Ujian Cincin [PDF]

Citation preview

UJIAN CINCIN & BOLA PENGENALAN Titik kelembutan didefinisikan sebagai purata suhu di mana bahan bitumen dilembutkan dan jatuh ke bawah pada jarak 25mm di bawah berat bola keluli. Secara umumnya, dengan bahan jenis ini, kelembutan tidak berlaku pada masa yang tertentu. Semakin suhu meningkat, bahan bitumen secara beransur akan berubah daripada rapuh kepada lembut. Oleh sebab itu, penentuan titik kelembutan harus dibuat dengan kaedah tetap dan tertutup jika keputusan hendak dibandingkan. Kaedah ini dijalankan dengan membentuk satu spesimen di dalam cincin logam dengan dimensi 15.875 mm diameter dalam dengan ketebalan sebanyak 2.38 mm dan 6.35 mm kedalaman. Cincin ini kemudiannya diletakkan di atas plat logam dalam air yang dipanaskan dan keluli bola yang berdiameter 9.5 mm dan seberat 3.5 gram diletakkan di tengah pusat spesimen. Titik lembut adalah dianggap sebagai suhu bendalir apabila bola menembusi spesimen dan menyentuh plat di bawahnya.



OBJEKTIF Untuk menentukan suhu kelembutan ( softening point) bitumen



PERALATAN      



Thermometer Air Bikar Bola Cincin Penunu bunsen



TEORI Apabila suhu bitumen meningkat keadaan pepejal bitumen akan bertukar kepada keadaan cecair iaitu kekerasan bitumen akan bertukar menjadi lembut setelah bitumen di panaskan.Sebelum bitumen di gaul dengan batu baur untuk di jadikan bahan turapan jalanraya keadaan bitumen mestilah lembut supaya ianya senang di kendalikan dalam kerja-kerja menurap. Cara yang paling mudah melembutkan bitumen ialah dengan memanaskannya. Keadaan kelembutan bitumen ialah paras suhu bitumen itu berada ketika ianya sedang di uji di bawah pengaruh yang tertentu. Bagi bitumen, ujian yang lazim di jalankan ialah ujian cincin dan bola. Adalah di ketahui bahawa bitumen gred keras mempunyai paras suhu kelembutan yang tinggi berbanding dengan bitumen jenis lembut.



CARA KERJA 1) Bitumen dituangkan ke dalam sepasang cincin dan kedua-dua cincin itu diletakkan di atas tempat pemegangnya. Satu termometer juga diletakkan di bahagian tengah pemegang cincin itu. 2) Kemudian alat kelengkapan itu dimasukkan ke dalam bikar yang berisi air suling yang telah disejukkan padasuhu 5˚C. Suhu ini dikekalkan selama 15minit. 3) Sebiji bola keluli diletakkan (garis pusat = 9.53 mm) di atas setiap cincin yang mengandungi contoh bitumen dengan menggunakan alat pengepit. 4) Air yang berada di dalam bikar di paraskan dan kacau dengan perlahan-lahan. Kenaikan suhu dan kelakunan kedua-dua biji bola itu diperhatikan sejurus bitumen mula melembut. Suhu dicatat apabila setiap bola itu jatuh dari tempat permulaan hingga ke paras plat pada jarak 2.5 cm. 5) Seterusnya, dua bacaan suhu di ambil apabila kedua-dua bola tersebut mula menyentuh bahagian plat setinggi 2.5 cm dari tempat permulaan bola itu jatuh dan purata suhu di kira kepada 0.2 ˚C yang terdekat. 6) Ujian ini hendaklah dijalankan semula jika perbezaan suhu antara kedua-dua bola lebih daripada 1˚C.



DATA UJIAN CINCIN DAN BOLA. Bebola Bebola A Bebola B Purata



Suhu(˚C) 44 45 44.5



ANALISIS DATA Contoh pengiraan Purata = 44 + 45 2 = 44.5 ˚C Keputusan : suhu kelembutan bitumen adalah pada 44.5 ˚C. Suhu ini akan diplotkan pada nomograph untuk mendapatkan penetration index (PI) untuk bitumen yang diuji. Ujian ini haruslah dijalankan bersama ujian penusukan bagi mendapatkan nilai PI bitumen tersebut.



PERBINCANGAN



1. Apakah yang di maksudkan tentang keadaan kelembutan bahan bitumen? Keadaan kelembutan bitumen adalah keadaan di mana bitumen hilang kekerasan dan kekuatannya untuk menampung daya. Keadaan ini berlaku apabila bitumen di kenakan tindakan haba yang cukup. Suhu di mana bitumen mula menjadi lembut pula di namakan titik kelembutan. 2. Sebutkan beberapa kegunaan ujian cincin dan bola?  Menentukan nilai gred bitumen dan nilai ini membolehkan kita menggunakannya mengikut kesesuaiannya terhadap suhu dalam kerja pembinaan jalan raya.  Untuk menentukan suhu kelembutan (softening point) asfalt ketika ia mula cair dan jatuh melalui jarak yang di tetapkan. Nilai ini penting untuk memudahkan kita mengerjakan campuran asfalt dalam kerja pembinaan.  Untuk menentukan ciri kerentahanan suhu bitumen, iaitu suhu di mana bitumen mula melembut. Ini akan memberikan maklumat mengenai kelasakkan bitumen di bawah pengaruh suhu. 3. Apakah faktor-faktor yang menjejaskan perbezaan keputusan yang di perolehi dari ujian cincin dan bola?  Kawalan suhu ujian yang tidak sempurna dan baik. Ini adalah di sebabkan kekonsistenan bitumen boleh berubah dengan cepat apabila perubahan suhu berlaku.  Cincin tidak di letakkan dengan mendatar dan menyebabkan bebola tersangkut pada pemegang sehingga condong pada kedudukannya.  Suhu air sukar di tetapkan pada 5 ˚C selama 5 minit.  Bebola besi mungkin berkarat dan mengenakan daya geseran ke atas permukaan besi dengan sampel bitumen. Ini melambatkan pergerakkan bebola ke dasar plat besi.  Ralat pada bacaan termometer yang terjadi disebabkan mata pencerap tidak berada di kedudukan yang betul sewaktu membaca suhu.



KESIMPULAN Hasil daripada ujikaji yang dijalankan didapati suhu kelembutan bitumen adalah pada suhu 44.5 ˚C. Bacaan suhu bola A adalah 44 ˚C dan bola B adalah 45 ˚C. Perbezaan kedua – dua bacaan suhu adalah 1 ˚C dan bitumen adalah jenis bitumen lembut kerana suhu kelembutannya adalah rendah.



CADANGAN DAN KOMEN



 Bitumen yang dipadatkan dalam cincin hendaklah dipadatkan dengan betul dan diselaraskan dengan ketebalan cincin. Bitumen yang melebihi ketebalan cincin hendaklah dibuang.  Pastikan kedua – dua bitumen yang dipadatkan sama tebal dan padat bagi mengelakkan ralat pada suhu kelembutan bitumen kerana jika perbezaan suhu kedua – dua bitumen melebihi 1 ˚C, ujikaji haruslah diulang semula.  Pastikan peralatan ujian cincin dan bola berada dalam keadaan bersih sebelum memulakan ujikaji kerana akan menjejaskan data yang diperolehi.  Peralatan juga haruslah dibersihkan menggunakan minyak yang disediakan untuk membuang sisa bitumen yang terlekat pada peralatan.  Pelajar yang mencatat bacaan suhu haruslah fokus dan teliti kerana bacaan suhu diambil sebaik sahaja bola menyentuh plat dan ujikaji ini adalah sangat cepat.  Kedudukan mata sewaktu membaca suhu pada termometer juga haruslah berada pada kedudukan yang betul kerana boleh mempengaruhi hasil ujikaji.



RUJUKAN Nota Rujukan Kejuruteraan Jalan Raya Dan Lalulintas , ( Highway And Traffic Engineering ), Diploma Kejuruteraan Awam, DDA3443, University Teknologi Malaysia. Pengenalan Pembinaan Jalan Raya Berbitumen, Mohamed Rehan Karim, Meor Othman Hamzah, Asri Hasan. Dewan Bahasa Dan



Pustaka (Kementerian Pendidikan Malaysia)



Kuala



Lumpur, 1991 Labsheet makmal jalan raya & lalulintas Nota kejuruteraan jalan raya dan lalulintas, DDA3443, Nor Afzan Nizan Bt Md Aris, Kolej Antarabangsa IKIP.



LAMPIRAN



Cara Membersihkan Peralatan Ujian