analisis karakteristik modifikasi aspal penetrasi 60/70 dengan
advertisement
ANALISIS KARAKTERISTIK MODIFIKASI ASPAL PENETRASI 60/70 DENGAN ETHYLENE VINYL ACETATE (EVA) (Characteristics Analysis 60/70 Penetration Asphalt Modified With Ethylene Vinyl Acetate) SKRIPSI Disusun sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Dikerjakan Oleh : MAWID DWI SISTRA I 0111067 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015 ii iii MOTTO “Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya” (QS. Al –Baqarah: 286) “Yakinlah ada sesuatu yang menantimu selepas banyak kesabaran (yang kau jalani) yang akan membuatmu terpana hingga kau lupa betapa pedihnya rasa sakit” (Ali Bin Abi Thalib) “Anak muda memang minim pengalaman, karena itu ia tidak tawarkan masa lalu, anak muda menawarkan masa depan” ( Anies Baswedan ) “Jangan pernah menyerah untuk menghadapi segala kondisi, bersikap dan berbuatlah yang terbaik untuk mencapai segala hal yang menjadi tujuanmu” ( Kartika Kushendrahayu ) “SABAR, TENANG, KUASAI” iv PERSEMBAHAN Alhamdulilah, atas nikmat yang diberikan Allah SWT, saya persembahkan karya kecil ini untuk orang-orang hebat disekitar saya : “Bapak Malik, Mamah Sri Widati, Kakak Mawid Ilham Pratama, Adik Mawidah Muthia Fitriani”, kasih sayang kalian membuat sistra sabar, semangat kalian semangat sistra, terima kasih sudah memberikan semangat dan dukungan baik secara lahir maupun batin. sistra sayang sama kalian. “Ir. Ary Setyawan, M.Sc., P.hD. dan Ir. Djoko Sarwono, MT.”, Terima kasih atas bimbingannya selama ini hingga terselesaikannya penyusunan skripsi saya. Terima kasih atas ilmu ilmunya, tetap menginspirasi. “Ir. Djumari, MT”, terima kasih sudah menjadi pembimbing akademik yang baik selama saya kuliah di Program Studi Teknik Sipil UNS. “Kontrakan Kentang”, Chawib, Desta, Hadio, Chrisna, Azmi, Irson terima kasih atas kebersamaan kita dalam suka maupun duka, kalian luar biasa, jangan bandel yah. “Kartika Kushendrahayu”, Terima kasih atas arahan dan semangatnya selama kuliah khususnya saat skripsi, semoga cita-cita kamu dan aku tercapai, kamu gaboleh lemah yah genduts, sukses terus buat kamu. “Sketsa Solo”, Terima kasih untuk Secangkir teh hangat sman1tra solo, bersama kalian solo jadi terasa Tangerang. ”Manis Manja”, Pablo, Demarda, Galih, Heri, Reza, Ryan, Suhaemi, terima kasih atas kebersamaannya, sudah mau mendengarkan keluh kesah saya, kompetisi skripsi sangat luar biasa yang penuh intrik didalamnya semoga tercapai semua cita-cita manis kita dan jangan manja yes, damaimu damaiku juga . “Tim Skripsi EVA”, Ryan, Prasdita, Ardian, Terima kasih tim EVA atas waktu dan tenaganya, kita akan selesaikan apa yang kita mulai bareng-bareng ini. Hasil ini untuk kalian . Seperti efek EVA, kita harus lebih keras dan kuat panas. ”Teman-teman Civil Eng11neering”, Terima kasih atas pengalaman 4 tahun bersama di kampus kita, sukses buat kita semua. “Mas Sigit dan Pak Joko”, yang sudah membantu saya selama di laboratorium. “Kota Solo dan Almamater”, Universitas Sebelas Maret Surakarta. v ABSTRAK Mawid Dwi Sistra, 2015. ANALISIS KARAKTERISTIK MODIFIKASI ASPAL PENETRASI 60/70 DENGAN ETHYLENE VINYL ACETATE (EVA). Skripsi. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Selama masa layannya aspal sebagai bahan pengikat perkerasan jalan raya mudah mengalami kerusakan seperti retak, berlubang dan deformasi plastis yang diakibatkan oleh perubahan cuaca atau suhu, berlebihnya berat muatan dan volume lalu lintas yang padat. Hal ini diprediksi karena aspal yang digunakan tidak mempunyai kemampuan untuk ditempatkan pada temperatur tinggi yaitu sekitar 60oC yang diindikasikan dari nilai penetration index dan stiffness bitumen yang rendah. Modifikasi aspal penetrasi 60/70 dengan polimer EVA bertujuan untuk meningkatkan nilai penetration index dan nilai stiffness bitumen dengan metode eksperimental di laboratorium berdasarkan persyaratan spesifikasi dan tata cara pengujian aspal SNI-2011. Metode pencampuran yang digunakan adalah aspal cair dengan EVA padat, dipanaskan menggunakan api sedang sampai mencapai suhu 250oC dan diaduk selama ±15 menit sampai menghasilkan aspal modifikasi EVA yang homogen atau tidak menggumpal. Pengujian yang dilakukan adalah daktilitas, penetrasi, titik lembek, titik nyala, titik bakar, berat jenis, kehilangan berat dan kelekatan aspal pada agregat. Hasil penelitian ini dapat diambil simpulan bahwa persentase EVA yang masih memenuhi persyaratan daktilitas adalah 3,5 %. Kadar EVA 3,5% didapat nilai daktilitas mencapai panjang 130,0 cm, titik nyala 300oC, titik bakar 310oC, titik lembek 54oC, berat jenis 1,020 gr/cc, kelekatan aspal pada agregat 100 % terselimuti, dan kehilangan berat 0,037 %. Adapun nilai penetrasi yang didapat tidak memenuhi syarat aspal penetrasi 60/70 yaitu 37,27 dengan Penetration Index sebesar -0,9 ini mengindikasikan bahwa aspal lebih tahan terhadap perubahan temperatur. Prediksi teoritis karakteristik aspal dengan program BANDS 2.0. menunjukkan bahwa penambahan EVA pada aspal dapat meningkatkan nilai Penetration Index dan Stiffness Bitumen sehingga dapat memberikan kinerja yang baik khususnya dalam mengatasi deformasi aspal. Kata Kunci: Polimer EVA, Modifikasi aspal, Program BANDS 2.0. vi ABSTRACT Mawid Dwi Sistra, 2015. “CHARACTERISTICS ANALYSIS 60/70 PENETRATION ASPHALT MODIFIED WITH ETHYLENE VINYL ACETATE”. Thesis. Department of Civil Engineering Faculty of Engineering University Sebelas Maret Surakarta. During its service life, road pavement can easily cracked, perforated or deformed. These damages happen as a result of low quality asphalt which indicated by its penetration index and stiffness value. 60/70 penetration asphalt modified by EVA polymer is expected to increase penetration index and stiffness value. Some experiments in the laboratory were carried out based on specified requirements and SNI-2011 asphalt testing procedures. The solid EVA was mixed with the liquid asphalt pen 60/70 at a medium to high temperature until it reaches 250oC. During the mixing, this mixture were stirred for approximately ±15 minutes until homogeneous. These experiments consist of ductility test, penetration test, softening point test, flash point test, fire point test, specific gravity test, lose on heating test and asphalt stickiness to aggregate test. From the experiment, it can be concluded that the addition of 3,5% EVA in the asphalt pen 60/70 is generally acceptable based on the ductility value of SNI-2011 qualification. The addition of 3,5% give the ductility value of 130 cm, flash point of 300oC, fire point of 310oC, softening point of 54oC, specific gravity of 1,020 gr/cc, asphalt stickiness to aggregate of 100% covered, and lose on heating of 0,037%. Nevertheless the experiment results in penetration value of 37,27 which doesn’t conform the qualification of asphalt pen 60/70. This penetration value resulting in penetration index value of -0,9. This shows that the asphalt resist to the temperature changing. Theoretical predictions of asphalt characteristics using BANDS 2.0 showed that the addition of EVA can increase the penetration index and the stiffness of the bitumen. Keyword: EVA polymer, Asphalt modified, BANDS 2.0. vii PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul berikut: “ANALISIS KARAKTERISTIK MODIFIKASI ASPAL PENETRASI 60/70 DENGAN ETHYLENE VINYL ACETATE (EVA)” Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan Program Sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Skripsi ini mengangkat permasalahan tentang modifikasi aspal penetrasi 60/70 dengan polimer Etyhlene Vinyl Acetate (EVA) dengan metode penelitian ini adalah metode eksperimen. Skripsi ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan dari pihak-pihak yang ada di sekitar penulis, karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Surakarta. 3. Bapak Ir. Ary Setyawan, M.Sc., P.hD. selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Ir. Djoko Sarwono, MT selaku Dosen Pembimbing II. 5. Bapak Ir. Djumari, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik. 6. Ibu Dr. Florentina Pungky Pramesti, ST, MT. selaku Penguji Pendadaran. 7. Sahabat-sahabatku yang telah membantu selama penyelesaian skripsi. 8. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil 2011 UNS. 9. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki sehingga masih ada kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Akhir kata semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya. Surakarta,17 November 2015 Penulis viii DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL........................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN........................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN......................................................................... iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN.................................................................. iv ABSTRAK ....................................................................................................... vi PRAKATA........................................................................................................ viii DAFTAR ISI.................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR....................................................................................... xiii DAFTAR TABEL............................................................................................ xvi DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ............................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah.................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah............................................................................. 2 1.3 Batasan Masalah............................................................................... 3 1.4 Tujuan Penelitian............................................................................... 3 1.5 Manfaat Penelitian............................................................................. 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka............................................................................... 4 2.2 Landasan Teori.................................................................................. 5 2.2.1 Aspal ................................................................................................. 5 2.2.2 Aspal Modifikasi Polimer.................................................................. 9 2.2.3 Polimer EVA...................................................................................... 9 2.2.4 Aspal Modifikasi .............................................................................. 11 2.3 Pengujian Bahan ............................................................................... 12 2.4 BANDS 2.0......................... ............................................................. 13 ix BAB 3 METODE PENELITIAN Halaman 3.1 Uraian Umum..................................................................................... 16 3.2 Tempat Penelitian............................................................................. 16 3.3 Data Penelitian................................................................................... 16 3.4 Bahan Penelitian................................................................................ 16 3.5 Alat Uji Penelitian ............................................................................ 17 3.6 Metode Pencampuran.............. ......................................................... 19 3.6.1 Campuran Dingin-Dingin ................................................................. 19 3.6.2 Campuran Panas-Dingin................................................................... 19 3.6.3 Campuran Panas-Panas..................................................................... 19 3.7 Pembuatan Benda Uji........................................................................ 20 3.8 Pengujian Benda Uji......................................................................... 20 3.8.1 Pengujian Daktilitas.......................................................................... 21 3.8.2 Pengujian Penetrasi........................................................................... 21 3.8.3 Pengujian Titik Lembek.................................................................... 22 3.8.4 Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar............................................. 23 3.8.5 Pengujian Berat Jenis........................................................................ 24 3.8.6 Pengujian Kelekatan Aspal pada Agregat......................................... 25 3.8.7 Pengujian Kehilangan Berat..................... ........................................ 25 3.9 Prediksi Sifat Aspal dengan Program BANDS 2.0 .......................... 26 3.10 Analisa Hasil..................................................................................... 26 3.11 Tahapan Penelitian............................................................................ 27 BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan Penelitian................................................. 29 4.1.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal............................................. 29 4.1.2. Hasil Pemeriksaan Ethylene Vinyl Acetate (EVA)............................ 30 4.2. Metode Pencampuran........................................................................ 30 4.2.1. Campuran Dingin-Dingin.................................................................. 30 4.2.2. Campuran Panas-Dingin................................................................... 30 4.2.3. Campuran Panas-Panas...................................................................... 31 x Halaman 4.3. Hasil Pengujian dan Pembahasan Karakteristik Aspal Modifikasi EVA................................................................................................... 31 4.3.1. Daktilitas............................................................................................ 36 4.3.2. Penetrasi............................................................................................ 37 4.3.3. Titik Lembek (Softening Point)........................................................ 39 4.3.4. Indeks Penetrasi (Penetration Index)................................................ 40 4.3.5. Titik Nyala dan Titik Bakar.............................................................. 42 4.3.6. Berat Jenis......................................................................................... 43 4.3.7. Kelekatan Aspal pada Agregat.......................................................... 44 4.3.8. Kehilangan Berat pada Aspal............................................................ 44 4.4. Prediksi Secara Teoritis Sifat-sifat Aspal dengan Program BANDS 2.0........................................................................................ 45 4.4.1. Data Masukkan.................................................................................. 45 4.4.2. Asumsi Data...................................................................................... 46 4.4.3. Hasil Prediksi Penetration Index dan Stiffness Bitumen dengan Program BANDS 2.0........................................................................ 46 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 53 5.2. Saran ................................................................................................. 54 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 55 LAMPIRAN..................................................................................................... 57 xi DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Polimer EVA yang digunakan dalam penelitian ini................. 11 Gambar 2.2. Tampilan program BANDS 2.0.............................................. 14 Gambar 3.1. Bagan alir metode penelitian ................................................. 28 Gambar 4.1. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap nilai daktilitas Aspal........................................................................................ 36 Gambar 4.2. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap nilai penetrasi aspal......................................................................................... 38 Gambar 4.3. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap nilai titik lembek aspal......................................................................................... 39 Gambar 4.4. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap penetration index........................................................................................ 41 Gambar 4.5. Grafik hubungan antara Kadar EVA terhadap nilai titik nyala dan titik bakar aspal................................................................. 42 Gambar 4.6. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap nilai berat jenis aspal......................................................................................... 43 Gambar 4.7. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap nilai kehilangan berat aspal......................................................................................... 45 Gambar 4.8. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap prediksi penetration index........................................................................................ 47 Gambar 4.9. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap stiffness bitumen pada temperatur 20oC....................................................................... 48 Gambar 4.10. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap stiffness bitumen pada temperatur 30oC....................................................................... 49 Gambar 4.11. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap stiffness bitumen pada temperatur 40oC....................................................................... 50 Gambar 4.12. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap stiffness bitumen pada temperatur 50oC....................................................................... 51 Gambar 4.13. Grafik hubungan antara kadar EVA terhadap stiffness bitumen pada temperatur 60oC....................................................................... xiii 52 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Spesifikasi Aspal Keras menurut SNI 06-1991...................... 7 Tabel 2.2. Klasifikasi Polimer.................................................................. 10 Tabel 3.1. Jumlah Benda Uji.................................................................... 20 Tabel 4.1. Hasil pemeriksaan Aspal Penetrasi 60/70............................... 29 Tabel 4.2. Metode Pencampuran.................... ......................................... 31 Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal Penetrasi 60/70 dengan Penambahan Kadar EVA interval 1%........................................ Tabel 4.4. 33 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Aspal Penetrasi 60/70 dengan Penambahan Kadar EVA interval 0,5%..................................... 34 Tabel 4.5. Hasil Pengujian Daktilitas Aspal............................................... 36 Tabel 4.6. Hasil Pengujian Penetrasi Aspal................................................ 37 Tabel 4.7. Hasil Pengujian Titik Lembek Aspal......................................... 39 Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Penetration Index......................................... 41 Tabel 4.9. Hasil Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar Aspal................... 42 Tabel 4.10. Hasil Pengujian Berat Jenis Aspal.............................................. 43 Tabel 4.11. Hasil pengujian Kelekatan Aspal pada Agregat......................... Tabel 4.12. Hasil pengujian Kehilangan Berat Aspal.................................... 45 Tabel 4.13. Data Masukan dalam Program BANDS 2.0.............................. 46 Tabel 4.14. Asumsi Data dalam Program BANDS 2.0................................ 46 Tabel 4.15. Hasil Prediksi Penetration Index dan Stiffness Bitumen dengan Program BANDS 2.0................................................................. xvi 44 46 DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL EVA = Ethylene Vinyl Acetate SNI = Standar Nasional Indonesia AC-BC = Asphalt Concrete - Binder Course % = Persentase o = Derajat Celcius gr = Gram cm = Centimeter mm = Milimeter mg = Miligram dt = Detik cc = Volume silinder < = Lebih kecil > = Lebih besar ≤ = Lebih kecil sama dengan ≥ = Lebih besar sama dengan ± = Kurang Lebih R2 = R square (nilai determinasi) Min. = Minimal NaCl = Natrium Clorida Mpa = Mega Pascal C xvii
