BAB IV HASIL ANALISA DAN DATA

Transkripsi

1 BAB IV HASIL ANALISA DAN DATA 4.1 Hasil dan Analisa Pengujian Aspal Aspal yang digunakan pada penelitian ini adalah aspal keras yang mempunyai nilai penetrasi 60/70, serat alam berupa sabut kelapa, Asbuton sebagai aspal alam. Penentuan kadar optimum aspal dan serat sabut kelapa yang diambil yaitu Aspal + serat sabut kelapa 0.3%. Rancang ulang pengujian kadar aspal optimum dan pengujian suhu pencampuran optimum asbuton dengan serat alam (sabut kelapa) di laboratorium Jalan Raya Universitas Mercu Buana meliputi uji Marshall Kadar Aspal Optimum, Marshall Immersion, dan pengujian wheel tracking di laboratorium Litbang Bandung. Suhu pencampuran optimum pada campuran aspal minyak dengan modifier asbuton dan serat alam sabut kelapa bertujuan untuk memudahkan saat pekerjaan pencampuran atau workability yang paling baik, yaitu saat aspal dan serat serta agregat dapat bercampur dengan baik. Dikarenakan aspal saat berpengaruh terhadap suhu, jika suhunya terlalu tinggi maka aspal akan mencair tetapi saat suhunya masih terlalu rendah maka aspal masih keras atau kaku. IV-1

2 4.2 Pengujian Marshal KAO Hasil Uji Marshall Kadar Aspal Optimum TABEL 4.1 PENGUJIAN MARSHALL Kalibrasi Proving Ring = lbf/divi si Isi Bend a Uji Bj Maksimu m VMA VIM VFB Nomor Benda Uji Kadar aspal Berat kering Berat SSD Berat dalam Air Berat Isi Bacaan Stabilitas Stabilitas x koreksi Flow MQ Rata - Rata Rata - Rata Rata - Rata Stabilita s x Proving Ring Kadar Aspal efektif IV-2

3 Rata - Rata Rata - Rata BJ Aspal = BJ Bulk Agregat = BJ Effektif Agregat = Absorpsi Aspal = IV-3

4 Contoh Perhitungan Kadar Aspal Optimum : A. Berat Jenis Maksimum 100 % Agregat BJ Effektif Agregat + % Aspal BJ Aspal 100 (100-5,5) 5,5% = 2,58 B. Persen rongga di dalam agregat (VMA) ( %aspal) berat isi BJ Bulk Agregat (100 5,5) 2,05 2,58 = 24,79 C. Persen rongga terhadap campuran (VIM) 100. berat isi Bj maksimum ,05 2,58 = 20,36 D. Persen rongga terisi aspal (VFB) (VMA - VIM) VMA (24,79 20,36) 24,79 = 99,82 IV-4

5 E. Stabilitas x koreksi Stabilitas x (stabilitas x bacaan proofing ring kalibrasi proving ring)x koreksi benda uji) 997,32 x 0,86 = 857,69 F. Marshall quotient Stabilitas Flow 857,69 4,10 = 209, Stabilitas Gambar 4.1 Grafik hubungan kadar Aspal vs Stabilitas Stabilitas campuran dalam pengujian marshall ditunjukan dengan pembacaan nilai stabilitas yang dikoreksi dengan angka tebal benda uji. Stabilitas merupakan kemampuan lapis perkerasan untuk IV-5

6 menahan deformasi akibat beban lalu lintas yang bekerja di atasnya, tanpa mengalami perubahan bentuk seperti gelombang dan alur. Nilai stabilitas dipengaruhi oleh gesekan antar butiran agregat (internal friction), penguncian antar butir agregat (interlooking) dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal (kohesi), disamping itu proses pemadatan, mutu agregat, dan kadar aspal juga berpengaruh. Besarnya stabilitas aspal beton tergantung dari kadar aspal,semakin besar kadar aspal maka semakin besar pula stabilitasnya hingga mencapai nilai optimum. Pada grafik 4.1 Hubungan kadar aspal dengan stabilitas terlihat mencapai optimum pada kadar aspal 5% selanjutnya mulai turun sampai dengan cenderung stabil pada kadar aspal 5.5 %, 6%, 6.5%, 7% Kelelehan Gambar 4.2 Grafik hubungan kadar Aspal vs Kelelehan Flow atau kelelehan menunjukkan besarnya penurunan atau deformasi yang terjadi pada lapis keras akibat menahan beban yang diterimanya. Penurunan atau deformasi yang terjadi erat IV-6

7 kaitannya dengan nilai karakteristik Marshall lainnya, seperti VFB (Vold Filled Bitumen), VIM (Void In Mix) dan stabilitasnya. Nilai flow dipengaruhi antara lain oleh gradasi agregat, kadar aspal dan proses pemadatan yang meliputi suhu pemadatan dan energi pemadatan.. Pada grafik 4.2 hubungan kadar aspal dengan kelelehan terlihat mengalami peningkatan, semakin besar kadar aspal maka semakin besar pula kelelehannya. Dan nilai kelelehan tertinggi terdapat pada kadar aspal 5,5% Marshall Quotient (MQ) Gambar 4.3 Grafik hubungan kadar Aspal vs Marshall Quotient Nilai Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil bagi antara stabilitas dengan kelelahan (flow) dan merupakan pendekatan terhadap tingkat kekakuan dan fleksibilitas campuran. Semakin besar nilai Marshall Quotient (QM) berarti campuran semakin kaku dan sebaliknya semakin kecil Marshall Quotient (QM) maka perkerasanya semakin lentur. Dari gambar 4.3 hubungan kadar IV-7

8 aspal dengan Marshall Quotient (MQ) diketahui mengalami penurunan. Dan campuran beton aspal yang memiliki nilai Marshall Quotient (MQ) optimum yaitu kadar aspal 5,5% dengan nilai kg/mm Voids In Mix (VIM) Gambar 4.4 Grafik hubungan kadar Aspal vs VIM VIM (Void In Mix) adalah banyaknya rongga dalam campuran yang dinyatakan dalam prosentase. Rongga udara yang terdapat dalam campuran diperlukan untuk tersedianya ruang gerak untuk unsur-unsur campuran sesuai dengan sifat elastisnya. Karena itu nilai VIM sangat menentukan karakteristik campuran. Nilai VIM (Void In Mix) dipengaruhi oleh gradasi agregat, kadar aspal dan density. Jika nilai VIM (Void In Mix) yang terlalu tinggi berkurangnya keawetan dari lapis keras karena rongga yang terlalu besar akan memudahkan masuknya air dan udara kedalam lapis perkerasan. Udara akan mengoksidasi aspal sehingga selimut aspal menjadi tipis IV-8

9 dan kohesi aspal menjadi berkurang. Dari gambar 4.4 diatas diperoleh nilai VIM yang mengalami penurunan, semakin besar kadar aspal yang digunakan maka semakin menurun nilai VIM nya Void In Mineral Agregate (VMA) Gambar 4.5 Grafik hubungan kadar Aspal vs VMA VMA (Void In Mineral Aggregate) adalah rongga udara yang ada diantara mineral agregat di dalam campuran beraspal panas yang sudah didapatkan termasuk ruang yang terisi aspal. VMA dinyatakan dalam prosentase dari campuran beraspal panas. VMA digunakan sebagai ruang untuk menampung aspal dan volume rongga udara yang diperlukan dalam campuran beraspal panas, besarnya nilai VMA dipengaruhi oleh kadar aspal, gradasi bahan susun, jumlah tumbukan dan temperatur pemadatan. Dari gambar 4.5 diatas diketahui bahwa nilai VMA mengalami peningkatan, semakin besar kadar aspal maka semakin besar juga nilai VMA. IV-9

10 Void Filled Bitumen (VFB) Gambar 4.6 Grafik hubungan kadar Aspal vs VFB VFB (Void Filled Bitumen), menyatakan prosestase rongga udara yang terisi aspal pada campuran yang telah mengalami pemadatan, Nilai VFB ini merupakan sifat kekedapan air dan udara, maupun sifat elastis campuran. Nilai VFB dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti: energi, suhu pemadatan, jenis dan kadar aspal, serta gradasi agregatnya. Nilai VFB yang semakin besar berarti semakin banyaknya rongga udara yang terisi aspal sehingga kekedapan campuran terhadap air dan udara akan semakin tinggi. Nilai VFB yang terlalu tinggi akan menyebabkan lapis perkerasan mudah mengalami bleeding atau naiknya aspal kepermukaan. Nilai VFB (Void Filled Bitumen) yang terlalu kecil akan menyebabkan kekedapan campuran terhadap air berkurang karena sedikit rongga yang terisi aspal. Dengan banyaknya rongga yang kosong, air dan udara akan mudah masuk kedalam lapis keras sehingga keawetan dari lapis keras akan berkurang. Dari gambar 4.6 diatas diketahui bahwa nilai VFB mengalami penigkatan, semakin besar kadar aspal maka semakin besar pula nilai VFB nya. IV-10

11 Analisa untuk mencari Kadar Aspal Optimum Tabel 4.2 Hasil Analisa untuk mencari Kadar Aspal Optimum Kadar aspal (%) Uraian Syarat 5 / X 5.5 / X 6 / X 6.5 / X 7 / X VIM X X X X X VFB > X X X X X VMA X X X X X Stabilitas > Flow > MQ X X Ket : =masuk, X=tidak masuk Dari tabel 4.2 diatas maka diperoleh nilai kadar aspal optimum sebesar 5.5%, dimana kadar aspal optimum tersebut akan digunakan untuk uji perendaman selama 24 jam. IV-11

12 4.3 Uji Immersion (Perendaman) perendaman 24 jam TABEL 4.3 PENGUJIAN IKS 24 jam Kalibrasi Proving Ring = Nomor Benda Uji a SUHU OPTIMUM ( 0 C) Berat kering Berat SSD Brt keranjang dlm air Berat dalam air F g h i j k l m n o p , , , Rata - Rata BJ Aspal = 1.13 BJ Bulk Agregat = BJ Effektif Agregat = Absorpsi Aspal = 3,239 TABEL 4.4 RESUME HASIL PERCOBAAN UJI MARSHALL UNTUK IKS BENDA UJI KADAR ASPAL (%) SUHU ( 0 C) DENSITY (GRAM/ CM 3 ) VMA (%) VIM (%) VFB (%) STABILITAS (KG) FLOW (MM) MQ (KG/MM) , Syarat - 75% - 85% 3% - 5% - > 670 > IV-12

13 4.3.2 Uji perendaman 30 menit Table 4.5 Pengujian IKS 30 menit Kalibrasi Proving Ring Nomor Benda Uji a b c d e f g h i j k l m n o p Rata - Rata BJ Aspal = 1.13 BJ Bulk Agregat = S1 S IKS 1 S1 2 x100% BJ Effektif Agregat = Absorpsi Aspal = IKS = (1 ( ) ) x 100% IKS = % IV-13

14 4.4 Pengujian Marshal KAO TABEL 4.6 PENGUJIAN MARSHALL SUHU PENCAMPURAN Kalibrasi Proving Ring = Nomor Benda Uji % Aspal SUHU ( 0 C) Berat kering Berat SSD Berat Dalam Air Isi Benda Uji Berat Isi Bj Maks VMA VIM VFB Bacaan Stabilitas Stabilitas Kalibrasi Stabilitas Koreksi Flow MQ Rata - Rata Rata - Rata Rata - Rata Rata - Rata Rata - Rata Rata - Rata Kadar Aspal BJ Aspal = 1.13 BJ Bulk Agregat = BJ Effektif Agregat = Absorpsi Aspal = IV-14

15 Contoh Perhitungan Kadar Aspal Optimum Marshall Pencampuran: A. Berat Jenis Maksimum 100 % Agregat BJ Effektif Agregat + % Aspal BJ Aspal 100 (100-5,5) 5,5% = 2,58 A. Persen rongga di dalam agregat (VMA) ( %aspal) berat isi BJ Bulk Agregat (100 5,5) 2,24 2,58 = 17,99 B. Persen rongga terhadap campuran (VIM) 100. berat isi Bj maksimum ,24 2,58 = 13,15 C. Persen rongga terisi aspal (VFB) (VMA - VIM) VMA (17,99 13,15) 17,99 = 99,73 IV-15

16 D. Stabilitas x koreksi Stabilitas x (stabilitas x bacaan proofing ring kalibrasi proving ring)x koreksi benda uji) 80386, x 0,86 = 868,31 E. Marshall quotient 868,31 6,10 = 142, Marshall Quotient (MQ) Gambar 4.7 Grafik hubungan kadar Aspal vs Marshall Quotient Nilai Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil bagi antara stabilitas dengan kelelahan (flow) dan merupakan pendekatan terhadap tingkat kekakuan dan fleksibilitas campuran. Semakin besar nilai Marshall Quotient (QM) berarti campuran semakin kaku dan sebaliknya semakin kecil IV-16

17 Marshall Quotient (QM) maka perkerasannya semakin lentur. Dari gambar 4.7 hubungan Suhu pencampuran dengan Marshall Quotient (MQ) diketahui cendrung mengalami penurunan pada suhu C dan kembali naik pada suhu selanjutnya. Dan campuran Suhu pencampuran beton aspal yang memiliki nilai Marshall Quotient (MQ) optimum yaitu pada suhu C. Di saat suhu inilah workability antara agregat,aspal dan serat yang paling ideal. Suhu pencampuran aspal panas tanpa tambahan BNA dan serat berkisar antara C C. Sehingga dengan penambahan BNA dan serat alam berupa sabut kelapa dapat menurunkan suhu pencampuran aspal panas pada umumnya. 4.5 Uji Wheel Tracking Mix Design Wheel Tracking a. Volume Benda Uji = 30cm x 30cm x 5cm = 4500 cm 3 b. T.Campuran = Volume x Density x Koreksi = 4500 cm 3 x 2.05 x 1.02 = gram c. Kadar Apal 5.5 % Kadar Apal = 5.5% x cm 3 = gram d. Berat Agregat = = gram IV-17

18 TABEL 4.7 Penentuan Berat Agregat Berdasarkan Gradasi Campuran SMA 0/11 Ukuran saringan Persen (%) Berat Agregat No (mm) Tertahan Komulatif (gram) 1" /4" /2" /8" No No N No No No Filler TOTAL TABEL 4.8 Berat Aspal Modifier Aspal berserat (75%) (gram) Asbuton (25%) Berat Apal Modifier Serat (0.3%) (gram) Aspal (99.7%) (gram) (gram) IV-18

19 TABEL 4.9 Data hasil pengujian Wheel Tracking WAKT U (MENIT PASSING JENIS BENDA UJI (AC WC) SATUAN ) 0 0 0,00 mm ,94 mm ,83 mm mm ,79 mm mm mm mm DO = Ren Awal 2,99 mm RD = Kecepatan Deformasi 0,0260 mm/menit DS = Dinamis Stabilitas lintasan/mm Gambar 4.8 Grafik Hasil Uji Wheel Tracking IV-19

20 Dari data didapat, dapat dilihat bahwa nilai dynamic stabilty (DS) adalah sebesar 1615,4 lintasan/mm, yang mempunyai arti bahwa terjadi deformasi 1 mm setiap kurang lebih 2032 lintasan dengan beban seberat 6,4 0,15 kg/cm 2 pada suhu 60 0 C. Maka dapat disimpulkan bahwa pada pengujian wheel tracking ini hasil yang didapat tidak memenuhi persyaratan yang ada, dikarenakan pada pengujian ini nilai dynamic stability (DS) kurang dari 2500 lintasan/mm. Salah satunya hal ini dapat diakibatkan dari gradasi agregat pada campuran tersebut. IV-20