Pemanasan Aspal Laporan Praktikum Konstruksi Jalan

A. JENIS PENGUJIAN Praktikum Konstruksi Jalan kali ini diawali dengan pengujian pemanasan aspal. Pemanasan aspal dilakukan sebelum menuju proses pengujian penetrasi aspal. Dari praktikum ini diharapkan mahasiswa mampu memahami bagaimana cara dan proses pencairan aspal sebelum digunakan. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Negeri Yogyakarta. B. KAJIAN TEORI 1. Definisi Aspal Aspal adalah material termoplastik yang akan menjadi keras atau lebih kental jika temperatur berkurang dan akan lunak atau lebih cair jika temperatur bertambah. Sifat ini dinamakan kepekaan terhadap perubahan temperatur, yang dipengaruhi oleh komposisi kimiawi aspal walaupun mungkin mempunyai nilai penetrasi atau viskositas yang sama pada temperatur tertentu. Aspal yang mengandung lilin lebih peka terhadap temperatur dibandingkan dengan aspal yang tidak mengandung lilin. Hal ini terlihat pada aspal yang mempunyai viskositas yang sama pada temperatur tinggi tetapi sangat berbeda viskositas pada temperatur rendah. Kepekaan terhadap temperatur akan menjadi dasar perbedaan umur aspal untuk menjadi retak ataupun mengeras. Bersama dengan agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. (Sukirman, 2003 halaman 75) Aspal bersifat viskos atau padat, berwarna hitam atau coklat, mempunyai daya lekat. Aspal mengandung bagian utama yaitu hidrokarbon yang dihasilkan dari minyak bumi atau kejadian alami dan terlarut dalam karbondisulfida. (Wignall, 2003 halaman 140) Aspal adalah bahan hidrokarbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan viskoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen. Bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran 1

beraspal yang dimanfaatkan sebagai pelapis permukaan lapis perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton) atau aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat dan aspal cair. (Lilik, 2012 halaman 67) Aspal atau butimen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hodrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80%, massa aspal adala karbon, 10% hidrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspal (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar. (Anonim, 2014 halaman 14 ) Aspal merupakan suatu produk berbasis minyak yang merupakan turunan dari proses penyulingan minyak bumi, dan dikenal dengan nama aspal keras. Selain itu, aspal juga terdapat di alam secara alamiah, aspal ini disebut aspal alam. Aspal modifikasi saat ini juga telah dikenal luas. Aspal ini dibuat dengan menambahkan bahan tambah ke dalam aspal yang bertujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi sifat rheologinya sehingga menghasilkan jenis aspal baru yang disebut aspal modifikasi. (Anonim, 2014 halaman 16) 2. Macam/ Jenis Aspal Aspal memiliki macam atau jenisnya, antaralain sebagai berikut: a. Aspal Hasil Destilasi

2

Minyak mentah disuling dengan cara destilasi, yaitu proses dimana berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut. Proses destilasi ini disertai oleh kenaikan temperatur pemanasan minyak mentah tersebut. Pada setiap temperatur tertentu dari proses destilasi akan dihasilkan produk-produk berbasis minyak. (Anonim, 2014 halaman 17) 1) Aspal Keras Pada proses Destilasi fraksi ringan yang terkandung dalam minyak

bumi

dipisahkan

dengan

destilasi

sederhana

hingga

menyisakan suatu residu yang dikenal dengan nama aspal keras. Dalam proses destilasi ini, aspal keras baru dihasilkan melalui proses destilasii hampa pada temperatur sekitar 480 ºC. Temperatur ini bervariasi tergantung pada sumber minyak mentah yang disulaing atau tingkat aspal keras yang akan dihasilkan. Untuk menghasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang diinginkan, proses penyulingan harus ditangani sedemikian rupa sehingga dapat mengontrol sifat-sifat aspal keras yang dihasilkan. (Anonim, 2014 halaman 17) 2) Aspal Cair Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut berbasis minyak. Aspal ini dapet juga dihasilkan secara langsung dari proses destilasi, dimana dalam proses ini raksi minyak ringan

terkandung

dalam

minyak

mentah

tidak

seluruhnya

dikeluarkan. Kecepatana menguap dari minyak yang digunakan sebagai pelarut atau minyak yang sengaja ditinggalkan dalam residu pada proses destilasi akan menentukan jenis aspal cair yang dihasilkan. Aspal cair dibedakan dalam beberapa jenis, yaitu: a)

Aspal Cair Cepat Mantap (RC = Rapid Curing) Aspal cair cepat mantap adalah aspal cair yang bahan pelarutnya cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah bensin 3

b)

Aspal Cair Mantap Sedang (MC = Medium Curing) Aspal cair mantap sedang adalah aspal cair yang bahan pelarutnya tidak begitu cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal

c)

jenis ini biasanya adalah minyak tanah Aspal Cair Lambar Mantap (SC = Slow Curing) Aspal cair lambar mantap adalah aspal cair yang bahan pelarutnya lambat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini adalah solar.Tingkat kekentalan aspal cair sangat ditentukan oleh proporsi atau rasio bahan pelarut yang digunakan terhadap aspal keras atau yang terkandung pada aspal cair tersebut. Aspal cair jenis MC-800 memiliki nilai kekentalan yang lebih tinggi dari MC-200. (Anonim, 2014 halaman 18) 3) Aspal Emulsi Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada proses ini partikel-partikel aspal keras dipisahkan dan didispersikan dalam air yang mengandung emulsifer (emulgator). Partikel aspal yang terdispersi ini berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran

koloid.

Jenis

emulsifer

yang

digunakan

sangat

mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikatan aspal emulsi yang dihasilkan.

Berdasarkan

muatan

listrik

zat

pengemulsi

yang

digunakan, Aspal emulsi yang dihasilkan dapat dibedakan menjadi: a) Aspal emulsi Anionik, yaitu aspal emulsi yang berion negatif. b) Aspal emulsi Kationik, yaitu aspal emulsi yang berion positif c) Aspal emulsi non-Ionik, yaitu aspal emulsi yang tidak berion (netral) (Anonim, 2014 halaman 19)

b. Aspal Alam

4

Aspal Alam adalah aspal yang secara alamiah terjadi di alam. Berdasarkan depositnya aspal alam ini dikelompokan menjadi 2 kelompok, yaitu: 1) Aspal Danau ( Lake Asphalt) Aspal danau ini secara alamiah terdapat di danau Trinidad, Venezuella dan lewele. Aspal ini terdiri dari bitumen, mineral, dan bahan organik lainnya. Angka penetrasi dari aspal ini sangat rendah dan titik lembek sangat tinggi. Karena aspal ini dicampur dengan aspal keras yang mempunyai angka penetrasi yang tinggi dengan perbandingan tertentu sehingga dihasilkan aspal dengan angka penetrasi yang diinginkan. (Anonim, 2014 halaman 19) 2) Aspal Batu ( Rock Asphalt) Aspal batu Kentucky dan buton adalah aspal yang secara alamiah terdeposit di daerah Kentucky, USA dan di pulau buton, Indonesia. Aspal dari deposit ini terbentuk dalam celah-calah batuan kapur dan batuan pasir. Aspal yang terkandung dalam batuan ini sekitar 12 – 35% dari masa batu tersebut dan memiliki persentasi antara 0 – 40. Untuk pemakaiannya, deposit ini harus ditimbang terlebih dahulu, lalu aspalnya diekstrasi dan dicampur dengan minyak pelunak atau aspal keras dengan angka penetrasi sesuai dengan yang diinginkan. Pada saat ini aspal batu telah dikembangkan lebih lanjut, sehingga menghasilkan aspal batu dalam bentuk butiran partikel yang berukuran lebih kecil dari 1 mm dan dalam bentuk mastik. (Anonim, 2014 halaman 19) c. Aspal Modifikasi Aspal modifikasi dibuat dengan mencampur aspal keras dengan suatu bahan tambah. Polymer hádala jenis bahan tambah yang sering di gunakan saat ini, sehinga aspal modifikasi sering disebut juga aspal 5

polymer. Antara lain berdasarkan sifatnya, ada dua jenis bahan polymer yang biasanya digunakan untuk tujuan ini, yaitu: 1) Aspal Polymer Elastomer dan Karet Aspal Polymer Elastomer dan karet adalah jenis – jenis polymer elastomer yang SBS (Styrene Butadine Sterene), SBR (Styrene Butadine Rubber), SIS (Styrene Isoprene Styrene), dan karet hádala jenis polymer elastoner yang biasanya digunakan sebagai bahan pencampur aspal keras. Penambahan polymer jenis ini dimaksudkan untuk memperbaiki sifat rheologi aspal, antara lain penetrasi, kekentalan, titik lembek dan elastisitas aspal keras. 2) Aspal Polymer Plastomer Seperti halnya dengan aspal polymer elastomer, penambahan bahan polymer plastomer pada aspal keras juga dimaksudkan untuk meningkatkan sifat rheologi baik pada aspal keras dan sifat sifik campuran beraspal.(Anasaff, 2014 halaman 68) 3.

Konsep Viskositas Aspal Aspal memiliki struktur molekul yang sangat kompleks dan memiliki ukuran yang bervariasi serta jenis ikatan kimia yang berbeda-beda. Molekulmolekul aspal, aspaltene, resin, aromatik dan kejenuhan, memiliki ikatan dan berikatan secara kimia satu dengan yang lainnya. Ikatan ini sangat lemah dan sangat dipengaruhi oleh panas dan tegangan geser. Ikatan ini akan putus pada saat aspal dipanaskan sehingga aspal akan mencair dan dapat dituangkan. Ikatan ini akan segera terbentuk kembali dengan struktur yang berbeda apabila aspal tersebut telah dingin. Putus dan terbentuknya kembali ikatan kimia inilah yang memberikan sifat viskoelastis pada aspal. Karena struktur molekulnya yang kompleks dan susunan kimianya yang selalu berubah menyebabkan sulitnya memprediksi

6

kinerja dan sifat-sifat fisik aspal berdasarkan analisa kimianya. (Clements, 1993 dalam Anonim, 2014 repository USU halaman 16) 4. Kepekaan Aspal Terhadap Temperatur Kepekaan aspal terhadap temperature adalah sensitifitas perubahan sifat viskoelastis aspal akibat perubahan temperatur, sifat ini dinyatakan sebagai indeks penetrasi aspal (IP). Aspal dengan nilai IP yang tinggi akan memiliki kepekaan yang rendah terhadap perubahan temperatur. Oleh sebab itu, campuran yang dibuat dari aspal dengan nilai IP yang tinggi akan memiliki rentang temperatur pencampuran dan pemadatan yang lebih lebar dari campuran yang dibuat dari aspal dengan nilai IP yang rendah. Aspal dengan tingkat kekerasan atau nilai penentrasi yang sama belum tentu memiliki nilai IP yang sama. Sebaliknya, aspal dengan nilai IP yang sama belum tentu memiliki tingkat kekerasan yang sama. Pada aspal dengan IP yang sama, semakin tinggi tingkat kekerasan aspal semakin tinggi ketahanan campuran beraspal yang dihasilkannya. (Brennen, 1999 dalam Anonim, 2014 repository USU halaman 17) C. Alat dan Bahan Di dalam praktik ini di perlukan alat dan bahan untuk menunjang lancarnya pelaksanaan dalam praktik, alat dan bahan yang perlu di gunakan dalam praktik ini, antara lain: 1. Alat Alat yang digunakan dalam praktikum pemanasan aspal adalah sebagai berikut: a. Cawan Sebagai tempat aspal setelah di lelehkan dengan suhu tertentu.

7

Gambar 1. Cawan (Sumber: Dokumen Pribadi, 2016) b. Piring Logam Sebagai tempat untuk melelehkan aspal yang ada didalam cawan yang di panaskan dengan kompor listrik.

Gambar 2. Piring Logam (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016) c. Kompor Listrik Digunakan untuk memanaskan aspal yang berada di piring logam tersebut agar aspal mencair. Lihat gambar di bawah ini,

8

Gambar 3. Kompor Listrik (Sumber : Dokumen Pribadi 2016) d. Skrap Digunakan sebagai pemindah aspal dari tempatnya ke cawan untuk memanaskan.

Gambar 4. Skrap (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016) e. Thermometer 1) Thermometer harus dikalibrasi dengan maksimum kesalahan skala tidak melebihi 0,1 oC atau dapat juga digunakan pembagian skala thermometer lain yang sama ketelitiannya dan kepekaannya; 2) Thermometer harus sesuai dengan SNI 19-6421-2000 Spesifikasi Standar Termometer (RSNI 06-2456-1991-Penetrasi Aspal)

Gambar 5. Termometer (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016)

9

f. Sendok Digunakan sebagai alat pengaduk saat aspal dipanaskan.

Gambar 6. Sendok (Sumber : Dokumen Pribadi 2014) g. Stopwatch Digunakan untuk menghitung waktu pemanasan aspal.

Gambar 7. Stopwatch (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016) h. Penjapit Digunakan untuk mengambil aspal pada kompor setelah dilakukan pemanasan.

10

Gambar 8. Penjapit (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016) 2. Bahan Bahan yang digunakan dalam praktikum pemanasan aspal adalah sebagai berikut: a. Aspal Digunakan sebagai bahan yang akan diamati.

Gambar 9. Aspal (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016)

11

D. Langkah Kerja Tahapan-tahapan kerja dari pengujian pembakaran aspal ini adalah sebagai berikut: 1. Alat dan bahan yang akan dipergunakan disiapkan. 2. Ambil aspal secukupnya untuk kemudian dimasukkan ke dalam cawan yang disediakan. 3. Kompor listrik mulai dinyalakan. 4. Cawan yang berisi aspal diletakkan di atas kompor listrik yang sudah dinyalakan. 5. Aspal yang dipanaskan diaduk sampai cair dan tidak berbuih. 6. Suhu aspal yang dipanaskan dipantau menggunakan termometer sampai sekitar ± 105º - 110º C. 7. Setelah suhu yang dimaksud telah dicapai, cawan yang berisi aspal yang dipanaskan tadi diangkat lalu didiamkan sampai dingin. 8. Setelah dingin, cawan disimpan ditempat yang aman di laboraturium. 9. Alat-alat yang telah digunakan lalu dibersihkan dan dikembalikan ke tempat semula. E. Penyajian Data Praktikum pembakaran aspal kali ini diperoleh beberapa data yang dihasilkan. Namun tidak ada hasil data yang dikerjakan dikarenakan pada praktikum ini hanya dilakukan pengamatan suhu aspal pada saat meleleh. Dan data yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Tabel 1. Data Pengujian.

12

Waktu Pengujian Hari, Tanggal

Waktu

Senin, 26 Septemb er 2016

09.30 s.d 11.30 WIB

Data yang diperoleh

Cuaca

Tempat Pengujian

Cerah

Laboratorium Bahan Bangunan, PTSP, FT UNY

Suhu Ruangan

Suhu Awal

Suhu Akhir

Waktu yang diperluka n

26°C

27°C

110°C

11’21’’

F. Pembahasan Setelah dilakukan pengujian pemanasan aspal, maka didapatkan hasil bahwa aspal akan benar-benar cair pada suhu 110ºC. Pada rentang suhu tertentu, aspal dapat bersifat viskoelastik. Artinya aspal dapat menunjukkan sifat seperti cairan kental dan dapat dengan mudah berubah bentuk. Sebagai contoh; pada rentang suhu 85-150 derajat Celcius, umumnya aspal cukup encer dan di dalam proses pengolahan berperilaku seolah pelumas atau pelincir di antara butiran kerikil atau agregat dalam campuran aspal panas (hotmix). G. Kendala Praktikum Kesulitan yang dirasa yaitu pengambilan aspal kering dari drum dikarenakan keterbatsan alat juga keterbatasan alat sehingga membuat beberapa kelompok harus bergantian menggunakannya. H. Kesimpulan Dari hasil pengujian pembakaran aspal dapat di simpulkan bahwa: 1. Jika aspal dipanaskan 110oC, maka aspal akan mengalami titik lelehnya, namun jika suhunya terlalu tinggi maka akan mengalami titik bakar. I. Saran – saran 13

Agar praktikum berjalan dengan nyaman perlu adanya kesadaran tentang kebersihan. Baik itu kebersihan tempat praktikum maupun kebersihan alatnya. Agar diperoleh hasil praktikum yang maksimal perlu juga perbaruan alat-alat yang sudah mulai kurang baik saat digunakan.

14

DAFTAR PUSTAKA

Sukirman. 2003. Konstruksi Jalan. Medan: BITRA Indonesia, halaman 75 Wignall, A. 2003. Proyek Jalan Teori Dan Praktek. Edisi Keempat. Jakarta : Erlangga Anonim. 2014. ASPAL. Diunduh dari http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/34302/4/Chapter%20II.pdf diakses pada tanggal 02 Oktober 2016 pukul 15.15 WIB Annasaf. 2014. Aspal dan Karakteristiknya. Diunduh dari http://anasaff.blogspot.com/2014/08/aspal-dan-kharakteristiknya.html pada 01 Oktober 2016 pukul 15.10 WIB

diakses

Lilik. 2012. Laporan Pengujian Praktikum Konstruksi Jalan Pemanasan Aspal. http://lilzzboys.blogspot.com/2012/09/lilik.html dikses pada hari Minggu, 2 Oktober 2016 Pukul 15.34 WIB

LAMPIRAN

15

Gambar 9. Pengukuran Suhu (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016)

Gambar 10. Benda uji dalam cawan (Sumber : Dokumen Pribadi, 2016)

16