METODE PENELITIAN c.1 Umum
3.5 Perencanaan Campuran (Mix Design)
Perencanaan campuran bertujuan untuk mendapatkan proporsi campuran dari material yang ada sehingga dihasilkan campuran yang memenuhi spesifikasi. Perencanaan campuran dengan metode ini bertitik tolak pada stabilitas yang dihasilkan. Pada penelitian ini metode yang menjadi dasar dari perencanaan ini adalah gradasi agregat campuran kadar aspal optimum (KAO) ditentukan dengan melakukan pemeriksaan Marshall.
3.5.1 Metode Perencanaan Campuran
Pekerjaan mix design dimaksudkan untuk mengetahui komposisi dan besarnya kadar agregat yang dibutuhkan dalam merencanakan campuran aspal. Tujuan dari mendesain campuran adalah menentukan suatu campuran yang ekonomis tetapi mempunyai kualitas yang baik.
a. Cara diagonal yaitu berupa perhitungan secara grafis dengan bantuan garis diagonal untuk menentukan campuran.
b. Cara analitis yaitu perhitungan didasarkan rumus empiris sebagai berikut :
X = % 100 x C F S F ... (3.1) X = % Butiran F2 (Batu Pecah 1-1) yang dicari penggabungan.
F = % Butiran F2 (Batu Pecah 1-1) yang lolos saringan no. #3/8 S = % Lolos No. #3/8 dari batas tengah spesifikasi.
C = % Butir F1 yang lolos no. #3/8
c. Cara Trial and Error yaitu perhitungan secara analitis dengan cara memperkirakan komposisi campuran yang selanjutnya dihitung kombinasi
gradasi dari agregat campuran. Apabila perhitungan gradasi masuk pada spesifikasi yang telah ditentukan maka komposisi campuran yang dicoba dapat digunakan.
Untuk mengetahui komposisi awal campuran dilakukan pengujian sifat-sifat fisik campuran terdiri dari pengujian berat jenis, penyerapan agregat dan pengujian abrasi. Adapun langkah-langkah pemeriksaan gradasi agregat (analisa saringan) adalah sebagai berikut:
a. Sampel dikeringkan dalam oven dengan suhu 110C sampai berat tetap. b. Sampel ditimbang sesuai kebutuhan (1000 gram).
c. Saring sampel lewat satu set saringan. Saringan dengan nomor saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncang dengan mesin penguncang saringan selama 15 menit, kemudian didiamkan selama 5 menit. d. Sampel yang tertahan pada setiap nomor saringan masing-masing ditimbang
dan selanjutnya dilakukan perhitungan persentase berat sampel pada masing-masing saringan terhadap berat total sampel setelah disaring.
Pemeriksaan sifat fisik agregat yang lain yaitu pemeriksaan berat jenis. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis kering permukaan jenuh (saturated surface dry = SSD), berat jenis semu (apparent) dan penyerapan dari agregat halus. Berat jenis (bulk spesific gravity) ialah perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Berat jenis kering-permukaan jenuh (SSD) yaitu perbandingan antara berat agregat kering-permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu. Berat
jenis semu (apparent spesific gravity) ialah perbandingan antara berat agregat kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan kering pada suhu tertentu. Penyerapan ialah persentase berat air yang dapat diserap pori terhadap berat agregat kering. Adapun langkah-langkah pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar adalah :
a. Cuci benda uji untuk menghilangkan debu atau bahan-bahan lain yang melekat pada permukaan.
b. Keringkan benda uji dalam oven pada suhu 110ºc sampai berat tetap.
c. Dinginkan benda uji pada suhu kamar selama 1-3 jam, kemudian timbang sesuai kebutuhan (5000 gram) dengan ketelitian 0,5 gram (Bk).
d. Rendam benda uji dalam air pada suhu kamar selama 24 ± 4 jam.
e. Keluarkan benda uji dari air, lap dengan kain penyerap sampai selaput air pada permukaan hilang (SSD), untuk butiran yang besar pengeringan harus satu persatu.
f. Timbang benda uji permukaan jenuh (Bj).
g. Letakkan benda uji didalam keranjang, goncangkan batunya untuk mengeluarkan udara yang tersekap dan tentukan beratnya didalam air (Ba). Ukur suhu air untuk penyesuaian perhitungan kepada suhu standar (25ºc).
Perhitungan berat jenis dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut ini:
Bj. Kering Oven (bulk) =
Ba Bj Bk ...(3.2) Bj. Kering Permukaan (SSD) = Ba Bj Bj ...(3.3) Bj. Semu (apparent) = Bk Ba Bk ...(3.4)
Penyerapan Agregat = % 100 x Bk Bk Bj ...(3.5) Adapun langkah langkah pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat halus adalah :
a. Keringkan benda uji dalam oven pada suhu 110ºc sampai berat tetap (tanpa dicuci).
b. Dinginkan pada suhu ruang, kemudian timbang sesuai kebutuhan (1000 gram) dengan ketelitian 0,5 gram.
c. Rendam dalam air selama 24 ± 4 jam.
d. Buang air perendaman hati-hati, jangan ada butiran yang hilang, tebarkan agregat di atas talam, keringkan diudara panas dengan cara membalik-balikan benda uji. Lakukan pengeringan sampai tercapai keadaan kering-permukaan jenuh.
e. Periksa keadaan kering permukaan jenuh dengan mengisikan benda uji kedalam kerucut terpancung, padatkan dengan batang penumbuk sebanyak 25 kali, angkat kerucut terpancung. Keadaan kering-permukaan jenuh tercapai bila benda uji runtuh akan tetapi masih dalam keadaan tercetak.
f. Segera setelah tercapai keadaan kering-permukaan jenuh masukan 500 gram benda uji kedalam piknometer. Masukan air suling sampai mencapai 90% isi piknometer, putar sambil diguncang sampai tidak terlihat gelembung udara didalamnya.
g. Rendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk penyesuaian perhitungan kepada suhu standar 25ºc.
h. Tambahkan air sampai mencapai tanda batas.
i. Timbangkan piknometer berisi air dan benda uji sampai ketelitian 0,1 gram (Bt). j. Keluarkan benda uji, keringkan dalam oven dengan suhu 110ºc sampai berat
tetap, kemudian dinginkan benda uji dalam desikator. k. Setelah benda uji dingin kemudian timbanglah (Bk).
l. Tentukan berat piknometer berisi air penuh dan ukur suhu air guna penyesuaian dengan suhu standar 25ºc (B).
Perhitungan berat jenis dan penyerapan agregat halus dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut:
Bj. Kering Oven (bulk) = B Bt
Bk 500 ...(3.6) Bj. Kering Permukaan (SSD) = B500Bt 500 ...(3.7) Bj. Semu (apparent) = B Bk Bt Bk ...(3.8) Penyerapan Agregat = % 100 500 x Bk Bk ...(3.9) Pemeriksaan keausan agregat dengan Mesin Los Angeles dimaksudkan untuk menentukan ketahan agregat kasar terhadap keausan. Adapun langkah-langkah pengujiannya adalah :
a. Bersihkan benda uji dan keringkan dalam oven pada suhu 110 ºc sampai berat tetap.
b. Berat dan benda uji sesuai tabel no.1
c. Benda uji dan bola-bola baja dimasukkan kedalam mesin LA.
d. Putar mesin dengan kecepatan 30 sampai 33 rpm, sebanyak 500 putaran.
e. Setelah selesai pemutaran, keluarkan benda uji dari mesin kemudian saring dengan saringan no. 12. Butiran yang tertahan diatasnya dicuci bersih, selanjutnya dikeringkan dalam oven suhu 110 ºc sampai berat tetap.
Perhitungan : Keausan % 100 x a b a ...(3.10) a = berat benda uji semula (gram)
Dalam penelitian ini perhitungan awal komposisi campuran adalah menggunakan cara analitis dari pemeriksaan fisik agregat yang telah dilakukan, selanjutnya dari hasil komposisi campuran yang didapat dikontrol kembali dengan menggunakan cara Trial and Error (kalau diperlukan).