BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Umum Penelitian ini keseluruhan pengujian dilakukan di Laboratorium Perkerasan Jalan Universitas Sebelas Maret Surakarta (UNS). Metode penelitian yang digunakan ialah metode experimen terhadap benda uji daspal yang dijadikan sebagai bahan pengikat lapisan aspal beton (laston) yang dibandingkan terhadap bahan pengikat lainnya yaitu aspal pertamina pen. 60/70 dan asbuton. Standar pengujian yang digunakan yaitu untuk pengujian Job mix design didasarkan pada SNI (Tata Cara Pelaksanaan Lapisan Beton LASTON untuk Jalan Raya) sedangkan untuk pengujian marshall menggunakan SNI (Metode Pengujian Campuran Aspal dengan Alat Marshall). Didalam penelitian ini pengujian pengujian yang dilakukan terdiri dari tiga tahap. Tahap I yang merupakan analisis sifat agregat campuran yang bertujuan untuk mengetahui sifat fisik terhadap agregat yang digunakan untuk pencampuran Laston. Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian agregat halus dan kasar yang menggunakan agregat dari PT Pancadarma. Tahap II yaitu pembuatan daspal dan job mix desain. Daspal yang dilakukan pengujian terdiri dari 4 type yang perbandingan antara damar dan serbuk bata yaitu A (300 gr damar : 300 gr serbuk bata : 145 gr Minyak goreng]), B (400 gr damar : 200 gr serbuk bata : 155 gr Minyak goreng]), C (450 gr damar : 150 gr serbuk bata : 170 gr Minyak goreng]) dan D (600 gr damar : 225 gr Minyak goreng). Daspal dibuat campuran antara damar dengan serbuk bata dalam satu wadah / tempat untuk setiap type perbandingan kemudian dimasak dengan menggunakan kompor gas seperti halnya memanaskan aspal yang sesuai dengan prosedur pemasakan daspal yang telah ditetapkan. Job mix design dilakukan sebelum pemasakan daspal untuk masing-masing type dengan menggunakan spesifikasi agregat VII yang berdasarkan SNI

2 1989 (Tata Cara Pelaksanaan Lapisan Beton LASTON untuk Jalan Raya) didesain sesuai dengan kadar aspal yang ditetapkan kemudian campuran daspal dengan berbagai type dipanaskan bersama dengan agregat hasil jobmix desain dan dipadatkan dengan menggunakan alat stamper manual setelah itu dilakukan uji volumetrik dari masing-masing sampel pengujian. Tahap III yaitu melakukan pengujian Marshall Test, tujuan dari pengujian ini untuk mendapatkan nilai stabilitas dan kelelehan ( flow) dari lapisan aspal beton dengan bahan pengikat daspal berdasarkan SNI (Metode Pengujian Campuran Aspal dengan Alat Marshall). Tahap terakhir yaitu melakukan pengolahan data dari hasil pengujian yang dilakukan. Berdasarkan pada hasil pengujian volumetrik yaitu kepadatan (density), Porositas dan hasil pengujian Marshall Test stabilitas, flow kemudian dihitung untuk mendapatkan nilai Kadar Daspal Optimum (KAO). Kadar daspal optimum inilah yang nantinya akan menjadi patokan dalam pelaksanaan dilapangan dalam mencampur agregat dengan daspal. Ketiga tahapan tersebut yang menjadi patokan ataupun dasar dalam pelaksanaan penelitian ini. Setiap tahapan dilakukan secara teliti dan prosedural untuk mendapatkan hasil sesuai dengan maksud dan tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini. Selain prosedur pelaksanaan faktor lain yang perlu dipertimbangkan ialah faktor error lainnya baik berupa alat, bahan maupun ketelitian (human error) dari peneliti itu sendiri. Untuk mempermudah proses pelaksanaan maka dibuat diagram alir (flow chart) dari tahapan diatas. Adapun tahapan pelaksanaan penelitian ini secara garis besar dapat dilihat pada Gambar 3.3 hal Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data yang digunakan pada penelitian ini dengan menggunakan metode eksperimental terhadap benda uji yang dilaksanakan dan diuji di laboratorium Perkerasan Jalan Universitas Sebelas Maret (UNS). Data yang digunakan pada penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder. 27

3 3.2.1 Data Primer Data primer adalah data yang dikumpulkan langsung pada serangkaian kegiatan pengujian yang dilakukan sendiri yang mengacu berdasarkan petunjuk manual yang ada, misalnya dengan pengadakan penelitian / pengujian secara langsung. Adapun data yang termasuk dalam data primer dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. Data analisis sifat fisik agregat. 2. Data pengujian Marshall Properties terhadap Daspal Data Sekunder Data primer adalah data yang diperoleh secara tidak langsung. Data ini diperoleh dari peneliti atau sumber lain. Dalam banyak hal peneliti harus menerima data sekunder menurut apa adanya. Adapun data yang termasuk dalam data sekunder dalam penelitian ini sebagai berikut : 1. Data pengujian Marshall Properties terhadap aspal penetrasi 60/70 2. Data pengujian Marshall Properties terhadap asbuton Retona Blend Bahan Penelitian Secara garis besar bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian evaluasi karakteristik marshall daspal pada lapisan perkerasan terdiri dari lima material yang digunakan. Damar, serbuk bata dan minyak goreng yang merupakan campuran daspal yang nantinya akan digunakan sebagai bahan pengganti aspal pentrasi 60/70 dan asbuton retona blend 55 yang akan dipanaskan dengan minyak goreng bekas yang berfungsi sebagai bahan pelebur / pengikat kedua campuran tersebut. Agregat kasar dan agregat halus digunakan sebagai gradasi campuran jobmix desain daspal Adapun bahan-bahan serta sumber pengambilannya yang digunakan pada penelitian evaluasi karakteristik marshall daspal yaitu : 28

4 a. Getah damar Getah damar yang digunakan merupakan getah damar bungkusan yang sering digunakan oleh para pengrajin perak untuk membuat bantalan perak. Getah damar disini digunakan sebagai bahan utama campuran daspal yang dikombinasikan dengan serbuk bata sesuai perbandingan yang telah ditentukan untuk dijadikan daspal. b. Serbuk bata Serbuk bata di peroleh dari pembongkaran / renovasi rumah di Singosaren, Bantul-Yogyakarta yang kemudian dihaluskan dan diambil mineral butiran halus dengan menggunakan proses sedimentasi air. Tujuan dari menggunakan bata renovasi ialah sebagai pemanfaatkan limbah bekas (recycle). Serbuk bata dicampur dengan damar sesuai dengan perbandingan yang telah ditentukan untuk dijadikan daspal. c. Minyak goreng Minyak goreng yang digunakan ialah minyak goreng kualitas rendah yang tidak bermerk dibeli di Pasar Gedhe, Surakarta. Minyak goreng pada penelitian ini digunakan sebagai bahan pengikat damar dan serbuk bata. Penggunaan minyak kualitas rendah sebagai bentuk pengurangan limbah (recycle) d. Agregat kasar Agregat kasar yang digunakan yaitu agregat dari PT. Pancadarma yang merupakan kontraktor jalan yang ada di Surakarta. Tujuan dari penggunaan agregat kasar dari PT. Pancadarma ialah menyesuaikan agregat yang sering digunakan pada proyek jalan di Surakarta dan sekitarnya. e. Agregat halus Agregat halus yang digunakan juga berasal dari PT. Pancadarma yang merupakan kontraktor jalan yang ada di Surakarta. Tujuan dari penggunaan agregat halus dari PT. Pancadarma ialah menyesuaikan 29

5 agregat yang sering digunakan pada proyek jalan di Surakarta dan sekitarnya. f. Filler (Bahan Pengisi) Filler (bahan pengisi) yang digunakan juga berasal dari PT. Pancadarma yang merupakan kontraktor jalan yang ada di Surakarta. Tujuan dari penggunaan filler (bahan pengisi) dari PT. Pancadarma ialah menyesuaikan filler (bahan pengisi) yang sering digunakan pada proyek jalan di Surakarta dan sekitarnya. 3.4 Peralatan Pengujian Peralatan pengujian yang digunakan pada penelitian ini keseluruhannya tersedia di Laboratorium Perkerasan Jalan Universitas Sebelas Maret Surakarta (UNS). Penggunaan alat pengujian tidak boleh sembarang pemakaian terdapat prosedur dan tatacara dalam pemakaiannya. Di Indonesia standart pengujian dan alat sudah diatur dalam Standart Nasional Indonesia (SNI) untuk berbagai pengujian jalan Peralatan Pengujian Berat Jenis agreagat Setiap jenis agregat pasti memiliki berat jenis agregat yang berbedabeda bergantung pada bentuk dan material penyusun agregat tersebut. Untuk mengetahui berat jenis suatu agregat maka dilakukan pengujian sekala laboratorium. Peralatan dan prosedur pelaksanaan yang digunakan untuk pengujian berat jenis agregat halus SNI 1970:2008 (Metode Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus) dan agregat kasar SNI 1969:2008 (Metode Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar) Peralatan Jobmix design Pada saat melakukan jobmix desain penggunaan timbangan yang memiliki ketelitian yang tinggi dibutuhkan untuk mendapatkan campuran yang dibutuhkan. Hal ini nantinya yang akan berkaitan dengan kepadatan ( density), porositas dan stabilitas dari campuran 30

6 tersebut. Rangkaian kegiatan selanjutnya yang dilakukan ialah pemadatan dengan menggunakan alat stamper. Peralatan dan prosedur pelaksanaan yang digunakan dalam jobmix desain sudah diatur dalam SNI (Tata Cara Pelaksanaan Lapisan Beton LASTON untuk Jalan Raya) Peralatan Marshall Test Pengujian marshall test ini hasil output yang diperoleh yaitu dial stabilitas dan dial flow. Untuk mendapatkan nilai stabilitas dan flow angka dial harus dikalikan dengan faktor kalibrasi alat itu sendiri. Kalibrasi setiap alat marshall test pasti berbeda-beda untuk itu dibutuh sertifikat kalibrasi alat yang sesuai dengan alat marshall test yang digunakan yang nantinya akan digunakan sebagai faktor pengali dial. Peralatan dan prosedur pelaksanaan yang digunakan dalam jobmix desain sudah diatur dalam SNI (Metode Pengujian Campuran Aspal dengan Alat Marshall). 3.5 Jumlah Sampel Benda Uji Adapun jumlah sampel pengujian yang direncanakan dapat dilihat pada rincian tabel 3.1 Tabel 3.1 Jumlah Sampel Pada Pengujian Laston Dengan Bahan Pengikat Daspal Laston dengan bahan pengikat Daspal Sampel Tingkat kenaikan Type Jlh sampel Total kadar A B C D Keterangan : A = Damar : Serbuk bata : Minyak goreng (300 gr : 300 gr : 145 gr) B = Damar : Serbuk bata : Minyak goreng (400 gr : 200 gr : 155 gr) C = Damar : Serbuk bata : Minyak goreng (450 gr : 150 gr : 170 gr) D = Damar : Minyak goreng( 600 gr : 225 gr) 31

7 3.6 Pemeriksaan Bahan Pemeriksaan Agregat Adapun pemeriksaan agregat yang dilakukan laboratorium Perkerasan Jalan Universitas Sebelas Maret (UNS) antara lain: 1. Pemeriksaan berat jenis agregat kasar 2. Pemeriksaan berat jenis agregat halus 3. Pemeriksaan penyerapan agregat kasar 4. Pemeriksaan penyerapan agregat halus Pemeriksaan Daspal Adapun pemeriksaan daspal menggunakan data sekunder penelitian Studi Karakteristik dan Gugus Fungsi Senyawa Daspal Penetration Grade 60 Dibandingkan dengan Aspal Pertamina Penetration Grade 60 dan Asbuton oleh (Nasution, 2015). 3.7 Prosedur Perencanaan Penelitian Dalam penelitian ini dibagi dalam 3 tahapan yang setiap bagiannya memegang peranan masing-masing dalm mendukung proses pelaksanaanya. Taham I mengenai pemeriksaan sifat fisik suatu agregat. Tahap ke II mengenai proses jobmix desain dan prosedur pemasakan daspal. Dan yang terakhir tahap III mengenai pengujian marshall test Tahap I Penentuan sifat fisik agregat ini dilakukan untuk mengetahui berat jenis agreagat halus dan agregat kasar. Data hasil pengujian agregat ini nantinya digunakan perhitungan pada pengujian marshall test. Datadata yang di peroleh dari pengujian ini antara lain: a. Berat jenis (bulk specific gravity) b. Berat jenis kering permukaan jenuh (SSD) c. Berat jenis semu (apparent specific gravity) d. Penyerapan Untuk prosedur pelaksanaan pengujian berat jenis agragat halus menggunakan SNI 1970:2008 (Metode Pengujian Berat Jenis dan 32

8 Penyerapan Air Agregat Halus) dan agregat kasar menggunakan SNI (Metode Pengujian Campuran Aspal dengan Alat Marshall) Tahap II Pada tahap kedua yakni pembuatan material daspal dan jobmix design. Pada pembuatan jobmix desain hal pertama yang dilakukan ialah penentuan spesifikasi agregat. Di dalam SNI (Tata Cara Pelaksanaan Lapisan Beton LASTON untuk Jalan Raya) terdapat 11 spec agregat didalamnya. Penelitian ini menggunakan agregat dengan spec VII disebabkan karena sebahagian besar jalan menggunakan spesifikasi ini. Adapun agregat spec VII dapat dilihat pada tabel 3.2. Pembuatan jobmix desain berdasarkan pada peningkatan kadar daspal pada masing-masing sampel pengujian. Berat 1 sampel pengujian sebesar 1100 gram. Tabel 3.2. Tabel Spesifikasi Agregat Spec VII No. Saringan Batas Gradasi (%) Nilai Tengah (in) Ats Bwh (%) 3/4" /2" # # # # # # (Sumber: SNI ) Hal kedua pada tahap pertama yang dilakukan ialah pembuatan daspal. Daspal terdiri dari tiga komponen material antara lain damar, serbuk bata dan minyak goreng kualitas rendah. Minyak goreng digunakan sebagai peleburan damar dengan serbuk bata. Pada proses pembuatan daspal sendiri mempunyai tahapan yang dilakkan untuk mendapatkan 33

9 hasil yang ingin dicapai. Tingkat kehati-hatian dalam proses pemasakan daspal penting disebabkan apabila daspal keciprat kebagian tubuh pada saat panas akan menyebabkan kulit terbakar dan gatalgatal. Adapun proses pemasakan 3 material (damar, serbuk bata dan minyak goreng bekas) tersebut menjadi daspal ialah sebagai berikut: a. Persiapkan kompor, wajan yang agak tebal dan sutil besi. Pastikan wajan dan sutil dalam keadaan kering. Apabila wajan dan sutil masih dalam kondisi basah, air yang terdapat pada benda tersebut akan memicu cipratan daspal panas pada saat proses pemasakan dan jika mengenai kulit akan terbakar dan gatal-gatal. Pemakaian sarung tangan sangat disarankan untuk antisipasinya. b. Persiapkan damar dan serbuk bata sesuai dengan perbandingan dan takaran rencana. Campur dengan rata damar dan serbuk bata sebelum dimasukkan kedalam wajan untuk dimasak. Buang kotoran yang terdapat dalam serbuk bata dan damar. Pastikan semua dalam keadaan kering dan bersih. c. Persiapkan minyak goreng kalitas rendah sesuai dengan takaran rencana. Minyak goreng ini didapatkan dari pasar-pasar d. Letakkan wajan diatas kompor kemudian masukkan campuran damar dan serbuk bata kedalam wajan kemudian nyalakan kompor dengan nyala api standart. e. Masukkan minyak goreng kedalam campuran damar dan serbuk bata antara lain: 1/3 takaran minyak goreng rencana pada saat awal memulai memasak. Aduk hingga merata sampai campuran antara damar dan serbuk bata mulai menggumpal. 1/3 takaran minyak goreng rencana pada saat campuran damar dan serbuk bata menggumpal. Aduk kembali hingga campuran damar dan serbuk bata mencair. 34

10 1/3 takaran minyak goreng rencana pada saat campuran damar dan serbuk bata sudah mencair. Aduk hingga campuran tidak terlihat gumpalan. f. Hentikan pemasakan campuran damar dan serbuk bata pada suhu 200 o C. Dan daspal telah selesai diolah. Lakukan hal yang sama untuk keempat type dan jumlah perbandingan daspal dapat dilihat pada tabel 3.2 Adapun diagram alir ( flow chart) pembuatan benda uji lapisan aspal beton (laston) dengan bahan pengikat daspal dapat dilihat pada gambar 3.1 hal Tahap III Tahap III yaitu tahapan pengujian Marshall Test. Metode Marshall di temukan oleh Bruce Marshall dan telah di standarisasi oleh ASTM ataupun AASHTO. Tujuan Pemeriksaan campuran daspal dengan alat marshall untuk menentukan nilai stabilitas dan kelelehan ( flow) dari campuran. Nilai stabilitas adalah jumlah muatan yang dibutuhkan untuk menghancurkan campuran aspal (kemampuan ketahanan un tuk menerima beban sampai kelelehan plastis) yang dinyatakan dalam kg atau pound. Nilai flow (kelelehan plastis) adalah keadaan perubahan bentuk dari bahan contoh sampai batas leleh yang dinyatakan dalam mm. Alat marshall merupakan alat tekan dengan dilengkapi proving ring (cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) digunakan untuk mengukur nilai stabilitas dan flowmeter digunakan untuk mengukur kelelehan plastis (flow). Pengujian dilakukan dengan cara menjalankan mesin penekan marshall dengan kecepatan 51 mm ( 2 in) per menit sampai keruntuhan pada benda uji terjadi. Adapun diagram alir ( flow chart) dari pengujian 35

11 sesuai dengan SNI (Metode Pengujian Campuran Aspal dengan Alat Marshall) pada gambar 3.2 hal Analisis Data Berdasarkan hasil dari berbagai pengujian volumetrik dan marshall test terhadap lapisan aspal beton (laston) dengan bahan pengikat daspal kemuian dilakukan analisis korelasi (R) dan analisis determinasi ( R 2 ) terhadap persamaan yang diperoleh yang merupakan penggambaran prilaku dari hasil pengujian. Analisis korelasi digunakan unuk mengetahui seberapa besar hubungan yang terjadi antara dua variabel yang disimbolkan dengan huruf R. Nilai R sendiri berkisar antara 0 sampai dengan 1. Apabila di dapatkan nilai R=1 berarti hubungan kedua variabel kuat begitu juga sebaliknya apabila didapatkan nilai R=0 berarti kedua variabel memiliki hubungan yang lemah. Analisis determinasi digunakan unuk mengetahui seberapa besar presentase sumbangan pengaruh yang diberikan terhadap kedua variabel yang disimbolkan dengan huruf R 2. Nilai R 2 sendiri berkisar antara 0 sampai dengan 1. Apabila di dapatkan nilai R=1 berarti 100 % memiliki sumbangan pengaruh yang diberikan kepada kedua variabel tersebut. begitu juga sebaliknya apabila didapatkan nilai R=0 berarti 0 % tidak memiliki sumbangan pengaruh yang diberikan kepada kedua variabel 36

12 Mulai Penyaringan Agregat kasar dan halus berdasarkan Spesifikasi Spec 7 Menimbang agregat untuk 1 mould (kumulatif) Memasukkan campuran agregat dan memanaskan hingga suhu C Memanaskan daspal C Menimbang dan menuang daspal Memanaskan dan mencampur daspal + agregat pada suhu C Melapisi dasar mould dengan kertas Menuangkan dalam mould pada suhu C Menusuk nusuk campuran agregat yang ada di dalam mould dengan spatula Melapisi kembali mould yang telah berisi campuran agregat dengan kertas Memadatkan dengan compactor pada kedua sisi masing-masing 75 kali Mendinginkan benda uji Mengeluarkan benda uji dari mould dengan dongkrak hidrolis Menamai benda uji Selesai Gambar 3.1. Flow Chart Pembuatan Benda Uji Laston Dengan Bahan Pengikat Daspal 37

13 MULAI Benda uji (hasil percobaan job mix) Mengukur ketebalan benda Menimbang berat benda uji Merendam selama 24 jam, suhu ruang Mengeluarkan benda uji dari air Menimbang benda uji dalam keadaan jenuh Menimbang dalam air Memasukkan benda uji dalam waterbath, dengan suhu 60 o C selama 30 menit Mengambil benda uji dari waterbath dan memasang pada segmen bawah kepala penekan. Kemudian memasang segmen atas dan meletakkan keseluruhannya pada mesin uji marshall. Menjalankan mesin dengan kecepatan 50 mm/menit Mencatat flow dan stabilitas Mengulangi langkah keja pada benda SELESAI uji lainnya. Selesai Gambar 3.2. Flow Chart Pengujian Marshall Test 38

14 Mulai TAHAP I Analisis Sifat fisik agregat TAHAP I Penentuan Spesifikasi agregat dan job mix TAHAP II Pembuatan Daspal TAHAP II Pembuatan Benda Uji Laston Bahan Pengikat Daspal (stamper) Pengujian Volumetrik & Test Marshall Pengolahan Data Data Sekunder Data Primer Laston Dengan Bahan Pengikat Aspal pen 60/70 & Asbuton Retona Blen 55 Laston Dengan Bahan Pengikat Daspal TAHAP III TAHAP III Penarikan Kesimpulan Selesai Gambar 3.3. Flow Chart Pelaksanaan Penelitian. 39