Job Mix Formula [PDF]

Citation preview

137



BAB XII KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL DAN AGREGAT (JOB MIX FORMULA)



12.1.



Pendahuluan



Saat ini ada beberapa tipe campuran aspal dan agregat yang paling umum yaitu campuran Aspal Beton (Asphaltic Concrete) yang lebih dikenal dengan AC atau LASTON dan campuran Hot Rolled Asphalt (HRA). Perbedaan mendasar dari kedua tipe campuran ini adalah pada gradasi agregat pembentuknya. Campuran tipe AC menggunakan agregat bergradasi menerus (continuous graded) sedangkan campuran tipe HRA menggunakan agregat bergradasi senjang (gap graded). (digilib.unila.ac.idbabtinjauanpustaka). Sifat-sifat penting yang harus dimiliki pleh suatu campuran aspal dan agregat: 1. Stabilitas 2. Fleksibilitas 3. Durabilitas 4. Workability 5. Ekonomis 12.2.



Tujuan Praktikum



Praktikum ini memberikan kemampuan dasar kepada mahasiswa untuk dapat menentukan komposisi yang tepa tantara agregat, aspal, dan material pengisi (filler) dalam campuran aspal dan agregat. Setelah selesai melakukan praktikum ini, mahasiswa diharapkan: 1. Mampu membuat campuran aspal dan agregat. 2. Mampu mengukur / menentukan karakteristik dan kinerja campuran aspal dan agregat. 3. Mampu menentukan kadar aspal optimum dari suatu campuran aspal dan agregat.



KELOMPOK 14



138



12.3.



Alat dan Bahan



Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah:



12.3.1. Alat-Alat Percobaan Peralatan yang digunakan dalam proses percobaan ini adalah 1. Timbangan



Gambar 12.1. Timbangan 2. Cetakan/Mold Beserta Kertas Saring.



Gambar 12.2. Cetakan dan Kertas Saring 3. Kuas.



Gambar 12.3. Kuas



KELOMPOK 14



139



4. Oli.



Gambar 12.4. Oli 5. Oven.



Gambar 12.5. Oven 6. Extruder Beserta Dongkrak Hidrolik



Gambar 12.6. Extruder dan Dongkrak Hidrolik



KELOMPOK 14



140



7. Satu Set Kompor



Gambar 12.7. Satu Set Kompor 8. Compactor



Gambar 12.8. Compactor 12.3.2. Bahan Percobaan Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah sebagai berikut : 1. Berbagai macam agregat yang telah dioven dengan takaran yang telah ditentukan sebelumnya.



Gambar 12.9. Berbagai Macam Agregat



KELOMPOK 14



141



2. Bitumen atau Aspal.



Gambar 12.10. Bitumen atau Aspal 12.4.



Landasan Teori



Ada bermacam-macam metode perencanaan campuran, yang paling dikenal adalah Metode Marshall dan Metode Hveem. Secara umum semua metode itu terdiri dari proses-proses: 1. Persiapan benda uji, 2. Pemadatan 3. Perhitungan rongga dan tes stabilitas dan kadar rongga 4. Analisis Persiapan benda uji terdiri dari penyiapan agregat dan aspal serta pembuatan benda uji sesuai dengan spek yang direncanakan. Pemadatan benda uji dilakukan untuk mensimulasikan kepadatan campuran tersebut di lapangan setelah beban lalu lintas tertentu. Metode pemadatan yang umum meliputi: 1. Impact Compaction, yang digunakan pada Metode Marshall 2. Kneading Compaction, yang digunakan pada Metode Hveem. 3. Gyratory Compaction. Setelah pemadatan selesai, proses selanjutnya adalah pengujian berat jenis uji untuk menghitung kandungan rongga di dalam campuran dan kemudian diikuti dengan pengujian stabilitas. Jumlah benda uji yang harus dibuat untuk suatu kadar aspal tertentu adalah tiga buah, agar hasil pengujian terjamin secara statistik. Umumnya kadar aspal yang divariasikan dengan kenaikan 0,5% atau 1%. Banyaknya kadar aspal yang divariasikan tergantung dari jenis campurannya,



KELOMPOK 14



142



umumnya pada setiap pengujian cukup dibuat lima kadar aspal. (JURNAL REKAYASA SIPIL / Volume 2, No.2 – 2008 ISSN 1978 – 565) . 12.5. Prosedur Percobaan Prosedur yang dilakukan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut: 1. Agregat dan bitumen dipanaskan pada suhu 85℃ - 150℃.



Gambar 12.11. Memanaskan Agregat dan Bitumen 2. Bitumen ditimbang dengan takaran yang dipersiapkan.



Gambar 12.12. Menimbang bitumen 3. Bitumen dan agregat dicampurkan ke dalam wajan.



Gambar 12.13. Mencampurkan Bitumen dan Agregat ke Dalam Wajan



KELOMPOK 14



143



4. Mengaduk hingga agregat terlumuri rata dengan bitumen.



Gambar 12.14. Mengaduk Agregat dengan Bitumen 5. Cetakan dilumuri dengan oli.



Gambar 12.15. Melumuri Cetakan dengan Oli 6. Memasukkan aspal ke dalam cetakan



Gambar 12.16. Memasukkan Aspal ke Dalam Cetakan



KELOMPOK 14



144



7. Melakukan tumbukan sebanyak 25 kali dan letakkan kertas saring di atas dan di bawah cetakan.



Gambar 12.17. Menumbuk Sampel Sebanyak 25 Kali dan Meletakkan Kertas Saring 8. Memasukkan cetakan yang telah berisi campuran aspal kedalam mesin compactor.



Gambar 12.18. Memasukkan Cetakan ke Dalam Mesin Compactor 9. Mengunci lalu tutup, dan hidupkan mesin pada angka 37 yang berarti 75 kali tumbukan di setiap sisinya.



Gambar 12.19. Kunci, Tutup, dan Hidupkan Mesin



KELOMPOK 14



145



10. Sampel dikeluarkan dari cetakan menggunakan extruder.



Gambar 12.20. Mengeluarkan Cetakan Menggunakan Extruder 11. Sampel Diletakkan pada Tempat yang Sejuk



Gambar 12.21. Meletakkan Sampel pada Tempat yang Sejuk



KELOMPOK 14



146



12.6. Perhitungan Adapun yang dihitung, yaitu 1. Kadar Aspal Rencana Tabel 12.1 Data Hasil Analisis Saringan No. Saringan



Batas bawah



Batas atas



Batas tengah



% Tertahan



19,1



100



100



100,00



0,00



12,7



90



100



89,91



10,09



9,52



77



90



83,49



6,42



4,76



53



69



66,72



16,76



2



33



53



47,37



19,35



0,85



21



40



27,93



19,44



0,59



14



30



15,91



12,03



0,3



9



22



10,64



5,26



0,15



6



15



5,22



5,42



0,075



4



9



5,00



0,22



PAN



5,00



Sumber: Data Hasil Perhitungan



Pb = (0.035 x CA)+(0.045 x FA)+(0.18 x Filler)+K Keterangan: Pb = Kadar aspal rencana CA = Persen kebutuhan agregat kasar FA = Persen kebutuhan agregat halus K = Konstanta (1) Pb = (0.035 x 40)+(0.045 x 55)+(0.18 x 5)+0.75 = 5,525 % ≈ 5,5 % 2. Nilai Kadar Aspal Pb’ = Pb ± 0.5% Pb’ = Pb ± 1.0% Keterangan: Pb’ = Sampel kadar aspal



KELOMPOK 14



147



Tabel 12.2 Persentase Sampel Kadar Aspal Pb - 1



Pb - 0.5



Pb



Pb + 0.5



Pb + 1



4,525



5,025



5,525



6,025



6,525



Sumber: Data Hasil Perhitungan



3. Menghitung Berat Jenis Teori BJ bulk+BJ apparent



BJ



=



∅BJ



=



%KA



=



%KAg



= ∑ ∅BJ x



Total % Benda Uji



= %KA + %KAg



BJ Teori Maksimum



= Total % Benda Uji



2 % Tertahan Agregat BJ Kadar Aspal BJ aspal (100 - kadar aspal)



100



100



Keterangan: BJ



= Berat jenis agregat



BJ bulk



= Berat jenis agregat kondisi normal



BJ apparent



= Berat jenis agregat kondisi setelah dioven



∅BJ



= Nilai berat jenis agregat



%KA



= Persentase kadar aspal



BJaspal



= Berat jenis aspal



%KAg



= Persentase kebutuhan agregat



Berat Jenis Terpakai (Berat Jenis Bulk+Berat Jenis Apparent)



Berat Jenis Terpakai



=



a. Kasar



=



b. Halus



=



c. Filler-Semen



= 3,15



2 2,38+2,41 2 2,57+2,69 2



= 2,39 = 2,63



KELOMPOK 14



148



Mencari



% tertahan berat jenis terpakai



a. Kasar



=



b. Halus



=



c. Filler-Semen



=



16



= 6,69



2,39 55 2,63



= 20,88



5



= 1,59



3,15



Tabel 12.3. Hasil Peritungan BJ Teori Berat Jenis



% % Tertahan BJ terpakai Absorpsi BJ terpakai



Fraksi



% Tertahan



Bulk



SSD



Semu



Kasar



16



2,38



2,39



2,41



57,32%



2,39



6,69



Halus



55



2,57



2,62



2,69



1,73%



2,63



20,88



Filler



5



3,15



1,59



Total



29,16



Sumber: Data Hasil Perhitungan



Contoh Perhitungan untuk Kadar Aspal 4,5 % = 1,26 gr/cm2



Berat Jenis Aspal Kadar Aspal



=



Berat Jenis Aspal



= (29,16 x



100-4,5 100



)



4,5 1,26



= 43,59



= 27,84



Berat Jenis Teori Max



=



100 41,42



= 3,183



Tabel 12.4. Data Hasil Perhitungan Kadar Aspal %



BJ Aspal (gr/cm^2)



% KA



%Kag



Total Persen (%)



BJ Teori Max



4,525



1,26



3,59



27,84



31,42



3,183



5,025



1,26



3,98



27,69



31,67



3,157



5,525



1,26



4,38



27,54



31,92



3,133



6,025



1,26



4,77



27,40



32,17



3,108



6,525



1,26



5,17



27,25



32,42



3,084



Sumber: Data Hasil Perhitungan



4. Menghitung Volume Mold 1



V = 4 x π x d2 x t Keterangan: V = Volume benda uji D = Diameter benda uji KELOMPOK 14



149



T = Tinggi benda uji 1



V = 4 x 3.14x 10,162 x 6,35 = 514,553 cm3 5. Menghitung Kebutuhan Berat Total, Berat Aspal, dan Berat Agregat Berat Total



= V x BJ teori maksimum



Berat Aspal



= Kadar aspal x Berat Total



Berat Agregat



= Berat Total – Berat Aspal



Contoh Perhitungan kebutuhan berat total, berat aspal, dan berat agregat untuk kadar aspal 4,525 %. Berat Total



= 514,55 x 3,183



= 1637,579 gr



Berat Aspal



= 4,525 % x 1637,579 = 74,100 gr



Berat Agregat



= 1637,579 – 74,100 = 1563,479 gr



Hasil perhitungan selanjutnya disajikan dalam Tabel 12.4. Tabel 12.5. Hasil Perhitungan Berat Total, Berat Aspal, dan Berat Agregat Berat (gr)



Kadar Aspal %



Total



Aspal



Agregat



4,525



1637,5792



74,100



1563,479



5,025



1624,6314



81,638



1542,994



5,525



1611,8868



89,057



1522,830



6,025



1599,3405



96,360



1502,980



6,525



1586,9881



103,551



1483,437



Sumber: Data Hasil Perhitungan



6. Menghitung Kebutuhan Berat Masing-Masing Agregat Contoh Perhitungan Saringan 12,7 mm KA 3,5 %



= 10,09% x



KA 3,9 %



= 10,09% x



KA 4,3 %



= 10,09% x



KA 4,7 %



= 10,09% x



KA 5,1 %



= 10,09% x



1563,479 100 1542,994 100 1522,830 100 1502,980 100 1483,437 100



= 157,749 gr = 155,682 gr



= 153,647 gr = 151,645 gr = 149,673 gr



KELOMPOK 14



150



Tabel 12.6. Kebutuhan Agregat pada Masing-Masing Saringan Berat Agregat



No. Saringan



Batas bawah



Batas atas



Batas tengah



% KA 3,59% KA 3,98% KA 4,38% KA 4,77% KA 5,17% Tertahan



19,1



100



100



100,00



0,00



12,7



90



100



89,91



10,09



9,52



77



90



83,49



6,42



4,76



53



69



66,72



16,76



2



33



53



47,37



19,35



0,85



21



40



27,93



19,44



0,59



14



30



15,91



12,03



0,3



9



22



10,64



5,26



0,15



6



15



5,22



5,42



0,075



4



9



5,00



0,22



PAN Sumber: Data Hasil Perhitungan



12.7.



5,00



1563,479 0,000 157,749 100,450 262,114 302,577 303,867 188,051 82,316 84,673 3,508 78,174



1542,994 0,000 155,682 99,134 258,680 298,612 299,885 185,587 81,237 83,564 3,462 77,150



1522,830 0,000 153,647 97,839 255,299 294,710 295,967 183,161 80,175 82,472 3,417 76,142



1502,980 0,000 151,645 96,563 251,972 290,869 292,109 180,774 79,130 81,397 3,373 75,149



1483,437 0,000 149,673 95,308 248,695 287,087 288,310 178,423 78,101 80,339 3,329 74,172



Analisis



Berdasarkan hasil perhitungan dari data yang didapat dalam praktikum, bahwa diperoleh kadar aspal rencana 4,5%. Berat jenis terpakai agregat kasar 2,39, agregat halus 2,63, dan filler-semen 3,15. Volume mold 514,55 cm3 . Kebutuhan berat total untuk sampel kadar aspal 4,5% adalah 1637,58 gr. Kebutuhan berat aspal untuk sampel kadar aspal 4,5% adalah 74,100 gr. Kebutuhan berat agregat utnuk sampel kadar aspal 4,5% adalah 1563,479 gr. Kebutuhan berat agregat pada saringan 12.7 mm untuk KA 3,59% sebesar 157,749 gr, KA 3,98% 155,682 gr, KA 4,38% 153,647 gr, KA 4,77% 151,645 gr, KA 5,17% 149,673 gr. 12.8. Kesimpulan Adapun kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah: 1. Pada praktikum ini menggunakan 10 sampel yaitu dinilai dari kadar aspalnya. Kadar aspal yang digunakan dimulai dari 4,5 %, 5,0 %, 5,5 %, 6,0 %, 6,5 %. Masing-masing kadar aspal dibuat sebanyak 3 sampel 2. Total berat agregat untuk kadar 4,5 % yaitu 1637,58 gram; kadar 5,0 % yaitu 1624,63 gram; kadar 5,5 % yaitu 1611,89 gram; kadar 6,0 % yaitu 1599,34; kadar 6,5 % yaitu 1586,99



KELOMPOK 14



151



12.9.



Saran



Adapun saran yang diberikan dalam melakukan percobaan ini adalah: 1. Mengaduk secara merata agregat yang tercampur dengan bitumen agar sampel yang dihasilkan bagus. 2. Lumuri cetakan dengan oli agar campuran aspal yang dimasukkan tidak lengket saat dikeluarkan. 3. jangan lupa meletakkan kertas saring diatas dan di bawah setelah memasukkan campuran aspal ke dalam cetakan. 4. Setelah mengeluarkan sampel dari cetakan, letakkan dan simpan sampel ke tempat yang sejuk.



KELOMPOK 14