BAB 2 Pemeriksaan Aspal 2011

(1)

BAB II

PEMERIKSAAN ASPAL

2.1. Pemeriksaan Penetrasi Aspal

(SNI 06-2456-1991)

2.1.1 Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan penetrasi bitumen keras atau lembek (solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum penetrasi ukuran tertentu, beban dan waktu tertentu ke dalam bitumen pada suhu tertentu.

2.1.2 Peralatan

a. Alat penetrasi yang dapat digerakkan, pemegang jarum naik-turun tanpa gesekan dan dapat mengukur penetrasi sampai 0.1 mm.

b. Pemegang jarum seberat (47,5  0,05) gram yang dapat dilepas dengan mudah dari alat penetrasi untuk peneraan.

c. Pemberat dari (50  0,05) gram dan (100  0,05) gram masing-masing dipergunakan untuk pengukuran penetrasi dengan beban 100 gram dan 200gram.

d. Jarum penetrasi dibuat dari stailess steel mutu 440C, atau HRC 54 sampai 60. Ujung jarum harus berbentuk kerucut terpancung.

e. Cawan contoh terbuat dari logam atau gelas berbentuk silender dengan dasar yang rata berukuran sebagai berikut :

Tabel 2.1.1. Hubungan ukuran Penetrasi, diameter dan kedalaman

Penetrasi Diameter Dalam

Dibawah 200 Sampai 300

55 mm 70 mm

35 mm 45 mm

Laporan Praktikum Perkerasan Jalan

26 Kelompok I

(2)

f. Bak perendam (Waterbath).

Terdiri dari bejana dengan isi tidak kurang dari 10 liter dan dapat menahan suhu tertentu dengan ketelitian lebih kurang dari 0,1o_{C. bejana}

dilengkapi dengan pelat dasar berlubang-lubang, terletak dari 50 mm, diatas dasar bejana dan tidak kurang dari 100 mm dibawah permukaan air dalam bejana

g. Tempat air untuk benda uji ditempatkan dibawah alat penetrasi tempat tersebut mempunyai isi tidak kurang dari 350 mL, dan tinggi yang cukup untuk merendam benda uji tanpa gerak.

h. Pengukur waktu.

Untuk pengukuran penetrasi dengan tangan diperlukan stopwatch dengan skala pembagian terkecil 0,1 detik atau kurang dari kesalahan tertinggi 0,1 detik per 60 detik

Untuk pengukuran penetrasi dengan alat otomatis kesalahan alat tersebut tidak boleh melebihi 0,1 detik.

i. Thermometer

2.1.3 Benda Uji

1. Panaskan contoh (aspal PEN 60-70) perlahan-lahan serta aduklah hingga cukup cair untuk dapat dituangkan. Pemanasan contoh untuk ter Tidak lebih dari 60 o_{C diatas tidak lembek, dan untuk bitumen tidak lebih dari 90} o_{C diatas titik lembek.}

2. Waktu pemanasan tidak boleh melebihi 30 menit. Aduklah perlahan-lahan agar udara tidak masuk kedalam contoh.

3. Setelah contoh (aspal PEN 60-70) cair merata tuangkan kedalam tempat contoh dan diamkan hingga dingin. Tinggi contoh dalam tempat tersebut tidak kurang dari angka penetrasi ditambah 10 mm. Buatlah dua benda uji (duplo).

27 Kelompok I

(3)

4. Tutuplah contoh (aspal PEN 60-70) agar bebas dari debu dan diamkan pada suhu ruang selama 1 sampai 1 ½ jam untuk benda uji kecil dan 1 ½ sampai 2 jam untuk yang besar

2.1.4 Prosedur Percobaan

1. Letakkan benda uji dalam tempat air yang kecil dan masukkan tempat air tersebut dalam bak perendam yang telah berada pada suhu yang ditentukan. Diamkan dalam bak tersebut selama 1 sampai 1½ jam untuk benda kecil dan 1 ½ sampai 2 jam untuk uji benda besar.

2. Periksalah pemegang jarum agar jarum dapat dipasang dengan baik dan bersihkan jarum penetrasi dengan toluene atau pelarut lain kemudian keringkan jarum tersebut dengan lap bersih dan pasanglah jarum pada pemegang jarum.

3. Letakkan pemberat 50 gram diatas jarum untuk memperoleh beban sebesar (100  0,1) gram.

4. Pindahkan tempat air dari bak perendam kebawah alat penetrasi.

5. Turunkan jarum perlahan-lahan sehingga jarum tersebut menyentuh permukaan benda uji. Kemudian aturlah angka 0 di arloji penetrometer, sehingga jarum penunjuk berimpit dengannya.

6. Lepaskan pemegang jarum dan serentak jalankan stopwatch selama jangka waktu (5  0,1) detik.

7. Putarlah arloji penetrometer dan bacalah angka penetrasi yang berimpit dengan jarum penunjuk. Bulatkanlah hingga angka 0.1 mm terdekat. 8. Lepaskan jarum dari pemegang jarum dan siapkan alat penetrasi untuk

pekerjaan berikutnya.

9. Lakukan pekerjaan (a) sampai dengan (g) diatas tidak kurang dari 3 kali untuk benda uji yang sama dengan ketentuan setiap titik pemeriksaan berjarak satu sama lain dan dari tepi dinding lebih dari 1 cm.

28 Kelompok I

(4)

2.1.5 Perhitungan

Berdasarkan hasil pemeriksaan satu jenis aspal diperoleh data angka penetrasi dari 5 kali pembacaan sebagai berikut:

Tabel 2.1.2. Data Hasil Pemeriksaan Penetrasi Aspal 0 Pembacaan ke - n Nilai Penetrasi

1 Pembacaan 1 2 67 mm

11 Rata – rata 12 72 mm

Untuk perhitungan rata-rata diambil sebesar 72 mm.

2.1.6 Pembahasan

Selisih harga angka penetrasi dari pembacaan-pembacaan tersebut melampaui angka toleransi (angka toleransi yang dimaksud sebesar 4 mm). Hal ini mungkin dikarenakan tingkat ketelitian pembacaan yang berbeda-beda.

Penetrasi aspal yang terjadi tidak boleh melebihi yang diizinkan yaitu 60-70. Dari ketiga pembacaan tersebut disimpulkan bahwa harga rata-rata angka penetrasinya 75 mm masih tidak masuk dalam spec Bina Marga 2010.

Tabel 2.1.2 Toleransi Hasil Penetrasi. Hasil penetrasi

(mm) 0 – 49 50 –149 150 – 249 200

Toleransi (mm) 2 4 6 8

Adanya perbedaan harga dalam pembacaan angka penetrasi dari benda uji tersebut antara lain disebabkan oleh :

a. Ketidaktepatan membaca waktu (5  0,1) detik.

29 Kelompok I

(5)

b. Jarum penetrasi kurang bersih, serta kurang tepatnya untuk jarum menyentuh permukaan benda uji (terlalu masuk ataupun tidak menyentuh).

c. Contoh aspal tidak lagi murni, dengan kata lain terkena debu atau mengandung gelembung udara.

d. Pemanasan aspal terlalu lama.

2.1.7 Lampiran

30 Kelompok I

(6)

A. Gambar Alat - Alat Percobaan

Gambar A.1. Alat Penetrasi Gambar A.2. Waterbath

31 Kelompok I

(7)

Gambar A.3. Stopwatch Gambar A.4. Thermometer

B. Gambar Bahan – Bahan Percobaan

Gambar B.1. Benda Uji (Aspal PEN 60-70)

2.2 Titik Lembek Aspal dan Ter

(SNI 06-2434-1991)

2.2.1 Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik lembek aspal dan ter yang berkisar antara 30 0_{C sampai 200}0_C.

32 Kelompok I

(8)

Yang dimaksud dengan titik lembek adalah suhu pada saat bola baja, dengan berat tertentu, mendesak turun suatu lapisan aspal atau ter yang tertahan dalam cicin yang berukuran tertentu, sehingga aspal atau ter tersebut menyentuh plat dasar yang terletak pada cincin pada tinggi tertentu, sebagai akibat kecepatan pemanasan tertentu.

2.2.2 Peralatan

a. Thermometer b. Cincin kuningan

c. Bola baja, diameter 9,53 mm, berat 3,45 sampai 3,55 gram. d. Alat pengarah bola

e. Bejana gelas, tahan pemanasan mendadak dengan diameter dalam 8,5 cm dengan tinggi sekurang-kurangnya 12 cm

f. Penjepit.

2.2.3 Benda Uji

1. Panaskan contoh perlahan-lahan sambil diaduk terus-menerus hingga cair merata. Pemanasan dan pengadukan dilakukan perlahan-lahan agar gelembung-gelembung udara tidak masuk. Setelah cair merata tuang contoh ke dalam dua buah cincin. Suhu pemanasan ter tidak melebihi 560_{C di atas titik lembeknya dan untuk aspal tidak melebihi 111}0_{C di atas}

titik lembeknya.

2. Waktu untuk pemanasan ter tidak melebihi 30 menit sedangkan untuk aspal tidak melebihi 2 jam.

3. Panaskan 2 buah cincin sampai mencapai suhu tuang contoh, dan letakan kedua cincin di atas pelat kuningan yang telah diberi lapisan dari campuran talk dan sabun.

33 Kelompok I

(9)

4. Tuangkan contoh kedalam 2 buah cincin. Diamkan pada suhu sekurang-kurangnya 80_{C dibawah titik lembeknya sekurang-kurangnya selama 30}

menit.

5. Setelah dingin, ratakan permukaan contoh dalam cincin dengan pisau yang telah dipanaskan.

2.2.4 Proses Percobaan

a. Pasang dan aturlah kedua benda uji diatas dudukannya dan letakan pengarah bola di atasnya. Kemudian masukan seluruh peralatan tersebut kedalam bejana gelas.

b. Isilah bejana dengan air suling baru, dengan suhu (5  1)0_{C sehingga}

tinggi permukaan air berkisar antara 101,6 mm sampai 108 mm. letakan termometer yang sesuai untuk pekerjaan ini di antara kedua benda uji (kurang lebih 12,7 mm) dari tiap cincin.

c. Periksa dan aturlah jarak antara permukaan plat dasar dengan dasar benda uji sehingga menjadi 25,4 mm.

d. Letakan bola-bola baja yang bersuhu 50_{C di atas dan di tengah permukaan}

benda-benda uji yang bersuhu 5 0_{C menggunakan penjepit dengan}

memasang kembali dengan pengarah bola.

e. Panaskan bejana sehingga kenaikan suhu menjadi 50_{C permenit.}

Kecepatan pemanasan ini tidak boleh diambil dari kecepatan pemanasan rata-rata dari awal dan akhir pekerjaan ini. Untuk 3 menit yang pertama perbedaan kecepatan pemanasan tidak boleh melebihi 0.5 0_C

2.2.5 Perhitungan

Berdasarkan hasil pembacaan diperoleh nilai :

- Pembacaan suhu benda uji : I = 510_C

II = 500_C

34 Kelompok I

(10)

- Suhu rata-rata

2 50 51

= 50,5 0_C

Jadi suhu titik lembek adalah 50,50_C

2.2.6 Kesimpulan

a. Titik lembek terjadi akibat kecepatan pemanasan yang tertahan pada cincin yang berdiameter 19,85 mm.

b. Pemanasan dan pengadukan contoh yang dilakukan secara tidak benar akan mengakibatkan gelembung-gelembung udara masuk.

c. Titik lembek aspal yang terjadi tidak boleh melebihi yang diizinkan yaitu minimum 48 0_{C dan maksimum 58}0_{C Berdasarkan hasil percobaan diatas}

didapatkan suhu titik lembek aspal dan ter adalah 50,5 0_{C. Hal ini berarti}

aspal akan lembek ada saat suhu diatas 50 0_{C masuk dalam spec Bina}

Marga 2010.

35 Kelompok I

(11)

2.2.7 Lampiran

A. Gambar Alat - Alat Percobaan

Gambar A.1. Thermometer Gambar A.2. Cincin Kuningan

Gambar A.3. Alat Pengarah Bola dan Bejana Gelas

B. Gambar Bahan - Bahan Percobaan

Gambar B.1. Benda Uji (Aspal Cair)

36 Kelompok I

(12)

2.3 Titik Bakar dan Titik Nyala dengan Clevelend Open Cup

(SNI 06-2433-1991)

2.3.1 Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik nyala dan titik bakar dari semua jenis hasil minyak bumi kecuali minyak bakar dan bahan lannya yang mempunyai titik nyala open cup kurang dari 790_C.

2.3.2 Peralatan

a. Thermometer. b. Cleveland open cup c. Pelat panas

d. Terdiri dari logam, untuk meletakkan cawan Cleveland

e. Bagian atas dilapisi seluruhnya oleh asbes setebal 0,6 cm (1/4”) f. Sumber pemanasan

g. Pembakaran gas atau tungku listrik, atau pembakar alcohol yang tidak menimbulkan asap atau nyala disekitar bagian atas cawan.

h. Penahan angin, alat yang menahan angin apabila digunakan nyala sebagai pemanasan.

i. Nyala penguji

j. Yang dapat diatur dann memberikan nyala dengan diameter 3,2 sampai 4,8 mm dengan panjang tabung 7 ½ cm.

2.3.3 Benda Uji

1. Panaskan contoh aspal antara 148,90_{C dan 176}0_{C sampai cukup cair.}

2. Kemudian isilah cawan Cleveland sampai garis dan hilangkan (pecahkan) gelembung udara yang ada pada permukaan cairan.

37 Kelompok I

(13)

2.3.4 Prosedur Percobaan

a. Letakkan cawan diatas pelat pemanas dan aturlah sumber pemanas sehingga terletak dibawah titik tengah cawan.

b. Letakkan nyala penguji dengan poros pada jarak 7,5 cm dari titik tengah cawan.

c. Tempatkan thermometer tegak lurus didalam benda uji dengan jarak 6,4 mm diatas dasar cawan, dan terletak pada satu garis yang mehubungkan titik tengah cawan dan titik poros nyala penguji.

d. Kemudian aturlah kecepatan sehingga poros thermometer terletak pada jarak ¼ diameter cawan dari tepi.

e. Tempatkan penahan angina didepan nyala penguji.

f. Nyalakan sumber pemanas dan aturlah sehingga kenaikan suhu menjadi (151) 0_{C permenit sampai benda uji mencapai suhu 56}0_{C dibawah titik}

nyala perkiraan.

g. Kemudian aturlah kecepatan pemanasan 50_{C sampai 6}0_{C permenit pada}

suhu antara 560_{C dan 28}0_{C dibawah titik nyala perkiraan.}

h. Nyalakan nyala penguji dan aturlah agar diameter nyala penguji tersebut menjadi 3,2 sampai 4,8 mm.

i. Putarlah nyala penguji sehingga melalui permukaan cawan (dari tepi ke tepi cawan) dalam waktu satu detik. Ulangi pekerjaan tersebut setiap kenaikan 20_C.

j. Lanjutkan pekerjaan (f) dan (h) sampai terlihat nyala singkat pada suatu titik diatas permukaan benda uji.

k. Bacalah suhu pada thermometer dan catat.

l. Lanjutkan pekerjaan (i) sampai terlihat nyala yang agak lama sekurang-kurangnya 5 detik diatas permukaan benda uji.

m. Bacalah suhu thermometer dan catat.

38 Kelompok I

(14)

2.3.5 Perhitungan

Dari hasil permeriksaan diperoleh nilai : Titik nyala : 2400_C

Titik bakar : 2440_C

Suhu pada waktu pembakaran aspal tidak boleh melebihi suhu yang diizinkan yaitu > 232 0_{C (khususnya titik bakar), karena jika melebihi dapat}

mempengaruhi komposisi struktur kimia dari aspal dan mengakibatkan penurunan kualitas dari yang diharapkan. Sehingga dari nilai titik nyala dan titik bakar masuk dalam Spec Bina Marga 2010.

39 Kelompok I

(15)

2.4Daktilitas Bahan-bahan Aspal (SNI 06-2432-1991)

(SK SNI M-18-1990-F)

2.4.1 Maksud

Maksud pemeriksaan ini adalah mengukur jarak terpanjang yang dapat ditarik diantara dua cetakan berisi bitumen keras sebelum putus, pada suhu dan kecepatan tarik tertentu.

2.4.2 Peralatan

0 a. Termometer

b. Cetakan daktilitas kuningan

c. Bak perendam isi 10 liter yang dapat menjaga suhu tertentu selama pengujian dengan ketelitian 0,1o_{C, dan benda uji dapat direndam}

sekurang-kurangnya 10 cm, dibawah permukaan air. Bak tersebut diperlengkapi dengan pelat dasar yang berlubang diletakkan 5 cm dari dasar bak perendam untuk meletakkan benda uji.

d. Mesin penguji dengan ketentuan sebagai berikut :

1 1. Dapat menarik benda uji dengan kecepatan yang tetap.

2 2. Dapat menjaga benda uji tetap terendam dan tidak menimbulkan getaran selama pemeriksaan Menthyl Alkohol teknik dan sodium klorida teknik.

2.4.3 Benda Uji

a. Lapisi semua bagian dalam cetakan daktilitas dan bagian atas pelat dasar dengan campuran glycerin dan dextrin atau glycerin dan talk atau glycerin dan kaolin atau amalgam.

b. Kemudian pasanglah cetakan daktilitas diatas pelat dasar.

c. Panaskan contoh aspal kira-kira 100 gram sehingga cair dan dapat dituang. Untuk menghindarkan pemanasan setempat, lakukan dengan hati-hati. Pemanasan dilakukan sampai suhu antara 80o_{C sampai 100}o_C

diatas titik lembek. Kemudian contoh disaring dengan saringan No. 50 dan setelah diaduk, dituang dalam cetakan.

40 Kelompok I

(16)

d. Pada waktu mengisi cetakan, contoh dituang hati dari ujung ke ujung hingga penuh berlebihan.

e. Dinginkan cetakan pada suhu ruang selama 30 sampai 40 menit lalu pindahkan seluruhnya ke dalam bak perendam yang telah disiapkan pada suhu pemeriksaan (sesuai dengan spesifikasi) selama 30 menit, kemudian ratakan contoh yang berlebihan dengan pisau atau spatula yang panas sehingga cetakan terisi penuh dan rata.

2.4.5 Prosedur Percobaan

a. Benda uji didiamkan pada suhu 25o_{C dalam bak perendam selama 85}

sampai 95 menit, kemudian lepaskan benda uji dari pelat dasar dan sisi-sisi cetakannya.

b. Pasanglah benda uji pada alat mesin uji dan tariklah benda uji secara teratur dengan kecepatan 5 cm/menit sampai benda putus.

c. Perbedaan kecepatan lebih kurang 5% masih diijinkan. Bacalah jarak antara pemegang cetakan, pada saat benda uji benda uji putus (dalam cm). selama percobaan berlangsung benda uji harus selalu terendam sekurang-kurangnya 2,5 cm dari air dan suhu harus dipertahankan tetap (25  0,5)o

C.

2.4.6 Perhitungan

Dari hasil pembacaan pada alat diperoleh hasil nilai Daktalitas > 100

Standar AASTHO mensyaratkan benda uji tidak putus pada tarikan sepanjang 100 cm. Daktilitas dipengaruhi oleh sifat kimia aspal, misalnya aspal yang mengandung paraffin tinggi, daktilitas rendah.Sifat daktilitas juga tergantung dari gugusan-gugusan yang terdapat pada aspal. Misalnya aspal yang mengandung banyak parafin mempunyai daktilitas yang lebih rendah daripada aspal yang terdiri dari gugusan lain, disebabkan gugusan paraffin pada umumnya terdiri dari rangkaian C dan H yang lurus, sehingga tidak terdestruktur seperti gugusan yang lain. Aspal dengan daktilitas yang rendah

41 Kelompok I

(17)

mudah mengalami cracking dalam penggunaannya. Daktilitas berpengaruh terhadap fleksibilitas struktur perkerasan memikul beban lalu lintas.

42 Kelompok I

(18)

2.5Pemeriksaan Berat Jenis Aspal (SNI 06-2441-1991)

(SK SNI M-30-1990-F)

2.5.1 Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis aspal keras.

2.5.2 Peralatan

a. Piknometer b. Timbangan c. Air

d. Aspal e. Stopwatch

2.5.3 Benda Uji

a. Aspal keras

b. Air

2.5.4 Prosedur Percobaan

0 1. Timbanglah piknometer kosong, kemudian isi dengan air. 1 2. Timbang piknometer yang diisi dengan air.

2 3. Aspal dipanaskan.

4. Kosongkan kembali piknometer yang berisi air kemudian masukkan aspal yang telah dipanaskan kedalam piknometer.

3 5. Diamkan contoh aspal tersebut selama 30 menit.

4 6. Rendam contoh aspal pada suhu 25o_{C selama 30 menit.}

5 7. Timbanglah contoh aspal tersebut (piknometer + air + aspal).

2.5.5 Hasil Percobaan

Terlampir.

43 Kelompok I

(19)

Dari pemeriksaan ini didapatkan berat jenis aspal tersebut adalah : Berat jenis 1 = 1.030

Berat jenis rata-rata = 1.030

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT FAKULTAS TEKNIK

LABORATORIUM JALAN RAYA & TRANSPORTASI Jl. Unlam III Banjarbaru. Telp (0511) 773858

Berat Jenis Aspal

No. Contoh : Hari / Tanggal :

Pelaksana : Kelompok I

Sumber Contoh : Singapura Jenis Contoh : Penetrasi Untuk : Praktikum

PERLAKUAN PEMBACAAN WAKTU CATATAN

CONTOH DIPANASKAN MULAI :

SELESAI JAM :

DIDINGINKAN PADA SUHU RUANG MULAI :

SELESAI JAM :

DIRENDAM PADA SUHU 25O_C

MULAI : SELESAI JAM : BERAT JENIS MULAI JAM : SELESAI JAM :

14.25 14.30 14.40 15.10 15.10 15.40 15.40 15.50 PEMBACAAN SUHU OVEN TEMPERATUR : 1100_C

PEMBACAAN SUHU

WATERBATH TEMPERATUR : 250_C

44 Kelompok I

(20)

Perlakuan Test

Berat picnometer kosong + contoh 29,825 gr

Berat picnometer kosong 14,8 gr

0 Berat contoh

Berat picnometer + air Berat picnometer

15,025 gr 39,9 gr 14.8 gr 2. Berat air

Berat picnometer + contoh + air Berat picnometer + contoh

25,1 gr 40,33 gr 29,825 gr

3. Isi air 10,505 gr

4. Isi contoh (2) – (3) 14,595 gr

5. Berat jenis (1) / (4) 1.030 gr

45 Kelompok I