Laporan Kelompok Praktikum Jalan Raya.doc

(1)

I. PENDAHULUAN 1. Defenisi Dasar

Campuran beraspal adalah suatu kombinasi campuran antara agregat dan aspal. Dalam campuran beraspal, aspal berperan sebagai pengikat atau lem antar partikel agregat, dan agregat berperan sebagai tulangan. Sifat-sifat mekanis aspal dalam campuran beraspal diperoleh dari friksi dan kohesi dari bahan-bahan pembentuknya. Friksi agregat diperoleh dari ikatan antar butir agregat (interlocking), dan kekuatannnya tergantung pada gradasi, tekstur permukaan, bentuk butiran dan agregat maksimum yang digunakan. Oleh sebab itu kinerja campuran ebraspal sangat dipengaruhi oleh sifat agregat dan aspal serta sifat-sifat campuran padat yang sudah terbentuk dari kedua bahan tersebut. Perkerasan beraspal dengan kinerja yang sesuai dengan persyaratan tidak akan dapat diperoleh jika bahan yang digunakan tidak memenuhi syarat, meskipun peralatan dan metode kerja yang digunakan telah sesuai.

1.1 Aspal

Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan yang bersifat viskoelatis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat cukup pemanasan dan sebaliknya. Sifat viskoelastis inilah yang membuat aspal dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya. Selama proses produksi dan masa pelayanannya. Pada dasarnya aspal terbuat dari suatu rantai hidrokarbon yang disebut bitumen, oleh sebab itu aspal sering disebut aspal keras. Tingkat pengontrolan yang dilakukan pada tahapan proses penyulingan akan menghasilkan aspal dengan sifat-sifat yang khusus yang cocok untuk pemakaian yang khusus pula, seperti untuk pembuatan campuran beraspal, pelindung atap dan penggunaan khusus lainnya.

Aspal merupakan suatu produk berbasis minyak yang merupakan turunan dari proses penyulingan minyak bumi, dan dikenal dengan nama aspal keras. Selain itu, aspal juga terdapat di alam secara ilmiah, aspal ini disebut aspal alam. Aspal modifikasi saat ini juga telah dikenal luas. Aspal ini dibuat dengan menambahkan bahan tambahan ke dalam aspal yang bertujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi sifat rheolginya sehingga menghasilkan jenis aspal baru yang disebut aspal modifikasi.

(2)

Sifat-sifat Kimia Aspal

Aspal keras dihasilkan melalui proses destilasi minyak bumi. Minyak bumi yang digunakan terbentuk secara alami dan senyawa-senyawa organik yang telah berumur ribuan tahun di bawah tekanan dan variasi temperatur yang tinggi. Susunan struktur internal aspal sangat ditentukan oleh susunan kimia molekul-molekul yang terdapat dalam aspal tersebut.

Susunan molekul aspal sangat kompleks dan didominasi (90-95% dari berat aspal) oleh unsur karbon dan hidrogen. Oleh sebab itu, senyawa aspal seringkali disebut sebagai senyawa hidrokarbon. Sebagian kecil, sisanya (5-10%) dan dua jenis atom, yaitu : heteoratom dan logam. Unsur-unsur heteroatom seperti hidrogen, oksigen dan sulfur, dapat menggantikan kedudukan akan karbon yang terdapat dalam struktur molekul aspal.

Unsur kimia aspal terdiri dari dua, yaitu:

1. Aspalten, adalah unsur kimia aspal yang padat yang tidak larut dalam n.penben. aspal berwarna coklat sampai hitam yang mengandung karbon dan hidrogen dengan perbandingan 1 : 1, dan kadang-kadang juga mengandung nitrogen, sulfur dan oksigen. Aspalten biasanya dianggap sebagai material yang bersifat polar dan memiliki bau yang khas dengna berat molekul yang cukup berat. Molekul aspalten ini memiliki ukuran antara 5-30 nano meter. Peningkatankandungan aspalten dalam aspal akan menghasilkan aspal yang lebih keras dengan nilai penetrasi yang rendah, titik lembek yang tinggi dan tingkat kekentalan aspal yang tinggi pula.

2. Malten, adalah unsur kimia lainnya yang terdapat di dalam aspal selain aspalten. Unsur malten ini dapat dibagi lagi menjadi resin, aromatik dan saturated.

a) Resin, secara dominan terdiri dari hidrogen dan karbon dan sedikit mengandung oksigen, sulfur dan nitrogen.

(3)

c) Saturated, merupakan bagian dari molekul malten yang berupa minyak kental yang erwarna putih atau kekuning-kungingan dan bersifat non-polar. Saturated di dalam aspal berkisar antara 5% - 20% terahdap berat aspal.

Sifat-Sifat Fisik Aspal

Sifat-sifat fisik aspal yang sangat mempengaruhi perencanaan, produksi dan kinerja campuran aspal antara lain adalah durabilitas, adhesi dan kohesi, kepekaan terhadap temperatur, pengerasan, dan penuaan.

1. Durabilitas

Kinerja aspal sangat dipengaruhi oleh sifat aspel tersebut setelah digunakan sebagai bahan pengikat di dalam campuran beraspal dan dihampar di lapangan. Hal ini disebabkan karena sifat-sifat aspal akan berubah secara signifikan akibat oksidasi dan pengeluaran yang terjadi baik pada saat pencampuran, pengangkutan dan penghamparan campuran beraspal di lapangan. Perubahan sifat ini akan menyebabkan aspal menjadi berdaktilitas atau dengan kata lain aspal telah mengalami penuaan. Kemampuan aspal untuk menghambat laju penuaan ini disebut durabilitas aspal.

Pengujian durabilitas aspal bertujuan untuk mengetahui seberapa baik aspal unutk mempertahankan sifat-sifat awalnya akibat proses penuaan. Walaupun banyak fakta lainnya yang menentukan, aspal dengan durabilitas yang baik akan menghasilkan campuran dengan kinerja yang baik pula. Pengujian kuantitatif yang biasanya dilakukan untuk mengetahui durabilitas asal adalah pengujian penetrasi, titik lembek, kehilangan berat dan aktivitas. Pengujian ini dilakukan pada benda uji yang telah mengalami pressure Aging Vessel (PAV), Thin Film Oven Test (TFOT) dan Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT). Dua proses

2. Adhesi dan Kohesi

Adhesi adalah kemampuan partkel aspal untuk melekat satu sama lainnya, dan kohesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat. Sifat adhesi dan kohesi

(4)

aspal sangat penting diketahui dalam pembuatan campuran beraspal karena sifat ini sangat mempengaruhi kinerja dan durabilitas campuran. Uji daktalitas aspal adalah suatu uji kualitatif yang secara tidak langsung dapat digunakan untuk mengetahui tingkat adestines atau daktalitas aspal keras. Aspal keras dengan nilai daktalitas yang rendaha dalah aspal yang memiliki daya adhesi yang kurang baik digunakan dengan aspal yang memiliki nilai daktalitas yang tinggi.

3. Kepekaan aspal terhadap temperatur

Seluruh aspal bersifat termoplastik yaitu menjadi lebih keras bila temperatur menurun dan melunak bila temperatur meningkat. Kepekaan aspal untuk berubah akibat perubahan temperatur ini dikenal sebagai kepekaan aspal terhadap temperatur. Kepekaan aspal tersebut berasal dari minyak bumi dengan sumber yang berbeda walaupun aspal tersebut masuk dalam klasifikasi yang sama.

4. Pengerasan dan penuaan

Penuaan aspal adalah suatu parameter yang baik untuk mengetahui durabilitas campuran aspal. Penuaan aspal ini disebabkan oleh dua faktor utama, suatu penguapan traka minyak ringan yang terkandung dalam aspal dan oksidasi (penuaan sangat panjang, short-term aging), dan dioksidasi yang progresif (penunaan jangka panjang, long-term aging)

Berdasarkan penggunaannya, aspal dibagi dalam beberapa jenis, antara lain:

a) Aspal Keras (Asphalt cement/AC)

Aspal keras adalah suatu jenis aspal minyak yang merupakan residu hasil destilasi minyak bumi pada keadaan hampa udara, yang ada pada suhu normal dan tekanan atmosfir berbentuk padat, aspal keras biasa dikelompokkan berdasarkan kekerasan yang disebut sebagai penetrasi.

(5)

1) Persyaratan umum

• Berasal dari hasil minyak bumi

• Mempunyai sifat sejenis

• Kadar parafin tidak melebihi 7%

• Tidak mengandung air dan tidak berbuasa jika dipanaskan sampai 1750_C.

2) Berdasarkan pemeriksaan sesuai dengan syarat seperti pada “Tabel Syarat Pemeriksaan Aspal”.

Jenis Pemeriksaan Pen 40/50 Pen 60/70 Pen 80/100 Satuan Min Maks Min Maks Min Maks

Penetrasi 25%, 100 gr, 5 detik 40 59 60 79 80 99 0,0 mm Titik lembek 50_{C (Ring and bell)} ₅₁ ₆₃ ₄₈ ₅₈ ₄₆ ₅₄ _{Derajat celcius}

Titik Nyala (Cleveland Ovend Cup) 232 - 232 - 232 - Derajat celcius Kehilangan berat (Thick Fil Oven Test) - 0,4 - 0,4 - 0,4 % Berat Kelarutan dalam CCl4 99 - 99 - 99 - % Berat

Durabilitas 100 - 100 - 100 - cm

Penetrasi setelah kehilangan berat 75 - 75 - 75 - % semula

(6)

b) Aspal Cair

Aspal cair adalah aspal yang pada suhu normal dan tekanan atmosfer berbentuk cair, terdiri dari aspal keras yang diencerkan dengan bahan pelarut.

Tedapat beberapa persyaratan aspal cair, antara lain:

1. Kadar perafin tidak lebih dari 2%

2. Kadar perafin tidak lebih dari 2%

3. Tidak mengandung air dan jika dipakai tidak menunjukkan pemisahan atau penggumpalan.

Aspal cair dikelompokkan berdasarkan pengencernya, yaitu:

1. Bila ditambahkan benzeen dinamakan Rapid Curing (RC)

2. Bila ditambahkan kerosene dinamakan medium curing (MC)

3. Bila ditambahkan minyak berat dinamakan Slow Curing (SC)

c) Aspal Emulsi

Aspal emulsi adalah suatu jenis aspal yang terdiri dari aspal keras, air dan bahan pengemulsi dimana pada suhu normal dan tekanan atmosfer berbentuk cair. Aspal emulsi dikelompokkan sebagai berikut:

(7)

1. Emulsi chatianic, terdiri dari aspal keras, air dan larutan bata sehingga akan bermuatan positif (+)

2. Emulsi anionic, terdiri dari aspal keras, air dan larutan asam, sehingga bermuatan negatif (-)

1.2 Agregat

Agregat atau batu, atau granular material adalah material berbutir yang keras dan kompak. Setelah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu batu, dan pasir. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan.

Jenis agregat

Batuan atau agregat untuk campuran beraspal diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, seperti contohnya agregat alam, agregat hasil pemrosesan, agregat buatan atau agregat artifisial.

a) Agregat alam (natural agregat)

Agregat alam adalah yang digunakan dalam bentuk alamiahnya dengan sedikit atau tanpa pemrosesan sama sekali. Agregat ini terbentuk dari proses erosi ilmiah atau proses pemisahan akibat angin, air, pergeseran es, dan reaksi kimia. Aliran gletser dapat menghasilkan agregat dalam bentuk bongkahan bulat dan batu kerikil, sedangkan aliran air menghasilkan batuan yang bulat kecil.

(8)

Dua jenis utama dari agregat alam yang digunakan untuk konstruksi jalan dalah apsir dan kerikil. Kerikil biasanya didefinisikan sebagai agregat yang berukuran lebih ebsar 6,35 mm. pasir didefinisikan sebagai yang leibh kecil dari 6,35 mm tetapi lebih besar dari 0,075 mm. sedangkan partikel yang elbih kecil dari 0,075 mm disebut sebagai mineral pengisi (filler). Pasir dan kerikil selanjutnya diklasifikasikan menurut sumbernya. Materi yang diambil dari tambang terbuka (open pit) dan digunakan tanpa proses lebih lanjut disebut material dari tambang terbuka (pit run materials) dan bila diambil dari sungai (steam bank) disebut material sungai (steam bank materials). Deposit batu koral memiliki komposisi yang bervariasi tetapi biasanya mengandung paisr dan lempung. Pasir pantai terdiri atas partikel yang agak seragam, sementara pasir sungai sering mengandung koral, lempung dan batu dalam jumlah yang lebih banyak.

b) Agregat yang diproses

Agregat yang diproses adalah batuan yang telah dipecah dan disaring sebelum digunakan. Pemecahan agregat dilakukan karena tiga alasan: untuk merubah tekstur permukaan-permukaan partikel dari licin ke kasar, untuk merubah bentuk partikel dari bulat ke angular, dan untuk mengurangi serta meningkatkan distribusi dan rentang ukuran partikel. Untuk batuan kerikil yang besar, tujuan pemecahan bahan krakal ini adalah untuk mendapatkan ukuran batu yang dapat dipakai, selain itu juga untuk merubah bentuk dan teksturnya.

c) Agregat buatan

Agregat ini didapatkan dari proses kimia atau fisika dari beberapa material sehingga menghasilkan suatu material baru yang sifatnya menyerupai agregat. Beberapa jenis dari agregat ini merupakan hasil sampingan dari proses industri dan dari proses material yang sengaja diproses agar dapat digunakan sebagai agregat atau sebagai material pengisi (filler)

(9)

Slag adalah contoh agregat yang didapat sebagai hasil sampingan produksi. Batuan ini adalah substansi nonmetalik yang timbul ke permukaan dari pencairan/peleburan biji besi selama proses peleburan. Pada saat menarik besi dari cetakan, slag ini akan pecah menjadi partikel yang lebih kecil baik melalui perendaman ataupun memcahkan setelah dingin. Pembuatan agregat buatan secara langsung adalah suatu yang relatif baru. Agregat ini dibuat dengan membakar tanah liat dan material lainnya. Produk akhir yang dihasilkan biasanya agak ringan dan tidak memiliki daya tahan terhadap keausan yang tinggi. Agregat buatan dapat digunakan untuk dek jembatan atau untuk perkerasan jalan dengan mutu sebaik lapisan permukaan yang mensyaratkan ketahanan gesek maksimum.

Pada umumnya yang perlu diperhatikan adalah komposisi atau gradasi butiran. Hal ini sangat berbeda dengan pemanfaatan agregat tersebut. Agregat dapat dikelompokkan menjadi agregat kasar, halus dan bahan mengisi.

1. Agregat kasar

Agregat kasar harus terdiri dari batu pecah atau kental pecah yang bersih, kering, kuat, awet dan bebas dari bahan lain yang mengganggu serta memenuhi persyaratan.

a. Keausan pada 500 puaram maksimum 40%

b. Kelekatan dengan aspal minimum 95%

c. Jumlah berat butiran tertahan saringan no. 4 yang mempunyai paling sedikit dua bidang pecah (usual) minimum 50% untuk kembali pecah)

d. Indeks kepipihan/kelonjongan butiran tertahan 9,5 mm atau 3/8” maks 25%

e. Penyerapan air maksimum 3%

f. Berat jenis curah (bulk) minimum 2,5

g. Bagian lunak maksimum 5%

2. Agregat halus

Agregat halus terdiri dari bahan-bahan yang berbidang kasar, bersudut tajam dan bersih dari kotoran atau bahan lain yang mengganggu. Agregat halus terdiri dari

(10)

pasir alam atau pasir buatan atau gabungan dari bahan-bahan tersebut dan dalam keadaan kering.

Agregat halus harus memenuhi persyaratan.

a. Nilai sand equivalent minimum 50

b. Berat jenis curah (bulk) minimum 2,5

c. Persiapan agregat terhadap air maksimum 3%

d. Pemeriksaan alterber limit harus menunjukkan bahan adalah non plastis

3. Bahan Pengisi

Bahan pengisi terdiri dari abu batu kapur, semen (pc) atau bahan non-plastis lainnya. Bahan pengisi harus kering dan bebas dari bahan lain yang mengganggu dan apabila dilakukan pemeriksaan analisa saringan secara basah, harus memenuhi gradasi sebagai berikut:

Ukuran saringan Persen Lolos No. 30 No. 50 No. 100 No. 200 100 95-100 90-100 65-100

Sifat-sifat fisik agregat dan hubungannya dengan kinerja campuran beraspal.

Pada campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95% terhadap berat campuran sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dan kinerja campuran tersebut. Untuk tujuan ini, sifat agregat yang harus diperiksa antara lain:

(11)

b) Gradasi c) Kebersihan d) Kekerasan e) Bentuk partikel f) Tekstur permukaan g) Penyerapan 1. Ukuran butir

Ukuran agregat dalam suatu campuran beraspal terdistribusi dari yang berukuran besar sampai ke yang kecil. Semakin besar ukuran maksimum agregat yang dipakai semakin banyak variasi ukurannya dalam campuran tersebut. Ada dua istilah yang biasanya digunakan berkenaan dengan ukuran butir agregat, yaitu:

• Ukuran maksimum, yang didefenisikan sebagai ukuran seringan terkecil yang meloloskan 100% agregat

• Ukuran nominal maksimum, yang didefenisikan sebagai ukuran saringan terbesar yang masih menahan maksimum dari 10% agregat.

• Agregat kasar : agregat yang tertahan saringan No. 18 (2,36 mm).

• Agregat halus : agregat yang lolos saringan No. 8 (2,36 mm).

• Mineral pengisi : fraksi dari agregat halus yang lolos saringan no. 200 (2,3 mm), minimal 75% terhadap berat total agregat.

• Mineral abu : fraksi dari agregat halus yang 100% lolos saringan no. 200 (0,075 mm).

(12)

Seluruh spesifikasi perkerasan mensyaratkan bahwa partikel agregat harus berada dalam rentang ukuran tertentu dengan untuk masing-masing ukuran partikel harus dalam proporsi tertentu. Distribusi dari variasi ukuran butir agregat ini disebut gradasi agregat. Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga dalam campuran dan menentukan workabilitas (sifat mudah dikerjakan) dan stabilitas campuran.

Untuk menentukan apakah gradasi agregat memenuhi spesifikasi atau tidak, diperlukan suatu pemahaman bagaimana ukuran partikel dan gradasi agregat diukur. Gradasi agregat ditentukan oleh analisa saringan, dimana contoh agregat harus melalui satu set saringan. Ukuran saringan menyatakan ukuran bukaan jaringan kawatnya dan nomor saringan menyatakan banyaknya bukaan jaringan kawat per inci persegi dari saringan tersebut.

Gradasi agregat dinyatakan dalam persentase berat masing-masing contoh yang lolos pada saringan tertentu. Persentase ini ditentukan dengan menimbang agregat yang lolos atau tertahan pada masing-masing saringan.

Gradasi agregat dinyatakan dalam persentase dalam persentase berat masing-masing contoh yang lolos pada saringan tertentu. Persentase ini ditenutkan dengan menimbang agregat yang lolos atau tertahan pada masing-masing saringan.

Gradasi agregat dapat dibedakan atas:

a. Gradasi seragam (uniform graded) /gradasi terbuka (open graded)

Adalah gradasi agregat dengan ukuran yang hampor sama. Gradasi seragam disebut juga gradasi terbuka (open graded) karena hanya mengandung sedikit agregat halus sehingga terdapat banyak ruang/rongga kosong antar agregat. Campuran beraspal yang dibuat dengan gradasi ini bersifat porus atau memiliki permeabilitas yang tinggi, stabilitas rendah dan memiliki berat isi yang kecil.

(13)

b. Gradasi rapat (dense graded)

Adalah gradasi agregat dimana terdapat butiran dari agregat kasar sampai halus, sehingga sering juga disebut gradasi menerus, atau gradasi baik (well graded). Suatu campuran dikatakan bergradasi sangat rapat bila persentase lolos dari masing-masing saringan memenuhi persamaan.

c. Gradasi senjang (gap graded)

Adalah gradasi agregat dimana ukuran agregat yang tidak lengkap atau da fraksi agregat yang tidak ada atau jumlahnya sedikit sekali, oleh sebab itu gradasi ini disebut juga gradasi senjang (gap graded). Campuran agregat dengan gradasi ini memiliki kualitas peralihan dari kedua gradasi yang disebutkan di atas.

Bentuk gradasi agregat biasanya digambarkan dalam suatu grafik hubungan antara saringan pada sumbu horizontal dan persentase agregat yang lolos saringan tertentu dinyatakan pada sumbu agregat secara tipikal ditunjukkan pada grafik di bawah.

(14)

d. Kebersihan agregat

Agregat yang kotor akan memberikan pengaruh yang jelek pada kinerja perkerasan, seperti berkurangnya ikatan antara aspal dengan agregat yang disebabkan karena banyaknya kandungan lempung pada agregat tersebut.

e. Kekerasan (toughness)

Semua agregat yang digunakan barus kuat, mampu menahan abrasi dan degradasi selama proses produksi dan operasionalnya dari lapangan. Agregat yang akan digunakan sebagai lapis permukaan perkerasan harus lebih keras (lebih tahan) daripada agregat yang digunakan untuk lapis bawahnya.

f. Bentuk butir agregat

Agregat memiliki bentuk butir dari bulat (rounded) sampai bersudut (angular). Bentuk butir agregat ini dapat mempengaruhi workabilitas campuran perkerasan selama penghamparan, yaitu dalam hal energi pemadatan yang dibutuhkan untuk memadatkan campuran, dan kekuatan struktur perkerasan selama umur pelayanannya.

g. Tekstur permukaan agregat

Permukaan agregatyang kasar akan memberikan kekuatan apda campuran beraspal karena kekasaran permukaan agregat dapat menahan agregat tersebut dari

(15)

pergeseran atau perpindahan. Kekasaran permukaan agregat juga akan memberikan tahanan gesek yang kuat pada roda kendaraan sehingga akan meningkatkan keamanan kendaraan terhadap slip.

h. Daya serap agregat

Kemampuan agregat untuk menyerap air dan aspal dalah suatu informasi yang penting yang harus diektahui dalam pembuatan campuran beraspal. Jika daya serap agregat sangat tinggi, agregat ini akan terus menyerap aspal baik pada saat maupun setelah proses pencampuran agregat di unit campuran aspal (ANP). Hal ini akan menyebabkan aspal yang berada pada permukaan agregat yang berguna untuk mengikat.

(16)

LABORATORIUM JALAN RAYA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATRA UTARA FAKULTAS TEKNIK SIPIL

JL. KAPTEN MUCHTAR BASRI NO. 3A, MEDAN

ASPHALT PENETRATION TEST

KELOMPOK : I ( SATU ) DIKERJAKAN : 6 JULI 2013

GELOMBANG : II ( DUA ) DIPERIKSA : RIYAN PRATAMA

TANGGAL :

PENETRASI SEBELUM DI OVEN

PERCOBAAN 1 1 2 3 Rata-rata

BENDA UJI I 78 7₀ 6₀ 72,33

BENDA UJI II 84 8₁ 7₅ 80

RATA - RATA 76,16

MEDAN, JULI 2013

ASSITEN LABORATORIUM JALAN RAYA

(17)

ASPHALT PENETRATION TEST

GELOMBANG : II ( DUA ) DIPERIKSA : RIYAN PRATAMA

TANGGAL :

PENETRASI SETELAH DI OVEN PERCOBAAN 1 1 2 3 Rata-rata BENDA UJI I 60 59 57 58,66 BENDA UJI II 59 61 63 61 Rata-rata 59.83 MEDAN, JULI 2013

ASSISTEN LABORATORIUM JALAN RAYA

(18)

ASPHALT PENETRATION TEST (PA-0301-76)

(AASHTO - T49 – 68) (ASTM-D5-71) 1. TEMPAT PERCOBAAN

Percobaan Flash Point Test dilakukan pada Sabtu, 6 Juni 2013 bertempat di Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Sumatra Utara, Medan.

2. TEORI

Aspal merupakan bahan pengikat agregat yang mutu dan jumlahnya sangat menentukan keberhasilan suatu campuran beraspal dan merupakan bahan jalan. Salah satu jenis pengujian dalam menentukan persyaratan mutu aspal adalah penetrasi aspal, yang merupakan sifat rheologi aspal yaitu kekerasan aspal. Hasil pengujian ini selanjutnya dapat digunakan dalam hal pengendalian mutu aspal atau untuk keperluan pembangunan, peningkatan atau pemeliharaan jalan. Pengujian penetrasi ini sangat dipengaruhi oleh faktor berat beban total, ukuran sudut dan kehalusan permukaan jalan, temperature dari waktu. Oleh karena itu perlu disusun dengan rinci ukuran, persyaratan, dan batasan peralatan, waktu dan beban yang digunakan dalam penentuan penetrasi aspal. Cara uji ini dimaksudkan sebagai acuan para penanggung jawab dan teknisi laboratorium aspal untuk menentukan penetrasi aspal serta menyeragamkan cara pengujian dalam pengendalian mutu apal agar diperoleh hasil pengujian yang akurat dan benar.

Cara uji penetrasi aspal ini mencakup penentuan nilai penetrasi dari bahan-bahan bitumen semi-solid. Jarum - jarum penetrasi, cawan dan kondisi pengujian dijelaskan pada cara ini untuk menentukan nilai penetrasi sampai dengan 500. Cara uji ini tidak mencakup masalah keselamatan yang berhubungan dengan penggunaannya. Pengaturan keselamtan dan kesehatan kerja serta penerapannya menjadi tanggung jawab pengguna.

(19)

TEORI TAMBAHAN

Aspal addalah material termoplastis yang mencair apabila di panaskan dan akan membeku/mengental apabila didinginkan, namun demikian prinsip material tersebut terhadap suhu prinsipnya membentuk sautu sprektum/beragam tergantung komposisi unsur unsur penyusunnya.

Dari sudut pandang rekayasa, ragam dari komposisi unsur aspal biasanya tidak ditnjau lebih lanjut, untuk menggambarkan karakteristik ragam respon aspal tersebut diperkenalkan beberapa parameter, salah satunya adalah Pen (penetrasi). Nilai ini menggambarkan kekerasan asapl pada suhu standar yaitu 25° C , yang diambila dari pengukur kedalaman penetrasi jarum standar (5 gr/100 gr) dalam rentang waktu standar (5 detik)

BRITISH standar membagi nialai penetrasi tersebut menjadi 10 macam , dengan rentang nialai penetrasi 15 s/d 40 , Sedangkan AASTHO mendefinisikan nilai pen 40 – 50 sebagai nialai pen untuk material sebagai bahan bitumen terlembek/terlunak.

Penetrasi sangat sensitive terhadap suhu, pengukuran di atas suhu kamar menghasilkan nilai yang berbeda variasi suhu terhadap nilai penetrasi dapat disusun sedemikian rupa hingga dihasilakan nila grafik antara suhu dan penetrasi. Penetrasi index dapat ditentukan dari grafik tersebut.

Nilai penetrasi dinyatakan sebagai rata rata sekurang kurangnya dari 3 pembacaan

Berdasarkan SNI 06 – 2456 – 1991 nilai penetrasi dinyatakan sebagai rata-rata sekurang-kurangnya dari tiga pembacaan dengan ketentuan bahwa hasil pembacaan tidak melampaui ketentuan dibawah ini :

Hasil Penetrasi 0 – 49 50 – 149 150 – 179 200

(20)

Nilai penetrasi diukur dinyatakan dalam nilai yang merupakan kelipatan 0,1 mm nilai penetrasi menentukan kekerasan aspal maikin tinggi nilai penetrasi makin lunak aspal tersebut begitu sebaliknya.

Pembagian kekerasan dan kekenyalan aspal

1. Aspal pen 40/50 : Bila jarum penetrasi benda pada range (40 – 59) 2. Aspal pen 60/70 : Bila jarum penetrasi benda pada range (60 – 79) 3. Aspal pen 85/100 : Bila jarum penetrasi benda pada range (85 – 100) 4. Aspal pen 120/150 : Bila jarum penetrasi benda pada range (120 – 150) 5. Aspal pen 200/300 : Bila jarum penetrasi benda pada range (200– 300)

Aspal yang penetrasinya rendah di guanaknauntk sarah panas dan lalulintas dengan volume tinggi, sedangkan aspal dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca dingin dan lalu lintas rendah.

3. TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan penetrasi aspal keras atau lembek. Penetrasi yang dimaksudkan adalah kekerasan yang dinyatakan sebagai kedalaman masuknya jarum penetrasi standar secara vertical yang dinyatakan dalam satuan 0,1 mm pada kondisi beban, waktu dan temperature yang diketahui. Cara uji penetrasi ini dapat digunakan untuk mengukur konsistensi aspal. Mulai penetrasi yang tinggi menunjukan konsistensi aspal yang lebih lunak.

(21)

4. PERALATAN

Peralatan yang digunakan pada pengujian ini :

a. Alat penetrometer ysng dapat melepas pemegang jarum untuk bergerak secara vertical tanpa gesekan dan dapat menunjukan keadalaman masuknya jarum ke dalam benda uji sampai 0,1 mm terdekat;

b. Berat pemegang jarum (47,5 ± 0,05) gram. Berat total pemegang jarum beserta jarum (50 ± 0,05) garam. Pemegang jarum harus mudah dilepas dari penetrometer untuk keperluan pengecekan berat;

c. Jarum penetrasi yang terbuat dari bahan yang kuat, ujung jarum harus berbentuk kerucut terpancung dengan berat jarum (2,50 ± 0,05) gram.

d. Pemberat dari (50 ± 0,05) gram atau (100 ± 0,05) gram masing-masing digunakan untuk pengukuran penetrasi dengan beban 100 gram dan 200 gram. e. Cawan contoh yang terbuat dari logam atau gelas yang berbentuk silinder

dengan dasar yang rata dan berukuran sebagai berikut :

f. Bak perendam (water bath), terdiri dari benjana dengan isi tidak kurang 10 liter dan dapat mempertahankan temperature (2,50 ± 0,1)o_{C atau temperature lain} dengan ketelitian tidak lebih dari 0,1o_{C. Bejana atau bak perendam harus} dilengkapi dengan pelat dasar berlubang yang terletak tidak kurang dari 50 mm

Penetrasi Diameter Tinggi

< 200 55 mm 35 mm

(22)

di atas dasr benjana dan tidak kurang dari 100 mm dari bawah permukaan air dalam bejana.

g. Tempat air untuk benda uji ditempatkan, di bawah alat penetrasi, tempat tersebut mempunyai isi tidak lebih dari 350 ml dan tinggi cukup merendam benda uji tanpa bergerak.

h. Pengatur waktu

Untuk penetrometer yang dijalankan secara manual dapat digunakan pengukur waktu apa saja seperti stopwatch atau pengatur waktu elektrik yang berkalibrasi dan mempunyai skala terkecil 0,1 detik atau kurang dengan kesalahan tinggi 0,1 detik untuk setiap 60 detik. Untuk penetrometer otomatis kesalahan tidaik boleh lebih dari 0.1 detik.

i. Thermometer, untuk pengatur suhu.

5. BENDA UJI

Benda uji adalah aspal yang bersih dan bebas dari air serta minyak ringan, yang dipersiapkan sebagai berikut :

a. Apabila contoh tidak cukup cair, maka panaskan contoh dengan hati – hati dan aduk sedapat mungkin untuk menghindari terjadinya pemanasan setempat yng berlebihan. Lakukan pemanasan ini sampai contoh cukup cair untuk dituangkan. Pemanasan contoh tidak boleh lebih dari 90o_{C dari atas titik lembeknya, pemanasan tidak boleh} lebih dari 60 menit, lakukan pengadukan untuk mnjamin kehamogenan contoh, dan jangan sampai ada selembung udara dalam contoh.

b. Tuangkan benda uji aspal kedalam 2 (dua) cawan (duplo) benda uji sampai batsa ketinggian pada cawan benda uji.

c. Dinginkan benda uji, tinggi benda uji tidak kurang dari 120% dari kedalaman jarum pada saat pengujian penetrasi. Tuangkan benda uji ke dalam cawan yang terpisah untuk setiap kondisi pengujian yang berbeda. Jika diameter cawan benda uji ukuran dari 65 mm dan nilai penetrasi diperkirakan lebih besar dari 200 mka tuangkan benda uji ke dalam empat cawan untuk setiap jenis kondisi pengujian.

d. Dinginkan pada temperature antara 15 sampai dengan 30o_{C selama 1 sampai dengan} 1,5 jam untuk benda uji dalam cawan kecil (55 mm x 35 mm) dan 1,5 jam sampai 2

(23)

jam unuk benda uji dalam cawan yang besar, dan tutup benda uji dalam cawan benda uji agar bebas dari beku.

e. Letakkan benda dan transfer dish dalam bak perendam pada temperature pengujian selama 1 jam sampai 1,5 jam untuk cawan kecil (55 mm x 25 mm) dan 1,5 jam sampai dengan 2 jam untuk cawan benda uji basar.

6. PROSEDUR PENGUJIAN

a. Periksa pemegang jarum agar jarum dapat dipasang dengan baik dan dibersihkan jarum penetrasi dengan tollune alat pelarut lain yang sesuai kemudian dikeringkan dengan lap bersih dan pasangkan pada pemegang jarum. Apabila diperkirakan nilai penetrasi lebih besar dari 350 disarankan menggunakan jarum penetrasi yang panjang. b. Letakkan pemberat jarum penetrasi yang panjang untuk memperoleh berat total (100 ±

0,1) gram kecuali disyaratkan berat totol yang lain.

c. Bila pengujian dilakukan penetrometer dalam bak perendam, letakkan cawan bersih benda uji langsung pada alat penetrometer. Jaga cawan benda uji agar tertutup air dalam bak perendam.

d. Pastikan kerataan posisi alat penetrometer dengan memeriksa waterpass pada alat e. Turunkan jarum perlahan-lahan samapai jarum menyentuh permukaaan benda uji. Hal

ini dilakukan dengan cara menurunkan jarum kepermukaan benda uji sampai ujung jarum bersentuhan dengan bayangan jarum dalam benda uji. Agar bayangan jarum dalam benda uji tampak jelas digunakan lampu sorot dengan watt rendah (5 watt) agar tidak mempengaruhi temperature benda uji. Kemudian aturlah angka 0 pada arloji penetrometer sehingga jarum penunjuk berada pada posisi angka 0 pada jarum penetrometer.

f. Segera lepaskan pemegang jarum selama waktu yang disyaratkan (5 ± 0,1) detik, apabila wadah benda uji bergerak pada saat pengujian maka pengujian dianggap gagal.

g. Atur (putar) arloji penetrometer untuk mengukur nilai penetrasi dan bacalah angka penetrasi yang dilanjutkan jarum penunjuk pada angka 0,1 mm terdekat.

h. Lakukan paling sedikit tiga akali pengujian untuk benda uji yang sama, dengan ketentuan setiap titik pemeriksaan berjarak tidak kurang 10 mm dari dinding cawan dan tidak kurang 10 mmdari satu titik pengujian dengan titik pengujian lainnya. Gunakan jarum yang bersih untuk setiap kali pengujian. Apabila nilai penetrasi lebig

(24)

dari 200, gunakan paling sedikit tiga jarum yang setelah digunakan dibiarkan tertanjap pada benda uji kurang dari 65 mm dan nilai penetrasi dilakukan pada benda uji dalam cawan terpisah sebagaimana yang telah disiapkan pada persiapan benda uji.

7. PERHITUNGAN

Hasil pembacaan penetrasi rata-rata adalah tidak melebihi batas yang telah ditentukan sebagai berikut :

Rumusan : Perhitungan BU I & II =

Hasil penetrasi 0-49 50-149 150-249 >200

Toleransi 2 4 6 8

Apabila pembebanan antara masing – masing percobaan melebihi toleransi maka pemeriksaan harus diulang kembali. Hasil angka penetrasi dapat dilihat sebagai berikut :

PENETRASI SEBELUM DI OVEN

PERCOBAAN 1 1 1 3 Rata-rata Berat Cawan (gram) Berat Cawan+Aspal (gram) Berat Aspal (gram) BENDA UJI I 78 7₀ 6₀ 72,33 BENDA UJI II 84 8₁ 7₅ 80 Benda Uji I :

Penetrasi rata – rata =

(25)

Benda Uji II :

= 80 50 < 80 < 149 ( oke ) Maka aspal pada benda uji I dan benda uji II memenuhi syarat dan layak dipakai.

Penetrasi rata – rata untuk kedua benda uji : Yaitu, Penetrasi Benda Uji I & II :

Rumusan :

=

= 76,15 50 < 76,15 < 149 ( oke )

A. Nilai penetrasi setelah pengujian TFOT

PERCOBAAN 1 1 2 3 Rata-rata BENDA UJI I 60 59 57 58,66 BENDA UJI II 59 61 63 61 Rata-rata 59.83 Benda Uji I :

Penetrasi rata – rata = 60 + 59 + 57

(26)

= 58,66 50 < 57,2< 149 ( oke )

Benda Uji II :

3

= 51 50 < 61 < 149 ( oke )

8. GAMBAR ALAT & FUNGSINYA

Timbangan Digital :

Berfungsi untuk menentukan massa pada bahan percobaan

Penetrometer :

Berfungsi untuk menentukan angka penetrasi pada bitumen

(27)

Thermometer :

Berfungsi untuk menentukan suhu pada bahan percobaan

Cawan :

Berfungsi untuk menjadi wadah penampung bitumen cair

Water Bath :

Berfungsi untuk merendam bitumen pada air

Proses Pemanasan Bitumen : Berfungsi untuk mencairkan bitumen yang telah menjadi keras

Vaselin :

Berfungsi sebagai bahan tambahan percobaan agar bitumen tidak

(28)

9. APLIKASI LAPANGAN

Sebagai pengetesan untuk seberapa besar penetrasi yang terjadi pada aspal, yang akan kita bangun atau kekuatan penetrasi pada pengaspalan yang terjadi. Berfungsi untuk bahan pertimbangan di lapangan dengan dilaboratorium yang berupa Asphalt Penetration Test.

10. KESIMPULAN

a. Dari hasil percobaan diperoleh untuk benda uji angka penetrasi rata-rata adalah 72,3 dan 80

60 < 72,3 < 79 dan 60 < 80 >79

b. Aspal yang dipakai dalam percobaan memenuhi spesifikasi yang diberikan oleh pabrik (AC 60_/70).

c. Nilai penetrasi maksimum yang diizinkan untuk aspal (AC 60_{/70) adalah 79, sedangkan} nilai penetrasi minimum yang diizinkan adalah 60. Aspal (AC 60_{/70) hasil percobaan} menunjukkan angka penetrasi 72,3 dan 80, hal ini aspal yang digunakan dalam keadaan baik.

11. REFERENSI

a. Buku pedoman Pratikum Jalan Raya Jurusan Teknik Sipil; b. Perkerasan Lentur Jalan Raya, Silvia Sukirman;

(29)

c. Laporan Pratikum Jalan Raya. d. BRITISH Standart

e. SNI – 03– 2456 – 1991,tentang cara uji penetrasi aspal. f. PEDC 1983 ”Pengujian Bahan”. Bandung.

(30)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUMATRA UTARA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL

PEMERIKSAAN TITIK LEMBEK

GELOMBANG : II ( DUA ) DIPERIKSA : KUMALA PONTAS, ST.

TANGGAL :

PEMERIKSAAN

No. _(menit)Waktu Suhu₍o_C) No. _(menit)Waktu Suhu₍o_C)

1 0 5 1 0 5 2 2,15 10 2 2,15 10 3 4,05 15 3 4,05 15 4 5,41 20 4 5,41 20 5 7,33 25 5 7,33 25 6 9,35 30 6 9,35 30 7 11,42 35 7 11,42 35 8 13,52 40 8 13,52 40 9 15,32 44 9 16,10 46

Temperatur pada saat bola menyentuh pelat dasar: I. 44 o_C

II. 46 o_C

Temperatur titik lembek (Ring & Ball) rata-rata : 45 o_C MEDAN, JULI 2013

( KUMALA PONTAS, ST. ) PEMERIKSAAN TITIK LEMBEK ASPAL

(31)

(RING AND BALL TEST) (PA-0302-76)

(AASHTO-T53-74) (ASTM-D36-69)

1. TEMPAT PERCOBAAN

Percobaan Pemeriksaan Titik Lembek Aspal dilakukan pada Sabtu, 8 Juni 2013 bertempat di Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Sumatra Utara, Medan.

Tujuan percobaan ini untuk menentukan angka titik lembek aspal yang berkisar dari 30⁰C sampai dengan 157⁰C dengan cara ring and ball. Titik lembek merupakan temperatur pada saat bola baja dengan berat tertentu, mendesak turun lapisan aspal yang tertahan dalam cincin, berukuran tertentu, sehingga aspal menyentuh pelat dasar yang terletak dibawah cincin pada jarak 25.4 mm, sebagai akibat kecepatan pemanasan tertentu.

3. TEORI

Aspal adalah material termoplastis yang secara bertahap mencair sesuai dengan pertambahan suhu dan berlaku sebaliknya pada pengurangan suhu. Namun perilaku material aspal tersebut terhadap suhu atau prinsipnya membentuk suatu spektrum / beragam. Tergantung dari komposisi unsur-unsur penyusunannya.

Percobaan ini di lakukan karena pelembekan bahan asapal dan ter, tidak terjado secara lansung dan tiba tiba pada suhu tertentu, tetapi bahan gradual seiring penambahan suhu.oleh sebab itu setiap prosedur yang di pergunakan diadopsi untuk menentukan titik lembek aspal dan ter, hendaknya mengikuti sifat dasar tersebut artinya penambahan suhu pada percobaan hendaknya berlansung secara gradual dalam jenjang yang halus.

Dalam percobaan ini titik lembek ditujukan dengan suhu pada bola baja edngan berat tertentu mendesak turun suatu lapisan aspal atau ter yang tertahan

(32)

dalam cincin dengan ukuran tertentu sehingga plat tersebut menyentuh plat dasar yang terletak pada tinggi tertentu sebagai kecepatan pemanasan.

Titik lembek menjadi suatu batasan dalam penggolongan aspal dan ter. Titik lembek haruslah diperhatikan dalam membangun kontruksi jalan. Titik lembek hendaknya lebih tinggi dari suhu permukaaan jalan . titik lembek aspal dan ter adalah 30 ° C - 200° C yang artinya masih ada nilai titik lembek yang hamper sama dengan suhu permukaan jalan.Pada umumnya cara ini diatasi dengan menguakkan filler terhadap campuran aspal.

Metoda ring and ball pada umumnya di terapkan pada aspal dan ter ini. Dapat mengukur titik lembek bahan semi solit sampain solit. Titik lembek adalah besar besar suhu dimana aspal mencapai derajat kelembekan (mulai leleh)

dibawah kondisi spsic tes, berdasarkan tesau sparatus yang ada bahwa pengujian titik lembek di pengaruhi banyak factor.

Spesifikasi bina marga tentang titik lembek untuk aspal keras pen 40 (Ringg and ball) adalah 51°C (minimum) dan 63 °C (maksimum), sedangkan pen 60 adalah min 48°C dan max 58°C

Titik lembek adalah besarnya suhu dimana aspal mencapai derajat kelembekan (mulai meleleh) dibawah kondisi spesifikasi dari es :

1. Berat bola isi

2. Jarak antara ring dan doser plat besi 3. Besarnya suhu pemanas

Menurut SK SNI 06 – 2434 – 1991, titik lembek aspal dan ter berkisar antara 46º - 54ºc. Dalam pengujian titik lembek ini diharapkan titik lembek hendaknya lebioh tinggi dari suhu permikaan jalan sehingga tidak terjadi pelelehan aspal akibat

(33)

temperatur permukaan jalan, untuk itu dilakukan usaha untuk mempertinggi titik lembek antara lain dengan menggunakan filler terhadap campuarn beraspal.

Faktor – faktor yang mempengaruhi pengujian titik lembek antara lain adalah : 1. Kualitas dan jenis cairan penghantar.

2. Berat bola besi.

3. Jarak antara Ring dengan aspal plat besi. 4. Besarnya suhu pemanasan.

Aplikasi dari nilai titik lembek antara lain dapat digunakan sebagai :

1. Bersama – sama dengan nilai Penetrasi digunakan untuk menentukan PI (Penetration Index) yang merupakan tingkat kepekatan aspal terhadap temperatur.

2. Menentukan modulus bahan aspal dengan menggunakan nomogram Van Der Poel.

3. Menentukan sifat kelelahan dari lapisan aspal dan agregat.

3. PERALATAN

(34)

b. Pelat persiapan benda uji; dengan permukaan halus terbuat dari bahan kuningan ukuran ±(50 mm x 75 mm)

c. Bola baja; dua bola baja dengan diameter 9,5 mm, setiap bola mempunyai berat (3,5 ± 0,05) gram

d. Pengarah bola; dua pengarah bola terbuat dari bahan kuningan, untuk meletakkan bola di tengah cincin, untuk setiap bola satu bentuk dan dimensi.

e. Bejana perendam; gelas kimia tahan panas, mempunyai ukuran diameter dalam tidak kurang dari 85 mm dan tinggi tidak kurang dari 120 mm dari dasar bejana yang mendapat pemanasan.

f. Dudukan benda uji yang terdiri dari; pemegang cincin dan peralatannya, terbuat dari bahan kuningan digunakan untuk meletakkan 2 cincin berisi lapisan aspal yang diletakkan pada posisi horizontal.

g. Thermometer

4. BENDA UJI

a. Panaskan contoh, aduk dengan teratur untuk menghindari pemanasan berlebih pada suatu tempat dan menghindari terjadinya gelembung pada saat benda uji dituang, setelah cair aspal siap untuk dituang.

b. Panaskan aspal tidak lebih dari 2 jam sampai temperatur penuangan dapat lebih 110 ⁰C atau dari atas titik lembek aspal yang diperkirakan.

c. Bila pengujian harus diulangi, maka gunakan contoh uji yang baru pada wadah yang bersih.

d. Tuangkan aspal yang telah dipanaskan kedua cetakan cinicn sampai berlebih. Diamkan benda uji selama 30 menit pada temperatur ruang.

e. Bila benda uji telah dingin, potong bagian aspal yang berlebih diatas cincin dengan pisau atau spatula panas, sehingga lapisan aspal pada cincin penuh dan rata dengan bagian atas cincin.

(35)

5. PROSEDUR PERCOBAAN

a. Siapkan peralatan, benda uji, pengarah bola dan termometer.

b. Isi bejana gelas dengan air suling (suhu ± 5⁰C) sampai dengan 105±3 mm, masukkan peralatan pada tempatnya dalam bejana gelas.

c. Letakkan termometer diantara kedua benda uji, periksa dan aturlah supaya jarak antara dasar benda uji dengan pelat dasar menjadi 25,4mm.

d. Letakkan bola baja yang bersuhu ±5⁰C diatas dan ditengah masing-masing benda uji menggunakan penjepit dengan memasang kembali pengarah bola.

e. Panaskan bejana yang berisi air suling sehingga kenaikkan suhu menjadi 5⁰C per menit, kecepatan pemanasan ini tidak boleh diambil kecepatan pemanasan rata-rata dari awal dan akhir pengujian, untuk 3 menit pertama perbedaan kecepatan pemanasan tidak boleh 0,5⁰C;

f. Kemudian dilakukan pembacaan waktu untuk setiap kenaikkan suhu 5⁰C hingga benda uji menyentuh pelat dasar (pengujian dihentikan) dan diperoleh titik lembek dari benda uji tersebut.

(36)

6. PERHITUNGAN

Amati terus kenaikkan suhunya sampai bola baja jatuh dan menyentuh pelat akibat aspal melunak. Catatlah waktu yang diperlukan (dalam detik) untuk setiap kenaikkan suhu kelipatan 5⁰C.

PEMERIKSAAN I PEMERIKSAAN II

No. _(menit)Waktu Suhu₍o_C) No. _(menit)Waktu Suhu₍o_C)

1 0 5 1 0 5 2 2,15 10 2 2,15 10 3 4,05 15 3 4,05 15 4 5,41 20 4 5,41 20 5 7,33 25 5 7,33 25 6 9,35 30 6 9,35 30 7 11,42 35 7 11,42 35 8 13,52 40 8 13,52 40 9 15,32 44 9 16,10 46

Temperatur pada saat bola menyentuh pelat dasar:

I. 44 o_C

II. 46 o_C

(37)

9. GAMBAR ALAT

Cincin dan Bola Baja :

Berfungsi sebagai Penahan aspal dan

Pemberat saat pada proses softening di dalam Bejana air.

Proses Pencairan Bitumen : Berfungsi sebagai Mencairkan bitumen yang telah mengeras

Gelas Ukur / Bejana :

Berfungsi sebagai Alat saat proses Softening

Alat Pembakar :

Berfungsi sebagai Pemanas saat proses Softening

Termometer :

(38)

Sebagai pengetesan untuk menentukan besarnya titik lembek aspal yang dapat terjadi akibat pemanasan pada suhu temperatur tertentu.

9.KESIMPULAN

1. Dari hasil percobaan diperoleh derajat titik lembek (supaya aspal menja dilembek) adalah pemanasan sampai pada suhu 45⁰C dalam rata-rata.

2. Menurut ketentuan Bina Marga AC 60/70 mempunyai derajat titik lembek antara 48⁰C - 58⁰C.

3. Dari hasil percobaan disimpulkan bahwa yang diuji tidak memenuhi persyaratan untuk titik lembek aspal menurut Bina Marga.

10. REFERENSI

1. Buku Pedoman Praktikum Jalan Raya Departemen Teknik Sipil USU 2. Silvia, Sukirman, Perkerasan Lentur Jalan Raya

3. Laporan Praktikum Jalan Raya.

4. www.jayatrade.com/aspal_polimer.php

(39)

ASPHALT DUCTILITY TEST

GELOMBANG : II ( DUA ) DIPERIKSA : HANS AFRIANDA

TANGGAL :

PEMERIKSAAN SEBELUM TFOT

No. Waktu (detik) Jarak (mm) Jarak (mm)

1 0 50 50 2 120 100 100 3 180 150 150 4 240 200 200 5 300 250 250 6 360 300 300 7 420 350 350 8 480 400 400 9 540 450 450 10 600 500 500 11 660 550 550 12 720 600 600 13 780 650 650 14 840 700 700 15 900 750 750 16 960 800 800 17 1020 850 850 18 1080 900 900 19 1140 950 950 20 1200 1000 1000 21 1260 1050 1050 22 1320 1100 1100 23 1380 --- 1150 24 1440 --- 1200 MEDAN, JULI 2013

(40)

( HANS AFRIANDA ) ASPHALT DUCTILITY TEST

(PA-0306-76) (AASHTO-T51-74)

(ASTM-D13-64) 1. TEMPAT PERCOBAAN

Percobaan Asphalt Ductility Test dilakukan pada Sabtu, 6 Juni 2013 bertempat di Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Sumatra Utara, Medan.

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk menentukan nilai daktilitas suatu bahan aspal. Cara uji ini dilakukan menentukan persen elastisitas aspal setelah ditarik dengan alat daktilitas dengan kecepatan 5 cm/menit ± 5% dan pada temperature (25 ± 0,5) °C sampai panjang yang ditentukan.

3. PERALATAN

a. Cetakan (mould) terbuat dari kuningan

b. Pelat dasar harus dibuat dari bahan yang tidak menyerap benda uji dengan ketebalan yang cukup untuk mencegah terjadinya deformasi dan dengan ukuran yang cukup untuk meletakkam satu sampai tiga cetakan.

c. Bak perendam

d. Mesin penguji untuk menaril benda uji yang sedemikian rupa sehingga dapat menjaga benda uji terendam dalam air sesuai ketentuan dan menarik benda uji tersebut dengan kecepatan tetap serta tidak menimbulkan getaran selama pengujian berlangsung. e. Thermometer

4. BENDA UJI

Lakukan persiapan benda uji dengan cara sebagai berikut:

a. Pasang cetakan dan letakkan pada pelat dasar yang mendatar dan permukaannya rata sehingga permukaan pelat dasar agar dapat bersentuhan (rapat) dengan seluruh bagian bawah cetakan.

b. Lapisi permukaan pelat dasar dan bagian dalam cetakan dengan campuran gliserin dengan dekstrin, talek atau kaolin untuk mencegah melekatnya pada benda uji.

(41)

c. Panaskan contoh uji dengan hati-hati agar tidak terjadi pemanasan setempat yang berlebih.

d. Setelah diaduk merata, tuangkan contoh uji kedalam cetakan secara hati-hati agar tidak merusak posisi cetakan. Cetakan diisi dari ujung ke unjug sampai penuh dan sedikit berlebih.

e. Biarkan cetakan yang terisi benda uji pada temperatur ruang sampai dingin atau selama 30-40 menit. Kemudian rendam pelat dasar dan cetakan yang berisi benda uji ke dalam bak perendam dengan temperatur (25 ± 0,5) °C atau sesuai temperatur pengujian yang diinginkan selama 85-95 menit.

f. Potong bagian permukaan benda uji yang berlebih dengan pisau atau spatula panas hingga permukaan uji rata dengan cetakan

g. Lepaskan cetakan dan benda uji dari pelat dasar, kemudian segera lakukan pengujian.

5. PROSEDUR PENGUJIAN

a. Pasang benda uji pada mesin penguji dengan cara mengaitkan masing-masing lubang di kedua ujung benda uji pada masing-masing pengait di mesin penguji. b. Atur kedudukan benda uji sedemikian rupa sehingga jarum penunjuk jarak

berada pada posisi 0 (nol) cm.

c. Selama pengujian, benda uji harus berada dalam cairan sedikitnya 2,5 cm dibawah permukaan cairan dan 2,5 cm di atas bak peredam. Selain itu, selama pengujian temperature cairan harus selalu pada temperature (25 ± 0,5) °C atau pada temperatur pengujian yang di inginkan.

d. Tarik benda uji dengan kecepatan yang konstan 5 cm/menit hingga benda uji tersebut putus.

(42)

6. HASIL PENGAMATAN

Dari hasil pengamatan sample dan pembacaan alat eksperimen yang dilakukan diperoleh pembacaan alat 1200 mm (putus).

PEMERIKSAAN

1 0 50 50 2 120 100 100 3 180 150 150 4 240 200 200 5 300 250 250 6 360 300 300 7 420 350 350 8 480 400 400 9 540 450 450 10 600 500 500 11 660 550 550 12 720 600 600 13 780 650 650 14 840 700 700 15 900 750 750 16 960 800 800 17 1020 850 850 18 1080 900 900 19 1140 950 950 20 1200 1000 1000 21 1260 1050 1050 22 1320 1100 1100 23 1380 --- 1150 24 1440 --- 1200 ITEM MULAI SELESA I SUHU PUKUL

Aspal dipanaskan 13.00 13.15 Suhu Oven 90⁰C

Didiamkan pada suhu ruang 13.15 14.00 Suhu Ruang 25⁰C Direndam pada 25⁰C 14.00 15.00 Suhu Waterbath 25⁰C Pemeriksaan daktilitas pada suhu 25⁰C 15.00 16:00 Suhu Alat 25⁰C

(43)

Grafik Perbandingan Waktu dan Jarak

Dimana :

x = Jarak y = Waktu

(44)

6. GAMBAR ALAT & FUNGSINYA

Proses Ductilometer :

Berfungsi untuk proses mengukur elastisitas pada bitumen

Thermometer :

Berfungsi untuk mengukur suhu

Cawan

Berfungsi untuk menampung dan menjadi wadah pada tier

Water Bath :

Sebagai alat perendam bitumen pada air bersuhu 25°C

(45)

Vaselin :

Berfungsi sebagai bahan tambahan percobaan agar bitumen tidak melekat pada alat percobaan

Proses Penuangan Bitumen pada Cetakan Ductility :

Berfungsi sebagai penuangan pada cetakan ductility

Ductilometer :

Berfungsi sebagai alat penguji keelastisan bitumen.

Cetakan (Mould) :

Berfungsi sebagai pencetak bitumen sehingga bisa di uji di mesin ductilometer

(46)

7. APLIKASI DILAPANGAN

Sebagai pengetesan untuk menentukan nilai suatu daktalitas aspal yang akan dipakai untuk bahan dengan menentukan persen elastisitas aspal setelah ditarik dengan alat daktalitas.

8. KESIMPULAN

a. Dari hasil percobaan diperoleh daktilitas dari aspal yang diuji adalah : 120 cm (>100 cm)

b. Hasil daktilitas adalah 120 cm (>100cm) berarti aspal yang diuji memiliki mutu yang baik atau memiliki daya ikat yang baik untuk perkerasan konstruksi jalan. c. Dalam daktilitas suatu suhu sangat penting, yaitu:

- pada saat pemanasan : suhu 80°C-100°C - pada saat pendinginan : suhu 27°C

- pada saat perendaman : suhu 25°C

9. REFERENSI

a. Buku Pedoman Praktikum Jalan Raya Fakultas Teknik USU b. Laporan Praktikum Jalan Raya Fakultas Teknik USU c. AASTHO T- 49-1990

d. ASTM D 5-86

e. Stephan Brown N.(1994).Shell Bitumen Hanbook.Shell Bitumen UK. f. Tangensndbond (1990) High Way Arid Travik Engineering.

(47)

PENURUNAN BERAT MINYAK PADA ASPAL ( TFOT )

TANGGAL :

BENDA UJI 1 Berat sebelum pemanasan Berat setelah pemanasan

(gram) (gram) Cawan + Aspal 68,85 68,81 Cawan 12,38 12,38 Aspal 56,47 56,43 Penuruna n Berat (%)

(gram) (gram) Cawan + Aspal 63,77 63,70 Cawan 12,79 12,79 Aspal 50,98 50,91 Penuruna n Berat (%)

(48)

MEDAN, JULI 2013

( HANS AFRIANDA )

ASPHALT PENETRATION TEST

TANGGAL :

PENETRASI SEBELUM DI OVEN

PERCOBAAN 1 1 2 3 Rata-rata

BENDA UJI I 78 7₀ 6₀ 72,33

(49)

RATA - RATA 76,165

MEDAN, JULI 2013

( HANS AFRIANDA )

ASPHALT PENETRATION TEST

TANGGAL :

PENETRASI SETELAH DI OVEN PERCOBAAN

1 1 2 3 Rata-rata

BENDA UJI I 60 59 57 58,66

BENDA UJI II 59 61 63 61

(50)

MEDAN, JULI 2013

ASISTEN LABORATORIUM JALAN RAYA

( HANS AFRIANDA )

ASPHALT DUCTILITY TEST

TANGGAL :

1 0 50 50 2 120 100 100 3 180 150 150 4 240 200 200 5 300 250 250 6 360 300 300 7 420 350 350 8 480 400 400 9 540 450 450 10 600 500 500 11 660 550 550

(51)

12 720 600 600 13 780 650 650 14 840 700 700 15 900 750 750 16 960 800 800 17 1020 850 850 18 1080 900 900 19 1140 950 950 20 1200 1000 1000 21 1260 1050 1050 22 1320 1100 1100 23 1380 --- 1150 24 1440 --- 1200 MEDAN, JULI 2013

( HANS AFRIANDA )

ASPHALT DUCTILITY TEST

TANGGAL :

PEMERIKSAAN SETELAH TFOT

1 0 50 50 2 120 100 100 3 180 150 150 4 240 200 200 5 300 250 250 6 360 300 300 7 420 350 350 8 480 400 400 9 540 450 450 10 600 500 500 11 660 550 550

(52)

12 720 600 600 13 780 650 650 14 840 700 700 15 900 750 750 16 960 800 800 17 1020 850 850 18 1080 900 900 19 1140 950 950 20 1200 1000 1000 21 1260 1050 1050 22 1320 1100 1100 MEDAN, JULI 2013

( HANS AFRIANDA )

PEMERIKSAAN TITIK LEMBEK

TANGGAL :

No. Waktu (menit)

Suhu

(o_C) No. _(menit)Waktu Suhu₍o_C)

1 0 5 1 0 5

2 2,15 10 2 2,15 10

3 4,05 15 3 4,05 15

4 5,41 20 4 5,41 20

(53)

6 9,35 30 6 9,35 30

7 11,42 35 7 11,42 35

8 13,52 40 8 13,52 40

9 15,32 44 9 16,10 46

I. 44 o_C

II. 46 o_C

Temperatur titik lembek (Ring & Ball) rata-rata : 45 o_C

MEDAN, JULI 2013

( HANS AFRIANDA )

PEMERIKSAAN TITIK LEMBEK

TANGGAL :

PEMERIKSAAN SETELAH TFOT

PEMERIKSAAN I PEMERIKSAAN II No. Waktu (menit) Suhu (o_C) No. Waktu (menit) Suhu (o_C) 1 0 5 1 0 5 2 3,50 10 2 3,50 10 3 5,03 15 3 5,03 15 4 7,15 20 4 7,15 20 5 9,00 25 5 9,00 25

(54)

6 10,52 30 6 10,52 30 7 13,00 35 7 13,00 35 8 15,72 40 8 15,72 40 9 17,62 45 9 17,62 45 10 18,58 50 10 18,58 50 11 18,67 55 11 18,67 55

Temperatur pada saat bola menyentuh pelat dasar: III. 55 o_C

IV. 55 o_C

Temperatur titik lembek (Ring & Ball) rata-rata : 55 o_C MEDAN, JULI 2013

( HANS AFRIANDA ) PENURUNAN BERAT MINYAK PADA ASPAL

(THIN FILM OVEN TEST) (PA – 0304 – 76) (AASHTO T – 47 – 82)

(ASTM D – 6 – 95)

1. TEMPAT PERCOBAAN

Percobaan Penurunan Berat Minyak pada Aspal dilakukan pada Sabtu, 6 Juni 2013 bertempat di Laboratorium Jalan Raya, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Sumatra Utara, Medan.

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menetapkan kehilangan berat minyak dan aspal dengan cara pemanasan dan tebal tertentu, yang dinyatakan dalam persen berat semula.

(55)

Cahaya diketahui memiliki efek yang merusak pada aspal.Kerusakan yang timbul sering berasal dari sinar matahari , yang akan merusak aspal, dengan di bantu oleh Factor air dan cairan pelarut lainnya.

Kerusakan molekul dengan cara ini disebut factor oksidasi, untungnya sinar yang merusak ini hanya dapat mempengaruhi beberapa lapisan molekul lapisan atas aspal. Oleh karena itu ,foto oksidasi dianggap kecil pengaruhnya apabila dilihat dari table aspal keseluruhan. Namun proses di atas tidak dapat diabaikan dalam konstribusinya terhadap proses pengrusakan akibat cuaca pada pada lapisan permukaan tipis aspal. Karakteristik campuran aspal khususnya mengenai durabilitas sangat tergantung

Pada karakteristik yang tersedia pada lapisan tipis aspal.Untuk mengevaluasi durabitas material aspal tersedia prosedur yang disebut Thin film Oven Test (TFOT) dengan melakukan pembatasan evaluasinya hanya pada karakteristik aspal, seperti kehilangan berat.

Pada pengujian ini kita menggnakan metoda TFOT ,dimana suatu sampel tipis di panaskan dalam oven selama periode tertentu, dan karakteristik sampel sesudah dipanaskan kemudian diperiksa untuk meneliti indikasi adanya proses pengerasan dari material aspal.

Pengujian TOFT bertujuan mengetahui kehilangan minyak pada aspal akibat pemanasan berulang, pengujian ini mengukur perubahan kinerja aspal akibat kehilangan berat.Cahaya diketahui mempunyai efek yang merusak pada aspal karena kerusakan yang ditimbulkan sering berasal dari matahari dan dibantu oleh aspek air dan cairan pelarut lainnya.

Kerusakan molekul aspal ini dinamakan oksidasi.Ini dianggap kecil pengaruhnya apabila dari tebak aspal keseluruhannya, namun proses diatas akibat cuaca pada lapisan permukaan agregat.

Karakteristik campuran khususnya durabilitas aspal sangat tergantung pada karakteristik lapis tipis aspal.PadaPengujian ini, suatu sampel tipis dipanaskan. Kemudian diperiksa untuk meneliti adanya proses pengerasanatau proses pelapukanatau proses pelapukan material aspal.

(56)

Pengujian kehilangan berat ini, umumnya tidak terpisah dengan evaluasi karakteristik sebelum dan sesudah kehilangan berat yang dilihat adalah nilai penetrasi titik lembek dan daktalitas.Untuk itu sangat dianjurkan saat penyiapan sampel dibuat 2 buah sampel.

Untuk mendapatkan material aspal yang akan dipakai untuk campuran, diharapkan pengujian TFOT dan penurunan berat ini tidak terlalu besar, besarnya nilai penurunan berat ini tidak terlalu besar , selisih dari nilai penetrasi sebelum dan sesudah menunjukkan bahwa aspal tersebut peka terhadap cuaca dan suhu.Untuk menentuakn nilai kehilangan berat akibat pemanasan dapat menggunakan rumus Penurunan berat

Dimana : A = Berat sampel + cawan sebelum pemanasan B = Berat sampel + cawan sesudah pemanasan

4. PERALATAN a. Thermometer

b. Oven yang dilengkapi dengan :

• Pengatur suhu untuk memanasi sampai (180 + 1) 0 C • Pinggan logam berdiameter 25 cm

c. Cawan

d. Logam atau berbentuk silinder

e. Neraca analitik, dengan kapasitas (300 + 0,01) gram

5. BENDA UJI

a. Aduklah contoh minyak atau aspal serta panaskan bila perlu untuk mendapatkan campuran yang merata,

b. Tuangkan contoh kira – kira ( 50 ± 0,5) gram kedalam cawan dan setelah dingin, timbanglah dengan ketelitian 0,01 gram (A)

c. Benda uji yang diperiksa harus bebas air.

(57)

a. Letakkan benda uji di atas setelah oven mencapai suhu (163 ± 1)0_C,

b. Pasang lah thermometer pada duduk nya sehingga terletak pada jarak 1,9 cm dari pinggir pinggan dengan ujung 6 mm di atas pinggan,

c. Ambil lah benda uji dari oven setelah 5 jam sampai 5 jam 15 menit,

d. Dingin kan benda uji pada suhu ruang, kemudian timbang lah dengan ketelitian 0,01 gram (b).

7. HASIL PENGAMATAN

Dari hasil percobaan di dapat data sebagai berikut :

(gram) (gram) Cawan + Aspal 68,85 68,81 Cawan 12,38 12,38 Aspal _56,47 _56,43 Penuruna n Berat (%)

(gram) (gram) Cawan + Aspal 63,77 63,70 Cawan 12,79 12,79 Aspal 50,98 50,91 Penuruna n Berat (%)

(58)

• Penurunan berat (1) = x 100 % = 0,07 %

• Penurunan berat (2) = x 100 % = 0,13%



Persentase Penurunan Rata – Rata

B. Nilai penetrasi sebelum pengujian TFOT

PERCOBAAN 1 1 1 3 Rata-_rata

Berat Cawan (gram) Berat Cawan+Aspal (gram) Berat Aspal (gram) BENDA UJI I 78 7₀ 6₀ 72,33 BENDA UJI II 84 8₁ 7₅ 80 Benda Uji I :

(59)

= 72,33 50 < 72,33< 149 ( oke ) Benda Uji II :

= 80 50 < 80 < 149 ( oke )

Nilai penetrasi setelah pengujian TFOT PERCOBAAN 1 1 2 3 Rata-rata BENDA UJI I 60 59 57 58,66 BENDA UJI II 59 61 63 61 Rata-rata 59.83 Benda Uji I :

3

= 58,66 50 < 58,66< 149 ( oke )

Benda Uji II :

3

= 61 50 < 61 < 149 ( oke )

(60)

Nilai titik lembek sebelum pengujian TFOT

No.

Waktu

(detik) (mm)Jarak (mm)Jarak

1 0 50 50 2 120 100 100 3 180 150 150 4 240 200 200 5 300 250 250 6 360 300 300 7 420 350 350 8 480 400 400 9 540 450 450 10 600 500 500 11 660 550 550 12 720 600 600 13 780 650 650 14 840 700 700 15 900 750 750 16 960 800 800 17 1020 850 850 18 1080 900 900 19 1140 950 950 20 1200 1000 1000 21 1260 1050 1050 22 1320 1100 1100

(61)

No. Waktu (menit) Suhu (o_C) No. Waktu (menit) Suhu (o_C) 1 0 5 1 0 5 2 2,15 10 2 2,15 10 3 4,05 15 3 4,05 15 4 5,41 20 4 5,41 20 5 7,33 25 5 7,33 25 6 9,35 30 6 9,35 30 7 11,42 35 7 11,42 35 8 13,52 40 8 13,52 40 9 15,32 44 9 16,10 46

V. 44 o_C

VI. 46 o_C

Nilai titik lembek setelah pengujian TFOT

(62)

(menit) (o_C) _(menit) ₍o_C) 1 0 5 1 0 5 2 3,50 10 2 3,50 10 3 5,03 15 3 5,03 15 4 7,15 20 4 7,15 20 5 9,00 25 5 9,00 25 6 10,52 30 6 10,52 30 7 13,00 35 7 13,00 35 8 15,72 40 8 15,72 40 9 17,62 45 9 17,62 45 10 18,58 50 10 18,58 50 11 18,67 55 11 18,67 55

Temperatur pada saat bola menyentuh pelat dasar: I. 55 o_C

II. 55 o_C

(63)

Sebagai pengetesan untuk mengetahui seberapa besar penurunan berat minyak pada saat hotmix terkena cuaca extreme ( cuaca panas ).

9. KESIMPULAN Thermometer :

Berfungsi sebagai pengukur suhu pada bahan percobaan

OvenRTFOT :

Berfungsi sebagai alat uji coba pemanasan bitumen pada suhu ±163°C.

Cawan :

Sebagai wadah untuk

meletakkan bitumen cair _{Proses PemanasanBitumen :} Berfungsi untuk mencairkan bitumen yang telah menjadi keras

(64)

a. Dari hasil percobaan diperoleh Persentase Penurunan Berat dari aspal yang diuji adalah 0,13 %.

b. Hasil dari percobaan penetrasi sebelum TFOT 76,17 dan hasil penetrasi setelah TFOT 57,6. c. Hasil dari percobaan Daktalitas sebelum TFOT mencapai waktu 1320 detit pada jarak 1100

mm dan Hasil dari Daktalitas setelah TFOT mencapai waktu 1440 detit pada jarak 1200 mm. d. Hasil dari percobaan titik lembek pada sample 1 sebelum TFOT mencapai waktu 15,32 pada

suhu 440_{C dan sample 2 mencapai waktu 16,10 pada suhu 46}0_{C sedangkan Hasil dari}

percobaan titik lembek pada sample 1 setelah TFOT mencapai waktu 18,67 pada suhu 550_C

dan sample 2 mencapai waktu 18,67 pada suhu 550_C.

10. REFERENSI

a. Buku Pedoman Praktikum Jalan Raya Fakultas Teknik USU b. Laporan Praktikum Jalan Raya Fakultas Teknik USU

c. SNI – 03 – 2440 tentang metoda pengujian kehilangan berat aspal. d. SK SNI M-29-1990-F

(65)

ASPHALT FLASHPOINT TEST

KELOMPOK : I ( SATU ) DIKERJAKAN : 8 JULI 2013 GELOMBANG : II ( DUA ) DIPERIKSA : M. HAFIZH

TANGGAL :

PEMERIKSAAN DALAM O_C

Temperatur (⁰C) Waktu Keterangan

53 0 63 1.1 73 2.2 83 3.3 93 4.4 103 5.5 113 6.6 123 7.7 133 8.8 143 9.9 153 11 163 12.1 173 13.2 183 14.3 193 15.4 203 16.5 213 17.6 223 18.7 233 19.8 243 20.9 titik nyala 253 22 273 23.1 titik bakar