LAPORAN PRAKTIKUM KONSTRUKSI JALAN UJI PEMANASAN ASPAL Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Praktikum Konstruksi Jalan di Laboraturium Jalan Raya Mata Kuliah: Konstruksi Jalan Raya Dosen Pengampu: Faqih Ma arif, M.Eng. Disusun Oleh: Sovia Fitri Astuti (12510134004) JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2014
KATA PENGANTAR Segala Puji Syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan Rahmat dan Hidayahnya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Konstruksi Jalan ini. Praktikum Konstruksi Jalan memiliki bertujuan agar mahasiswa memiliki gambaran tentang keguanaan dan manfaat di dalam suatu pekerjaan di lapangan. Pada kesempatan ini ijinkanlah kami mengucapkan terimakasih kepada beberapa pihak yang telah tulus dan memberikan bantuannya kepada kami yang sangat berharga bagi kami yaitu: 1. Bapak Faqih Ma arif, M.Eng, selaku Dosen Pengampu yang selalu membimbing kami. 2. Bapak Sudarman selaku teknisi di ruang praktikum yang selalu membantu dalam penyiapan alat dan bahan pengujian. 3. Teman teman satu kelompok yang memberikan bantuannya dan masukannya dalam pembuatan laporan ini. 4. Semua pihak yang telah mendukung dan memberi bantuan dalam proses Praktikum Konstruksi Jalan tersebut sehingga dapat berjalan dengan lancar. Pembuatan laporan Praktikum Konstruksi Jalan ini tentunya masih banyak kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat memberi dorongan dan membangun sangat kami harapkan.. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kami mahasiswa khusunya, bagi jurusan Teknik Sipil dan semua pihak pada umumnya. Yogyakarta, 18 Februari 2014 Penulis ii
DAFTAR ISI Judul Laporan...i Kata Pengantar...ii Daftar Isi...iii Daftar Tabel...iv Daftar Gambar...v A. Jenis Pengujian... 1 B. Kajian Teori... 1 C. Alat Dan Bahan... 6 D. Langkah Kerja...10 E. Penyajian Data...11 F. Pembahasan...11 G. Kendala Praktikum...12 H. Kesimpulan...12 I. Saran...12 Daftar Pustaka...13 Lampiran...14 iii
DAFTAR TABEL Tabel 1. Data Hasil Pengujian... 11 Tabel 2. Lembar Konsultasi... 16 iv
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Cawan...6 Gambar 2.Piring...7 Gambar 3. Kompor Listrik...7 Gambar 4. Skrap...8 Gambar 5. Termometer...8 Gambar 6. Sendok...9 Gambar 7. Stopwatch...9 Gambar 8. Aspal Pabrik...10 Gambar 9. Proses Pengambilan Aspal (Benda Uji)...14 Gambar 10. Pengukuran Suhu...14 Gambar 11. Benda Uji Dalam Cawan...15 v
A. Jenis Pengujian Praktikum Konstruksi Jalan kali ini diawali dengan pengujian pemanasan aspal. Pemanasan aspal dilakukan sebelum menuju proses pengujian penetrasi aspal. Dari praktikum ini diharapkan mahasiswa mampu memahami bagaimana cara dan proses pencairan aspal sebelum digunakan. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Negeri Yogyakarta. B. Kajian Teori Aspal adalah bahan hidrokarbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen. Bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai pelapis permukaan lapis perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton) atau aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat dan aspal cair. Aspal atau butimen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hodrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80%, massa aspal adala karbon, 10% hidrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspal (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar. (anonim, 2014) 1
Aspal merupakan suatu produk berbasis minyak yang merupakan turunan dari proses penyulingan minyak bumi, dan dikenal dengan nama aspal keras. Selain itu, aspal juga terdapat di alam secara alamiah, aspal ini disebut aspal alam. Aspal modifikasi saat ini juga telah dikenal luas. Aspal ini dibuat dengan menambahkan bahan tambah ke dalam aspal yang bertujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi sifat rheologinya sehingga menghasilkan jenis aspal baru yang disebut aspal modifikasi. 1. Aspal Hasil Destilasi Minyak mentah disuling dengan cara Destilasi, yaitu proses dimana berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut. Proses destilasi ini disertai oleh kenaikan temperatur pemanasan minyak mentah tersebut. Pada setiap temperatur tertentu dari proses destilasi akan dihasilkan produk-produk berbasis minyak. a. Aspal Keras Pada proses Destilasi fraksi ringan yang terkandung dalam minyak bumi dipisahkan dengan destilasi sederhana hingga menyisakan suatu residu yang dikenal dengan nama aspal keras. Dalam proses destilasi ini, aspal keras baru dihasilkan melalui proses destilasii hampa pada temperatur sekitar 480 ºC. Temperatur ini bervariasi tergantung pada sumber minyak mentah yang disulaing atau tingkat aspal keras yang akan dihasilkan. Untuk menghasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang diinginkan, proses penyulingan harus ditangani sedemikian rupa sehingga dapat mengontrol sifat-sifat aspal keras yang dihasilkan. Hal ini sering dilakukan dengan mencampur berbagai variasi minyak mentah bersama-sama sebelum proses destilasi dilakukan. Pencampuran ini nantinya agar dihasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang bervariasi, sesuai dengan sifat-sifat yang diinginkan. Cara lainnya yang sering dilakukan untuk mendapatkan aspal keras adalah dengan viskositas menengah, yaitu dengan mencampur berbagai jenis aspal keras dengan proporsi tertentu dimana aspal keras yang sangat encer dicampur dengan 2
aspal lainnya yang kurang encer sehingga menghasilkan aspal dengan viskositas menengah. Selain melalui proses destilasi hampa dimana aspal dihasilkan dari minyak mentah dengan pemanasan dan penghampaan, aspal keras juga dapat dihasilkan melalui proses ekstraksi zat pelarut. Dalam proses ini fraksi minyak ( bensin, solar, dan minyak tanah) yang terkandung dalam minyak mentah, dikeluarkan sehingga meninggalkan aspal sebagai residu. b. Aspal Cair Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut berbasis minyak. Aspal ini dapet juga dihasilkan secara langsung dari proses destilasi, dimana dalam proses ini raksi minyak ringan terkandung dalam minyak mentah tidak seluruhnya dikeluarkan. Kecepatana menguap dari minyak yang digunakan sebagai pelarut atau minyak yang sengaja ditinggalkan dalam residu pada proses destilasi akan menentukan jenis aspal cair yang dihasilkan. Aspal cair dibedakan dalam beberapa jenis, yaitu: 1) Aspal Cair Cepat Mantap (RC = Rapid Curing) Aspal cair cepat mantap adalah aspal cair yang bahan pelarutnya cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah bensin 2) Aspal Cair Mantap Sedang (MC = Medium Curing) Aspal cair mantap sedang adalah aspal cair yang bahan pelarutnya tidak begitu cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah minyak tanah 3) Aspal Cair Lambar Mantap (SC = Slow Curing) Aspal cair lambar mantap adalah aspal cair yang bahan pelarutnya lambat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini adalah solar.tingkat kekentalan aspal cair sangat ditentukan oleh proporsi atau rasio bahan pelarut yang digunakan terhadap aspal keras atau yang terkandung pada aspal cair tersebut. Aspal cair 3
jenis MC-800 memiliki nilai kekentalan yang lebih tinggi dari MC200. c. Aspal Emulsi Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada proses ini partikel-partikel aspal keras dipisahkan dan didispersikan dalam air yang mengandung emulsifer (emulgator). Partikel aspal yang terdispersi ini berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran koloid. Jenis emulsifer yang digunakan sangat mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikatan aspal emulsi yang dihasilkan. Berdasarkan muatan listrik zat pengemulsi yang digunakan, Aspal emulsi yang dihasilkan dapat dibedakan menjadi: 1) Aspal emulsi Anionik, yaitu aspal emulsi yang berion negatif. 2) Aspal emulsi Kationik, yaitu aspal emulsi yang berion positif 3) Aspal emulsi non-ionik, yaitu aspal emulsi yang tidsk berion (netral) 2. Aspal Alam Aspal Alam adalah aspal yang secara alamiah terjadi di alam. Berdasarkan depositnya aspal alam ini dikelompokan menjadi 2 kelompok, yaitu: a. Aspal Danau ( Lake Asphalt) Aspal danau ini secara alamiah terdapat di danau Trinidad, Venezuella dan lewele. Aspal ini terdiri dari bitumen, mineral, dan bahan organik lainnya. Angka penetrasi dari aspal ini sangat rendah dan titik lembek sangat tinggi. Karena aspal ini dicampur dengan aspal keras yang mempunyai angka penetrasi yang tinggi dengan perbandingan tertentu sehingga dihasilkan aspal dengan angka penetrasi yang diinginkan. b. Aspal Batu ( Rock Asphalt) Aspal batu Kentucky dan buton adalah aspal yang secara alamiah terdeposit di daerah Kentucky, USA dan di pulau buton, Indonesia. Aspal dari deposit ini terbentuk dalam celah-calah batuan kapur dan batuan pasir. Aspal yang terkandung dalam batuan ini 4
berkisar antara 12 35 % dari masa batu tersebut dan memiliki persentasi antara 0 40. Untuk pemakaiannya, deposit ini harus ditimbang terlebih dahulu, lalu aspalnya diekstrasi dan dicampur dengan minyak pelunak atau aspal keras dengan angka penetrasi sesuai dengan yang diinginkan. Pada saat ini aspal batu telah dikembangkan lebih lanjut, sehingga menghasilkan aspal batu dalam bentuk butiran partikel yang berukuran lebih kecil dari 1 mm dan dalam bentuk mastik. 3. Aspal Modifikasi Aspal modifikasi dibuat dengan mencampur aspal keras dengan suatu bahan tambah. Polymer hádala jenis bahan tambah yang sering di gunakan saat ini, sehinga aspal modifikasi sering disebut juga aspal polymer. Antara lain berdasarkan sifatnya, ada dua jenis bahan polymer yang biasanya digunakan untuk tujuan ini, yaitu: a. Aspal Polymer Elastomer dan Karet Aspal Polymer Elastomer dan karet adalah jenis jenis polymer elastomer yang SBS (Styrene Butadine Sterene), SBR (Styrene Butadine Rubber), SIS (Styrene Isoprene Styrene), dan karet hádala jenis polymer elastoner yang biasanya digunakan sebagai bahan pencampur aspal keras. Penambahan polymer jenis ini dimaksudkan untuk memperbaiki sifat rheologi aspal, antara lain penetrasi, kekentalan, titik lembek dan elastisitas aspal keras. Campuran beraspal yang dibuat dengan aspal polymer elastomer akan memiliki tingkat elastisitas yang lebih tinggi dari campuran beraspal yang dibuat dengan aspal keras. Presentase penambahan bahan tambah ( additive) pada pembuatan aspal polymer harus ditentukan berdasarkan pengujian labolatorium, karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu memang dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebihan justru akan memberikan pengaruh yang negatif. 5
b. Aspal Polymer Plastomer Seperti halnya dengan aspal polymer elastomer, penambahan bahan polymer plastomer pada aspal keras juga dimaksudkan untuk meningkatkan sifat rheologi baik pada aspal keras dan sifat sifik campuran beraspal. Jenis polymer plastomer yang telah banyak digunakan antara lain adalah EVA ( Ethylene Vinyle Acetate), Polypropilene, dan Polyethilene. Presentase penambahan polymer ini kedalam aspal keras juga harus ditentukan berdasarkan pengujian labolatorium, karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu penambahan ini dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebihan justru akan memberikan pengaruh yang negatif. (anasaff, 2014) C. Alat dan Bahan Di dalam praktik ini di perlukan alat dan bahan untuk menunjang lancarnya pelaksanaan dalam praktik, alat dan bahan yang perlu di gunakan dalam praktik ini, antara lain: 1. Alat Alat yang digunakan dalam praktikum pemanasan aspal adalah sebagai berikut: a. Cawan Sebagai tempat aspal setelah di lelehkan dengan suhu tertentu. Gambar 1. Cawan (Sumber: Dokumen Pribadi, 2014) 6
b. Piring Logam Sebagai tempat untuk melelehkan aspal yang ada didalam cawan yang di panaskan dengan kompor listrik. Gambar 2. Piring Logam (Sumber : Dokumen Pribadi, 2014) c. Kompor Listrik Digunakan untuk memanaskan aspal yang berada di piring logam tersebut agar aspal mencair. Lihat gambar di bawah ini, Gambar 3. Kompor Listrik (Sumber : Alfi, 2014) 7
d. Skrap Digunakan sebagai pemindah aspal dari tempatnya ke cawan untuk memanaskan. Gambar 4. Skrap (Sumber : Dokumen Pribadi, 2014) e. Thermometer 1) Thermometer harus dikalibrasi dengan maksimum kesalahan skala tidak melebihi 0,1 oc atau dapat juga digunakan pembagian skala thermometer lain yang sama ketelitiannya dan kepekaannya; 2) Thermometer harus sesuai dengan SNI 19-6421-2000 Spesifikasi Standar Termometer (RSNI 06-2456-1991-Penetrasi Aspal) Gambar 5. Termometer (Sumber : Alfi, 2014) 8
f. Sendok Digunakan sebagai alat pengaduk saat aspal dipanaskan. Gambar 6. Sendok (Sumber : Dokumen Pribadi 2014) g. Stopwatch Digunakan untuk menghitung waktu pemanasan aspal. Gambar 7. Stopwatch (Sumber : Dokumen Pribadi, 2014) 9
2. Bahan Bahan yang digunakan dalam praktikum pemanasan aspal adalah sebagai berikut: a. Aspal Gambar 8. Aspal (Sumber : Dokumen Pribadi, 2014) D. Langkah Kerja Tahapan-tahapan kerja dari pengujian pembakaran aspal ini adalah sebagai berikut: 1. Alat dan bahan yang akan dipergunakan disiapkan. 2. Ambil aspal secukupnya untuk kemudian dimasukkan ke dalam cawan yang disediakan. 3. Kompor listrik mulai dinyalakan. 4. Cawan yang berisi aspal diletakkan di atas kompor listrik yang sudah dinyalakan. 5. Aspal yang dipanaskan diaduk sampai cair dan tidak berbuih. 6. Suhu aspal yang dipanaskan dipantau menggunakan termometer sampai sekitar ± 105º - 110º C. 10
7. Setelah suhu yang dimaksud telah dicapai, cawan yang berisi aspal yang dipanaskan tadi diangkat lalu didiamkan sampai dingin. 8. Setelah dingin, cawan disimpan ditempat yang aman di laboraturium. 9. Alat-alat yang telah digunakan lalu dibersihkan dan dikembalikan ke tempat semula. E. Penyajian Data Praktikum pembakaran aspal kali ini diperoleh beberapa data yang dihasilkan. Namun tidak ada hasil data yang dikerjakan dikarenakan pada praktikum ini hanya dilakukan pengamatan suhu pada aspal pada saat meleleh. Dan data yang dihasilkan adalah sebagai berikut: Tabel 1. Data Pengujian. Waktu Pengujian Hari,Tanggal Waktu Selasa, 18 Februari 2014 11.00 s.d 12.40 WIB Data yang diperoleh Tempat Pengujian Laboratorium Jalan Raya, PTSP, FT UNY Suhu Ruangan Suhu Awal Suhu Akhir Waktu yang diperlukan 28 C 29 C 110 C 5' 17" F. Pembahasan Setelah dilakukan pengujian pemanasan aspal, maka didapatkan hasil bahwa aspal akan benar-benar cair pada suhu 105ºC. Pada rentang suhu tertentu, aspal dapat bersifat viskoelastik. Artinya aspal dapat menunjukkan sifat seperti cairan kental dan dapat dengan mudah berubah bentuk. Sebagai contoh; pada rentang suhu 85-150 derajat Celcius, umumnya aspal cukup encer dan di dalam proses pengolahan berperilaku seolah pelumas atau pelincir di antara butiran kerikil atau agregat dalam campuran aspal panas (hotmix).(burhan, 2009) 11
G. Kendala Praktikum Kesulitan yang dirasa yaitu salah satunya dikarenakan jumlah alat yang terbatas membuat beberapa kelompok harus bergantian menggunakannya. H. Kesimpulan Dari hasil pengujian pembakaran aspal dapat di simpulkan bahwa : 1. Jika aspal dipanaskan <110oC, maka aspal belum mengalami titik lelehnya. 2. Jika aspal dipanaskan >110oC, maka aspal akan mengalami titik lelehnya, namun jika suhunya terlalu tinggi maka akan mengalami titik bakar. I. Saran saran Agar praktikum berjalan dengan nyaman perlu adanya kesadaran tentang kebersihan. Baik itu kebersihan tempat praktikum maupun kebersihan alatnya. Agar diperoleh hasil praktikum yang maksimal perlu juga perbaruan alat-alat yang sudah mulai kurang baik saat digunakan. 12
DAFTAR PUSTAKA Annasaf, 2012. Aspal dan Karakteristiknya. Diunduh dari http://anasaff.blogspot.com/2012/08/aspal-dan-kharakteristiknya.html Diakses pada 3 Februari 2014, 22.02 WIB Budi, Listiyono. 2011. Definsi dan Jenis aspal. Diunduh dari http://listiyonobudi.blogspot.com/2011/04/definisi-dan-jenis-jenisaspal.html Diakses pada 3 Februari 2014, 21.33 WIB. Burhan. 2009. Pentingnya pengendalian suhu aspal.diunduh dari http://hpjiartikelteknik.blogspot.com/2009/04/pentingnya-pengendalian-suhupada-saat.html Diakses pada 4 Februari 2014, 16.20 WIB. Hentak. 2012. Aspal dan Jenis Aspal. Diunduh dari http://podahentak.blogspot.com/2012/02/aspal-dan-jenis-aspal.html Diakses 3 Februari 2014, 22.06 WIB. Pedoman teknis - Asbuton campuran panas, 2004, Departemen Permukiman Dan Prasarana Wilayah. 13
LAMPIRAN Gambar 9. Pengukuran Suhu (Sumber : Bani, 2014) Gambar 10. Benda uji dalam cawan (Sumber : Bani, 2014) 14