penempatan
membran untuk aplikasi biosensing komposit dibuat dengan serat otomatis -
- Fu dkk.
Zhenyu Han, Shouzheng Sun, Yunzhong Bian Tian, Feng Zhan, Feng Han dkk.
Polidimetilsiloksan berpola Au
Sensor tekanan yang sangat sensitif menggunakan a parameter pemrosesan pada viskositas
Al.
Xinchuan Liu, Yihao Zhu, Md W Nomani dkk Analisis multiskala korelasi
-
Jalan Ramah Lingkungan
Desain Campuran Aspal Bergradasi Terbuka untuk
KERTAS • AKSES TERBUKA
Sains dan Teknik
Sensor tekanan mikro serat optik Fabry – Pérot berdasarkan struktur berkas- membran
Anda mungkin juga menyukainya
Seri Konferensi IOP: Materi
Ser.: Mater. Sains.bahasa Inggris
Konten ini diunduh dari alamat IP 125.164.96.47 pada 20/06/2024 pukul 07:13 2017 Konferensi IOP.
Mengutip artikel ini: Seorang Setyawandkk 176 012025
Lihat artikel online untuk pembaruan dan penyempurnaan.
Machine Translated by Google
Dengan bertambahnya jumlah penduduk, tentu diperlukan pembangunan infrastruktur jalan dan mencakup lebih banyak wilayah penggunaan lahan, sehingga mempersempit wilayah resapan air ke dalam tanah. Oleh karena itu, perlu adanya perbaikan konstruksi jalan yang lebih ramah lingkungan, dalam hal ini adalah dengan menggunakan aspal bergradasi terbuka. Aspal bergradasi terbuka merupakan campuran aspal dengan kandungan agregat halus yang rendah sehingga menghasilkan persentase rongga udara yang tinggi, sehingga diharapkan mampu menyerap air ke dalam tanah di bawahnya. Pengamatan ini menggunakan metode eksperimen laboratorium. Material yang digunakan adalah kerikil alam dan kerikil vulkanik, aspal penetrasi 60/70 dan bahan pengisi debu batu. Pengujian yang dilakukan terhadap sampel adalah uji Marshall, permeabilitas air jatuh, kuat tarik tidak langsung, dan kuat tekan bebas.
Kandungan aspal optimum untuk setiap jenis agregat ditemukan sebesar 2,95% untuk kerikil alam dan 4,65% untuk kerikil vulkanik. Porositas aspal bergradasi terbuka sebesar 26,52% untuk kerikil alam, sedangkan untuk kerikil vulkanik sebesar 22,31%. Permeabilitas vertikal dan horizontal kerikil alam masing-masing sebesar 1,25 cm/detik dan 0,92 cm/detik. Sedangkan untuk kerikil vulkanik masing-masing sebesar 1,43 cm/detik dan 1,10 cm/detik. Nilai kuat tarik tidak langsung (ITS) untuk kerikil alam sebesar 59,49 KPa sedangkan untuk kerikil vulkanik sebesar 74,84 KPa.
Nilai kuat tekan bebas (UCS) kerikil alam sebesar 1070,63 KPa, sedangkan kerikil vulkanik sebesar 1120,69 KPa.
Disimpulkan bahwa aspal berpori bergradasi terbuka hanya cocok untuk jalan dengan volume lalu lintas rendah dan memerlukan perbaikan agar dapat digunakan sebagai jalan standar.
Abstrak. Jalan merupakan infrastruktur penting untuk mendukung berbagai pembangunan perekonomian.
Kepada siapa setiap korespondensi harus ditujukan.
1
1. Perkenalan
Aspal berpori merupakan aspal yang kandungan agregat halusnya rendah sehingga memperoleh rongga udara yang tinggi sehingga mampu menyerap air [1]. Jenis pelapisan untuk aspal berpori ini caranya sangat inovatif, karena
memudahkan air mengalir ke perkerasan secara vertikal dan horizontal melalui pori-pori kapiler atau dengan menggunakan saluran samping sebagai sistem drainase. Bukti menunjukkan bahwa aspal porous sangat baik untuk meningkatkan keselamatan lalu lintas jalan pada kondisi cuaca yang sangat buruk seperti hujan lebat dan licin, mengurangi hydroplaning dan mempunyai ketahanan selip yang baik, sehingga pada kecepatan tinggi roda tidak mudah tergelincir. Ini juga
mengurangi kebisingan dan silau di malam hari.
Email: [email protected]
A Setyawan1 , Suryoto, A Sumarsono, S Widyastuti
Roadmate Research Group, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Solo 57126, Indonesia
Selain kelebihan dibandingkan aspal berpori, aspal ini juga mempunyai beberapa kelemahan. Aspal berpori mempunyai kekuatan atau kestabilan yang paling rendah dibandingkan dengan campuran aspal lainnya karena komposisi aspal berpori didominasi oleh agregat kasar sehingga menjadi rapuh. Namun, itu adalah sebuah
Jalan Ramah
Desain Campuran Aspal Bergradasi Terbuka untuk Ramah Lingkungan
(B) (A)
Gambar 1. (a). Kerikil Alam (b). Kerikil Vulkanik
Campuran aspal berpori dengan menggunakan gradasi seragam diharapkan dapat berfungsi sebagai drainase, anti slip, anti aquaplaning dan peredam kebisingan yang hanya dapat diperoleh melalui penggunaan gradasi seragam. Ia juga memiliki permeabilitas dan porositas yang tinggi serta mampu melewatkan air permukaan dengan cukup [3]. Jenis pengujian yang dilakukan terhadap campuran aspal dan aspal berpori yang digunakan adalah penetrasi, titik lembek, sifat marshall, porositas, kuat tarik tidak langsung, kuat tekan bebas, dan permeabilitas campuran.
2. Percobaan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar aspal optimum dan sifat-sifat campuran campuran aspal berpori bergradasi seragam mengandung kerikil alam dan kerikil vulkanik seperti kestabilan, porositas, permeabilitas, kuat tarik tidak langsung, dan kuat tekan bebas campuran aspal berpori. kemudian dibandingkan dengan aspal berpori konvensional.
penggunaan bahan dan metode yang ramah lingkungan dan tidak berdampak buruk terhadap lingkungan, seperti pencemaran atau penipisan sumber daya alam [2]. Dalam penelitian ini diteliti dua jenis aspal berpori, yang pertama aspal berpori menggunakan agregat kerikil alam, sedangkan yang kedua menggunakan kerikil vulkanik dari sisa pasir Merapi. Tujuan penggunaan agregat kerikil adalah untuk menghindari proses pecahnya batu besar sehingga tidak terjadi pencemaran udara dari proses di stone crusher. Penggunaan kerikil vulkanik ini diharapkan dapat memanfaatkan bahan limbah sisa pasir Merapi dan lebih ramah lingkungan.
Aspal atau bitumen merupakan cairan kental yang bersifat hidrokarbon, sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klorin. Aspal sebagai bahan pengikat pada perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastik. Aspal akan berbentuk padat pada suhu kamar dan menjadi cair jika dipanaskan. Filler merupakan agregat non plastis yang lolos saringan nomor 200. Filler menopang agregat kasar bersama dengan agregat halus dan bahan pengikat sehingga
membentuk kerangka campuran aspal. Sifat bahan pengisi bergantung pada beberapa faktor seperti ukuran butir, bentuk butir dan kepadatannya [5]. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu dilakukan dengan melakukan kegiatan uji coba untuk memperoleh data.
Agregat adalah butiran batu pecah, kerikil, pasir atau bahan galian lainnya, baik hasil alami maupun buatan (Pedoman Pelaksanaan Aspal Beton, SKBI Badan Jalan Raya -2.4.26.1987) [4].
Tujuan pertama dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar aspal optimum dan mengukur kestabilan, porositas, permeabilitas vertikal dan horizontal, UCS dan ITS pada aspal berpori yang menggunakan kerikil alam dan kerikil vulkanik. Kedua jenis agregat kerikil yang diamati dalam penelitian ini seperti disajikan pada Gambar 1.
Tahap persiapan, pada tahap ini semua bahan dan peralatan yang diperlukan dalam penelitian disiapkan terlebih dahulu agar percobaan dapat berjalan dengan lancar. Bahan yang perlu dipersiapkan adalah kerikil alam dan kerikil vulkanik, aspal penetrasi 60/70 dan bahan pengisi debu batu. Identifikasi agregat meliputi abrasi Los Angeles dan berat jenis agregat kasar dan halus. Lima belas spesimen kemudian diproduksi pada pukul lima
Penerbitan IOP Konferensi Internasional tentang Material Canggih untuk Masa Depan yang Lebih Baik 2016
Konferensi IOP. Seri: Sains dan Teknik Material 176 (2017) 012025 doi:10.1088/1757-899X/176/1/012025
2
Machine Translated by Google
150 cm Tabel 2. Pemeriksaan Karakteristik Aspal Penetrasi 60/70 Nilai Spesifikasi Sifat Aspal Properti
Gravitasi Spesifik Massal menit 25
3.3 Kadar Aspal Optimal Pada aspal
porus berbahan dasar kerikil alam (cobblestone) yang berasal dari tambang Kaliboto kabupaten Karanganyar diperoleh kadar aspal optimum sebesar 2,95%. Aspal porous berbahan dasar kerikil vulkanik memperoleh kadar aspal optimum sebesar 4,65%. Perbedaan kadar aspal antara kerikil alam dan kerikil vulkanik diduga disebabkan oleh tekstur dan adsorpsi kerikil tersebut. Kerikil alam memiliki tekstur permukaan yang halus dan tidak banyak menyerap aspal karena daya serapnya hanya 3,07% sehingga membutuhkan kadar aspal yang sedikit. Kerikil vulkanik mempunyai tekstur yang lebih kasar dan daya serap aspalnya banyak yaitu 3,60% sehingga memerlukan kadar aspal yang lebih tinggi.
79
-
Penetrasi, 100gr, 250oC, 5 detik
97,5%
- Titik Pelunakan, oC
96
variasi kadar aspal, tiga benda uji untuk setiap kadar aspal yang sama untuk memperoleh kadar aspal yang optimum.
Sebanyak 30 spesimen diproduksi dan diamati untuk kerikil alam dan kerikil vulkanik. Selanjutnya dilakukan Uji Marshall untuk mengetahui kadar aspal optimum. Benda uji dengan kadar aspal optimum kemudian diuji permeabilitas vertikal dan horizontal, uji Kuat Tarik Tidak Langsung, dan uji Kuat Tekan Bebas. Data yang diperoleh dari hasil tes dianalisis untuk mendapatkan kesimpulan sesuai tujuan penelitian.
Abrasi
Titik Terbakar, oC
67.5 58
-
343oC Bahan pengisi tersebut telah diperiksa di laboratorium dan memberikan nilai berat jenis sebesar 2,44 g/cc.
3.1 Sifat Agregat Pemeriksaan
agregat yang digunakan dilakukan di Laboratorium Bahan Jalan Raya Universitas Sebelas Maret Surakarta menurut NFPA 03-1969 - 1990 dan SNI 03 - 2417-1991[6]. Hasilnya disajikan pada Tabel 1.
Spesifikasi
Berat jenis Afinitas, %
Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Agregat Satuan Kerikil Alam Kerikil Vulkanik % 3.067 3.600 g/cc 2.280 2.208 g/cc
2.350 2.287 g/cc 2.451 2.398 % 26.18 43.96
%
Maks 3
3.2 Sifat Aspal Aspal yang
digunakan pada penelitian ini adalah aspal penetrasi 60/70. Pemeriksaan aspal dilakukan berdasarkan SNI 03-1737-1989 [7]. Hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2.
353oC
98
3.4 Stabilitas Sifat Marshall adalah
kemampuan campuran aspal dalam menahan deformasi akibat beban lalu lintas tanpa mengalami deformasi permanen.
Nilai kestabilan dipengaruhi oleh interlock agregat dan ikatannya
Minimal Maks
Adsorpsi
Gravitasi Spesifik SSD menit 2.5
Maks 40
60 Gravitasi Spesifik Nyata
> 95
Titik Nyala, oC
1,0395 gram/cc 48
200 200 100
1 95 Daktilitas, 25oC, 5 cm/menit
Afinitas Agregat 3. Hasil dan Pembahasan
97
48.5 -
-
Tabel 3. Sifat marshall dan volumetrik pada kadar aspal optimum Kerikil Vulkanik Alam
Aliran (mm)
Aliran adalah suatu perubahan wujud suatu campuran akibat adanya beban sampai batas keruntuhannya. Nilai aliran menunjukkan tingkat kelenturan atau kekakuan campuran. Aliran menunjukkan tingkat kelenturan yang tinggi, sehingga retakan yang timbul akibat pembebanan dapat dihindari. Sebaliknya aliran yang rendah menunjukkan tingkat kelenturan yang rendah dan lapisannya bersifat getas, sehingga rawan pecah akibat pemisahan antar butir partikel. Perbandingan aliran campuran aspal porous menggunakan kerikil dan kerikil dapat dilihat pada Tabel 3.
3.6 Sifat Permeabilitas Tujuan uji
permeabilitas adalah untuk menunjukkan kemampuan campuran aspal berpori dalam menyerap dan mengalirkan air.
Kedua jenis kerikil tersebut digunakan untuk mendapatkan permeabilitas vertikal dan horizontal. Permeabilitas aspal porous yang menggunakan agregat kerikil secara vertikal sebesar 1,25cm/detik dan horizontal sebesar 0,92cm/detik, sedangkan yang menggunakan agregat kerikil vulkanik diperoleh nilai permeabilitas vertikal sebesar 1,43 cm/detik dan horizontal 1,10cm/detik. Nilai tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan gradasi BVR pada penelitian sebelumnya oleh Agustina yang mempunyai nilai permeabilitas vertikal sebesar 0,40cm/detik dan horizontal 0,43 cm/detik [7]. Data yang disajikan pada Tabel 4 menunjukkan bahwa penggunaan agregat kerikil campuran aspal porous mempunyai permeabilitas yang lebih baik yaitu vertikal sebesar 1,43cm/detik dan horizontal sebesar 1,10cm/detik.
434.24 481,80
2,24 215,98
2,36 1,73 26,63
Berdasarkan Tabel 3, nilai aliran pengenal aspal porous dengan kerikil alam diperoleh nilai sebesar 2,24 mm.
MQ (Kg/mm) Sifat Marshall dan volumetrik
Porositas merupakan persentase pori atau rongga udara yang terdapat pada suatu campuran dan merupakan indikator utama pada suatu campuran aspal yang berpori karena pori – pori inilah yang akan menjadi jalannya air.
1.77
tidak ada
Perbandingan porositas antara kerikil alam dan kerikil vulkanik disajikan pada Tabel 3. Terlihat bahwa porositas campuran aspal berpori dengan menggunakan kerikil alam adalah sebesar 26,52% dibandingkan dengan penggunaan aspal berpori dengan kerikil vulkanik hanya sebesar 22,31%. Dari penelitian Agustina dengan menggunakan gradasi BVR (Blackwater Valley Route) diperoleh nilai porositas sebesar 30,91%, lebih tinggi dibandingkan gradasi seragam dengan agregat jenis kerikil. Hal ini dikarenakan nilai porositas diperoleh dari perbandingan densitas dan SGmix. Semakin tinggi SGmix, dengan densitas yang sama diperoleh porositas yang semakin kecil.
aspal dan agregat. Nilai stabilitas campuran aspal berpori menggunakan agregat kerikil adalah sebesar 481,80 kg. Aspal porus dengan menggunakan agregat kerikil sebesar 643,98 kg. Untuk nilai stabilitas campuran aspal berpori menggunakan kerikil dan agregat kerikil bergradasi seragam lebih besar dibandingkan dengan gradasi BVR (Blackwater Valley Route) pada penelitian Suwarno dengan nilai 434,24 kg [8].
Stabilitas (Kg)
30.91 BVR
3.94
Kerikil Gradasi
Porositas (%)
1,75g/cm3 . Sedangkan pada penelitian tahun 2006 dengan menggunakan gradasi BVR (Blackwater Valley Route) Agustina diperoleh nilai sebesar 1,77g/cm3 . Hal ini disebabkan karena perbandingan antara berat dan volume batu pecah lebih besar dibandingkan dengan agregat kerikil, maka gradasi juga mempengaruhi berat jenisnya [9].
3.5 Sifat Volumetrik Massa Jenis
adalah perbandingan antara berat dengan berdasarkan volume. Perbandingan massa jenis campuran aspal berpori dengan kerikil alam dan kerikil vulkanik disajikan pada Tabel 3. Terlihat nilai massa jenis yang diperoleh untuk aspal berpori dengan kerikil alam sebesar 1,73g/cm3 , untuk aspal berpori dengan kerikil vulkanik adalah sebesar 1,73g/cm3.
tidak ada
Sedangkan aspal porous dengan kerikil vulkanik diperoleh nilai sebesar 2,51 mm. Hal ini disebabkan kandungan aspal campuran aspal berpori yang menggunakan kerikil alam lebih banyak dibandingkan dengan kerikil vulkanik, sehingga campuran aspal berpori menjadi lebih elastis dan mampu mengikuti deformasi akibat beban. Dari penelitian yang dilakukan Suwarno dengan menggunakan gradasi BVR (Blackwater Valley Route) diperoleh nilai aliran sebesar 3,94 mm, lebih besar dibandingkan menggunakan aspal berpori bergradasi seragam [9].
Berat jenis
643,98 2,51 265,07
2,26 1,75 22,88 Kepadatan (g/cc)
Penerbitan IOP Konferensi Internasional tentang Material Canggih untuk Masa Depan yang Lebih Baik 2016
Konferensi IOP. Seri: Sains dan Teknik Material 176 (2017) 012025 doi:10.1088/1757-899X/176/1/012025
4
Machine Translated by Google
Permeabilitas, ITS dan UCS
Gradasi BVR Gambar 5. Contoh uji permeabilitas vertikal dan horizontal
Gambar 7. Percobaan setting Uji Kuat Tarik Tidak Langsung Tabel 4. Permeabilitas, Sifat ITS dan UCS Kerikil Vulkanik
0,4
Kekuatan Tarik Tidak Langsung (KPa)
Kerikil Alami 1,25 0,92 59,49 1070,63
Campuran aspal berpori dengan agregat kerikil berbentuk vertikal sebesar 1,25cm/detik dan horizontal sebesar 0,92cm/
detik. Penelitian Agustina dengan menggunakan gradasi BVR diperoleh nilai permeabilitas vertikal sebesar 0,40cm/
detik dan permeabilitas horizontal 0,43cm/detik, lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan agregat bergradasi seragam [4]. Hal ini disebabkan konektivitas pori-pori campuran aspal berpori yang menggunakan kerikil alam dan kerikil vulkanik saling berhubungan dengan baik, sehingga air dapat mengalir dengan baik. Tabel 4 menunjukkan resume hasil uji permeabilitas.
Kuat Tekan Tak Terkekang (KPa) Koefisien Permeabilitas Vertikal (cm/detik)
Properti
Koefisien Permeabilitas Horisontal (cm/detik)
2310.22
Pengujian ITS untuk mengetahui kuat tarik campuran aspal berpori. Gaya tarik dapat digunakan untuk mengevaluasi potensi terjadinya keretakan (fatigue) pada campuran aspal berpori. Nilai kuat tarik campuran aspal berpori yang menggunakan agregat kerikil sebesar 59,49 kPa, sedangkan yang menggunakan agregat kerikil sebesar 78,84 kPa.
Nilai ITS pada campuran aspal berpori bergradasi seragam mempunyai nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan gradasi BVR, hasil penelitian sebelumnya oleh Widianto memperoleh nilai ITS sebesar 394,96kPa [8].
Tabel 4 merangkum hasil pengujian ITS.
3.7 Kekuatan Tarik Tidak Langsung (ITS)
1,43 1,41 78,84 1120,69
0,43 394,96
Referensi [1]
Van Heystraeten, G. dan Moraux, C., 1990. Catatan Penelitian Transportasi, (1265).
Penggabungan aspal berpori kerikil bergradasi seragam tidak memenuhi spesifikasi perkerasan jalan karena mempunyai sifat kekuatan yang rendah, namun dapat digunakan sebagai perkerasan jalan dengan lalu lintas rendah.
[2] Ruiz, A., Alberola, R., Perez, F. dan Sanchez, B., 1990. Catatan Penelitian Transportasi, (1265).
[3] Dreelin, EA, Fowler, L., & Carroll, CR, 2006. Penelitian Air, 40(4), 799-805.
4. Kesimpulan
Adsorpsi agregat dan tekstur permukaan mempengaruhi kadar aspal optimum campuran. Kadar aspal optimum pada aspal berpori kerikil alam lebih rendah dibandingkan dengan aspal berpori kerikil vulkanik.
Sifat volumetrik: densitas, porositas dan permeabilitas aspal berpori kerikil bergradasi seragam lebih besar dibandingkan aspal berpori agregat batu pecah bergradasi baik, hal ini berdampak pada kemampuan aspal berpori dalam mengalirkan air permukaan dengan mudah. Namun, sifat kekuatan: stabilitas, kekuatan tarik dan kuat tekan aspal berpori kerikil bergradasi seragam lebih rendah dibandingkan dengan aspal berpori agregat batu pecah konvensional bergradasi baik.
Pengujian kuat tekan bertujuan untuk mengetahui kemampuan lapisan perkerasan dalam menahan beban lalu lintas secara vertikal. Kuat tekan dapat digunakan sebagai indikasi langsung untuk mengetahui seberapa besar beban yang ditangani oleh perkerasan. Nilai UCS aspal berpori kerikil alam sebesar 1070,63kPa, sedangkan yang menggunakan agregat kerikil vulkanik sebesar 1120,69kPa. Nilai UCS campuran aspal berpori gradasi seragam lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan gradasi BVR, hasil penelitian sebelumnya oleh Agustina memperoleh nilai ITS sebesar 394,96kPa seperti disajikan pada Tabel 4.
3.8 Kekuatan Tekan Tak Terbatas (UCS)
[4] Badan Jalan Raya Indonesia, 1987, Pedoman Pelaksanaan Pengerjaan Aspal Beton, SKBI Badan Jalan Raya Nomor 2.4.26-1987. Indonesia [5] Colwill, DM, Bowskill, GJ, Nicholls,
JC, & Daines, ME 1994. P. Transportasi
[6] Standar Nasional Indonesia, 1991, SNI 03 - 2417-1991, Indonesia [7] Standar Nasional Indonesia, 1989, SNI 03-1737-1989, Indonesia [8] Widhianto, B., Setyawan, A. dan Sarwono, D ., 2013. Matriks Teknik Sipil, 1(2).
[9] Widyastuti, S., Setyawan, A., & Sumarsono, A., 2013. Matriks Teknik Sipil, 1(2).
Catatan Penelitian, (1427), 13-21.
Konferensi IOP. Seri: Sains dan Teknik Material 176 (2017) 012025 doi:10.1088/1757-899X/176/1/012025
Konferensi Internasional tentang Material Canggih untuk Masa Depan yang Lebih Baik 2016 Penerbitan IOP
6
