LAPORAN PRAKTIKUM SI-3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM SI-3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah SI -3241 Perancangan Perkerasan Jalan Semester 6 Tahun 2020/2021 Oleh Kelompok 17 Aninda Meutia Rosario 21117141 Fanny Juliana 21117158 Moch Farid Adji Pamungkas 21117160 Muhammad Ali Ridho 21...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM SI-3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah SI -3241 Perancangan Perkerasan Jalan Semester 6 Tahun 2020/2021 Oleh Kelompok 17 Aninda Meutia Rosario Fanny Juliana Moch Farid Adji Pamungkas Muhammad Ali Ridho Muhammad Ghazi Rianta Putra Muhammad Juang Renaldi Fiqri Sc. Elan Lida Fajarviani Triasti Utari Handayani Willhelmina Lumban Batu

21117141 21117158 21117160 21117157 21117155 21117149 21117143 21116064 21117150

Asisten Yemima Gaberiella Parhusip

21116002

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNOLOGI INFRASTRUKTUR DAN KEWILAYAHAN INSTITUT TEKNOLOGI SUMATERA 2020

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

11.1. Pendahuluan Terdapat bermacam-macam tipe campuran aspal dan agregat yang paling umum adalah 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). Kekuatan atau daya tahan lapisan konstruksi AC-BC sangat ditentukan oleh kemampuan untuk merancang komposisi agregat dengan benar, pemahaman pencampuran antara agregat dan aspal di Asphalt Mixing Plant (AMP) serta pengendalian mutu yang kuat dalam pelaksanaannya. Sehingga ketiga tahapan tersebut harus dapat berjalan sebagaimana mestinya, bila hal ini tidak berjalan sebagaimana yang seharusnya dapat dipastikan konstruksi jalan tersebut tidak akan berdaya tahan lama (kegagalan konstruksi). Konsistensi antara perancangan, pelaksanaan dan pengendalian mutu dalam pekerjaan konstruksi perkerasan jalan dari aspal campuran panas (hot mix) AC-BC mutlak dibutuhkan untuk menghasilkan campuran aspal panas AC-BC yang baik sesuai spesifikasi teknik. 11.2. Tujuan Praktikum ini memberikan kemampuan dasar kepada mahasiswa untuk dapat menentukan komposisi yang tepat antara agregat, aspal dan material pengisi (filler) dalam campuran aspal dan agregat. Setelah selesai melakukan praktikum ini, mahasiswa diharapkan mampu membuat campuran aspal dan agregat, mengukur / menentukan karakteristik dan kinerja campuran aspal dan agregat, menentukan kadar aspal optimum dari suatu campuran aspal dan agregat.

KELOMPOK 17

11.3. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah: 11.3.1. Alat – Alat Praktikum Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah: 1.

Cetakan (mold) benda uji dari logam berdiameter 10,4 cm dan tinggi 6,3 cm, lengkap dengan pelat alas dan leher sambung.

Gambar 11.1. Cetakan (Mold) Benda Uji 2.

Alat Penumbuk Manual (Compactor)

Gambar 11.2. Alat Penumbuk Manual (Compactor) 3.

Wajan

Gambar 11.3. Wajan 2

KELOMPOK 17

4.

Spatula

Gambar 11.4. Spatula 5.

Kompor

Gambar 11.5. Kompor 6.

Saringan dengan Diameter 4,75 mm

Gambar 11.6. Saringan dengan Diameter 4,75 mm

3

KELOMPOK 17

7.

Saringan dengan Diameter 9,5 mm

Gambar 11.7.Saringan dengan Diameter 9,5 mm 8.

Saringan dengan Diameter 12,7 mm

Gambar 11.8.Saringan dengan Diameter 12,7 mm 9.

Saringan dengan Diameter 19 mm

Gambar 11.9.Saringan dengan Diameter 19 mm

4

KELOMPOK 17

10. Saringan dengan Diameter 25,4 mm

Gambar 11.10.Saringan dengan Diameter 25,4 mm 11. Saringan dengan Diameter 38,1 mm

Gambar 11.11.Saringan dengan Diameter 38,1 mm 12. Saringan dengan Diameter 50,58 mm

Gambar 11.12.Saringan dengan Diameter 50,58 mm

5

KELOMPOK 17

13. Oven

Gambar 11.13 Oven 14. Ejector

Gambar 11.14 Ejector 11.3.2. Bahan Percobaan Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah: 1.

Benda uji berupa campuran antara agregat kasar, sedang dan halus yang telah ditimbang.

Gambar 11.15. Benda Uji

6

KELOMPOK 17

2.

Aspal

Gambar 11.16. Aspal 3.

Filler

Gambar 11.17. Filler 11.4. Teori Dasar Ada bermacam-macam metode perencanaan campuran, yang paling dikenal adalah metode Job Mix Formula. Job Mix Formula (JMF) adalah proses merancang dan memilih bahan yang cocok dan menentukan proporsi relatif dengan tujuan memproduksi beton dengan kekuatan tertentu, daya tahan tertentu dan seekonomis mungkin. Secara umum semua metode itu terdiri dari prosesproses: 1.

Persiapan benda uji.

2.

Pemadatan.

3.

Perhitungan rongga dan tes stabilitas dan kadar rongga.

4.

Analisis.

7

KELOMPOK 17

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.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, umumnya pada setiap pengujian cukup dibuat lima kadar aspal. Aspal yang dimana sebagai bahan pengikat merupakan senyawa hidrokarbon berwarna coklat gelap atau hitam yang terbentuk dari unsur-unsur asphaltenese resins dan oils. Aspal pada lapisan keras jalan berfungsi sebagai bahan pengikat antar agregat untuk membentuk suatu cairan yang kompak, sehingga akan memberikan kekuatan yang lebih besar dari pada kekuatan masing-masing agregat. Untuk menentukan penggunaan kadar aspal sesuai persyaratan yang ditetapkan Bina Marga digunakan rumus: Pb = 0,035 ( % CA ) + 0,045 ( % FA ) + 0,18 ( % Filler ) + K Pb

= Kadar aspal rencana

CA

= Persen kebutuhan agregat

FA

= Persen kebutuhan agregat

K

= Konstanta ( 0,75)

8

(11.1)

KELOMPOK 17

11.5. Prosedur Percobaan Prosedur-prosedur yang dilakukan adalah: 1.

Menyiapkan benda uji yaitu agregat halus, agregat sedang, agregat kasar dan semen (filler).

Gambar 11.18. Menyiapkan Benda Uji 2.

Timbang masing-masing benda uji sesuai dengan kadar aspal yang ditentukan.

Gambar 11.19. Menimbang Benda Uji 3.

Memasukkan benda uji ke dalam oven dengan suhu 105o – 110o C selama 24 jam.

Gambar 11.20. Memasukkan Benda Uji ke Oven

9

KELOMPOK 17

4.

Mengambil wadah berisi aspal lalu dipanaskan di atas kompor sehingga aspal mencair.

Gambar 11.21. Menyiapkan Aspal 5.

Timbang aspal yang dibutuhkan sesuai dengan perhitungan JMF beserta wajan, sehingga dapat langsung dicampurkan di dalam wajan.

Gambar 11.22. Menimbang Aspal 6.

Campurkan benda uji ke dalam wajan berisi aspal, aduk hingga aspal menyelimuti setiap benda uji secara merata hingga suhu 170 ± 28ºC.

Gambar 11.23. Mencampurkan Benda Uji dengan Aspal

10

KELOMPOK 17

7.

Oleskan oli pada cetakan benda uji untuk mencegah aspal menempel pada cetakan. Lalu memasukkan kertas pembatas ke dalam mold di atas pelat alas.

Gambar 11.24. Memasukkan Kertas Pembatas 8.

Memasukkan benda uji ke dalam cetakan (mold) beserta leher sambung dan pelat alas yang telah dilumuri oli.

Gambar 11.25. Memasukkan Benda Uji ke dalam Mold 9.

Padatkan benda uji guna menghilangkan rongga dengan menggunakan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tumbukan. Lalu taruh kertas pembatas di atas benda uji.

Gambar 11.26. Memadatkan Benda Uji

11

KELOMPOK 17

10. Tumbuk benda uji menggunakan mesin penumbuk manual sebanyak 75 kali tiap sisinya.

Gambar 11.27. Menumbuk Benda Uji 11. Mengeluarkan benda uji dari molddengan ejector.

Gambar 11.28. Mengeluarkan Benda Uji dari Mold 12. Lakukan prosedur (5) – (11) untuk tiap benda uji yang telah disiapkan.

12

KELOMPOK 17

11.6. Perhitungan Adapun yang dihitung, yaitu: Tabel 11.1. Persen Lolos dan Tertahan Ukuran Berat Kumulatif Saringan Tertahan 19 217 217 12.7 1684 1901 9.5 900 2801 4.75 579 3380 2 808 4188 0.85 84 4272 0.6 18 4290 0.3 12 4302 0.015 21 4323 0.075 19,7 4342.7 PAN

% Tertahan 4.9 38.04 20.33 13.08 18.25 1.9 0.41 0.27 0.47 0.45 1.9

% Lolos 95.1 57.06 36.72 23.65 5.39 3.49 3.09 2.82 2.34 1.9 0

Sumber: Data Hasil Perhitungan

11.6.1. Kadar Aspal Rencana Pb

=(

Keterangan:

) (

) (

Pb

= Kadar aspal rencana

CA

= Persen kebutuhan agregat

FA

= Persen kebutuhan agregat

K

= Konstanta (0,75)

Pb

=( =

)

(

)

) (

(11.2)

)

11.6.2. Nilai Kadar Aspal Pb’

=

(11.3)

Pb’

=

(11.4)

Keterangan: Pb’

= Sampel kadar aspal

Tabel 11.2. Persentase Sampel Kadar Aspal Pb -1 Pb - 0.5 Pb 3,7 4,2 4,7

Pb + 0.5 5,2

Pb + 1 5,7

Sumber: Data Hasil Perhitungan

13

KELOMPOK 17

11.6.3. Menghitung Berat Jenis Teori BJ

=

(11.5)

ØBJ

=

(11.6)

%KA

=

(11.7)

%KAg

=

Total %Benda Uji

= %KA + %KAg

-

(11.8) (11.9)

BJ Teori Maksimum =

(11.10)

Keterangan: BJ

= Berat jenis agregat (gram)

BJBulk

= Berat jenis agregat kondisi normal (gram)

BJApparent

= Berat jenis agregat kondisi setelah dioven (gram)

ØBJ

= Nilai berat jenis agregat

%KA

= Persentase kadar aspal (%)

BJaspal

= Berat jenis aspal (gr/cm3)

%KAg

= Persentase kebutuhan agregat (%)

Dari rumus di atas, didapat hasil perhitungan dan ditampilkan di dalam Tabel 11.2. dan 11.3. Tabel 11.3. Hasil Perhitungan BJ Teori Berat Jenis % % BJ Fraksi ØBJ Tertahan Bulk SSD Apparent Penyerapan terpakai Kasar 76,35 2,605 2,62 2,442 1,430 2,524 30,25 Halus 21,75 2,57 2,61 2,67 1,030 2,620 8,302 Filler1,9 3,150 0,603 Semen Total 39,16 Sumber: Hasil Perhitungan BJ Teori

14

KELOMPOK 17

Tabel 11.4. Data Hasil Perhitungan Kadar Aspal %

BJ Aspal (gr/cm3)

%KA

%Kag

Total %Benda Uji

Bj Teori Max

3,7 4,2 4,7 5,2 5,7

1,147 1,147 1,147 1,147 1,147

3,226 3,662 4,098 4,534 4,969

37,711 37,516 37,320 37,124 36,928

40,937 41,177 41,417 41,658 41,898

2,443 2,429 2,414 2,401 2,387

Sumber: Data Hasil Perhitungan

11.6.4. Menghitung Volume Mold V

(11.11)

=

Keterangan: V

= Volume benda uji (cm3)

d

= Diameter benda uji (cm)

t

= Tinggi benda uji (cm)

V

=

11.6.5. Menghitung Kebutuhan Berat Total, Berat Aspal, dan Berat Agregat Berat Total

=

(11.12)

Berat Aspal

=

(11.13)

Berat Agregat =

-

(11.14)

Perhitungan kebutuhan berat total, berat aspal dan berat agregat untuk kadar aspal 3,7 % Berat Total

=

Berat Aspal

=

Berat Agregat =

-

15

KELOMPOK 17

Hasil perhitungan selanjutnya disajijkan dalam Tabel 11.5. Tabel 11.5. Hasil Perhitungan Berat Total, Berat Aspal, dan Berat Agregat Kadar Aspal % 3,7 4,2 4,7 5,2 5,7

Berat (gr) Aspal 46.507 52.483 58.391 64.230 70.003

Total 1256.935 1249.606 1242.361 1235.200 1228.121

Agregat 1210.429 1197.122 1183.970 1170.970 1158.118

Sumber: Hasil Perhitungan Berat Total, Berat Aspal dan Berat Agregat

11.6.6. Menghitung Kebutuhan Berat Masing-masing Agregat Berat CA

=

(11.15)

Berat FA

=

(11.16)

Berat Filler

=

(11.17)

Dari rumus di atas, didapat hasil perhitungan yang disaijkan dalam Tabel 11.5. Tabel.11.6. Hasil Perhitungan Kebutuhan Berat Masing-masing Agregat Kadar Aspal (%) 3.7 4.2 4.7 5.2 5.7

CA (gr) 924.1623391 914.0028755 903.9612113 894.0353095 884.2231797

Kebutuhan FA (gr) Filler (gr) 263.2682499 22.99814596 260.3741001 22.74532369 257.5135081 22.49543289 254.6858937 22.24842289 251.8906897 22.00424416

Jumlah (gr) 3631.286205 3591.366898 3551.910457 3512.908878 3474.354341

Sumber: Hasil Perhitungan Kebutuhan Berat Masing-masing Agregat

16

KELOMPOK 17

Tabel.11.7. Hasil Perhitungan Job Mix Design Saringan

% Lolos

% Tertahan

19 95.10 4.90 12.7 57.06 38.04 9.5 36.72 20.33 4.75 23.65 13.08 2 5.39 18.25 0.85 3.49 1.90 0.6 3.09 0.41 0.3 2.82 0.27 0.15 2.34 0.47 0.075 1.90 0.45 Pan 0.00 1.90 Berat Total Agregat (gr) Berat Aspal (gr) Berat Total Benda Uji (gr) BJ Teori Max Sumber: Hasil perhitungan

Kadar Aspal (%) 3.7 59.31 460.45 246.08 158.32 220.90 23.00 4.96 3.27 5.69 5.45 23.00 1210.429 46.507 1256.935 2.443

4.2 58.66 455.39 243.37 156.58 218.47 22.75 4.91 3.23 5.63 5.39 22.75 1197.122 52.483 1249.606 2.429

4.7 58.01 450.38 240.70 154.86 216.07 22.50 4.85 3.20 5.56 5.33 22.50 1183.970 58.391 1242.361 2.414

5.2 57.38 445.44 238.06 153.16 213.70 22.25 4.80 3.16 5.50 5.27 22.25 1170.970 64.230 1235.200 2.401

5.7 56.75 440.55 235.45 151.48 211.36 22.00 4.75 3.13 5.44 5.21 22.00 1158.118 70.003 1228.121 2.387

Total Agregat

Total 3 Benda Uji

290.11 2252.20 1203.66 774.42 1080.51 112.49 24.27 15.99 27.83 26.64 112.49 5920.61 291.61 6212.223 -

870.33 6756.60 3610.98 2323.25 3241.53 337.47 72.82 47.96 83.48 79.93 337.47 17761.83 874.84 18636.66974 -

11.7. Analisis Pada praktikum Job Mix Formula yaitu praktikum yang berhubungan dengan praktikum analisis saringan karena data-data agregat pada analisis saringan untuk mencari nilai persentase agregat kasar (CA), agregat halus (FA) dan filler serta untuk mencari persentase kadar aspal yang dibutuhkan. Bedasarkan data yang sudah dihitung didapatkan persentase nilai agregat kasar (CA) yaitu 76.35% yang didapatkan dari penjumlahan persentase tertahan saringan ukuran 25,4-4,75 mm. Selanjutnya yaitu persentase untuk agregat halus (FA) sebesar 21,75% yang didapatkan dari penjumlahan persentase agregat yang tertahan disaringan 2-0,075 mm dan yang terakhir pesentase filler sebesar 1,9% yang didapatkan dari persentase lolos saringan 0,075 mm.Untuk kadar aspal yang didapatkan yaitu 3,7%, 4,2%, 4,7%, 5,2% dan 5,7%.

17

KELOMPOK 17

Total kebutuhan agregat pada setiap kadar aspal saat kadar aspal 3,7% dibutuhkan agregat sebesar 1210,429gr, kadar aspal 4,2% dibutuhkan agregat agregat sebesar 1197,122, kadar aspal 4,7% dibutuhkan agregat sebesar 1183,970 gr, kadar aspal 5,2% dibutuhkan agregat sebesar 1170,970 gr, dan yang terkhir kadar aspal 5,7% dibutuhkan agregat sebesar 1158,118 gr. Bedasarkan data kebutuhan agregat diatas bahwa semakin besar persentase kadar aspal akan semakin kecil agregat yang dibututuhkan. 11.8. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil melalui praktikum Job Mix Design adalah sebagai berikut ; 1.

Nilai persentase kasar yaitu 76,35%, persentase halus yaitu 21,75% dan persentase filler semen yaitu 1,9%.

2.

Total kebutuhan aspal untuk kadar aspal 3,7% yaitu 46,507 gram, kadar 4,2% yaitu 52,483 gram, kadar 4,7% yaitu 58,391 gram, kadar 5,2% yaitu 64,230 gram dan kadar 5,7% yaitu 70,003gram.

3.

Nilai kadar aspal yang didapatkan yaitu 3,7%, 4,2%, 4,7%, 5,2% dan 5,7%.

11.9. Saran Dalam Praktikum Job Mix Design disarankan praktikan agar : 1.

Pada saat mencampur aspal dengan agregar, diusahakan mengenai agregat kasar dulu, karena jika mengenai filler terlebih dahulu akan sulit mencampur dengan agregat kasar.

2.

Pada saat memanaskan dan mecampur aspal jangan terlalu panas atau suhu terlalu tinggi, karena kandungan aspal dapat berkurang sehingga dapat berpengaruh pada kelekatan agregat.

3.

Pada saat penumbukan sebaiknya menurunkan suhu campuran aspal stelah dipanaskan agar saat menumbuk campuran dapat saling mengikat atau mempermudah dalam proses pemadatan

4.

Suhu jangan terlalu dingin sebelum penumbukan, karena kekuatan bitumen menjadi besar sehingga sulit untuk dipadatkan atau sulit menyatu.

18

KELOMPOK 17

DAFTAR PUSATAKA SNI 06-2489-1991 Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal Standard Specification for Transportation Materials and Methods of Samplingand Testing Part II (1990)...