BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 PERSIAPAN PENELITIAN Sebelum melakukan penelitian ini, banyak hal yang perlu diperhatikan sebagai persiapan dalam melakukan penelitian ini. Tujuannya agar memperkecil (meminimalisir) kesalahan dalam pengerjaan dari awal hingga akhir. Metode penelitian disusun untuk memberikan kemudahan dalam pelaksanaan sebuah penelitian sehingga berjalan lebih tepat efektif dan efisien. Tahapan prosedur pelaksanaan ini tergambar dalam suatu bagan alir metode penelitian. Penelitian dilakukan di Laboratorium Jalan Raya Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, dan AMP PT. Karya Murni Perkasa Patumbak. Spesifikasi bahan baku penelitian yang meliputi aspal, agregat kasar, agregat halus, filler, dan aditif adalah : Aspal pen 60/70 Agregat halus Tipe : abu batu Ukuran : 0,075 mm 4,75 mm Berat jenis : minimum 2500 kg/m 3 Agregat kasar Tipe : batu pecah (split) Ukuran : maksimum 25,4 mm (1 inch) Berat jenis : minimum 2500 kg/m 3

2 Filler berupa Semen Portland Aditif berupa zeolit yang diambil dari daerah Tasikmalaya dan sudah diaktivasi dengan metode kimia di Laboratorium milik PUSJATAN dengan kadar air sebanyak 19,8%, luas permukaan 8,3528 m 2, jari-jari pori 16,2350 Ȧ dan absorpsi 13,250 ml/g Persiapan Bahan Agregat Bahan-bahan yang dipakai berupa, agregat yang diambil dari stok agregat di AMP PT. Karya Murni Perkasa Patumbak. Tahap yang pertama dilakukan adalah pemeriksaan properties agregat yang akan digunakan. Semua pengujian sesuai dengan standart pengujian bahan modul praktikum jalan raya Departemen Teknik Sipil USU yang mengacu pada SNI (Standart Nasional Indonesia) dan ASTM (American Society For Testing Material). Beberapa pengujian yang dilakukan terhadap agregat kasar, meliputi: a. Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan. b. Abrasi dengan mesin Los Angeles. c. Kelekatan agregat terhadap aspal. d. Butir pecah pada agregat kasar. e. Partikel pipih dan lonjong. f. Material lolos ayakan No.200 Aspal/Bitumen Untuk pengujian bahan bitumen atau aspal, pada penelitian ini digunakan aspal penetrasi 60/70 yang berasal dari Iran dan didapat dari PT. Karya Murni Perkasa Patumbak.

3 Pemeriksaan sifat fisik aspal yang dilakukan antara lain: a. Pemeriksaan penetrasi aspal (25 C) b. Pemeriksaan titik lembek ( C) c. Pemeriksaan titik nyala dan titik bakar ( C) d. Pemeriksaan viskositas dinamis 60 C e. Pemeriksaan viskositas kinematis 135 C f. Pemeriksaan kelarutan aspal dalam karbon tetraklorida (CCL4) g. Pemeriksaan daktalitas (25 C), cm h. Pemeriksaan berat jenis bitumen i. Pemeriksaan partikel yang lebih halus dari 150 micron (µm) Zeolit Zeolit yang digunakan diperoleh dari PUSJATAN di Bandung. Zeolit diambil dari daerah Tasikmalaya, Jawa Barat dan sudah diproses di pabrik, lalu kemudian diaktivasi terlebih dahulu dengan metode kimia di Laboratorium milik PUSJATAN. Untuk zeolit sendiri, pengujian yang dilakukan hanya berupa pengujian gradasi saringan dan juga kandungan kadar air. 3.2 Pembuatan Benda Uji Prosedur pembuatan dan pengujian campuran beraspal dengan menggunakan pedoman Dirjen Bina Marga ( 2010 ) revisi 3.

4 3.2.1 Penentuan Kadar Aspal Optimum ( KAO ) Pembuatan sampel atau briket campuran beraspal untuk mencari kadar aspal optimum, dengan mengikuti tahap tahap berikut: Pembuatan design mix formula. Langkah pertama yang dilakukan dalam tahap ini adalah menentukan Pb, yaitu kadar aspal yang digunakan sebagai perkiraan awal kadar aspal rancangan yang dapat dinyatakan dalam persamaan berikut : Pb = 0,035 ( % CA ) + 0,045 ( % FA ) + 0,18 ( % filler ) + konstanta Dimana : Pb : % kadar aspal semen minimum CA : agregat kasar tertahan saringan No.8 (100% - % lolos saringan No.8) FA : agregat halus lolos saringan No.8 dan tertahan saringan No.200 ( % lolos saringan No.8 - % lolos saringan No.200 ) Filler : agregat halus lolos saringan No.200 Setelah didapa nilai Pb, diambil 5 kadar aspal yang ditentukan dengan nilai Pb sebagai nilai tengah, kemudian diambil 4 kadar aspal berbeda lainnya ( yaitu ± 0,5 % ) dengan ketentuan : Pb 1%, Pb 0,5 %, Pb, Pb + 0,5 %, Pb + 1 %. Setelah didapat 5 kadar aspal, maka dibuatlah sample/ briket masing-masing sebanyak 3 buah ( triplo ), jadi total terdapat 15 briket campuran beraspal. Proses pembuatan campuran beraspal dilakukan dengan cara panas, dengan suhu pencampuran campuran beraspal sesuai dengan suhu pencampuran dari pengujian viskositas material aspal. Kemudian, semua briket tersebut didinginkan sampai mencapai suhu yang sama dengan suhu ruangan, lalu dianalisis properti volumetriknya. Setelah itu, rendam semua briket

5 di air dengah suhu 60 C selama kurang lebih menit, lalu kemudian dilakukan uji tekan marshall terhadap seluruh briket untuk mendapatkan parameter stabilitas dan kelelehan. Untuk menentukan kadar aspal optimum yang dipakai, diambil berdasarkan 6 karakteristik Marshall, yaitu : Stabilitas, kelelehan dan hasil bagi Marshall ( dari pengujian tekan ) dan VIM, VMA, serta VFA ( dari analisis volumetrik ). Kadar aspal optimum selanjutnya akan ditentukan dari nilai kadar tengah antara rentang kadar asal maksimum dan minimum yang memenuhi persyaratan spesifikasi Pembuatan Benda Uji dengan Campuran Zeolit Dalam proses pembuatan benda uji yang dicampur dengan zeolit, dilakukan proses yang sama dengan proses di atas tetapi memiliki beberapa perbedaan, seperti : Kadar aspal yang digunakan adalah adalah kadar aspal optimum ( KAO) Selanjutnya setelah didapatkan Kadar Aspal Optimum, maka dengan kadar tersebut kita variasikan juga kadar aditif zeolit teraktivasi pada campuran sebanyak 0%, 2%, 3%, dan 4%, masing-masing sebanyak 5 sample. Temperatur untuk campuran agregat dan aspal dilakukan pada temperatur yang lebih rendah, sekitar 40 0 C dibawah temperatur HotMix. Temperatur yang dipakai sekitar C untuk pencampuran dan untuk pemadatan dilakukan pada temperatur 120 C- 125 C.. Dalam proses pencampuran antara zeolit dengan agregat dan juga bitumen, zeolit dicampur dengan agregat dan aspal yang sudah dipanaskan terlebih dahulu sampai mencapai suhu sekitar C. Setelah tercapai temperatur yang diinginkan, zeolit dicampurkan. Pencampuran zeolit akan mempengaruhi viskositas aspal dan juga akan memberikan efek busa pada aspal karena pelepasan kandungan air didalam zeolit

6 sedang terjadi. Aspal akan menjadi lebih encer, dan hal ini menyebabkan aspal akan semakin mudah untuk menyelimuti agregat secara merata, maka proses pencampuran aspal dan agregat akan semakin cepat dan dapat disesuaikan nantinya dengan suhu pemadatan yang diinginkan, yakni sekitar 120 C- 125 C. Langkah selanjutnya sama dengan sebelumnya, melakukan pemadatan dengan cara penumbukan sebanyak 75 kali tumbukan, dengan menggunakan alat marshall comapaction hammer. Setelah dipadatkan, disimpan pada temperatur ruang selama 24 jam, kemudian di ukur tinggi dan di timbang berat dalam kondisi kering. Benda uji direndam selama 24 jam di dalam air, kemudian ditimbang berat dalam air dan dalam kondisi jenuh air permukaan (saturated surface dry). Sampel kemudian direndam dalam waterbath pada temperature 60 0 c selama 30 menit, kemudian lakukan pengujian untuk mendapatkan karakteristik uji marshall, yakni nilai stabilitas (stability), kelelehan (flow), marshall quotient, VIM, VFB, VMA dan indeks kekuatan sisa. Lakukan hal yang sama seperti langkah sebelumnya, dengan jumlah tumbukan yang dilakukan sebanyak 400 kali tumbukan pada setiap sisi benda uji untuk mendapatkan nilai VIM PRD Analisis dan Pembahasan Setelah dilakukan serangkaian penelitian dan didapatkan data, maka tahapan selanjutnya adalah sebagai berikut: a. Menganalisis hasil pemeriksaan material campuran aspal yaitu agregat dan aspal, apakah sesuai dengan spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum 2010 Rev.3.

7 b. Menganalisis pengaruh atau memplot data nilai stabilitas, kelelehan, marshall quotient, void in mix VIM, void in mineral aggregate VMA, void filled asphalt VFA, pada penggunaan zeolit sebagai aditif dalam campuran beraspal. c. Bandingkan nilai parameter Marshall terhadap 4 variasi kadar aditif zeolit tersebut. d. Melakukan perbandingan dan pembahasan hasil yang didapat, dengan penelitian sebelumnya yang memiliki kaitan dengan penelitian ini.

8 3.4 BAGAN ALIR Studi Pustaka Persiapan Bahan Aspal Pen 60/70 Agregat Zeolit Penetrasi Viskositas Dinamis Viskositas Kinematis Titik Lembek Daktilitas Titik Nyala Kelarutan Stabilitas Penyimpanan Partikel < 150 micron Analisa Saringan Los Angeles Berat Jenis Kelekatan Agregat Analisa Saringan Kadar Air Memenuhi Syarat Menentukan Nilai Kadar Aspal Optimum Pembuatan Benda Uji dengan Campuran Aditif Zeolit Uji Marshall Hasil dan Kesimpulan Selesai

9 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Setelah selesai melakukan penelitian, berupa pembuatan bricket marshall dan juga melakukan pengujian terhadap bricket tersebut, maka didapatkan hasil berupa data-data yang berisi angka dan grafik yang menunjukkan nilai dari karakteristik marshall. Maka berikutnya akan dilakukan analisa dan pembahasan hasil dari uji marshall yang dilakukan PENGUJIAN MATERIAL Hasil dan Analisis Pengujian Aspal Dalam penelitian ini, aspal yang digunakan adalah aspal keras dengan penetrasi 60/70 yang berasal dari Iran berasal dari AMP PT. Karya Murni Perkasa Patumbak. Tabel 4.1. Hasil Pengujian Sifat Fisik Aspal Penetrasi 60/70 No Jenis Pemeriksaan Unit Metode Uji Min Spesifikasi Max Hasil Pemeriksaan 1 Penetrasi 25 0 c, 100 gr, 5 detik 0,1 mm SNI ,6 2 Viskositas Dinamis Pa.s SNI Viskositas kinematik cst SNI Titik Lembek SNI ,3 5 Titik Nyala SNI Kelarutan dalam C2HCL3 % AASHTO T Daktalitas 25 C Cm SNI >140

10 8 Berat Jenis gr/cc SNI Perbedaan titik ASTM D lembek part Partikel yang lebih halus dari 150µ % Sumber: Laboratorium Bahan Perkerasan Teknik Sipil,2015 a. Pemeriksaan penetrasi aspal Untuk pemeriksaan penetrasi aspal, pengujian dilakukan berdasarkan pada SNI Dari hasil pengujian didapatkan nilai penetrasi 65,6 yang menunjukkan termasuk aspal penetrasi 60/70. Nilai penetrasi ini memenuhi Spesifikasi 2010 revisi 3, yaitu nilai penetrasi aspal pada rentang Hasil yang didapatkan setelah pemeriksaan penetrasi setelah TFOT didapatkan penurunan angka penetrasi sebesar 99,54 dari penetrasi sebelum TFOT. Nilai ini telah memenuhi Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 yang disyaratkan nilai TFOT nya 54% asli. Ini terjadi penurunan nilai penetrasi disebabkan karena pengaruh pemanasan pada suhu c selama 5 jam pada pengujian TFOT yang mengakibatkan fraksi minyak ringan banyak hilang dalam kandungan aspal. Pengerasan aspal dapat terjadi karena oksidasi, penguapan dan perubahan kimia lainnya. Reaksi kimia dapat mengubah bahan kimia pembentuk aspal yaitu resin menjadi aspalten dan oils menjadi resin, yang secara keseluruhan akan meningkatkan viskositas aspal dimana aspal menjadi lebih keras (penetrasi rendah). b. Pemeriksaan titik lembek Pengujian ini didasarkan pada SNI Nilai yang didapatkan dari hasil pemeriksaan titik lembek aspal sebesar 48,3 0 C. Nilai ini telah memenuhi Spesifikasi 2010 revisi 3 yang telah menetapkan persyaratan titik lembek sebesar 48 C

11 c. Pemeriksaan titik nyala Pengujian ini di dasarkan pada SNI Dari hasil pemeriksaan aspal pen 60/70, titik nyala yang diperoleh yaitu sebesar 324 C., nilai tersebut telah memenuhi persyaratan dalam Spesifikasi 2010 revisi 3, yaitu 232 C. d. Pemeriksaan Kelarutan Aspal Dalam Karbon Tetraklorida (C2HCL3) Di dalam pengujian ini didasarkan pada ketentuan AASHTO T Nilai pemeriksaan kelarutan menunjukkan kemurnian aspal dan normalnya bebas dari air. Pengujian ini didasarkan pada nilai kelarutan dalam C2HCL3 adalah sebesar %, yang masih memenuhi Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 yang menetapkan persyaratan minimalnya sebesar 99%. e. Pemeriksaan Daktilitas Dalam pemeriksaan daktilitas, pengujian ini didasarkan pada SNI Dalam uji daktilitas ini menggunakan 2 sampel yang disusun sejajar yang diletakkan pada alat penarik dengan kecepatan tarik 5 cm/menit pada suhu 25C. Berdasarkan hasil uji laboratorium, didapatkan hasil diatas 140 cm, sehingga aspal memenuhi Spesifikasi 2010 revisi 3 yang menetapkan batas minimum 100 cm. f. Pemeriksaan Berat Jenis Aspal Di dalam pengujian ini didasarkan pada SNI Dari hasil pengujian ini didapatkan berat jenis aspal sebesar gr/cc, dimana hasil ini telah memenuhi Spesifikasi 2010 revisi 3 yang menetapkan batas minimum berat jenis aspal sebesar 1 gr/cc.

12 g. Pemeriksaan Viskositas aspal Pengujian viskositas dinamis dan kinematis didasarkan pada metode pengujian dengan SNI , dengan persyaratan viskositas dinamis berkisar antara Pa.s dan viskositas kinematis 300cSt. Viskositas absolut atau viskositas dinamis dinyatakan dalam satuan Pa detik atau poises (1 poises = 0.1 Pa detik). Viskositas kinematik dinyatakan dalam satuan cm 2 /detik dan stokes atau centi stokes ( 1 stokes = 100 centistokes = 1 cm 2 /detik). Karena viskositas kinematik sama dengan viskositas dinamis dibagi dengan berat jenis (kira-kira 1cm 2 /detik untuk aspal), viskositas dinamis dan viskositas kinematik mempunyai harga yang relatif sama apabila kedua-duanya dinyatakan masing-masing dalam poises dan stokes Hasil Dan Analisis Pengujian Agregat Untuk mengetahui sifat-sifat atau karakteristik agregat, pada penelitian ini pengujian agregat yang dilakukan dari coars agregat, medium agregat, stone dust, serta natural sand. Hal ini dikarenakan agregat yang digunakan bersumber atau diambil dari cold bin. Adapun data hasil pengujian agregat tersebut dapat dilihat pada tabel terlampir. Agregat yang digunakan berasal dari AMP PT. Karya Murni Perkasa Patumbak yang diambil dari quarry di daerah Patumbak, Medan, Sumatera Utara. Pengujian ini dilakukan di dasarkan pada Standart Nasional Indonesia (SNI). Gradasi yang ditinjau di dasarkan pada gradasi laston lapis permukaan (ac-wc) dari spesifikasi Dept.PU tahun a. Pemeriksaan Berat Jenis Dari data yang terlihat pada tabel pengujian agregat untuk course aggregat (terlampir), kita dapat melihat hasil-hasil uji fisik agregat untuk tiap-tiap gradasi telah memenuhi spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun Seperti contoh nilai yang didapat setelah pengujian pada medium agregat (tertahan no.4), yaitu sebesar untuk

13 berat jenis (bulk). Untuk berat jenis semu (apparent) yaitu sebesar Nilai pada hasil pengujian berat jenis SSD yaitu sebesar 2.720, sedangkan untuk nilai pengujian penyerapan (absorption)% yaitu sebesar 1,186 %. Pada Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 nilai toleransi yang dizinkan untuk penyerapan air oleh agregat maksimum adalah sebesar 3%. b. Pemeriksaan Abrasi Selanjutnya pada penelitian ini juga dilakukan pengujian abrasi dengan menggunakan mesin los angeles untuk mengetahui nilai keausan sesuai dengan SNI Contoh gradasi yang di uji sebesar 5000 gr. Berat contoh yang tertahan saringan no.12 sebanyak 3827 gr. Nilai hasil dari keausan didapat sebesar 23.46%. Nilai hasil pengujian abrasi ini menunjukkan bahwa nilai tersebut telah memenuhi Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum Tahun Pada Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum Tahun 2010, nilai toleransi yang dizinkan untuk pengujian keausan adalah maksimal 30%. c. Pengujian Analisis Saringan Pada penelitian ini, pengujian analisis saringan yang dilakukan terdiri dari coarse agregat, medium agregat, stone dust, serta natural sand. Penggunaan saringan pada pengujian ini di susun berdasarkan susunan saringan yang diperuntukan untuk ac-wc yang di mulai dengan ¾ sampai ayakan no.200. Dapat dilihat pada gambar pengujian agregat (terlampir). Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui persentase masing-masing agregat yang tertahan dan yang lolos di tiap-tiap no. saringan ayakan guna untuk mengetahui persentase agregat untuk perencanaan campuran ac-wc. Pengujian ini dilakukan sesuai dengan SNI F.

14 Hasil Dan Analisis Pengujian Aditif Zeolit Teraktivasi Untuk zeolit, pengujian yang dilakukan adalah pengujian gradasi dan juga kadar air, dan hasilnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini : No. Saringan Gradasi (% lolos) ( 0,308 mm) (0,154 mm) 98,74 200(0,074 mm) 97,56 Kadar Air (%) 19,8 Pengujian gradasi dilakukan dengan cara membiarkan zeolit yang sudah diaktivasi secara kimia pada suhu ruangan sekitar 24 jam, hal ini bertujuan agar zeolit dalam keadaan lebih kering, karena zeolit yang dipakai masih bersifat sedikit lembab dan hal ini menyebabkan zeolit masih saling bergumpal-gumpal. Dengan membiarkannya sedikit kering, maka akan menyebabkan zeolit akan lebih banyak lolos saringan nomor 200. Dengan cara ini diperoleh nilai persen lolos saringan 200 sebesar 97,56 % dan kadar air sebanyak 19,8%.

15 4.2. PERUMUSAN CAMPURAN BENDA UJI MARSHALL Perumusan atau penentuan proporsi agregat di buat dari data-data hasil analisis butiran masing-masing agregat yang tertahan di masing-masing saringan. Jenis campuran yang digunakan adalah gradasi kasar yang sesuai dengan peruntukan campuran AC-WC berdasarkan Spesifikasi Umum 2010 revisi 3, Tabel di halaman 84 akan menunjukkan komposisi spesifikasi sebaran agregat yang digunakan untuk AC-WC. Digunakan Gradasi Kasar pada Laston (AC) Lapisan Wearing Course (WC). Pada penelitian ini, cara menentukan proporsi campuran agregat untuk benda uji tidaklah sama seperti yang diterangkan pada Spesifikasi Umum 2010 revisi 3. Pada penelitian ini, cara pencampuran agregat dilakukan dengan cara penggabungan agregat tiap nomor saringan. Untuk mengetahui penentuan berapa banyak proporsi persentase agregat yang digunakan per nomor saringan, dilakukan perhitungan penentuan banyaknya persentase agregat yang digunakan dengan dasar perhitungan total berat untuk tiap-tiap campuran harus sebesar 1200 gr sesuai Spesifikasi serta proporsi agregat harus berada pada rentang yang di izinkan dalam spesifikasi. Tujuan digunakan cara ini adalah agar proporsi campuran senantiasa berada pada rentang pertengahan Spesifikasi Umum 2010 revisi 3 atau dengan kata lain untuk mendapatkan campuran agregat yang ideal sesuai spesifikasi. Pada tabel di halaman (terlampir) dapat dilihat hasil pengujian dalam mencari KAO. Nilai ini didapat berdasarkan nilai hasil perpotongan antara nilai vim Marshall dengan nilai vim PRD. Pada spesifikasi umum 2010 revisi 3 mensyaratkan nilai minimum untuk VIM marshall sebesar 3, dan maksimum sebesar 5. Untuk nilai VIM PRD minimum 2. Pada penelitian ini, seperti yang telah dibahas pada bab metodologi penelitian bahwa jumlah sampel yang dibutuhkan untuk mencari kadar aspal ideal sebanyak 15 buah dengan variasi kadar aspal 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0. Sampel benda uji dibuat dengan metode marshall.

16 Umumnya Temperatur pencampuran aspal dan agregat adalah temperatur pada saat aspal mempunyai viskositas kinematis sebesar 170±20 centistokes dan temperatur pemadatan adalah temperatur sebesar 140±15 det s.f. Namun pada penelitian ini, campuran yang akan dibuat adalah campuran beraspal hangat, Jadi temperatur yang digunakan lebih rendah dibanding dengan temperatur untuk campuran asapl panas. Temperatur yang digunakan yaitu 135 C untuk pencampuran dan 120 C untuk pemadatan. Pemadatan dilakukan dengan penumbukan sebanyak 2 75 kali, dengan menggunakan alat marshall compaction hammer centistokes. Setelah dilakukan pengujian marshall dengan tujuan untuk mendapatkan kadar aspal optimum di tiap-tiap variasi kadar aspal, didapatkan hasil yang ideal untuk kadar aspal optimum yang akan digunakan untuk pembuatan benda uji yaitu sebesar 6,11 atau sebesar 73,32 gram serta menggunakan anti stripping agent Derbo sebesar 0.3% dari berat aspal yaitu seberat 0.22 gram.

17 4.3. PEMBUATAN BENDA UJI MARSHALL Pada penelitian ini benda uji digunakan sebanyak total 51 benda uji. 15 benda uji digunakan untuk pencarian kadar aspal optimum (KAO). Kemudian, 36 sampel lainnya untuk benda uji dengan bahan tambah zeolit teraktivasi, dengan variasi antara 0%, 2%, 3%, dan 4% dimana masing-masing variasi dibuat 9 benda uji terdiri dari 3 sampel biasa, 3 sampel PRD dan 3 sample untuk perendaman 24 jam. Aspal yang digunakan sebesar 6,11% dan anti stripping agent Derbo 0.3% dari berat aspal. Pada penelitian ini ditetapkan jumlah sampel untuk satu jenis pengujian sebanyak 9 sampel. Setelah ditetapkan kadar aspal optimum, cara pembuatan benda uji sama halnya seperti diatas pada perumusan campuran benda uji marshall, temperatur pemadatan adalah temperatur sebesar 120±15 det s.f. Pemadatan dilakukan dengan penumbukan sebanyak 2 75 kali, dengan menggunakan alat marshall compaction hammer.

18 4.4. PEMBAHASAN HASIL PENGETESAN BENDA UJI MARSHALL DENGAN BAHAN TAMBAH ZEOLIT ALAM TERAKTIVASI No. Jenis Pengujian Kadar Zeolit Spesifikasi 2010 Revisi 3 Hasil Penelitian Keterangan 0% Min Memenuhi 1 Stabilitas 2% 1129 Memenuhi 3% Min kg 1267 Memenuhi 4% 1470 Memenuhi 0% 3,52 Memenuhi 2 Flow 2% 3,54 Memenuhi 2 4 mm 3% 3,73 Memenuhi 4% 3,95 Memenuhi 0% 3,91 Memenuhi 3 VIM 2% 4,81 Memenuhi 3-5 % 3% 3,20 Memenuhi 4% 3,68 Memenuhi 0% 76,53 Memenuhi 4 VFB 2% 72,80 Memenuhi Min. 65 % 3% 83,23 Memenuhi 4% 77,97 Memenuhi 0% 16,91 Memenuhi 5 VMA 2% 17,69 Memenuhi Min. 15 % 3% 15,82 Memenuhi 4% 16,71 Memenuhi 0% 2,86 Memenuhi VIM PRD 2% 2,71 Memenuhi 6 Min.2 3% 2,22 Memenuhi 4% 1,47 Tdk 0% 310,23 Memenuhi 7 MQ 2% Min ,93 Memenuhi 3% kg/mm 339,68 Memenuhi 4% 372,15 Memenuhi 0% 90,99% Memenuhi 8 Stabilitas 2% 91,14% Memenuhi Min. 90% Marshall Sisa 3% 90,21% Memenuhi 4% 85,44% Tdk 0% Stabilitas 2% Min Dinamis 3% kg/mm - - 4% - - Tabel 4.2 Hasil Pengujian nilai-nilai properties campuran dengan aditif zeolit

19 Pembahasan Hasil Pengujian Benda Uji Marshall Dengan Bahan Tambah Zeolit Terhadap Spesifikasi Umum 2010 Revisi 3. Dari data yang diperoleh untuk pengetesan benda uji menggunakan bahan tambah zeolit, dapat dilihat hasil yang diperoleh hamper seluruhnya memenuhi sifat karakteristik pengujian Marshall. Antara lain : a. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Stabilitas Berdasarkan data-data yang diperoleh setelah pengujian, Dapat dilihat pada Gambar 4.1 nilai Stabilitas yang dihasilkan dari campuran beraspal hangat dengan bahan tambah zeolit semuanya memenuhi batas minimum persyaratan yaitu 1000 kg. Dari data yang diperoleh, dapat dilihat bahwa semakin banyak pemakaian kadar zeolit pada campuran, maka semakin tinggi nilai stabilitas yang diperoleh. Nilai tertinggi dicapai pada saat penambahan aditif zeolit sebesar 4% yaitu senilai 1470 kg. Besarnya nilai ini mencapai lebih dari 1,5x besar dari nilai standart yang diharapkan Stability (Kg) ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT Gambar 4.1. Grafik Nilai Stabilitas dengan Variasi kadar aditif zeolit b. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Kelelehan (flow) Dari Gambar grafik kelelehan yang diperoleh dapat dilihat bahwa nilai kelelehan campuran beraspal hangat dengan tambahan aditif zeolit terus meningkat

20 sesuai dengan penambahan kadar aditif zeolit yang dilakukan terhadap campuran. Dari semua variasi kadar yang digunakan terhadap campuran, semua variasi kadar zeolit masih memenuhi persyaratan spesifikasi, karena nilai kelelehan yang dihasilkan masih didalam rentang 2-4 mm. 6 Flow (mm) ,54 3,73 3, ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT Gambar 4.2. Grafik Nilai Flow dengan Variasi kadar aditif zeolit c. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Void In Mineral (VIM) Pada pengaruhnya terhadap VIM, kadar aditif zeolit yang ditambahkan berbanding terbalik dengan nilai VIM yang diperoleh. Jadi semakin besar kadar aditif terhadap campuran, maka semakin kecil nilai VIM yang diperoleh. Hal ini dikarenakan, penambahan aditif zeolit pada campuran bertujuan untuk mengurangi viskositas aspal (kekentalan aspal berkurang). Jadi semakin banyak kadar aditif zeolit yang ditambahkan, maka semakin banyak viskositas aspal berkurang, yang artinya akan semakin banyak rongga yang terisi aspal dan akan menghasilkan nilai VIM yang semakin kecil. Dari data yang diperoleh setelah pengujian, kadar aditif 2%, 3% dan 4% menghasilkan nilai yang masih sesuai dengan yang disyaratkan, yakni antara 3-5%.

21 6 VIM (%) ,81 3,20 3,68 1 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT Gambar 4.3. Grafik Nilai VIM dengan Variasi Kadar Aditif Zeolit d. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Void Filled Bitument (VFB) Hal yang berbeda ditunjukkan oleh nilai VFB yang diperoleh dari hasil pengujian. Dari data yang diperoleh, memperlihatkan bahwa nilai VFB yang dihasilkan berbanding lurus dengan penambahan kadar zeolit pada campuran. Dengan bertambahnya kadar aditif pada zeolit maka nilai VFB yang diperoleh juga akan bertambah besar dari nilai sebelumnya, namun mengalami penurunan nilai pada kadar 4%. Namun, hasil pengujian yang diperoleh dari ketiga kadar zeolit masih memenuhi persyaratan spesifikasi yaitu minimum 65%. VFB (%) ,80 79,77 77,97 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT Gambar 4.4. Grafik Nilai VFB dengan Variasi Kadar Aditif Zeolit

22 e. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Void in Mineral Aggregate (VMA) Sama halnya dengan keadaan yang terjadi pada hasil pengujian VIM, Hal yang sama juga diperlihatkan pada hasil dari pengujian VMA. Nilai VMA akan semakin berkurang sesuai dengan penambahan kadar zeolit pada campuran beraspal hangat. Namun dari hasil pengujian yang diperoleh memperlihatkan bahwa penurunan nilai VMA setiap kadarnya tidak terlalu signifikan, hanya berkurang sedikit dari nilai VMA dengan kadar 2% sampai dengan kadar zeolit 4%. Namun secara keseluruhan, nilai yang dihasilkan dari semua penambahan kadar zeolit pada campuran menunjukkan hasil yang masih memenuhi persyaratan spesifikasi yaitu minimum 15% ,69 VMA (%) ,82 16,71 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT Gambar 4.5. Grafik Nilai VMA dengan Variasi Kadar Aditif Zeolit f. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Void In Mixture (VIM) dalam PRD (Percentage Refusal Density) Setelah didapat nilai VIM sebelumnya dengan jumlah tumbukan 75 kali pada setiap sisi, dilakukan kembali pengujian VIM namun dengan jumlah tumbukan yang lebih banyak, yaitu sebanyak 400 kali pada setiap sisi benda uji. Hal ini bertujuan

23 untuk memperoleh keadaan dimana kepadatan benda uji sudah pada batasnya, hal ini biasa disebut dengan kepadatan membal/prd (percentage refusal density). Dari pengujian VIM PRD yang dilakukan juga diperoleh hasil yang sama dengan VIM sebelumnya, nilai VIM yang dihasilkan juga terus menurun sesuai dengan penambahan kadar aditif pada campuran beraspal hangat. Pada pengujian VIM PRD ini juga didapatkan nilai yang berada diluar dari yang disyaratkan spesifikasi yaitu minimal 2%. Pada pengujian VIM PRD dengan kadar zeolit 4% didapat hasil dibawah batas ambang minimum dengan nilai 1,45% ,71 VIM (%) 2 2,22 1 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT 1,47 Gambar 4.6. Grafik Nilai VIM setelah PRD dengan Variasi Kadar Aditif Zeolit g. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Marshall Quotient (MQ) Nilai MQ merupakan hasil bagi antara nilai stabilitas dengan nilai kelelehan. Dalam spesifikasi umum 2010 revisi 3 disyaratkan bahwa nilai minimum untuk MQ adalah 250 kg/mm. Dan dari hasil pengujian yang dilakukan dengan kadar 2%, 3%

24 dan 4% dapat dilihat bahwa nilai yang diperoleh secara keseluruhan dari tiap kadar memenuhi persyaratan yang ada. Pertambahan kadar zeolit pada campuran beraspal menyebabkan bertambahnya nilai MQ. 600 Marshall Quotient (%) ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 % ZEOLIT Gambar 4.7. Grafik Nilai MQ dengan Variasi Kadar Aditif Zeolit h. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Stabilitas Marshall Sisa Indeks Kekuatan Sisa (IKS) dianalisis dari data-data hasil pengujian terhadap sifat-sifat mekanik benda uji (stabilitas dan flow) dibagi dalam dua kelompok. Kelompok pertama diuji Stabilitas Marshallnya dengan perendaman suhu 60 0 C selama waktu 24 jam dan kelompok kedua diuji Stabilitas Marshallnya dengan perendaman suhu 60 0 C selama waktu 30 menit. Kemudian Indeks Kekuatan Sisa (IKS) dapat dihitung dengan mencari persentase antara nilai perbandingan antara kelompok pertama dengan kelompok kedua. Berdasarkan Spesifikasi 2010, nilai Marshall Sisa untuk Laston minimal 90%. Dari tabel dibawah dapat dilihat bahwa nilai IKS bervariasi dengan nilai naik dan turun dengan penambahan kadar aditif yang dicampurkan pada campuran beraspal hangat. Pada kadar zeolit 4%, nilai IKS ( 85,44 %) sudah tidak memenuhi batas minimum yang disyaratkan spesifikasi.

25 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Indeks Kekuatan Sisa (IKS) Nilai Stabilitas 0% 2% 3% 4% Stabilitas ( Perendaman 30 menit ) Stabilitas ( Perendaman 24 jam ) Stabilitas Marshall Sisa ( min. 90%) 90,99% 91,14% 90,21% 85,44% Keterangan Memenuhi Memenuhi Memenuhi Tdk i. Pengaruh variasi kadar aditif zeolit terhadap Stabilitas Dinamis Pada spesifikasi umum 2010 revisi 3 terdapat penambahan pada persyaratan untuk campuran laston modifikasi, yaitu pengujian stabilitas dinamis dengan nilai minimum 2500 lintasan/mm. Dalam spesifikasi diberi sedikit keterangan yang menyebutkan bahwa untuk pengujian stabilitas dinamis dilakukan dengan wheel tracking machine pada temperature 60 C. Kemudian prosedurnya harus mengikuti manual untuk rancangan dan pelaksanaan perkerasan aspal Japan Road Association tahun 1980, tetapi tidak disebutkan dengan jelas apa tujuan dan bagaimana prosedur pelaksanaannya. Metode pengujian ini dilakukan untuk menentukan kegagalan dini yang rentan terjadi pada campuran aspal karena kelemahan pada struktur agregat, berkurangnya kekentalan aspal,atau karena pengaruh kelembapan dan faktor lainnya termasuk pengurangan adhesi antara bahan pengikat aspal dan agregat. (Texas Department Of Transportation,2014). Pada penelitian ini sendiri, peneliti tidak dapat melakukan pengujian terhadap stabilitas dinamis, karena alat yang digunakan untuk pengujian tidak tersedia di laboratorium PT. Karya Murni Perkasa di Patumbak ataupun di laboratorium Jalan Raya Teknik Sipil USU.

26 Pembahasan Hasil Pengujian Benda Uji Marshall Dengan Bahan Tambah Zeolit Terhadap Penelitian Sebelumnya. Sebagai perbandingan, dilakukan komparasi hasil pengujian terhadap penelitian sebelumnya dengan judul Pengaruh Penggunaan Zeolit Alam Terhadap Karakteristik Campuran Warm Mixed Asphalt, yang dilakukan oleh Puri Nurani sekitar tahun Pada penelitian tersebut digunakan kadar aspal optimum sebesar 6,07 %. Namun dalam penelitian tersebut masih menggunakan spesifikasi umum 2010 revisi 2, jadi akan terdapat beberapa perbedaan dalam persyaratan terhadap karakteristik campuran. Dalam penelitian sebelumnya juga menggunakan metode aktivasi zeolit yang sama, yaitu dengan menggunakan metode aktivasi kimia. Perbedaan antara kedua penelitian akan diperlihatkan pada tabel 4.4 di halaman selanjutnya. penelitian ini. Tabel 4.4 dibawah akan memperlihatkan perbedaan hasil pengujian antara kedua KarakteristikC ampuran Hasil Penelitian sebelumnya Hasil Penelitian 0% 5% 10% 15% 20% 0% 2% 3% 4% Kadar aspal optimum 6,07 6,07 6,07 6,07 6,07 6,11 6,11 6,11 6,11 Kepadatan 2,343 2,347 2,342 2,355 2,350 2,289 2,269 2,320 2,296 VMA 17,28 17,22 17,35 16,96 17,13 16,91 17,69 15,82 16,71 VIM 4,49 4,11 4,16 3,60 3,72 3,91 4,81 3,20 3,68 VIM PRD 2,34 2,50 2,26 2,34 2,20 2,86 2,71 2,22 1,47 VFB 75,99 76,14 76,02 78,70 78,13 76,86 72,80 83,23 77,97 Stabilitas ,1 1083,4 1009,2 950, Kelelehan 3,60 3,84 3,84 3,78 3,92 3,52 3,54 3,73 3,95 MQ 277,8 278,6 282,7 268,3 246, Kadar Aspal Efektif 5,63 5,77 5,81 5,86 5,89 5,81 5,81 5, Tabel 4.4 Hasil Pengujian nilai properties marshall kedua penelitian.

27 Setelah diperoleh data mengenai kedua penelitian, baik penelitian sekarang dan sebelumnya, maka berikutnya akan dilakukaan pembahasan untuk setiap nilai properties marshall. a. Pembahasan terhadap Stabilitas Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa, nilai stabilitas yang dilakukan penulis lebih besar dibandingkan dengan stabilitas pada penelitian sebelumnya. Pada penelitian sebelumnya diperoleh nilai stabilitas tertinggi sebesar 1083,4 kg dengan kadar zeolit pada campuran sebesar 10%, sedangkan dalam penelitian ini diperoleh nilai stabilitas tertinggi sebesar 1470 kg dengan kadar zeolit pada campuran sebesar 4%. Pola yang berbeda ditunjukkan masing-masing penelitian. Pada penelitian sebelumnya, polanya sebagai berikut: dari kadar 0% sampai ke kadar 10% mengalami peningkatan nilai stabilitas, namun dari kadar 10% menuju ke kadar 15% dan 20% terus mengalami penurunan. Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitian ini memiliki pola yang menunjukkan bahwa semakin besar kadar zeolit pada campuran, maka nilai stabilitas yang diperoleh juga akan semakin meningkat. b. Pembahasan terhadap kelelehan (Flow) Untuk kelelehan, pada kedua penelitian ini didapat hasil yang tidak jauh berbeda. Pola yang sama juga ditunjukkan oleh kedua penelitian, dengan nilai kelelehan yang semakin meningkat sesuai dengan pertambahan kadar zeolit pada campuran. Nilai kelelahan yang diperoleh dari kedua penelitian hanya berada pada rentang 3,5mm 4,0mm.

28 c. Pembahasan terhadap VIM ( Void In Mixture) Pada pengujian terhadap VIM, kedua penelitian menunjukkan hasil yang berbeda antara satu dengan yang lain. Dalam penelitian sebelumnya, terjadi ketidakstabilan nilai yang diperoleh karena terjadi naik turun pada nilai VIM yang diperoleh. Namun secara keseluruhan semua nilai yang didapat masih memenuhi persyaratan spesifikasi yang dipakai peneliti sebelumnya. Tidak jauh berbeda dengan penelitian sebelumnya, pada penelitian ini diperoleh nilai VIM yang tidak konstan, karena terjadi perubahan nilai VIM yang tidak seragam dengan banyaknya kadar zeolit yang ditambahkan pada campuran. Pada campuran dengan kadar zeolit 3% persen, diperoleh nilai VIM terendah 3,20 %. Hasil yang berbeda ditunjukkan pada hasil pengujian terhadap nilai VIM PRD. Dari pengujian dapat dilihat bahwa pada kadar zeolit 4% diperoleh angka sebesar 1,47%, dimana angka tersebut juga berada dibawah angka minimum persyaratan spesifikasi yaitu 2%. d. Pembahasan terhadap VMA dan VFB Untuk pemeriksaan terhadap nilai VMA dan nilai VFB, diperoleh nilai-nilai yang menunjukkan bahwa nilai-nilai tersebut masih berada didalam batas minimum dan maksimum persyaratan spesifikasi yang digunakan masing-masing penelitian. e. Pembahasan terhadap MQ Pada spesifikasi umum 2010 revisi 3, sudah dihapuskan pengujian terhadap nilai MQ. Namun sehubungan dengan penelitian sebelumnya yang masih menggunakan spesifikasi umum 2010 revisi 2, dan dalam spesifikasi tersebut masih melakukan pengujian terhadap nilai MQ, maka akan dilakukan pembahasan terhadap nilai MQ. MQ sendiri adalah hasil dari nilai stabilitas yang dibagikan dengan dengan nilai flownya sendiri.

29 Setelah melakukan perhitungan dari data penelitian maka diperoleh nilai MQ, yang kemudian dilakukan perbandingan dengan hasil penelitian sebelumnya. Dan didapatkan nilai MQ terbesar itu adalah 372 kg/mm dan untuk penelitian sebelumnya didapat nilai MQ terbesar 282,7kg/mm.

30 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN Setelah melakukan analisi terhadap hasil yang diperoleh dari pengujian marshall terhadap campuran beraspal hangat dengan bahan tambah aditif zeolit yang sudah diaktivasi, dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Campuran aspal yang terdiri dari agregat dan aspal Iran yang berasal dari Asphalt Mixing Plan PT. Karya Murni Perkasa Patumbak memenuhi persyaratan dalam Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 revisi Dari hasil penelitian, dapat dilihat bahwa semakin banyak kadar zolit yang ditambahkan terhadap campuran, maka nilai stabilitas juga semakin meningkat. 3. Dari data Marshall Test yang didapatkan, terdapat dua kadar zeolit yang memenuhi seluruh persyaratan yang Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum tahun 2010 revisi 3, yaitu campuran dengan aditif zeolit sebesar 2% dan 3%. Namun dari kedua kadar tersebut yang menghasilkan nilai paling maksimal adalah 3%. Dimana diperoleh nilai stabilitasnya sebesar 1267 kg, flow sebesar 3,73mm, VIM sebesar 3,20% dan VIM PRD 2,22%, VMA sebesar 15,82%, dan VFB nya sebesar 83,23%.

31 5.2. SARAN Beberapa hal yang dapat disarankan sehubungan dengan hasil penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat dilihat bahwa zeolit sangat memenuhi persyaratan parameter marshall untuk dijadikan bahan tambah untuk membuat campuran beraspal hangat. Karena dapat menambah viskositas aspal pada temperatur yang lebih rendah. 2. Teknik pencampuran antara bahan aditif zeolit dengan aspal dan juga agregat dapat diteliti dan dikembangkan lagi, sehingga didapatkan hasil yang lebih baik lagi. 3. Perlu dikembangkan jenis-jenis penelitian bahan alternatif lainnya sebagai bahan tambahan untuk campuran bersapal hangat dengan pemanfaatan bahan-bahan mineral yang ada disekitar.