BAB IV PENGUJIAN JOB MIX FORMULA 4.1 PEMBUATAN BENDA UJI
4.1.1. Tujuan Tujuan pembuatan benda uji ini adalah: a. Membuat sample yang nantinya digunakan dalam pengujian Marshall. b. Mengetahui cara pembuatan benda uji dengan benar sebelum melakukan perhitungan pengujian Marshall.
4.1.2. Alat 1.
3 buah cetakan berdiameter 10,16 cm (4”) dan tinggi 7,62 cm (3”) yang dilengkapi dengan plat alas dan leher sambungan.
2.
Mesin penumbuk manual / otomatis yang dilengkapi dengan beban penumbuk berbentuk silinder dengan berat 4,536 kg (10 Pound) dengan tinggi jatuh 45,7 cm (18”).
3.
Pemegang cetakan benda uji den landasan pemadat yang dijangkarkan pada lantai beton.
4.
Alat pengeluar benda uji (extruder)
5.
Thermometer 0 – 300 °C .
6.
Timbangan dengan ketelitian 1 gr.
7.
Sarung tangan asbes.
8.
Ceret untuk memanaskan / mencairkan Aspal.
9.
Masker.
10. Kain lap (Majun). 11. Wajan untuk memanaskan agregat dan untuk mencampur Aspal. 12. Sutil stainles. 13. Kompor. 14. Sendok pengaduk dan Spatula. 15. Kertas Pemisah / kertas pori
4.1.3
Bahan Agregat Halus : Pasir Palu Agregat Kasar : Batu Palu 2-3 dan batu Palu 1-2
Untuk membuat 1 sampel briquet
diperlukan sebanyak 1200 gram
agregat halus dan agregat kasar. ( dalam pengujian ini dibuat 5 sample cetakan / briguet )
4.1.4.
Langkah Kerja Pembuatan Benda Uji (Sample Briquet)
a. Menimbang bahan yang digunakan sebanyak 1200 gr sehingga kirakira menghasilkan briquet berdiameter 10,16 cm (4”) dan tinggi 7,62 cm (3”) sesuai komposisi untuk masing-masing kondisi variasi campuran. Agar tidak terjadi kekeliruan, beri nomor atau kode campuran karena dapat menyulitkan dalam proses data nantinya. b. Memanaskan bahan kedalam wajan sampai suhu tidak melebihi suhu bakar aspal (antara 100 – 110 ºC). Memasukkan aspal yang sudah dicairkan dan diaduk rata bersama dengan
agregat yang telah
dipanaskan terlebih dahulu. c. Menyiapkan dan membersihkan ring cetakan, susun ring cetakan pada landasan yang permanen dengan memberikan lapisan pemisah dibagian bawah dan dibagian atas benda uji yang telah dibentuk dan dipotong agar benda uji tidak lengket dengan pelat dudukan dan alat penumbuk. Memasukkan seluruh campuran benda uji yang sudah diaduk merta dengan spatula dengan ditusuk-tusuk, letakkan kertas pori sebagai penutup akhir. d.
Menyusun kembali pelat penyambung dan ring pengunci dengan mengencangkan baut penguncinya, tempatkan alat penumbuk pada posisi tegak dan dikunci agar tidak lepas atau keluar sewaktu mesin pemutar beban berjalan.
e. Mengatur jumlah tumbukan pada manometer penumbuk agar penumbukan dapat seragam dengan jumlah tumbukan disesuaikan
dengan aplikasi dilapangan terhadap beban lalu lintas
yang
direncanakan. Yakni dengan jumlah tumbukan sebagai berikut: 1) 75 x tumbukan, untuk lalu lintas berat. 2) 50 x tumbukan, untuk lalu lintas sedang. 3) 35 x tumbukan, untuk lalu lintas ringan. Dalam praktikum kita menggunakan 50 x tumbukan yang dipergunakan untuk lalu lintas berat. Selama pemadatan harus diperhatikan agar kedudukan sumbu palu pemadat selalu tegak lurus pada alas cetakan. f.
Melepaskan ring pengunci berikut leher sambungan dari cetakan benda uji, kemudian cetakan yang berisi benda uji dibalikkan, pastikan lapis pemisah kertas pori selalu ada dibagian bawah benda uji, memasang kembali leher sambungan dan mengencangkan ring pengunci pada alas cetakan seperti semula.
g. Menyusun kembali alat penumbuk dan kunci, lakukan penumbukan dengan jumlah tumbukan sama dengan jumlah tumbukkan sebelum dibalikkan. h. Melepaskan ring pengunci beserta leher sambungan. Mengangkat cetakan berisi benda uji, dinginkan untuk sementara waktu sambil membersihkan alas cetakan dari kotoran-kotoran benda uji agar tidak lengket. i. Mengeluarkan benda uji dari cetakan dengan hati-hati (pada cetakan yang masih dalam kondisi panas, pengeluaran benda uji dapat menjadi pecah) dan meletakkan benda uji diatas permukaan yang rata, biarkan sampai suhu normal. Bila diperlukan dapat dilakukan pendinginan dengan
kipas
angin.
BAGAN ALIR CARA PEMBUATAN BENDA UJI
Mulai
Persiapan Material
Aspal (%) dengan variasi kadar aspal
Agregat Kasar 60 % Agregat Halus 40 %
Dicampur Suhu ± 140 ºC
Masukan ke Mold Suhu ± 140 ºC Tusuk 15 kali
Tumbuk 50 kali Atas dan Bawah
Keluarkan Sampel
Dinginkan ± 24 jam
Selesai
4.1.5. Menentukan Berat Masing–masing Bahan
Dokumentasi Pengujian Pembuatan Benda Uji MARSHALL
Gambar 10.1 Alat uji Marshall pembacaan flow
Gambar 10.2 Arloji
Gambar 10.1 Alat uji Marshall pembacaan flow
Gambar 10.2 Arloji
4.2. PENGUJIAN STABILITAS DAN FLOW (MARSHALL TEST) 4.2.1
Tujuan Tujuan pengujian stabilitas dan flow (Marshall Test) adalah:
a. Menentukan kadar aspal optimum. b. Menentukan hubungan antara kadar aspal dengan parameter Marshall. c. Menggambarkan grafik hubungan antara kadar aspal dengan parameter Marshall.
4.2.2
Dasar Teori Setelah melakukan pengujian terhadap agregat dan aspal, tahap
selanjutnya adalah menyiapkan campuran dengan komposisi tertentu sesuai perbandingan campuran untuk perancangan campuran. Pengujian Marshall adalah metode pengujian laboratorium untuk bahan perkerasan yang meliputi karakterisrtik campuran dan perencanaan kadar aspal optimum. Pengujian ini akan menghasilkan sejumlah data yang terdiri dari Void in the Mix (VIM) %, Void Mineral Agregat (VMA) %, Stabilitas (Kg), Flow (mm) dan Marshall Quotient (Kg/mm). Prosedur pengujian dan analisis dari benda uji Marshall mengacu pada spesifikasi Bina Marga seperti yang tertuang pada SKSNI M–5–1990–03.
4.2.3
Alat 1. Timbangan dengan ketelitian 1 gr. 2. Kain Lap (Majun). 3. Alat marshall lengkap dengan : (1) kepala penekan ( breaking head ) berbentuk lengkung (2) Cincin penguji yang berkapasitas 2500 kg dan atau 5000 kg dilengkapi arloji (dial ) tekan dengan ketelitian 0,0025 cm. (3) Arloji pengukur pelelehan ( flow ) dengan ketelitian 0,25 mm beserta perlengkapannya. 4. Bak perendam ( water bath ) yang dilengkapi dengan pengatur suhu mulai 20 - 600 C (± 1º C ). 5. Timbangan air
4.2.4
Benda Uji 5 sampel briguet / cetakan
4.2.5
Langkah Kerja a. Membersihkan benda uji dari kotoran-kotoran yang menempel dan berikan tanda pengenal pada masing-masing benda uji. b. Mengukur tinggi sampel benda uji dengan ketelitian 0,1 mm kemudian menimbang sehingga diperoleh berat benda uji dalam kondisi kering udara. c. Merendam dalam air ± 24 jam pada suhu ruangan. d. Mengeluarkan dan mengeringkan benda uji sambil dilap dengan kain bagian permukaan hingga dalam kondisi kering permukaan, lalu ditimbang berat kondisi SSD. e. Menimbang sampel benda uji dalam air, diperoleh benda uji berat dalam air. f. Merendam kembali benda uji dalam bak perendam, atur suhu sebesar 60 °C, lakukan perendaman selama 40 menit. g. Mengeluarkan benda uji dari bak perendam (Waterbath) dan disusun pada alat uji marshall yang dilengkapi dengan arloji pengukur penurunan (Flow) dan arloji pembebanan maksimum (Stabilitas). h. Memberikan pembebanan terhadap benda uji dengan kecepatan tetap sekitar 50 mm per menit sampai pembebanan maksimum tercapai, atau menurun seperti yang ditunjukkan oleh jarum arloji tekan dan catat pembebanan maksimum (Stability) yang dicapai. i. Pada saat yang bersamaan dengan pencatatan pembebanan maksimum, catat pula nilai penurunan (Flow) yang ditunjukkan oleh jarum arloji pengukur penurunan.
4.2.6
Perhitungan
Persen aspal terhadap campuran (%) :
% aspal terhadap berat agregat x 100 % aspal terhadap berat agregat . 100 Berat isi (t/m3) :
berat benda uji isi benda uji
Stabilitas (kg) : Pembacaan arloji tekan x angka korelasi beban (Tabel 2).
Pelelahan / Flow (mm) : Dibaca pada arloji pengukur pelelehan dalam satuan mm.
Berat jenis maksimum teoritis : 100 % agregat % aspal BJ agregat BJ aspal
Persentase jumlah kandungan rongga : 100 – volume aspal – volume agregat
Persentase rongga terhadap agregat : 100 – volume agregat Persentase rongga terisi aspal :
100 x volume aspal persentase rongga thd . agregat Persentase rongga terhadap campuran :
100
100 x berat isi campuran BJ teoritis
Bagan Alir Pengujian Marshall Test Mulai
Persiapkan Benda Uji Kering Udara
Penimbangan Benda uji
SSD
Berat Dalam Air
Rendam Dalam Water Batch Suhu 600
Uji Stabilitas dan Flow
Analisa
Grafik
Selesai
Tabel 7.1 : Gradasi Agregat Untuk Campuran Aspal
Ukuran Ayakan
% Berat Yang Lolos Latasir ( SS )
ASTM 1
(mm)
1 /2"
37,5
1"
25
3/4"
19
1/2"
12,5
3/8"
9,5
No. 8
2,36
No. 16
1,18
No. 30
0,600
No. 200
0,075
Kelas A
Kelas B
Lataston ( HRS ) WC
LASTON ( AC )
Base
WC
BC
Base 100
100
100
90 - 100 75 - 100
10 - 15
8 - 13
100
90 - 100 Maks. 90
100
100
100
90 - 100
90 - 100
90 - 100
90 - 100
Maks. 90
75 -85
65 - 100
Maks. 90
1
33 - 55
35 - 60
15 - 35
6 -12
2-9
50 - 72
1
28 -58
23 - 49
19 - 45
4 - 10
4-8
3-7
DAERAH LARANGAN No. 4
4,75
-
-
39,5
No. 8
2,36
39,1
34,6
26,8 - 30,8
No. 16
1,18
25,6 - 31,6
22,3 - 28,3
18,1 - 24,1
No. 30
0,600
19,1 - 23,1
16,7 - 20,7
13,6 - 17,6
No. 50
0,300
15,5
13,7
11,4
Catatan : 1.
Untuk HRS-WC dan HRS-Base, paling sedikit 80 % agregat lolos ayakan No.8 (2,36 mm) harus juga lolos ayakan No.30 (0,600 mm).
2.
Untuk AC, digunakan titik kontrol gradasi agregat, berfungsi sebagai batas-batas rentang utama yang harus ditempati oleh gradasi-gradasi tersebut. Batas-batas gradasi ditentukan pada ayakan ukuran nominal maksimum, ayakan menengah (2,36 mm) dan ayakan terkecil (0,075 mm).
Sumber : SNI 03-1968-1990 ”Spesifikasi Campuran Beraspal Panas” 2002
Ket : Huruf/angka yang berwarna merah adalah spesifikasi yang digunakan dalam pengujian.
Tabel 7.2. Syarat Pengujian Agregat No
URAIAN
Unit
Spesifikasi Min Max
AGREGAT KASAR
Hasil Pengujian Palu 1-2
Palu 2-3
1
Berat Jenis Bulk
-
2,5
-
2.756
2.752
2
Berat Jenis SSD
-
-
-
2.708
2.728
3
Berat Jenis Apperent
-
-
-
2.846
2.795
4
Penyerapan Air
%
-
3
1.792
0.874
5
Pengujian Los Angeles
%
-
40
12.02
10.22
1
AGREGAT HALUS Berat Jenis Bulk -
2
Berat Jenis SSD
3 4
2,5
-
Pasir Palu 2.490
-
-
-
2.541
Berat Jenis Apperent
-
2,5
-
2.624
Penyerapan Air
%
-
3
2.041
Tabel 7.3. Syarat Pengujian Aspal No 1 2 3 4
URAIAN Penetrasi (25 ºC, 5 detik) Titik Lembek (Ring & Ball) Daktilitas Berat Jenis
Unit 0,1 mm ºC cm -
Spesifikasi Min Max 80 99 46 54 100 1 -
Hasil 44 147 1.025
4.2.7 Kesimpulan Dari hasil Uji Marshal : Tabel 7.4:Kesimpulan Uji Marshall
Karakteristik Campuran Void in the Mix/VIM (%) Void in Mineral Agregat/VMA (%) Stabilitas (Kg) Kelelehan/Flow (mm) Marshall Quotient (Kg/mm) Kadar Aspal Optimum (%)
Spesifikasi Min Max 2 18 800 2 200 -
Hasil pada 5.5 % 7.59 18.30 907 2.2 412 4.75
Keterangan Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi -
DEPARTEMEN PENDIDIKAN
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA LABORATORIUM BAHAN TEKNIK SIPIL JL. Dr. Ciptomangunkusumo Kampus Gn. Lipan P.O. Box 1341 Telpon (0541)260588 (PABX) - 260553 - 260485 Fax. 260355. Samarinda 751341
Tabel 7.5 FORMULA UNTUK MENGHITUNG SIFAT-SIFAT MARSHALL UNTUK CAMPURAN ASPAL Angka Penetrasi Aspal
:
AGREGAT Batu Palu ½"
Berat Jenis Aspal ( T )
:
1.050
Pasir Palu Fly ash
Diuji Oleh : Kelompok 1
No.
Tgl.
Proporsi Campuran (% brt. agregat gabungan)
Benda
b
c
d
APP 2.550 2.640
2.600
2.730
PRODUK
PEKERJAAN
: 16 April 2009
Kadar
B.D. Bulk Dari
Aspal
Uji a
BULK 2.540 2.560
A % berat total camp.
B.D. Maksimum
Berat benda uji (gram)
Total
B.D. Efektif dari Total
Campuran
Di
dalam
Aggregat
Agregat
Teoritis
Udara
B
C
D
Lihat Catatan 1
Lihat Catatan 2
Rongga di dalam
Rongga di dalam
Tinggi benda
Angka
agregat (% VMA)
uji
korelasi
Campuran
camp. (% VIM)
( cm )
H
J
K
L
M
G-F
E/H
100(DJ)
Isi
B.D.
kering
benda
Bulk
air
muka
uji
E
F
G
100 / ((100A)/C) + (A/T)
Dari
Dari
Dari
Lab
Lab
Lab
D
100 (J(100A)) B
N
: : : : Hot Mix dengan Spec HRS : stabilitas ( Kg ) Dibaca
Kelelehan plastis
di se
Masa bagi Marshall
suaikan
( mm )
(kg/mm)
O
P
Q
R
Dari
Dari
Dari
P/Q
Lab
Lab
Lab
1
40
50
10
4.5
2.863
2.920
2.703
1,176
577.0
1,179
602.00
1.953
27.74
34.85
7.58
0.78
75
716
4.90
146.131
2
40
50
10
5.0
2.863
2.920
2.681
1,184
584.0
1,186
602.00
1.967
26.65
34.75
7.47
0.78
85
812
4.80
169.065
3
40
50
10
5.5
2.863
2.920
2.660
1,147
588.0
1,151
563.00
2.037
23.40
32.76
6.98
0.86
120
1263
4.70
268.759
4
40
50
10
6.0
2.863
2.920
2.638
1,150
593.0
1,152
559.00
2.057
22.02
32.46
6.92
0.89
68
741
4.70
157.610
5 40 Catatan :
50
10
6.5
2.863
2.920
2.617
1,146
592.0
1,148
556.00
2.061
21.24
32.69
6.92
0.89
128
1394
5.10
273.408
100 a b c d Bj a Bj b Bj c Bj d 1
50 B a b c d 2 Bja a Bja b Bja c Bja d 2
DATE
DATE
DATE
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA LABORATORIUM TEKNIK SIPIL Jl. Dr. Ciptomangunkusumo Kampus Gn Lipan P.O Box 1341 Tlp. (0541) 260588 (PABX)-260553 Fax 260355Samarinda 75134
Grafik 3.1 : Grafik Hubungan Kadar Aspal terhadap Stabilitas
1,600 stabilitas ( kg )
1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
6.0
6.5
kadar aspal ( % )
flow ( mm )
Grafik 3.2 : Grafik Hubungan Kadar Aspal terhadap Flow
5.20 5.10 5.00 4.90 4.80 4.70 4.60 4.50 4.40 4.5
5.0
5.5
kadar aspal ( % )
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA LABORATORIUM TEKNIK SIPIL Jl. Dr. Ciptomangunkusumo Kampus Gn Lipan P.O Box 1341 Tlp. (0541) 260588 (PABX)-260553 Fax 260355Samarinda 75134
VIM ( % )
Grafik 3.3 : Grafik Hubungan Kadar Aspal terhadap VIM
30.00 27.00 24.00 21.00 18.00 15.00 12.00 9.00 6.00 3.00 0.00 4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
kadar aspal ( % )
Grafik 3.4 : Grafik Hubungan Kadar Aspal terhadap VMA
VMA ( % )
40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 4.5
5.0
5.5
6.0
kadar aspal ( % )
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA LABORATORIUM TEKNIK SIPIL Jl. Dr. Ciptomangunkusumo Kampus Gn Lipan P.O Box 1341
6.5
Tlp. (0541) 260588 (PABX)-260553 Fax 260355Samarinda 75134
Grafik 3.5 : Grafik Hubungan Kadar Aspal terhadap Masa Bagi Marshall
MQ ( kg/mm )
290.000 270.000 250.000 230.000 210.000 190.000 170.000 157.610
150.000 4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
kadar aspal ( % )
Grafik 3.6 : Grafik Kesimpulan Kadar Aspal
Stabilitas Flow VIM VMA MQ 4.5
5.0
5.5
kadar aspal optimum = 5.5 %
6.0
6.5
PENGUJIAN STABILITAS DAN FLOW
Gambar 10.3 Arloji pembacaan stabilitas
Gambar 10.4 Proses pengujian Marshall
Gambar 10.5 Membersihkan benda uji Gambar 10.6 Merendam benda uji
Gambar 10.7 Mendinginkan benda uji
Gambar 10.8 Membaca Stabilitas dan Flow
