BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Gorontalo. 3.2 Teknik Pengumpulan Data Pada penelitian ini semua data diperoleh dari hasil pengujian di laboratorium, yaitu berupa data hasil pengujian agregat (kasar, halus, dan filler), aspal dan data hasil pengujian terhadap campuran beton aspal dengan metode Marshall. 3.3 Analisa Data Pada penelitian ini analisa data dilakukan dengan menggunakan Spesifikasi Umum Bina Marga 2010, khususnya untuk Spesifikasi Lataston (HRS-WC). Perancangan campuran berdasarkan metode pengujian Marshall dan data-data yang diperoleh dari hasil pengujian disajikan dalam bentuk tabel, gambar dan grafik untuk kemudian dianalisa. Analisa data dalam penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik campuran beton aspal HRS-WC dan pengaruh dari pemakaian additive wetfix-be 0,3% terhadap berat aspal, dalam campuran beton aspal HRS-WC. 3.4 Bahan dan Peralatan Penelitian 3.4.1 Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1. Agregat berupa batu pecah dan abu batu diperoleh dari hasil produksi mesin pemecah batu (stone crusher) PT. Cahaya Nusa Sulutarindo. 2. Bahan pengikat menggunakan aspal jenis AC 60/70 produksi Pertamina. 3. Bahan additive wetfix-be produksi PT. Perusahaan Perdagangan Indonesia (Persero) Cabang Banjarmasin dan diperoleh dari PT. Sinar Karya Cahaya. 25
26 3.4.2 Peralatan Penelitian Penelitian ini menggunakan peralatan yang tersedia di Laboratorium Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Gorontalo. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain: a. Alat pengujian aspal Alat yang digunakan untuk pengujian aspal antara lain alat uji penetrasi, alat uji titik lembek, alat uji titik nyala dan titik bakar, alat uji daktilitas dan alat uji berat jenis. b. Alat pengujian agregat Alat yang digunakan untuk pengujian agregat antara lain mesin Los Ageles (tes abrasi), saringan standar (penyusunan gradasi agregat), alat pengering (oven), timbangan berat, alat uji berat jenis (picnometer, timbangan, pemanas), bak perendam dan tabung sand equivalent. c. Alat pengujian campuran metode Marshall Alat pengujian yang digunakan adalah seperangkat alat untuk metode Marshall, meliputi: 1. Alat tekan Marshall yang terdiri kepala penekan berbentuk lengkung, cincin penguji berkapasitas 3000 kg (6000 lbs) yang dilengkapi dengan arloji pengukur kelelehan plastis (flowmeter). 2. Alat cetak benda uji berbentuk silinder diameter 10,2 cm (4 in) dengan tinggi 7,5 cm (3 in) untuk Marshall standar dan diameter 15,24 cm (6 in) dengan tinggi 9,52 cm untuk Marshall modifikasi dan dilengkapi dengan plat dan leher sambung. 3. Penumbuk manual yang mempunyai permukaan rata berbentuk silinder dengan diameter 9,8 cm (3,86 in), berat 4,5 kg (10 lb), dengan tinggi jatuh bebas 45,7 cm (18 in) untuk Marshall standar. 4. Ejektor untuk mengeluarkan benda uji setelah proses pemadatan. 5. Bak perendam (water bath) yang dilengkapi dengan pengatur suhu. 6. Alat-alat penunjang yang dibutuhkan meliputi panci pencampur, kompor pemanas, termometer, kipas angin, sendok pengaduk, kaos tangan anti
27 panas, kain lap, kaliper, spatula, timbangan dan tip-ex/cat minyak, untuk menandai benda uji. 3.5 Tahapan Penelitian Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, yaitu: 1. Tahap persiapan/studi literatur Pada tahap ini melakukan atau mencari semua literatur/materi yang terkait dengan penelitian untuk dijadikan referensi dalam melakukan penelitian nanti, pengolahan data maupun dalam penyusunan skripsi. 2. Tahap persiapan alat dan bahan Pada tahap ini seluruh bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar. 3. Tahap uji/pemeriksaan bahan Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap material/bahan penyusun campuran beton aspal, yang dimaksudkan untuk mengetahui sifat dan karakteristik material/bahan tersebut. Selain itu untuk mengetahui apakah material/bahan tersebut memenuhi persyaratan atau tidak. Pengujian ini menggunakan persyaratan yang sesuai pada Spesifikasi Umum Bina Marga 2010. Pengujian yang dilakukan meliputi: a. Pengujian agregat, yaitu berupa pemeriksaan kadar air, kadar lumpur, nilai setara pasir (SE), pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air oleh agregat, analisa saringan agregat kasar dan halus, pemeriksaan kekuatan agregat terhadap tumbukan (aggregate impact value), pemeriksaan keausan agregat (abration test) dengan mesin Los Angeles, dan pemeriksaan indeks kepipihan dan kelonjongan agregat. b. Pengujian aspal, yaitu berupa pemeriksaan berat jenis aspal, penetrasi aspal, titik lembek aspal, daktilitas aspal, pemeriksaan titik nyala dan titik bakar aspal.
28 4. Tahap perancangan agregat campuran Pada tahap ini yang dilakukan yaitu merancang proporsi dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia untuk mendapatkan agregat campuran dengan gradasi yang sesuai Spesifikasi Umum Bina Marga 2010. Perancangan agregat campuran HRS-WC dengan metode analitis yang dilakukan secara trial and error. 5. Tahap perkiraan kadar aspal rencana Tahap ini merupakan tahap penentuan kadar aspal rencana (tengah/ideal). Untuk mendapatkan kadar aspal rencana (tengah/ideal) tersebut dapat digunakan persamaan rumus: Pb = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (%FF) + K... (3.1) dengan: Pb : Kadar aspal rencana (tengah/ideal), persen terhadap berat campuran CA : Agregat kasar, persen agregat tertahan saringan No. 8 FA : Agregat halus, persen agregat lolos saringan No. 8 dan tertahan saringan No. 200 FF : Persen agregat minimal 75% lolos No. 200 K : Konstanta Nilai K sekitar 0,5 1,0 untuk AC dan 2,0 3,0 untuk HRS Berdasarkan hasil gradasi campuran maka akan didapat nilai Pb dari campuran tersebut. Perhitungannya adalah sebagai berikut: %CA = ( 100,00 61,04 ) % = 38,96% %FA = ( 61,04 6,10 ) % = 54,94% %FF = 6,10% Dalam penelitian ini diambil nilai konstanta 2,0. Pb = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (%FF) + K Pb = 0,035 (38,96%) + 0,045 (54,94%) + 0,18 (6,10%) + 2,0 Pb = 6,93% 7,0% Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh kadar aspal rencana (Pb = 7,0%) yang akan digunakan sebagai kadar aspal rencana/tengah pada pembuatan benda uji briket beton aspal. Dalam penelitian ini, untuk mendapatkan
29 Kadar Aspal Optimum (KAO) maka dibuat 25 buah benda uji dengan 5 variasi kadar aspal. Jika kadar aspal rencana (tengah/ideal) diperoleh adalah a%, maka benda uji dibuat untuk kadar aspal (a - 1)%, (a - 0,5)%, (a%), (a + 0,5)% dan (a + 1)%. Dari hasil perhitungan di atas (Pb = 7,0%), maka digunakan variasi kadar aspal 6,0%; 6,5%; 7,0%; 7,5%; 8,0%. 6. Tahap pembuatan benda uji Tahap ini merupakan tahap pembuatan benda uji atau briket beton aspal berdasarkan proporsi agregat dan variasi kadar aspal yang telah diperoleh dari tahap sebelumnya. Benda uji yang akan dibuat sebanyak 25 buah, dimana masing-masing kadar aspal dibuat 5 buah benda uji. Langkahlangkah pelaksanaannya adalah sebagai berikut: a. Agregat ditimbang sesuai prosentase berdasarkan gradasi yang diinginkan untuk masing-masing benda uji dengan berat campuran 1200 gr. b. Agregat dan aspal dipanaskan di tempat pemanas secara terpisah hingga mencapai suhu 150 o C, kemudian aspal dicampur dengan agregat dan diaduk hingga merata. c. Campuran panas (hot mix) tersebut dimasukkan ke dalam cetakan (mould) yang telah diolesi oli dan bagian bawah cetakan diberi sepotong kertas yang telah dipotong sesuai dengan diameter cetakan, sambil ditusuk-tusuk dengan spatula sebanyak 15 kali di bagian tepi dan 10 kali di bagian tengah. d. Pemadatan dilakukan secara manual dengan jumlah tumbukan sebanyak 75 kali pada masing-masing sisinya (atas dan bawah). e. Setelah proses pemadatan selesai benda uji didiamkan agar suhunya turun, setelah dingin benda uji dikeluarkan dengan alat bantu ejector dan diberi kode. f. Benda uji siap untuk diuji Marshall. 7. Tahap pengujian Marshall Pengujian yang dilakukan pada tahap ini dimaksudkan untuk memperoleh KAO dan mengetahui nilai-nilai karakteristik campuran dari 25 buah benda
30 uji yang telah dibuat pada tahap sebelumnya. Beberapa proses yang dilakukan pada tahap ini yaitu: a. Benda uji dibersihkan dari kotoran yang menempel dan diukur tinggi benda uji sebanyak 3 kali di tempat yang berbeda dengan ketelitian 0,1 mm dan diambil rata-ratanya, kemudian ditimbang berat benda uji kering. b. Benda uji direndam dalam air selama 10 sampai 24 jam supaya jenuh, setelah jenuh benda uji ditimbang dalam air. c. Benda uji dikeluarkan dari dalam air dan dikeringkan dengan kain pada permukaan agar kondisi kering permukaan jenuh (Saturated Surface Dry atau SSD), kemudian ditimbang. d. Benda uji direndam dalam bak perendam (water bath) pada suhu 60 o C selama 30 menit, untuk stabilitas sisa benda uji direndam selama 24 jam dengan suhu 60 o C. e. Bagian dalam permukaan kepala penekan dibersihkan dan dilumasi agar benda uji mudah dilepaskan setelah pengujian. f. Benda uji dikeluarkan dari bak perendam, lalu diletakkan tepat di tengah bagian bawah kepala penekan kemudian letakkan bagian atas kepala penekan dengan memasukkan lewat batang penuntun. Setelah itu letakkan keseluruhannya dalam mesin penguji. g. Arloji kelelehan (flow meter) dipasang pada dudukannya disalah satu batang penuntun. h. Kepala penekan dinaikkan hingga menyentuh atas cincin penguji kemudian diatur kedudukan jarum arloji penekan dan arloji flow pada angka nol. i. Benda uji diberikan pembebanan dengan kecepatan tetap 50,8 mm (2 in) permenit sampai pembebanan maksimum tercapai atau pembebanan menurun seperti yang ditunjukkan oleh jarum arloji tekan. Pada saat itu pula dilakukan pembacaan nilai maksimum atau stabilitas Marshall dan kelelehannya (flow).
31 8. Tahap penentuan KAO Untuk mendapatkan KAO Langkah pertama adalah menghitung parameter Marshall yaitu stabilitas, VIM, VMA, VFA, dan parameter lain yang ada pada spesifikasi campuran. Kemudian hasilnya digambarkan dalam grafik hubungan antara kadar aspal dan parameter Marshall. Dari grafik tersebut dapat dilihat rentang kadar aspal mana yang memenuhi semua persyaratan, sehingga nilai KAO dapat ditentukan dari nilai tengah rentang kadar aspal tersebut. 9. Tahap pembuatan benda uji pada KAO Langkah pembuatan benda uji tahap ini sama dengan langkah pembuatan benda uji sebelumnya. Perbedaannya, tahap ini benda uji dibuat pada kondisi KAO dengan dan tanpa melakukan penambahan atau pemakaian additive wetfix-be 0,3% terhadap berat aspal dalam campuran. Benda uji yang dibuat sebanyak 10 buah tanpa additive dan 10 buah menggunakan additive wetfix-be, sehingga jumlah total semua benda uji yang dibuat dalam penelitian ini adalah 45 buah benda uji. 10. Tahap pengujian Marshall Immersion Pada tahap ini dilakukan pengujian Marshall dengan perendaman selama 30 menit terhadap 5 buah benda uji tanpa additive dan 5 buah benda uji dengan additive wetfix-be. Kemudian pengujian Marshall dengan perendaman selama 24 jam terhadap 5 buah benda uji tanpa additive dan 5 buah benda uji dengan additive wetfix-be. Proses pengujian ini sama dengan proses pengujian sebelumnya, tujuannya untuk mengetahui nilai-nilai karakteristik dari campuran beton aspal yang menggunakan additive wetfix-be tersebut. 11. Tahap analisa data Pada tahap ini data-data yang diperoleh dari tahap sebelumnya dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan dari apa yang menjadi tujuan dalam penelitian ini, yaitu mengetahui pengaruh pemakaian additive wetfix-be terhadap karakteristik campuran beton aspal HRS-WC. Tahapan penelitian secara skematis dalam bentuk bagan alir ditunjukkan pada Gambar 3.1.
32 Mulai Studi Literatur Persiapan Alat dan Bahan Pengujian Bahan Batu Pecah Kasar & Medium Abu Batu Aspal Pen 60/70 Memenuhi Spesifikasi Tidak Ya Rancangan Agregat Campuran Perkiraan Kadar Aspal Rencana Pb = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (%FF) + K Pembuatan 25 Buah Benda Uji dengan Variasi Kadar Aspal (6,0%; 6,5%; 7,0%; 7,5%; 8,0%) Uji Marshall Penentuan Kadar Aspal Optimum (KAO) Pembuatan 10 Buah Benda Uji tanpa Additive & 10 Buah Benda Uji dengan Additive Wetfix-Be 0,3% Uji Marshall Analisa Data Kesimpulan dan Saran Selesai Gambar 3.1. Bagan Alir Penelitian