MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN
DALAM PENINGKATAN KEKUATAN ASPAL
SKRIPSI
FITRI IKOVA M
130802086
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN
DALAM PENINGKATAN KEKUATAN ASPAL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FITRI IKOVA M
130802086
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Modifikasi Resipren dan Bitumen Dalam Peningkatan Kekuatan Aspal Kategori : Skripsi
Nama : Fitri Ikova M NomorIndukMahasiswa : 130802086
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, Agustus 2017
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2, Pembimbing 1,
Dr. Darwin YunusNasution, MS Prof. Dr. Thamrin, M.Sc NIP. 195508101981031006 NIP. 196007041989031003
DisetujuiOleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN DALAM PENINGKATAN KEKUATAN ASPAL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2017 Penulis
PENGHARGAAN
Bismillahirrahmanirrahim,
Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, semoga kelak kita mendapatkan syafaatnya di hari akhir.Amin.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada kedua orang tua tercinta, untuk Ayahanda tercinta Rappel Karo-Karodan Ibunda tercinta Marsim Br Ginting, terima kasih atas kelimpahan kasih sayang, perhatian, kepercayaan, pengorbanan dan dukungan moril maupun materil kepada penulis. Kepada adik terkasih Ilham dan kepada seluruh keluarga tercinta terima kasih atas segala dukungan dan doa terbaik untuk penulis.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Thamrin, M.Sc selaku dosen pembimbing I dan Dr. Darwin Yunus Nst, MS selaku dosen pembimbing II yang telah membantu dan memotivasi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini, terima kasih juga kepada Dr. Cut Fatimah Zuhra,S.Si., M.Si dan Dr. Sofia Lenny, S.Si., M.Si selaku ketua jurusan dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Dede Ibrahim Muthawali, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan motivasi yang baik selama masa perkuliahan. Terima kasih juga kepada Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmu yang sangat bermanfaat untuk penulis selama masa perkuliahan.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Yuni Kartika selaku rekan dalam melakukan penelitian hingga penulisan skripsi. Untuk Destria dan Anna, terima kasih atas semangat dari jauhnya. Untuk keluarga besar stambuk 2013 terima kasih atas kekeluargaannya selama ini. Untuk sahabat terbaik penulis Hani, Ninda, Yuri, Monti, Zahara, Aini dan seluruh demisioner IMK 2016 terima kasih atas dukungan, motivasi, semangat, bantuan dan telah menjadi keluarga penulis selama ini.
Semoga Allah melindungi dan mengabulkan Doa kita dan membalas
kebaikan kalian kepada penulis. Amiin Ya Rabbal’Alamin.
MODIFIKASI RESIPREN DAN BITUMEN DALAM PENINGKATAN KEKUATAN ASPAL
ABSTRAK
Modifikasi Resipren dan Bitumen dalam Peningkatan Kekuatan Aspal telah dilakukan. Aspal modifier dibuat dalam 7 jenis variasi perbandingan aspal, bitumen, dengan resipren yang telah dilarutkan dengan toluene sebesar 75:20:5 ; 70:20:10 ; 65:20:15 ; 60:20:20 ; 55:20:25 (v/v/b) dalam 100 ml, penambahan agregat pasir halus 300 gram dan agregat kasar kerikil 50 gram, dan diproses dalam ekstruder pada suhu 150oC. Sifat mekanik dan sifat termal aspal modifier yang diuji meliputi kuat tekan, daya serap air, morfologi dengan TEM. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa campuran aspal, bitumen, dan resipren dengan perbandingan 55 : 20 : 25 efektif dalam meningkatkan sifat mekanis dari campuran aspal dimana dihasilkan kekuatan tekan maksimum sebesar 0,974 Mpa. Sifat fisik menghasilkan penyerapan air sebesar 0,60%. Hasil ujimorfologi dengan TEM memperlihatkan adanya perbedaan setelah bitumen ditambahkan kedalam campuran aspal dan resipren.
MODIFICATION OF RECIPRENE AND BITUMEN IN THE IMPROVEMENT OF ASPHALITY STRENGTH
ABSTRACT
Modification of Resiprene and Bitumen in Increased Asphalt Power has been done. Asphalt modifier is made in 7 ratio variation of asphalt, bitumen, andreciprene dissolved in toluene which are 75:20:5 ; 70:20:10 ; 65:20:15 ; 60:20:20 ; 55:20:25 (v/v/b) in 100 ml, the addition of 300 gram fine sand aggregate and 50 gram gravel aggregate. The mixture was processed in the extruder at 150oC. The mechanical and thermal properties of modified asphalt which include compressive strength, water absorption and the morphology were done in TEM analysis. The results shows that the mixture of asphalt, bitumen, and reciprene with a ratio of 55 : 20 : 25 was effective in improving the mechanical properties of the asphalt mixture which produced a maximum compressive strength of 0,974 MPa. Physical properties shows 0,60% water absorption ability. The results of morphological test with TEM showschanges after the addition of bitumen to the mixture of asphalt and reciprene.
DAFTAR ISI
DAFTAR LAMPIRAN xi
DAFTAR SINGKATAN xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Permasalahan 5
1.3 Pembatasan Masalah 5
1.4 Tujuan Penelitian 6
1.5 Manfaat Penelitian 6
1.6 Metodologi Penelitian 6
1.7 Lokasi Penelitian 7
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aspal 8
2.1.1 Jenis Aspal 9
2.1.2 Sifat Kimia Aspal 9
2.1.3 Aspal dan Perannya Pada Bitumen 10
2.2 Bitumen 11
2.2.1 Bitumen Padat 12
2.2.2 Bitumen Cair 16
2.2.2.1 Klasifikasi Bitumen kelas SARA 17 2.2.2.2 Klasifikasi Bitumen kelas PONA 17
2.2.3Kimia Bitumen 17
2.2.4 Klasifikasi Bitumen 18
2.2.5 Struktur Bitumen 19
2.5 Karakterisasi Aspal Modifier 25 2.5.1 Analisa Sifat Ketahanan Terhadap Air dengan Uji Serapan
Air (Water Absorption Test) 25 2.5.2 Analisa Sifat Mekanik dengan Uji Kuat Tekan(Compressive
Strength Test ) 25
2.5.3 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Transmission Electron
Microscopy (TEM) 26
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat Penelitian 29
3.2 Bahan-bahan Penelitian 29
3.3 Prosedur Penelitian 30
3.3.1 Preparasi Agregat 30
3.3.1.1Preparasii Agregat Halus 30 3.3.1.2 PreparasiAgregat Kasar 30 3.3.2 Proses Pembuatan Aspal Modifier 30 3.3.3 Karakterisasi Aspal Modifier 31
3.3.3.1 Analisa Sifat Ketahanan Terhadap Air dengan Uji
Serapan Air (Water Absorption Test) 31 3.3.3.2 Analisa SifatMekanik dengan Uji Kuat Tekan
(Compressive Strength Test ) 32 3.3.3.3 Analisa Sifat Morfologi dengan Uji Transmission
Electron Microscopy(TEM) 32
3.4 Bagan Penelitian 33
3.4.1 Proses Pembuatan Aspal Modifier 33
BAB 4 HASILDAN PEMBAHASAN 34
4.1Karakteristik berdasarkan Analisa Sifat Ketahanan Terhadap Air
Dengan Uji Serapan Air (Water Absorption Test) 34 4.2 Karakteristik berdasarkan Analisa Sifat Mekanik dengan Uji Kuat
Tekan (Compressive Strength Test ) 36 4.3 Karakteristik berdasarkan Analisa Sifat Morfologi dengan Uji
Transmission Electron Microscopy(TEM) 38
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 40
5.2 Saran 41
DaftarPustaka 42
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
2.1. Komposisi Elemen dari Berbagai Tipe Batubara 14
4.1 Nilai Penyerapan Air untuk Variasi Aspal,
Bitumen, dan Resipren 33
4.2 Nilai Kuat Tekan untuk Variasi Aspal, Bitumen,
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul Halaman
2.1. Struktur Aspal 10
2.2. Pembagian Bitumen 12
2.3. Bitumen Padat 15
2.4. Hasil scan dari plug karbonat yang menunjukkan
bitumen padatan hitam diuraikan dalam pori-pori 15
2.5.
Hasil pantulan cahaya yang terlihat di mikrograf yang menunjukkan besar rendahnya dan kekerasan bitumen padat yang mengisi rongga pori
16
2.6. Kuat Tekan 25
4.1. Grafik Hubungan Antara Nilai Penyerapan Air
dengan Aspal, Bitumen, dan Resipren 34
4.2. Grafik Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan dengan
Aspal, Bitumen, dan Resipren 36
4.3.1.
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan Resipren Variasi (80 : 0 : 20) : A. 10.000 kali, B. 20.000 kali.
38
4.3.2.
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan Resipren Variasi
(55 :20 : 25) dengan pembesaran 80.000 kali
39
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran Judul Halaman
1. Foto Bahan Penelitian 53
2. Foto Alat Penellitian 54
3. Aktivitas Penelitian 55
4. Uji Daya Serap 56
5. Uji Kuat Tekan 57
6. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (75 :
20 : 5) ml 58
7. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (70 :
20 :10) ml 59
8. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (65 :
20 :15) ml 60
9. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (60 :
20 :20) ml 61
10. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (55 :
20 :5) ml 62
11. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren (80 :
0 :20) ml 63
12. Grafik Uji Kuat Tekan Aspal, Bitumen, dan Resipren ( 80 :
20:0) ml 64
13.
Perhitungan Nilai Kadar Air Variasi Campuran Aspal, Bitumen,dan
Resipren
65
14.
Perhitungan Nilai Kuat Tekan Variasi Campuran Aspal, Bitumen,
dan Resipren
66
15.
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan Resipren Variasi
(80 : 0 : 20) : A. 10.000 kali, B. 20.000 kali.
67
16.
Hasil Foto TEM Campuran Aspal, Bitumen, dan Resipren Variasi
DAFTAR SINGKATAN
PONA : Parafin , Oefin , Naftalen, dan Aromatis SARA : Saturates, Aromatis, Resin, dan Aspal
AASHTO : American Association of State Highway and Trasnsportation Officials
ASTM : American Standart Testing and Material
SNI : Standar Nasional Indonesia
TEM : Transmission Electron Microscopy
WA : Water Absorption
MPa : Mega Pascal
KPa : Kilo Pascal
