Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
17 •
Bab III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 RANCANGAN PENELITIAN
Pada penelitian ini dilaksanakan dengan melakukan percobaan
laboratorium, dimana benda uji akan dibuat dalam percobaan ini berbentuk
silinder yang mempunyai dimensi dengan diameter 10cm (4"), sedangkan
material yang dibutuhkan dalam membuat benda uji tersebut sebanyak
± 1200 gram. Material yang digunakan dalam membuat benda uji tersebut
adalah batu pecah dengan ukuran 10-15mm (Fl), 5-10mm (F2), 0-5mm
(F3), pasir (F4), aspal, filler yang berasal dari serbuk marmer yang berasal
dari Tulungagung, dan limbah pasir besi.
Kegiatan percobaan yang dilakukan di laboratorium meliputi:
• Pemeriksaan Agregat.
Terdiri dari :
a. Analisa saringan
Standart pengujian : (PB-0201-76, AASHTO T-27-74, ASTM
C-136-46)
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk mencari
gradasi dari agregat-agregat yang akan dipakai dalam percobaan
bilamana agregat-agregat tersebut memenuhi syarat untuk
18
dikombinasikan dengan aspal sehingga diperoleh gradasi
campuran yang memenuhi spesifikasi.
b. Berat jenis dan penyerapan agregat kasar
Standart pengujian : (PB-202, AASHTO T-85-74, ASTM C-
127-68)
Tujuannya untuk menentukan berat jenis (Bulk), berat jenis
kering permukaan jenuh (SSD), berat jenis semu (Apparent) dari
agregat kasar.
- Dari hasil percobaan mencari berat jenis (Bulk spesific gravity)
didapatkan nilai perbandingan berat kering dan berat air suling
yang isinya sama dengan isi agregat dalam keadaan jenuh pada
suhu tertentu, dimana nilai minimum dari berat jenis (Bulk
spesific gravity) adalah 2.5.
- Dari hasil percobaan mencari berat jenis kering permukaan jenuh
(SSD) didapatkan nilai perbandingan antara berat agregat kering
permukaan jenuh dan berat air suling yang isinya sama dengan isi
agregat dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu, dimana nilai
minimum dari berat jenis kering permukaan jenuh (SSD) adalah
2.5.
- Dari hasil percobaan mencari berat jenis semu (Apparent spesific
gravity) didapatkan nilai perbandingan antara berat agregat
kering dan berat air suling yang isinya sama dengan isi agregat
19
dalam keadaan jenuh pada suhu tertentu, dimana nilai minimum
dariberat jenis semu (Apparent spesific gravity) adalah 2.5.
- Dari hasil percobaan mencari nilai penyerapan dari agregat-
agregat bahan didapatkan nilai persentase berat air yang dapat
diserap oleh pori terhadap berat agregat, dimana nilai
maksimum dari penyerapan agregat kasar terhadap air adalah
3%.
c. Berat jenis dan penyerapan agregat halus
Standart pengujian : (PB 0203-6, AASHTO T-84-74, ASTM
126-68)
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk
menentukan berat jenis (Bulk specific gravity), berat jenis kering
permukaan jenuh (SSD), berat jenis semu (Apparent specific
gravity) dari agregat halus. Nilai minimum untuk berat jenis
(Bulk specific gravity), berat jenis kering permukaan jenuh
(SSD), berat jenis semu (Apparent specific gravity)dan agregat
adalah 2.5, sedangkan nilai maksimum untuk penyerapan agregat
halus adalah 3 %.
d. Sand Equivalent Test
Standart pengujian : (AASHTO T-76-73)
20
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk
menentukan besamya kadar lumpur yang terdapat dalam pasir.
Nilai minimum dari sand equivalent test adalah 50 %.
e. Impact Test
Standart pengujian : (BS 812; PART 112: 1990)
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk mengetahui
ketahanan agregat terhadap beban kejut. Nilai uji yang didapat
dari hasil impact test berbeda dengan beban yang dikerjakan
secara berangsur. Umumnya nilai maksimum dari hasil impact
test ini adalah 30%, kecuali untuk batuan yang keras sekali.
Impact test ini dilakukan pada agregat kasar dengan ukuran
antara 10-15 mm. Hasil impact test dari agregat dengan ukuran
yang lebih kecil akan menghasilkan nilai yang lebih kecil pula.
f. Flakiness Test
Standart pengujian : (British Standards-812)
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk melihat
nilai kepipihan dari agregat, yang mana nilainya dinyatakan dalam
persen, dengan cara melewatkan agregat ke alur saringan
flakiness test menurut besamya butiran. Nilai maksimum untuk
test ini 25 %.
21
g. Test Abrasi dengan Mesin Los Angeles
Standart pengujian : (PB 0206-76, AASHTO T 96-74, ASTM C
131-55)
Tujuan dan dilakukannya percobaan ini adalah untuk
menentukan ketahanan agregat terhadap keausan dengan
menggunakan mesin Los Angeles. Keausannya dinyatakan
dengan perbandingan antara berat bahan aus lewat saringan
No. 12 terhadap berat semula dalam persen. Nilai maksimum
untuk uji ini 40 %.
h. Soundness Test
Standart pengujian : (AASHTO T-104)
Tujuan dari dilakukanya percobaan ini adalah untuk mengetahui
ketahanan agregat tehadap cuaca. Percobaan ini dilakukan
dengan merendam agregat dalam garam magnesium sulfat atau
sodium sulfat. Nilai maksimum untuk test ini 12 %.
• Perencanaan Dan Penentuan Kadar Aspal Optimum.
Setelah dilakukan pemeriksaan agregat, dicari persentase aspal
optimum dengan membuat campuran dengan persentase aspal dari 5
% sampai 7.5 %. Komposisi agregat diperoleh dari agregat yang
lolos ayakan V*\ 3/8 ", no. 4, no. 8, dan tertahan ayakan 3/8", no. 4,
22
no. 8, dasar. Setelah itu dipilih yang mempunyai nilai Marshall
terbaik dan dari sana diperoleh kadar aspal optimumnya.
• Pemeriksaan Dan Pengujian Limbah Pasir Besi, meliputi:
a. Analisa saringan
Standart pengujian : (PB-0201-76, AASHTO T-27-74, ASTM C
-136-46)
Analisa saringan yang dilakukan yaitu lolos saringan No.200, dan
akan digunakan untuk mix design.
b. Analisa berat jenis
Standart pengujian : (PB 0203-6, AASHTO T-84-74, ASTM
128-68)
Tujuannya untuk menentukan berat jenis (Bulk) dari pasir besi
yang akan digunakan sebagai bahan campuran pasir alam
c. Analisa komposisi kimiawi
Tujuannya untuk mengetahui komposisi senyawa kimia yang
terkandung dalam limbah pasir besi yang akan digunakan.
Uji ini dilakukan di laboratorium Balai Penelitian dan
Pengembangan Industri Surabaya.
• Perencanaan Campuran AC Type X dengan menggunakan Limbah Pasir
Besi sebagai bahan campuran Pasir Alam.
Pada tahap ini diteliti pengaruh pengantian pasir alam dengan
menggunakan pasir besi. Perbandingan yang digunakan adalah hasil
23
dari nilai Marshall test yang menggunakan pasir alam dengan hasil
dari yang nilai Marshall test yang menggunakan limbah pasir besi.
• Pembuatan Benda Uji dan Pengujian Benda Uji Dengan Alat Marshall
Tujuannya untuk mendapat nilai Marshall dari benda uji.
Tujuannya untuk mendapatkan stability, flow, air void, void filled,
Marshall Ouotient,dan Indeksperendaman campuran aspal beton
dengan pasir alam dan limbah pasir besi.
3.2 BAHAN PENELITIAN
Agregat berupa batu pecah diambil dari PT GAJAH MAS desa
Kaliwelang, Pasuruan. Agregat yang diambil dari sini yaitu agregat kasar
(Fraksi I, Fraksi II) dan agregat halus (Fraksi III). Sedangkan untuk pasir
(Fraksi IV) digunakan pasir dari toko bahan bangunan. Aspal yang
digunakan yaitu aspal minyak Pertamina Cilacap pen. 60 - 70 yang sudah
tersedia di laboratorium Perkerasan Jalan UK Petra. Limbah Pasir Besi yang
digunakan didapat dari pabrik pembuatan besi PT. Siddhakarya Anggawa
Adhipala, jalan Raya Pakal No. 35, Benowo - Surabaya. Limbah pasir besi
yang diambil berupa butiran-butiran yang cukup halus namun tetap harus
lolos saringan no 8.
3.3 PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Dalam pembuatan dan pengujian benda uji, alat yang digunakan berupa.
24
• Penumbuk berbentuk silinder dengan berat 4,536 kg (10 pound), dengan
tinggi jatuh bebas 45,7 cm (18").
• 2 buah cetakan benda uji 0 10 cm (4") dan tinggi 7,5 cm (3"), dengan
pelat alas dan leher sambung.
• Alat untuk mengeluarkan benda uji dari cetakan (donkrak).
• Landasan pemadat dari kayu yang dilapisi plat baja berukuran 30x30x2.5
cm yang diikatkan pada lantai beton dengan empat bagian siku.
• Mesin tekan Marshall yang dilengkapi dengan kepala penekan dan cincin
penguji (kapasitas 30 kN) dengan ketelitian 3 kN.
• Water bath yang bisa diatur suhunya.
• Bak perendam.
• Peralatan pendukung lainnya: termometer, panci, wajan, pengaduk,
kompor gas dan Iain-lain.
TAHAPAN PENELITIAN
• Penelitian Dari Sampel Dengan Pasir Alam untuk Mencari Kadar Aspal
Optimum
a. Persiapan bahan
Dipakai bahan campuran sesuai dengan spesifikasi dari hasil analisa
saringan untuk masing-masing fraksi (fraksi I sampai IV).
25
Tanpa Limbah Pasir Besi
Tahapan Penelitian
Tes Agregat
Analisa Ayakan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus Sand Equivalent Test Tes Abrasi Impact Test Tes Flakiness Tes Soundness
Mencari Persentase Aspal Optimum dengan Tes
Marshall
Dengan Limbah Pasir Besi
Persentase Limbah Pasir Besi Yang Digunakan
5%,6%,7%,8%,9%,10%
Stabilitas Flow Marshall Quotient % Air Void % Void Filled Indeks Perendaman
26
Untuk satu sampel ditentukan berat agregat 1200 gram. Komposisi
agregat hasil analisa saringan yang akan dicampur dan batas
spesifikasinya dapat dilihat pada tabel dibawah:
Tabel 3.1 Batas Spesifikasi Gradasi Campuran
No. Saringan
1" 3/4" 3/8" No.4 No.8
No.30 No.50
No.200
Batas Spesifikasi
100 95-100 58-78 38-60 27-47 13-28 9-20 4-8
Batas Tengah Spesifikasi
100 97.5 68 49 37
20.5 14.5
6
b. Pembuatan benda uji
Langkah-langkah dalam pembuatan:
• Panaskan panci pencampuran melebihi suhu pencampuran (165-170°C),
masukkan campuran agregat sesuai dengan komposisi yang sudah
didapat dan aduk sampai panasnya merata.
• Panaskan aspal sampai 140°C.
• Tuangkan aspal pada campuran agregat sebanyak yang akan dicoba,
lalu diaduk sampai semua agregat dilapisi aspal dan diamati suhunya
hingga 140-150°C .Untuk masing-masing sampel dibuat 3 buah.
• Bersihkan cetakan dan dilumuri dengan oli.
• Letakkan selembat kertas pada dasar cetakan.
• Masukkan campuran dan tusuk-tusuk dengan spatula agar merata.
27
• Campuran dalam cetakan ditumbuk 75 kali (dengan tinggi jatuh 45cm)
untuk sisi atas dan sisi bawah dengan membalik benda uji (pemadatan
harus tegak lurus pada alat cetak).
• Setelah benda uji dingin, keluarkan benda uji dengan bantuan dongkrak.
• Untuk setiap benda uji hams diberi tanda.
c. Pengujian benda uji
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian benda uji:
• Benda uji dibersihkan dari kotoran yang menempel.
• Tinggi benda uji diukur dan dicatat.
• Berat benda uji ditimbang.
• Benda uji direndam dalam air selama ± 5 menit.
• Benda uji dilap sampai keadaan kering permukaan jenuh (SSD) kemudian ditimbang.
• Benda uji direndam selama 24 jam pada suhu ruang.
• Benda uji ditimbang dalam air.
• Benda uji direndam dalam Water Bath dengan suhu 60 ± 5°C selama ±
60 menit.
• Setelah ± 60 menit benda uji diletakkan pada alat Marshall, dan
pembacaan pada alat diatur sampai nol. Pembebanan diberikan dengan
kecepatan 50 mm/menit sampai beban maksimum. Pembebanan
maksimum dan angka kelelehan ditunjukkan oleh jarum penunjuk pada
saat beban maksimum tercapai lalu dicatat.
28
a. Pengolahan data
Data-data yang diperoleh diolah dalam tabel Marshall. Hasilnya
dibuatkan grafik dan diperoleh kadar aspal optimum yang akan
digunakan untuk pengujian campuran dengan menggunakan limbah
pasir besi sebagai bahan campuran pasir alam biasa.
• Percobaan Dengan Menggunakan Limbah Pasir Besi
Setelah kadar aspal optimum dengan menggunakan pasir alam
biasa diketahui, dilakukan pengujian dengan menggunakan limbah
pasir besi sebagai bahan campuran pasir alam biasa untuk mencari
besarnya kadar aspal optimum yang dihasilkan dari penambahan
pasir alam dengan limbah pasir besi. Jadi dalam percobaan ini
dicoba limbah pasir besi untuk menggantikan pasir alam sebesar
5%, 6%, 7%, 8%, 9%, dan 10% dari persentase besarnya pasir alam
terhadap keseluruhan agregat, yang besarnya 17 % dari 1200 gram.
Masing- masing dari persentase limbah pasir besi yang
menggantikan pasir alam, dibuat 3 sampel untuk tiap persentase
pasir besi yang dicoba, jadi keseluruhan sample ada 18 sampel
3.5 METODE ANALISA HASIL
Hasil Marshall yang didapat meliputi stability, flow, air void, void
filled, Marshall quotient dan Indeks Penyerapan dari masing-masing
29
sampel. Dari hasil-hasil tersebut dibandingkan antara sampel dengan
menggunakan pasir alam biasa dengan sampel yang menggunakan limbah
pasir besi. Akibat penambahan dari pasir alam biasa dengan limbah pasir
besi pada campuran aspal beton AC tipe XI dapat diketahui dengan melihat
grafik dari hasil Marshall.