5.651% (K) Persentase Rongga terhadap Agregat = 100 (J) = 100% 83.95 % = 16.05% (L) ( L) (0)

Persentase Rongga terisi Aspal

= 100 %

= 100 %

10 .398 16 .07

= 64.7% (M) (G ) (J )

Persentase Rongga terhadap Campuran

= 100% 100%

= 100% 100% = 11.85% (N) Pembacaan Arloji Stabilitas = 450 (O) = (O) kalibrasi alat

2.2493 2.552

Stabilitas

44

= 1197 1,01 kg/div = 1208,97 kg (P) Tebal Benda Uji = 62,3 mm (s) Angka korelasi benda uji didapatkan dengan menggunakan interpolasi linier sebagai berikut : Tebal Benda Uji 61,9 62,3 63,5 Maka didapatkan : x = 1,00 +71 .4 70 ( 0.86 - 0.83) 71 .4 68 .3

Angka Korelasi 1,04 x 1,00

= 1,00 + (0.4516 0.03) = 1,03 Stabilitas = (P) angka korelasi benda uji = 1197,00 kg 1,03 = 1204,39 kg (S) Kelelehan = pembacaan dial flow 0.01 = 626 0.01 = 6,26 mm (T)Stabilitas ( R ) 1555 .834 kg = 5m m Kelelehan (T )

45

TABEL PEMERIKSAAN MARSHALL No. a 4,0 b 3,85 3,85 3,85 c 1127,3 0 1130,4 0 1131,6 0 d 1140,2 0 1135,5 5 1145,8 0 e 640,7 0 645,2 0 648,8 0 f 486,6 0 485,2 0 482,8 0 g 2,3 2 2,3 3 2,3 4 2,3 3 2,3 1 2,2 3 2,3 9 2,3 1 2,2 3 2,3 2 h 2,4 7 2,4 7 2,4 7 i 8,65 8,70 8,75 j 84,9 6 85,4 4 85,9 5 k 6,39 5,86 5,30 l 17,2 4 15,4 6 16,5 0 m 57,5 1 59,7 4 62,3 1 59,8 5 61,4 9 49,9 6 77,3 2 62,9 2 50,1 6 63,1 6 n o p 1197,0 0 665,00 877,80 4,95 744,80 758,10 718,20 6,10 1061,3 4 1010,8 0 q 1204,3 9 664,22 918,46 949,80 770,56 745,08 711,51 750,30 1070,6 9 1029,8 9 r 6,26 5,21 7,26 6,24 6,89 4,48 7,8 6,39 7,35 4,68

1 0 4,0 2 0 4,0 3 0

8,81 450,00 6,85 250,00 8,00 330,00 7,89 6,05 280,00 9,33 285,00 2,93 270,00 6,10 9,27 399,00 5,66 380,00

4,5 1 0 4,5 2 0 4,5 3 0 4,31 4,31 4,31

1135,0 0 1127,4 0 1145,0 0

Rata-rata 1138,6 647,2 491,4 0 1139,0 0 1139,7 0 0 633,2 0 659,9 0 0 505,8 0 479,8 0

2,4 6 2,4 6 2,4 6 9,66 9,32 9,98

84,3 0 81,3 5 87,1 0 6,05 9,33 2,93

15,7 0 18,6 5 12,9 0

4,5 1 0 4,5 2 0 4,31 4,31

1118,4 0 1154,1 0

Rata-rata 1140,2 638,8 501,4 0 1156,1 0 0 658,5 0 0 497,6 0

2,4 6 2,4 6 9,33 9,70

81,4 1 84,6 5 9,27 5,66

18,5 9 15,3 5

46

4,5 3 0 4,31

1129,9 0

1150,0 0

654,6 0

495,4 0

2,2 8 2,2 8 2,1 5 2,2 9 2,3 1 2,2 5 2,2 9 2,3 0 2,3 2 2,3 0

2,4 6 9,54

83,2 4 7,22

16,7 6

56,9 0 56,7 4 45,8 2 63,4 9 67,0 3 58,7 8 71,4 8 72,5 4 77,9 2 73,9 8 7,22 290,00 7,38 11,7 8 375,00 6,10 272,50 5,26 330,00 7,71 5,02 220,00 4,78 385,00 3,62 315,00 4,47 771,40 7,38 997,50 724,85 877,80 7,71 585,20 1024,1 0 837,90 4,47 804,93 985,76 1019,4 7 674,47 874,26 870,35 660,70 1005,5 8 837,08 843,04 7,91 6,65 7,9 7,95 9,72 8,52 7,19 8,01 5,11 6,77

1131,8 1 5,00 2 5,00 3 5,00 4,76 4,76 4,76 0 1136,8 0 1141,6 0

Rata-rata 1139,7 614,4 525,3 0 1144,7 0 1151,0 0 0 649,0 0 657,6 0 0 495,7 0 493,4 0

2,4 4 2,4 4 2,4 4 9,96 10,6 0 10,7 0

78,2 6 83,3 0 84,0 4

11,7 8 6,10 5,26

21,7 4 16,7 0 15,9 6

6,0 1 0 6,0 2 0 6,0 3 0 5,66 5,66 5,66

1045,6 0 1147,5 0 1144,0 0

Rata-rata 1058,8 602,2 456,6 0 1152,1 0 1154,1 0 0 652,3 0 661,8 0 0 499,8 0 492,3 0

2,4 1 2,4 1 2,4 1

12,5 8 12,6 2 12,7 7

82,3 9 82,6 1 83,6 1 5,02 4,78 3,62

17,6 1 17,3 9 16,3 9

Rata-rata 11,5 Gagal 13 0 1092,5 0 1096,3 0 589,9 0 506,4 0

2,1 6

2,2 3

24,1 0

72,8 1 3,09

27,1 9

88,6 4 3,09 131,00 341,67 341,67 15,9

47

Keterangan: A = % aspal terhadap batuan B = %aspal terhadap campuran C = berat (gram) D = berat dalam keadaan jenuh (gram) E = berat dalam air (gram) F = isi (ml) = d e G = berat isi benda uji (gram/ml) H = berat jenis maksimum (gram/ml) K = jumlah kandungan rongga (%) L = prosen rongga terhadap agregat (VMA) M = prosen rongga terisi aspal N = prosen rongga terhadap campuran (VIM) O Q R = pembacaan arloji = stabilitas (kg) = kelelehan (*0,01)

48

GRAFIK MARSHALL

HUBUNGAN PROSENTASE RONGGA TERHADAP CAMPURAN (VIM)12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 3,5 4 4,5 RONGGA TERISI ASPAL

y = -0,7949x2 + 6,5374x - 5,9882

5 ASPAL (%)

5,5

6

6,5

HUBUNGAN PROSENTASE ASPAL TERHADAP RONGGA DALAM AGREGAT (VMA)25 RONGGA DALAM AGREGAT (%) 22 19 16 13 10 3,5 4 4,5 5 ASPAL(%) 5,5 6 6,5 y = -0,71x2 + 7,7283x - 3,5483

49

HUBUNGAN PROSENTASE ASPAL TERHADAP STABILITAS1250 STABILITAS 1125 1000 875 750 625 500 3,5 4 4,5 5 ASPAL (%) 5,5 6 6,5

HUBUNGAN PROSENTASE ASPAL TERHADAP KELELEHAN10 9 8 7 6 5 4 3,5 4 4,5 5 ASPAL (%) 5,5 6 6,5 KELELEHAN (mm)

50

H B N A P OE T S AP L U U GN R S NAE S A T R A A B R TJ N C M U A E H D P E A E IS A P R N2,6 BERAT JENIS 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2 3,5 4 4 ,5 5 A P L(% SA ) 5 ,5 6 6 ,5

GRAFIK PITA

Berat Jenis VMA VIM Stabilitas Kelelehan 3,5

4,0 4,0 4,0 4,04

6,0 6,0 5,9 6,0 6,04,5 5 ASPAL (%) 5,5 6 6,5

4,0

6,0

51

VIII. ANALISIS DATA Dari pemeriksaan Marshall yang telah dilakukan didapatkan rata-rata dari tiap benda uji dengan variasi aspal yang berbeda-beda sebagai berikut: No. 1. 2. 3. 4. % aspal 4 4,5 5 6 Berat isi 2,33 2,30 2,28 2,25 Berat jenis Stabilitas maksimum 2,47 2,46 2,44 2,41 ( kg) 949,80 868,03 870,35 843,04 Flow (*0,01 ) 6,24 6,52 8,52 6,77 % rongga terhadap agregat 16,46 16,32 18,13 17,13 % rongga terhadap campuran 7,89 6,74 7,71 4.47

Untuk jalan kelas II, standar yang dipakai untuk stabilitas adalah 500 2200, dan hasil praktikum yang ada telah memenuhi standar untuk semua nilai variasi aspal yang di uji cobakan. Sedangkan untuk flow, standar yang dipakai adalah 2 5,1 mm (untuk nilai minimum) dan 8 -18 mm (untuk nilai maksimum). Dan hasil praktikum yang ada juga telah memenuhi standar, yaitu sekitar angka 6 dan 8 mm. Nilai VMA yang ada tidak ada yang memenuhi standar, yaitu sebesar 3 8 % dari volume beton aspal padat. Sedangkan nilai VIM didapat setelah melakukan praktikum, yaitu dimulai pada kadar aspal yang terkandung sebesar 5,9%.

BAB IV PENUTUP

52

4.1

KESIMPULAN Dari data yang telah didapat dari praktikum, maka dapat disimpulkan

bahwa aspal yang diuji dapat diterapkan ke lapangan dengan hasil sebagai berikut: 4.2 nilai titik lembek yang dicapai adalah 48,38C penetrasi aspal dari dua benda uji adalah sebesar 92,8 berat jenis aspal sebesar 1,037 stabilitasnya adalah anatar 500 2200. untuk flow adalah angka 6 dan 8 mm. SARAN Setelah menggunakan laboratorium harap dibersihkan baik alat maupun tempat seperti saat pertama praktek. Mahasiswa diharapkan serius dalam melakukan praktikum di laboratorium. Sebaiknya mahasiswa mempelajari terlebih dahulu prosedur yang telah diberikan oleh pembimbing sebelumnya. Apabila kurang jelas dalam pembelajaran sebaiknya tanyakan ke dosen pembimbing

DAFTAR PUSTAKA

53

Bahan dan Struktur Jalan. Jogja:KMTS FT UGM

LAMPIRAN

54

55

56

57