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 150oC, 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 60oC
selama 30 menit, untuk stabilitas sisa benda uji direndam selama 24 jam
dengan suhu 60oC.
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
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
Tidak