BABIII
PEMERIKSAAN PENETRASI ASPAL
3.1 Dasar Teori
Aspal merupakan material utama dalam perkerasan jalan yang memiliki sifat viskoelastis dan sangat dipengaruhi oleh suhu. Salah satu parameter penting dalam karakterisasi aspal adalah nilai penetrasi, yaitu ukuran kedalaman penetrasi jarum standar ke dalam sampel aspal pada kondisi tertentu. Nilai ini memberikan informasi mengenai kekerasan aspal, yang berkaitan langsung dengan ketahanannya terhadap deformasi plastis pada suhu tinggi (Rahman et al., 2021).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Al-Sabaee et al. (2020), nilai penetrasi sangat dipengaruhi oleh sumber aspal, suhu pengujian, dan proses pemanasan. Penurunan suhu cenderung menghasilkan nilai penetrasi yang lebih rendah, menandakan aspal menjadi lebih keras. Studi lain oleh Choudhary dan Ranjan (2023) juga menunjukkan bahwa aspal murni dengan nilai penetrasi yang tinggi lebih rentan terhadap deformasi rutting, sehingga pemilihan grade aspal harus disesuaikan dengan kondisi iklim dan lalu lintas.
Aspal merupakan bahan pengikat agregat yang mutu dan jumlahnya sangat menentukan keberhasilan suatu campuran beraspal yang merupakan bahan jalan. Salah satu jenis pengujian dalam menentukan persyaratan mutu aspal adalah penetrasi aspal yang merupakan sifat rheologi aspal yaitu kekerasan aspal. Pembagian kekerasan dan kekenyalan aspal.
a. Aspal penetrasi 40/50 : bila jarum penetrasi benda pada range (40-50).
b. Aspal penetrasi 60/70 : bila jarum penetrasi benda pada range (60-70).
c. Aspal penetrasi 85/100 : bila jarum penetrasi benda pada range (85- 100).
d. Aspal penetrasi 120/150 : bila jarum penetrasi benda pada range (120- 150).
e. Aspal penetrasi 200/300 : bila jarum penetrasi benda pada range (200- 300).
Di Indonesia umumnya dipergunakan aspal semen dengan penetrasi 60/70 dan 85/100. Aspal dengan penetrasi 60/70 biasanya diaplikasikan untuk kasus jalan dengan volume lalu lintas, sedang atau tinggi dan cocok untuk daerah dengan cuaca iklim panas.
Dalam penelitian lain, Kumar et al. (2022) menjelaskan bahwa uji penetrasi sangat penting untuk menentukan klasifikasi aspal dalam sistem grading konvensional. Nilai penetrasi juga digunakan dalam korelasi terhadap viskositas dan titik lembek aspal. Selain itu, uji ini relatif mudah dilakukan dan menjadi standar dalam pengujian laboratorium aspal, sebagaimana dinyatakan dalam standar ASTM D5.
3.2 Maksud dan Tujuan
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan penetrasi bitumen keras atau lembek (solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum penetrasi ukuran tertentu,beban dan waktu tertentu kedalam bitumen pada suhu tertentu. Hasil pengujian ini selanjutnya dapat digunakan dalam hal pengendalian mutu aspal atau tar untuk keperluan pembangunan, peningkatan atau pemeliharaan jalan.
3.3 Lokasi Pelaksanaan
Dalam pelaksanaan pengujian berat jenis aspal dilakukan pada : Hari,Tanggal : Minggu, 02 Februari 2025
Lokasi : Laboratorium Teknik Sipil UNISNU, Kecamatan Tahunan Kabupaten Jepara.
GAMBAR 5.LOKASI PENGUJIAN MARSHALL
Sumber :www.google/maps.com/tahunanjepara. Diakses pukul : 21.00, 25 Feb 2025
3.4 Alat dan Bahan
Alat dan bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah:
1. Cawan (Berfungsi sebagai tempat pengambilan aspal)
2. Kertas (Berfungsi sebagai penutup aspal yang berada didalam cawan) 3. Thermometer (Berfungsi untuk pengukuran suhu aspal pada saat
dipanaskan)
4. Kompor Gas (Berfungsi untuk memanaskan aspal) 5. Korek Api (Berfungsi unutk menyalakan api) 6. Alat Pemantik (Berfungsi untuk mengatur nyala api)
7. Penjepit (Berfungsi sebagai alat untuk menjepit cawan atau termometer 8. Air (Berfungsi untuk mendinginkan suhu aspal supaya menjadi stabil) 9. Penetrometer (Berfungsi untuk mengukur penetrasi pada aspal yang
akan diuji)
10. Stopwatch (Berfungsi untuk mengukur waktu pada saat praktikum) 11. Tabung Gas (Berfungsi sebagai bahan bakar untuk menyalakan
kompor)
12. aspal yang di cairkan menggunakan kompor gas kemudian di cetak ke dalam tiga cetakan berbentuk ring, kemudian di dinginkan selama 60 menit.
3.5 Prosedur Pengujian
Persiapan benda uji, terdiri dari:
1. Pertama-tama siapkan alat dan bahan yang akan diperlukan;
2. Nyalakan stopwach untuk menghitung waktu mulai aspal dipanaskan hingga selesai;
3. Kemudian panaskan aspal yang berada dalam tangki besar secara perlahan-lahan serta aduklah hingga aspal menjadi cair;
4. Setelah aspal sudah mencair dan suhunya sudah mencapai 60 ºC, tuangkan aspal tersebut ke dalam 2 cawan yang sudah disediakan dengan hati-hati sampai mengisi ¾ bagian cawan;
5. Kemudian ke 2 cawan yang berisi aspal tersebut ditutup dengan kertas supaya tidak terkena debu;
6. Lalu di diamkan atau di dinginkan pada suhu ruang selama ± 1 jam;
7. Setelah itu masukkan kedalam bak perendam hingga suhunya turun dan sesuai dengan suhu yang telah ditetapkan (25ºC);
8. Setelah itu kedua cawan yang berisikan aspal dikeluarkan dari bak perendam;
9. Kemudian tempatkan cawan yang berisikan aspal di alat penetrometer dan nyalakan kembali stopwach untuk mengukur waktu pemeriksaan penetrasi;
10. Jarum diturunkan secara perlahan-lahan sehingga jarum menyentuh permukaan aspal. Kemudian Angka pada arloji diatur pada posisi 0, sehingga jarum petunjuk akan berhimpit;
11. Jarum diturunkan secara perlahan-lahan sehingga jarum menyentuh permukaan aspal. Kemudian Angka pada arloji diatur pada posisi 0, sehingga jarum petunjuk akan berhimpit;
12. Nyalakan power alat penetrasi tunggu 5 detik dan bacalah angka penetrasi yang berimpit dengan jarum;
13. Kemudian lepaskan jarum dari pemegang jarum dan aspal, lakukan penetrasi tes terhadap aspal yang sama sampai 3 titik pengamatan dengan titik pemeriksaan yang berbeda;
14. Lakukan pekerjaaan yang sama di atas untuk 2 sample aspal berikutnya.
15. Apabila telah beres ketiga aspal tersebut telah diuji, matikan stopwach kemudian catat data praktikum kedalam form data table
16. Setelah praktikum selesai rapihkan dan bereskan kembali peralatan yang telah digunakan
3.6 Spesifikasi
Menurut RSNI S-01-2003 dan Spesifikasi Umum Bina marga 2018 mengenai spesifikasi aspal keras berdasarkan penetrasi, yaitu :
TABEL 3.1PERSYARATAN ASPAL KERAS BERDASARKAN PENETRASI Jenis Pengujian Satuan Metode
Persyaratan
Pen 40 Pen 60 Pen 80 Pen 120 Pen 200 Penetrasi, 25 °C, 100 gr, 5
detik 0,01 mm SNI 06-2456-1991 40 - 59 60 - 79 80 - 99 120 - 150 200 – 300 Titik Lembek °C SNI 06-2434-1991 51 - 63 (50 - 58) (46 - 54) 120 - 150 200 –
Titik Nyala °C SNI 06-2433-1 991 Min. 200 Min. 200 Min. 225 218 177 Daktilitas, 25 °C cm SNI 06-2432-1 991 Min. 100 Min. 100 Min. 100 Min. 100 - Kelarutan dalam Trichlor
Ethylen % berat SNI 06-2438-1 991 Min. 99 Min. 99 Min. 99 Min. 99 Min.
99 Penurunan Berat (dengan
TFOT) % berat SNI 06-2441-1991 Maks. 0,8 Maks. 0,8 Maks. 1,0 Maks.
1,3
Maks.
1,3 Penetrasi setelah
penurunan berat % asli SNI 06-2456-1991 Min. 58 Min. 54 Min. 50 Min. 46 Min.
40 Daktilitas setelah
penurunan berat cm SNI 06-2432-1991 - Min. 50 Min. 75 Min. 100 Min.
100 Berat jenis t SNI 06-2488-1991 Min. 1,0 Min. 1,0 Min. 1,0 - -
Uji bintik
- Standar Naptha - Naptha Xylene
- Hephtane Xylene
- AASHTO T. 102 Negatif
Sumber : RSNI S-01-2003
3.7 Hasil Percobaan dan Analisis Data
Hasil pembacaan penetrasi rata-rata adalah tidak melebihi batas yang telah ditentukan sebagai berikut :
Rumus : Perhitungan Benda Uji I & II =
TABEL 3.2PERSYARATAN BATAS TOLERANSI PENETRASI ASPAL TP1 + TP2 + TP3
3
Hasil penetrasi 0-49 50-149 150-249 >200
Toleransi 2 4 6 8
Sumber : Laporan ASPHALT PENETRATION TEST
Apabila pembebanan antara masing – masing percobaan melebihi toleransi maka pemeriksaan harus diulang kembali. Hasil angka penetrasi dapat dilihat sebagai berikut :
TABEL 3.3HASIL PERCOBAAN PRAKTIKUM
PERCOBAAN Titik Dial
Awal Dial
Akhir Selisih Penetrasi
Rata-Rata Waktu (detik) BENDA UJI I 1 147 231 84
71,5
5
2 164 227 63 5
3 176 240 64 5
4 113 188 75 5
BENDA UJI II 1 122 192 70
65
5
2 128 193 65 5
3 125 188 63 5
4 168 230 62 5
BENDA UJI II 1 169 234 65
62,5
5
2 182 240 58 5
3 182 246 64 5
4 184 247 63 5
Sumber : Praktikum Perkerasan Jalan 2025, KELOMPOK 8
Benda Uji I :
Penetrasi rata- rata =
= 71,5 60 < 71,5 < 79 (OK)
Benda Uji II :
Penetrasi rata- rata =
= 65
60 < 65 < 79 (OK)
Benda Uji III :
Penetrasi rata- rata =
= 62,5
60 < 62,5 < 79 (OK)
Penetrasi rata-rata dua Benda Uji :
Penetrasi rata- rata =
= 66,3
60 < 66,3 < 79 (OK)
Maka aspal pada benda uji I dan benda uji II memenuhi syarat dan layak dipakai.
3.8 Kesimpulan
Dari hasil percobaan diperoleh untuk benda uji angka penetrasi rata- rata adalah 71,5 , 65 , dan 62,5. Aspal yang dipakai dalam percobaan memenuhi spesifikasi yang diberikan oleh pabrik (AC 60/70). Nilai penetrasi
84 + 63 + 64 + 75 4
70 +65 + 63 + 62 4
65 +58 + 64 + 63 4
71,5 + 65 + 62,5 3
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 71,5 , 65 , dan 62,5 . Hal ini aspal yang digunakan dalam keadaan baik.
3.9 Saran
Adapun saran yang dapat kami sampaikan yaitu:
1. Menambah proses pengujian dalam buku panduan.
2. Menambah wawasan mengenai materi yang akan diuji dengan melihat video dari Youtube dan membaca artikel mengenai penjelasan materi agar lebih memahami materi yang akan diuji.
3. Sebaiknya ketelitian dalam praktikum diutamakan, sehingga bisa mengurangi kesalahan dan praktikan diharapkan lebih cermat dan melakukan pengujian dengan peraturan dan prosedur yang ada dalam melakukan pengujian.
4. Membersihkan kembali peralatan yang digunakan saat pengujian.
5. Mendokumentasikan tiap step dan langkah-langkah pengujian.
3.10 Daftar Pustaka
Rahman, M., Hossain, M., & Tarefder, R. (2021). Characterization of asphalt binders using penetration and viscosity tests. Construction andBuilding Materials, 279, 122456.
Al-Sabaee, E., Hussain, M., & Ahmed, W. (2020). Effect of temperature and aging on penetration value of asphalt binder. International Journal of Pavement Engineering, 21(4), 453–461.
Kumar, A., Singh, D., & Mehta, M. (2022). Laboratory evaluation of asphalt properties using penetration and ring & ball tests. Journal of Materials in Civil Engineering, 34(1), 04021345.
ASTM International. (2020). ASTM D5 / D5M – 20: Standard test method for penetration of bituminous materials.
3.11 Lampiran
1. Lampiran Perhitungan Uji Pemeriksaan Penetrasi Aspal
KELOMPOK 8
PEMERIKSAAN PENETRASI ASPAL Tanggal : 20 Februari 2025
Tempat : Laboratorium Perkerasan Aspal Teknik Sipil UNISNU Jepara Tabel Hasil Percobaan Praktikum
PERCOBAAN Titik Dial
Awal Dial
Akhir Selisih Penetrasi
Rata-Rata Waktu (detik) BENDA UJI I 1 147 231 84
71,5
5
2 164 227 63 5
3 176 240 64 5
4 113 188 75 5
BENDA UJI II 1 122 192 70
65
5
2 128 193 65 5
3 125 188 63 5
4 168 230 62 5
BENDA UJI II 1 169 234 65
62,5
5
2 182 240 58 5
3 182 246 64 5
PRAKTIKUM PERKERASAN ASPAL PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA
JEPARA
4 184 247 63 5 Sumber : Praktikum Perkerasan Jalan 2025, KELOMPOK 8
3.12 Dokumentasi
Dokumentasi Proses Pemeriksaan Penetrasi Aspal
Proses Pemanasan Aspal Proses Penuangan Aspal ke Cawan
Proses Uji dengan Alat Laboratory Penetration Test
