BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA. Pada pembuatan aspal campuran panas asbuton dengan metode hot mix (AC

Transkripsi

1 BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA Pada pembuatan aspal campuran panas asbuton dengan metode hot mix (AC WC), terlebih dahulu melakukan uji coba dalam skala kecil terhadap agregat, aspal dan asbuton yang dilakukan di laboratorium. Dari hasil pengujian yang dilakukan didapat hasil yang sesuai dengan spesifikasi dan standar yang ditetapkan untuk kemudian diterapkan dalam skala yang lebih besar yang langsung diolah oleh unit AMP dan hasilnya dapat langsung didistribusikan ke lapangan. Untuk lebih jelasnya penulis secara sistematis menyusun hasil pengujianpengujian dan cara perhitungan sesuai dengan langkah kerja dari proses pembuatan campuran panas asbuton dengan sistem hot mix (AC WC). Data-data tersebut diperoleh dari hasil pengujian di laboratorium PT Hutama Prima yang bertempat di Semplak, Bogor. Adapun data hasil pengujian dapat dirangkum dalam tabel sesuai dengan urutan pekerjaan sebagai berikut : 1) Pengujian Agregat 2) Pengujian Aspal ) Metoda Rancangan Campuran 4) Pengujian Marshall 5) Pengujian Ekstraksi Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 1

2 4.1 Hasil dan Analisa Pengujian Agregat. Agregat yang digunakan pada pengujian ini adalah agregat yang telah disediakan di laboratorium AMP PT Hutama Prima. Tujuan dari pengujian agregat adalah untuk mengetahui karakteristik dari agregat yang digunakan dalam pembuatan benda uji. Pada pengujian ini agregat kasar yang tertahan oleh saringan no.8, yang nantinya akan digunakan sebagai salah satu bahan campuran yang akan digunakan dalam membuat sampel untuk uji marshall. Pada pengujian agregat halus adalah agregat tertahan oleh saringan no.200. Yang nantinya akan digunakan sebagai salah satu bahan campuran yang akan digunakan dalam membuat sampel untuk uji marshall. Tabel 4.1 Hasil Uji Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar. Benda Uji Hot Bin-II (ukuran 6 mm s.d.14 mm) / (Batu Split). Uraian dan rumus Satuan Rumus Pengujian I II benda uji kering oven Gram (Bk) benda uji kering permukaan jenuh/ssd Gram (Bj) benda uji dalam air Gram (Ba) Ratarata jenis bulk gr/cm Bk/(Bj-Ba) jenis kering permukaan gr/cm jenuh /SSD Bj/(Bj-Ba) jenis semu /apparent gr/cm Bk/(Bk-Ba) Penyerapan/absorption gr/cm (Bj-Bk) /Bk*100% jenis efektif adalah jumlah nilai rata-rata berat jenis bulk dengan berat jenis semu/apparent. Dari hasil pengujian diatas, didapat berat jenis efektif agregat kasar yaitu > 2.5, dan penyerapan agregat kasar 2.02% < %, telah memehuni standar (SNI ). Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 2

3 Benda Uji Hot Bin-III (ukuran mm s.d. 6 mm) / (Batu Screening) Uraian dan rumus Satuan Rumus Pengujian I II benda uji kering oven Gram (Bk) benda uji kering permukaan jenuh/ssd Gram (Bj) benda uji dalam air Gram (Ba) jenis bulk gr/cm Bk/(Bj-Ba) jenis kering permukaan gr/cm jenuh /SSD Bj/(Bj-Ba) jenis semu /apparent gr/cm Bk/(Bk-Ba) Penyerapan/absorption gr/cm (Bj-Bk) /Bk*100% Didapat berat jenis efektif agregat kasar yaitu > 2.5, dan penyerapan agregat kasar 2.517% < %, memehuni standar (SNI ). Tabel 4.2 Hasil Uji Jenis dan Penyerapan Agregat Halus. Benda Uji Hot Bin-IV (ukuran 0 s.d. mm) / (Abu Batu) Uraian dan rumus Satuan Rumus Pengujian I II benda uji kering oven Gram (Bk) piknometer diisi air 25ºC Gram (B) benda uji SSD + piknometer diisi air 25ºC Gram (Bt) benda uji permukaan jenuh/ssd Gram Ratarata Ratarata jenis bulk gr/cm Bk/(B+500-Bt) jenis kering permukaan gr/cm jenuh /SSD 500/(B+500-Bt) jenis semu /apparent gr/cm Bk/(B+Bk-Bt) Penyerapan/absorption gr/cm ( 500-Bk) *100%/Bk Agregat halus disini memiliki tingkat penyerapan yang ideal < %, sehingga agregat dapat menyerap aspal dengan jumlah cukup yang nantinya akan memberikan daya ikat aspal yang optimal. (SNI ) Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV-

4 4.2 Hasil dan Analisa Pengujian Aspal. Aspal yang digunakan pada penelitian ini adalah aspal keras yang mempunyai nilai penetrasi 60/70. Pengujian aspal di laboratorium meliputi uji berat jenis, penetrasi dan uji titik lembek. Tabel 4. Hasil Uji Jenis Aspal Piknometer Piknometer + Air Piknometer + Aspal Piknometer + Aspal + Air Jenis Ratarata (gr) (gr) (gr) (gr) (gr/cc) (gr/cc) Standar Pemeriksaan SNI Dari hasil uji diatas, didapat berat jenis aspal 1.0. Berarti memenuhi standar, yaitu minimal 1. (SNI ) Tabel 4.4 Hasil Uji Penetrasi Aspal. PENETRASI PADA 25ºC, 100 Gram, 5 Detik Pengujian I II III Standar Satuan Rata-rata SNI ,1 mm Dari hasil uji penetrasi didapatkan nilai rata-rata 71 mm, yaitu kurang dari 79 mm berarti aspal memenuhi standar syarat aspal penetrasi 60/70. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 4

5 Tabel 4.5 Hasil Uji Titik Lembek Aspal. No. Suhu yang diamati (ºC) Waktu (detik) Pengujian Titik Lembek (ºC) Cincin (I) Cincin (II) Rata-rata (ºC) Standar : SNI Satuan : ºC Dari hasil uji titik lembek, didapatkan nilai rata-rata 49.5 ºC. Berarti aspal telah memenuhi standar, yaitu minimal 48 ºC dan maximal 56 ºC. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 5

6 4. Hasil dan Analisa Metode Rancangan Campuran Untuk membuat benda uji masing-masing diperlukan campuran dengan berat total 1200 gr. Pembuatan benda uji masing-masing (tiga buah) untuk setiap kadar aspal. Tabel 4.6 Hasil Rancangan Campuran (Mix Design) Lapis Perkerasan (AC WC) + Asbuton (5%) Hot Bin (%) HB Total berat (1200gr) Hot Bin (% ) HB Total berat (1200gr) I IV HB HB HB HB HB HB Asbuton Asbuton Aspal Aspal II V HB HB HB HB HB HB Asbuton Asbuton Aspal Aspal III VI HB HB HB HB HB HB Asbuton Asbuton Aspal Aspal Dari hasil rancangan campuran (mix design) didapat persentase untuk agregat HB-II 50%, HB-III 20%, HB-IV 25%, pemakaian asbuton sebesar 5% terhadap campuran. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 6

7 4.4 Hasil dan Analisa Pengujian Marshall. Uji Marshall dilakukan untuk mendapatkan stabilitas dan kelelehan (flow) dari campuran aspal dan agregat. Data yang didapatkan dari benda uji yaitu berat benda uji, berat benda uji dalam keadaan jenuh dan berat benda uji dalam air. Kemudian dilakukan perhitungan karakteristik campuran meliputi Volume Pori Dalam Agregat (VMA), Volume Pori Dalam Campuran (VIM), Volume Pori Campuran Yang Terisi Aspal/Bitumen (VFB), Stabilitas, Kelelehan dan Kekakuan sesuai dengan standar dan spesifikasi Pada penelitian ini, kadar aspal optimum ditentukan dari pemeriksaan uji marshall dari parameter yang dicatat dalam pengujian marshall adalah nilai rongga dalam campuran (VIM), rongga dalam agregat (VMA), Kelelehan, Stabilitas dan Kekakuan. Berikut hasil langkah-langkah pengujian tes stabilitas marshall dengan variasi benda uji untuk masing-masing kadar aspal sebanyak (tiga) buah sampel, yang akan diambil nilai rata-ratanya untuk mencari kadar optimum aspal dengan lama perendaman 0 menit. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 7

8 Contoh perhitungan hasil uji marshall : Uraian Rumus Nilai a. Persen aspal terhadap agregat = 5 % b. benda uji dalam keadaan kering = 1188.gr c. benda uji dalam air = gr d. benda uji dalam keadaan jenuh (SSD) = gr e Isi benda uji (Volume) (d c) = gr f. benda uji semu (Apparent) (b / e) = gr g. Maximum Density = 2.98 gr/cm h. Nilai rongga dalam agregat (VMA) 100-((f*(100-a)/ (t ))*100% = % i. Nilai rongga dalam campuran (VIM) (u-f)/u*100% = 6.18 % j. Nilai rongga dalam aspal (VFB) (h-i)/h*100% = % k. Bacaan angka stabilitas (Gauge Value) = 25 kg l. Angka Pokok (Main) (k * q) = 1066 kg m. Nilai Stabilitas (Adjust) (l * p) = 102 kg n. Bacaan arloji kelelehan (Flow) =.10 mm o. Kekakuan / Marshall Quotient (MQ) (m / n) = 42 kg/mm p. Angka Koreksi = 0.96 q. Kalibrasi Proving Ring (r * s) = 4.58 kg r. Faktor kalibrasi = pound s. Nilai konversi = t. Bulk Specific Gravity total aggregat (Gsb) = g/cm u. Max Specific Gravity (Gmm) Nilai untuk kadar aspal : 4.5% = % = % = % = % = % = 2. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 8

9 Tabel 4.7 Perhitungan Karakteristik Uji Marshall Contoh Kadar Aspal (%) Kering (gram) Dalam Air (gram) SSD (gram) Vol. (cc) Jenis Semu (g/cm ) VMA (%) VIM (%) VFB (%) Bacaan Angka (gauge value) Stabilitas (kg) Angka Pokok (main) Disesuaikan (adjust) Flow (mm) MQ (kg/ mm) a b c d e f g h i j k l m n o Rata-rata Rata-rata Rata-rata Rata-rata Rata-rata Rata-rata Dari pengujian tersebut diatas dapat dirangkum hasil nilai rata-rata dalam tabel hasil uji marshall sebagai berikut : Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 9

10 Tabel 4.8 Karakteristik Hasil Uji Marshall. No. Karakteristik Campuran Kadar Aspal (%) Persyaratan Min Maks 1 VMA (%) VIM (%) VFB (%) Stabilitas (kg) Kelelehan (mm) Kekakuan (kg/mm) Dari hasil nilai rata-rata pada pengujian marshall, untuk mencari kadar aspal optimum dipresentasikan ke dalam gambar hubungan kadar aspal sebagai berikut : Hubungan Kadar Aspal dengan VMA Gambar 4.1 Hubungan kadar aspal dengan VMA Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 10

11 Pada gambar 4.1 karakteristik campuran aspal jika dibandingkan dengan nilai VMA, cenderung meninggi seiring pertambahan kadar aspal yang terjadi, hal ini dikarenakan dengan kadar aspal yang semakin banyak semakin besar pula rongga-rongga udara yang tertutup oleh aspal tersebut sehingga terjadi ikatan yang kuat antara agregat dalam campuran Hubungan Kadar Aspal dengan VIM Gambar 4.2 Hubungan kadar aspal dengan VIM Pada gambar 4.2 hubungan kadar aspal dengan VIM (volume pori dalam campuran), membentuk kurva yang semakin menurun seiring dengan adanya penambahan kadar aspal, karena semakin tingginya kadar aspal menyebabkan VIM semakin berkurang. Untuk kadar aspal 4.5% tidak memenuhi syarat, sebab nilai VIMnya melebihi persyaratan yang telah ditentukan. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 11

12 4.4. Hubungan Kadar Aspal dengan VFB Gambar 4. Hubungan kadar aspal dengan VFB Pada gambar 4. karakteristik VFB terlihat sebagai kurva yang meninggi seiring dengan bertambahnya kadar aspal. Kriteria VFB membantu perencanaan campuran dengan memberikan VMA yang dapat diterima. Pengaruh utama kriteria VFB adalah membatasi VMA maksimum dan kadar aspal maksimum. Untuk kadar aspal 4.5% tidak memenuhi syarat, sebab nilai VFBnya dibawah persyaratan yang telah ditentukan. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 12

13 4.4.4 Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas Gambar 4.4 Hubungan kadar aspal dengan stabilitas Pada gambar 4.4 hubungan kadar aspal dengan stabilitas, terlihat dengan bertambahnya kadar aspal kadar aspal maka nilai stabiltas akan naik hingga batas maksimum dan menurun sejalan dengan penambahan kadar aspal, hal ini disebabkan dengan semakin bertambahnya kadar aspal maka daya ikat antar partikel agregat akan berkurang (prosentase jumlah agregat berbanding terbalik dengan prosentase kadar aspal) sehingga nilai stabilitas akan semakin menurun. Nilai stabilitas mempunyai banyak faktor yang mempengaruhinya yaitu agregat yang bergradasi baik dan bergradasi rapat yang memberikan rongga antar butiran agregat (Voids in Mineral Agregat = VMA) yang kecil. Nilai VMA sangat berpengaruh terhadap tingginya nilai stabilitas, semakin tinggi nilai VMA maka makin kecil nilai stabilitas yang dihasilkan. Tetapi jika nilai stabilitas sangat tinggi akan menyebabkan lapisan menjadi kaku dan cepat mengalami retak-retak karena kadar aspal yang rendah. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 1

14 4.4.5 Hubungan Kadar Aspal dengan Kelelehan (Flow) Gambar 4.5 Hubungan kadar aspal dengan kelelehan Pada gambar 4.5 hubungan kadar aspal dengan kelelehan, terlihat nilai kelelehan semakin meningkat seiring dengan penambahan kadar aspal. Kelelehan yang tinggi dikarenakan nilai VMA yang besar serta kadar aspal yang tinggi. Nilai kelelehan yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan menjadi fleksibel. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 14

15 4.4.6 Hubungan Kadar Aspal dengan Kekakuan (MQ) Kekakuan/MQ (kg/mm) Kadar Aspal (%) Gambar 4.6 Hubungan kadar aspal dengan kekakuan (MQ) Pada gambar 4.6 hubungan kadar aspal dengan kekakuan, terlihat nilai kekakuan semakin meningkat seiring dengan penambahan kadar aspal, tetapi setelah mencapai titik maksimum, nilai kekakuannya kembali menurun seiring penambahan kadar aspal. Makin besar nilai kekakuan maka makin besar kekakuan campuran aspal. Hal ini berarti campuran aspal tersebut memiliki ketahanan terhadap deformasi permanen. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 15

16 Parameter Marshall VIM VMA Stabillitas Flow Kadar Aspal KAO = ( )/2 = 6.2% Gambar 4.7 Penentuan Kadar Aspal Optimum : Dari gambar diatas didapat nilai kadar aspal optimum 6.2%, nilai ini diambil dari batas terdalam yaitu 5.8% sampai 6.6% maka diperoleh kadar aspal optimum sebesar ( ) / 2 = 6.2%, dimana kadar aspal tersebut akan digunakan untuk campuran dengan lama perendaman 0 menit dan 24 jam. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 16

17 4.5 Hasil dan Analisa Pengujian Ekstraksi. Pengujian ekstraksi adalah untuk mengetahui kadar aspal yang terkandung dalam hasil benda uji dari campuran panas (hot mix) atau sebagai kontrol kualitas dari hasil uji campuran beraspal panas asbuton. Tabel 4.9 Hasil Uji Ekstraksi. Uraian satuan Rumus Pengujian Ratarata I II III sampel sebelum diuji (A) gram sampel setelah diuji (B) gram kertas filter sebelum diuji (C) gram kertas filter setelah diuji (D) gram filler yang menempel di kertas filter (E) gram (D-C) total agregat setelah diuji gram (B+E) aspal (G) gram (A-G) Persentase kadar aspal terhadap campuran (%) (G/A)*100% Didapat nilai rata-rata 6.21 berarti mendekati nilai optimum sebesar 6.2%. Batas toleransi hasil ekstrasi adalah 0.%, telah sesuai dengan standard Bina Marga. Tujuan dari pengujian ini sebagai kontrol kualitas terhadap hasil pembuatan hot mix pada skala besar, apakah memenuhi spesifikasi yang diminta pihak klien atau tidak. Jika tidak sesuai dengan spesifikasi maka dapat dilakukan pengecekan ulang pada proses pembuatan di AMP dengan mengecek apakah ada kerusakan pada peralatan pencampur, kesalahan pada operator dan hal lainnya. Tugas Akhir : Cahya Mulyanto : Bab.IV- 17