civil engineering

A. JENIS PENGUJIAN

Pengujian Penetrasi Aspal Pengujian penetrasi aspal adalah suatu pengujian yang di gunakan untuk menentukan nilai penetrasi pada aspal sehingga dapat diketahui mutunya. Pengujian penetrasi aspal ini menggunakan alat yang bernama penetration test, alat inilah yang akan membantu kita untuk menentukan seberapa besar penetrasi aspal yang di uji. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Negeri Yogyakarta.

B. KAJIAN TEORI

Aspal merupakan bahan pengikat agregat yang mutu dan jumlahnya sangat menentukan keberhasilan suatu campuran beraspal yang merupakan bahan jalan. Salah satu jenis pengujian dalam menentukan persyaratan mutu aspal adalah penetrasi aspal yang merupakan sifat rheologi aspal yaitu kekerasan aspal (RSNI 06-2456-1991).

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan penetrasi bitumen keras atau lembek (solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum penetrasi ukuran tertentu,beban dan waktu tertentu kedalam bitumen pada suhu tertentu ( Buku panduan praktikum bahan lapis keras, Laboratorium Teknik Transportasi Universitas Gajah Mada).

Hasil pengujian ini selanjutnya dapat digunakan dalam hal pengendalian mutu aspal atau tar untuk keperluan pembangunan, peningkatan atau pemeliharaan jalan. Pengujian penetrasi ini sangat dipengaruhi oleh faktor berat beban total, ukuran sudut dan kehalusan permukaan jarum, temperatur dan waktu. Oleh karena itu perlu disusun dengan rinci ukuran, persyaratan dan batasan peralatan, waktu dan beban yang digunakan dalam penentuan penetrasi aspal (RSNI 06-2456-1991).

Aspal keras/panas ( Aspalt cement, AC ), adalah aspal yang digunakan dalam keadaan cair dan panas. Aspal ini berbentuk padat pada keadaan penyimpanan ( termperatur ruang). Di Indonesia, aspal semen biasanya dibedakan berdasarkan nilai penetrasinya yaitu:

1. AC pen 40/50, yaitu AC dengan penetrasi antara 40-50.

2. AC pen 60/70, yaitu Ac dengan penetrasi antara 60-70.

3. AC pen 85/100, yaitu aspal dengan penertrasi antara 85-100.

4. AC pen 120/150, yaitu AC dengan penetrasi antara 120-150.

5. AC pen 200/300, yaitu AC dengan penetrasi antara 200-300.

Aspal semen dengan penetrasi rendah digunakan di daerah bercuaca panas atau lalu lintas dengan volume tinggi, sedangkan aspal semen dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca dingin atau lalu lintas volume rendah. Di Indonesia umumnya dipergunakan aspal semen dengan penetrasi 60/70 dan 85-100 (Sukirman S,1999 ).

Tabel 1. Ketentuan perbedaan nilai penetrasi yang tertinggi dengan yang terendah

Penetrasi	0 - 49	50 - 149	150 - 249	250 -500
Maksimum perbedaan nilai penetrasi antara yang tertinggi dengan yang terendah	2	4	12	20

C. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam Pratikum Pengujian Penetrasi Aspal adalah sebagai berikut:

1. Alat

Alat yang digunakan meliputi:

a. Cawan

Cawan merupakan alat yang digunakan sebagai tempat bahan pengujian. Cawan terbuat dari logam atau gelas yang berbentuk silinder dengan dasar yang rata dan berukuran sebagai berikut :

1) Untuk pengujian penetrasi di bawah 200:

a) Diameter, 55 mm

b) Tinggi bagian dalam, 35 mm

2) Untuk pengujian penetrasi antara 200 dan 350:

a) Diameter, 55 – 75 mm

b) Tinggi bagian dalam, 45 -70 mm

3) Untuk pengujian penetrasi antara 350 dan 500:

a) Diameter, 55 mm

b) Tinggi bagian dalam, 70 mm

Gambar 1. Cawan.

b. Termometer

Termometer digunakan sebagai alat pengukur suhu. Termometer harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

1) Termometer harus dikalibrasi dengan maksimum kesalahan skala tidak melebihi 0,1°C atau dapat juga digunakan pembagian skala termometer lain yang sama ketelitiannya dan kepekaannya.

2) Termometer harus sesuai dengan SNI 19-6421-2000 Spesifikasi Standar Termometer.

Gambar 2. Termometer.

c. Penetrometer

Penetrometer berfungsi sebagai pengukur penetrasi aspal. Penetrometer harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:

1) Alat penetrometer yang dapat melepas pemegang jarum untuk bergerak secara vertikal tanpa gesekan dan dapat menunjukkan kedalaman masuknya jarum ke dalam benda uji sampai 0,1 mm terdekat.

2) Berat pemegang jarum 47,5 gram ± 0,05 gram. Berat total pemegang jarum beserta jarum 50 gram ± 0,05 gram. Pemegang jarum harus mudah dilepas dari penetrometer untuk keperluan pengecekan berat.

3) Penetrometer harus dilengkapi dengan waterpass untuk memastikan posisi jarum dan pemegang jarum tegak (90°) ke permukaan.

4) Berat beban 50 gram ± 0,05 gram dan 100 gram ± 0,05 gram sehingga dapat digunakan untuk mengukur penetrasi dengan berat total 100 gram atau 200 gram sesuai dengan kondisi pengujian yang diinginkan.

Gambar 3. Penetrometer

d. Jarum penetrasi

Jarum penetrasi merupakan bagian dari penetrometer yang berfungsi sebagi alat untuk menentukan nilai penetrasi pada aspal. Jarum penetrasi harus memenuhi kriteria sebagai berikut:

1) Harus terbuat dari stainless steel dan dari bahan yang kuat, Grade 440-C atau yang setara, HRC 54 sampai 60.

2) Jarum standar memiliki panjang sekitar 50 mm sedangkan jarum panjang memiliki panjangsekitar 60 mm (2,4 in).

3) Diameter jarum antara 1,00 mm sampai dengan 1,02 mm.

4) Ujung jarum berupa kerucut terpancung dengan sudut antara 8,7˚ dan 9,7°.

5) Ujung jarum harus terletak satu garis dengan sumbu badan jarum.

6) Perbedaan total antara ujung jarum dengan permukaan yang lurus tidak boleh melebihi0,2 mm.

7) Diameter ujung kerucut terpancung 0,14 mm sampai 0,16 mm dan terpusat terhadap sumbu jarum.

8) Ujung jarum harus runcing, tajam dan halus.

9) Panjang bagian jarum standar yang tampak harus antara 40 sampai 45 mm sedangkan untuk jarum panjang antara 50 mm - 55 mm (1,97 – 2,17 in).

10) Berat jarum harus 2,50 gram ± 0,05 gram.

11) Jarum penetrasi yang akan digunakan untuk pengujian mutu aspal harus memenuhi kriteria tersebut di atas disertai dengan hasil pengujian dari pihak yang berwenang.

g. Baskom

Baskom merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat merendam aspal agar suhu aspal turun.

h. Stop Watch.

Stop watch digunakan sebagai alat untuk mengatur waktu.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam Pengujian Penetrasi Aspal adalah sebagai berikut:

a. Aspal

Aspal adalah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis permukaan lapis perkerasan lentur. Fungsi aspal dibedakan menjadi dua yaitu:

1) Fungsi umum :

a) Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan antara aspal itu sendiri.

b) Bahan pengisi, mengisi rongga antara butir-butir agregat dan pori-pori yang ada dari agregat itu sendiri.

2) Fungsi Khusus : Aspal berfungsi sebagai bahan yang akan diuji.

Gambar 4. Aspal yang sudah diuji.

b. Es Batu

Es batu hendaknya dipersiapkan terlebih dahulu sebelum pengujian dimulai. Di dalam pengujian ini es batu berfungsi sebagai bahan untuk mendinginkan aspal.

D. LANGKAH KERJA

Langkah kerja yang dilakukan dalam Praktikum Pengujian Aspal adalah sebagai berikut:

Alat dan bahan dipersiapkan.
Es batu dihancurkan dan dimasukan kedalam baskom kemudian

ditambah air secukupnya.

Aspal dimasukan kedalam baskom hingga suhunya turun dan sesuai dengan suhu yang telah ditetapkan.
Suhu aspal diukur dengan menggunakan termometer sebelum dilakukan pengujian penetrasi.
Jarum penetrasi diperiksa dan dibersihkan agar tidak ada kotoran yang menempel.
Pemberat 50 gram diletakkan diatas jarum sehingga diperoleh beban seberat (100 ± 0,1) gram.
Jarum diturunkan secara perlahan-lahan sehingga jarum menyentuh permukaan benda uji. Kemudian Angka pada arloji diatur pada posisi 0, sehingga jarum petuunjuk akan berhimpit.
Jarum dilepaskan dan dengaserentak stopwatch di jalankan selama jangka waktu ( 5 ± 0,1 ) detik.
Arloji penetrometer diputar dan angka penetrasi dibaca dengan melihat jarum petunjuk. Bacaan dibulatkan hingga angka 0,1 mm terdekat.
Jarum di lepaskan dari pemengang jarum dan alat penetrasi disiapkan untuk pekerjaan berikutnya.
Suhu pada aspal diukur kembali sebelum dilakukan pengujian berikutnya.
Pekerjaan 5 sampai dengan 11 diatas diulangi lagi hingga 4 kali dan dengan benda uji yang sama pemeriksaan setiap titik ditentukan dengan jarak tiap titik dari tepi diding lebih dari 1 cm.

Gambar 5. Penempatan titik pengujian

E. PENYAJIAN DATA

Praktikum penetrasi aspal dilaksanakan pada:

1. Waktu

Pengujian Penetrasi Aspal Dilakukan pada:

Hari : Jum’at

Tanggal : 25 Maret 2011

Jam : 15.00-16.40 WIB

Cuaca : Mendung

2. Tempat

Pengujian Penetrasi Aspal bertempat di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.

3. Data Hasil Pengujian.

Setelah dilakukan pengujian diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 2. Hasil Pengujian Penetrasi

No	Urutan Pemeriksaan	Pembebanan Suhu ( ° C )	Pembebanan Waktu (Detik)	Keterangan
1	Pemanasan benda uji: a.) Mulai pemanasan b.) Selesai pemanasan	29 ± 105
2	Didiamkan pada suhu ruang: a.) Mulai b.) Selesai	28 28
3	Diperiksa: a.) Mulai b.) Selesai	27 28,5

Tabel 3. Hasil Pengujian Penetrasi

Penetrasi pada 27° C, 50 gr, 5 detik	I	II	III
Pengamatan: 1 2 3	91 87 98	85 81 88	79 68 82
Rata-rata I,II,III	92	84,67	76,33
Rata-rata ( I+II+III )		84,33

Tabel 4. Hasil Pengujian Penetrasi

Penetrasi pada suhu 28,5° C,50 gr,5 detik	Bacaan Arloji
Pengamatan : 1 2 3	69 96 91
Rata-rata	85,33

F. PEMBAHASAN

Dari data yang telah diketahui diatas dapat di anlasisis sebagai berikut:

Penetrasi Rata –rata = (84,33 + 85,33) : 2 = 84,84

Tabel 5. Pengujian 1

No	x	x-	(x-)²
1	91	-1	1
2	87	-5	25
3	98	6	36
	276	0	62

= 92

S² =

= 31

S =

= 5,57

Koefisien Varians 1 =

× 100 %

= 6,054 %

Tabel 6. Pengujian 2

No	x	x-	(x-)²
1	85	0,333	0,111
2	81	-3,667	13,444
3	88	3,333	11,111
	254	0,001	24,666

= 84,667

S² =

= 12,333

S =

= 3,52

Koefisien Varians 2 =

× 100 %

= 4,157 %

Tabel 7. Pengujian 3

No	x	x-	(x-)²
1	79	2,667	7,111
2	68	-8,333	69,444
3	82	5,667	32,111
	229	0,001	108,667

= 76,33

S² =

= 54,335

S =

= 7,37

Koefisien Varians 3 =

× 100 %

= 9,65%

Tabel 8. Pengujian 4

No	x	x-	(x-)²
1	69	-16,333	266,778
2	96	10,667	113,778
3	91	5,667	32,111
	256	0,001	412,667

= 85,333

S² =

= 206,334

S =

= 14,36

Koefisien Varians 4 =

× 100 %

= 16,94 %

Tabel 9. Koefisien Varians

Pengujian	Suhu ( ⁰C )	Koefisien Varians (%)
1	27	6,054
2	27	4,157
3	27	9,65
4	28,5	16,94

Grafik 1. Hubungan Antara Suhu Dengan Koefisien Varians

G. KESULITAN PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Kesulitan dalam pelaksanaan Praktikum Pengujian Penetrasi Aspal adalah sebagai berikut:

1. Keterbatasan alat, alat yang digunakan sudah tidak memenuhi standar lagi.

2. Jumlah mahasiswa yang mengikuti praktikum terlalu banyak sehingga banyak mahasisiwa yang cuma melihat saja.

3. Laboratorium kurang menunjang, didalam proses pengujian penetrasi aspal ada beberapa tahapan yang diabaikan misalnya saja aspal yang seharusnya direndam terlebih dahulu sebelum diuji tidak dilakukan perendaman tentunya hal ini mempengaruhi hasil pengujian.

H. KESIMPULAN

Setelah dilakukan Praktikum Pengujian Penetrasi Aspal dan setelah menganalisisa data yang ada didapat:

1. Dari nilai penetrasi rata-rata sebesar aspal 84,84 dapat disimpulkan bahwa aspal ini termasuk aspal AC pen 85/100, yaitu aspal dengan penetrasi antara 85-100.

2. Dari nilai koefisien varians yang telah diketahui dapat disimpulkan bahwa benda uji tidak homogen atau memiliki perbedaan nilai penetrasi.

3. Dari Grafik Hubungan suhu dengan koefisien varians dapat diketahui bahwa suhu juga berpengaruh terhadap nilai penetrasi.

4. Semakin besar nilai koefisien varians, akan berakibat terhadap pembacaan suhu yang tidak stabil dan ditandai dengan nilai penetrasi yang tidak merata atau memiliki nilai penetrasi dengan selisih yang cukup tinggi.

I. SARAN-SARAN

Alangkah baiknya jika semua peralatan yang digunakan sesuai dengan standar yang sudah ditetapkan dan lakukanlah pengujian sesuai dengan prosedur yang ada termasuk mencatat waktu mulai dan selesai saat pengukuran suhu.

DAFTAR PUSTAKA

Buku panduan praktikum bahan lapis keras, Laboratorium Teknik Transportasi Universitas Gajah Mada.

Revisi SNI 06-2456-1991 Cara Uji Penetrasi Aspal.

SNI 19-6421-2000 Spesifikasi Standar Termometer.

Sukirman,1999,Perkerasan Lentur Jalan Raya,Nova;Bandung.

LAMPIRAN