test marshall
Post on 06-Jul-2016
65 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
BAB 9
TEST MARSHALL
9.1. Tujuan Percobaan
Pemeriksaan campuran bitumen dengan alat Marshall dimaksudkan untuk
menentukan ketahanan (stabilitas) terhadap kelelahan plastis pada campuran
bitumen. Nilai stabilitas adalah jumlah muatan yang dibutuhkan untuk
menghancurkan campuran bitumen (kemampuan ketahanan untuk menerima
beban sampai kelelahan plastis) yang dinyatakan dalam kg atau pound.
Nilai flow (kelelahan plastis) adalah keadaan perubahan bentuk dari bahan contoh
sampai batas leleh yang dinyatakan dalam mm.
9.2. Peralatan
Peralatan yang dibutuhkan dalam Marshall test adalah:
1. Water bath.
2. Termometer 100 oC.
3. Jangka sorong.
4. Alat uji Marshall, yang terdiri dari :
a. Kepala penekan (breaking head)
b. Cincin penguji (proving ring)
c. Alat pengukur alir (flow)
5. Keranjang.
6. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr.
7. Bak berisi air.
8. Curing waterbath.
69
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
9.3. Gambar Alat
Gambar 9.1. Alat Percobaan Test Marshall
Keterangan :
1. Alat Pengukur Stabilitas
2. Alat Pengukur alir (flow)
3. Cincin Penguji (Proving Ring)
4. Waterbath
70
4
3
2
1
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
9.4. Bahan
Bahan yang digunakan dalam Marshall test adalah
1. Campuran bitumen + agregat yang telah dikeluarkan dari mould
2. Air
Benda uji yang digunakan adalah diambil dari hasil percobaan job mix design,
benda uji ini adalah campuran bitumen + agregat yang telah dikeluarkan dari
mould, Benda uji berjumlah 15 buah dengan kadar bitumen berbeda-beda.
9.5. Cara kerja
1. Membersihkan semua benda uji dari kotoran yang menempel.
2. Memberi urutan pada benda uji sesuai kadar bitumen.
3. Mengukur ketebalan semua benda uji dengan jangka sorong pada empat sisi
yang berbeda.
4. Menimbang semua benda uji diudara.
5. Merendam semua benda uji selama 24 jam pada suhu ruangan.
6. Benda uji dikeluarkan dari air dan dilap permukaannya.
7. Menimbang semua benda uji dalam keadaan kering permukaan untuk
mendapatkan berat jenuh.
8. Menimbang semua benda uji dalam air untuk mendapatkan berat semu.
9. Memasukan semua benda uji kedalam waterbath pada suhu 60oC selama 30
menit.
10. Mengambil benda uji dari waterbath dan memasang pada segmen bawah
kepala penekan.Kemudian memasang segmen atas dan meletakkan
keseluruhannya pada mesin uji Marshall. Proses mengambil benda uji sampai
pengujian pada mesin uji Marshall tidak lebih dari 30 detik, untuk menjaga
suhunya tetap 60oC.
71
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
11. Menaikkan kepala penekan benda uji sehingga menyentuh alas dari cincin
penguji kemudian mengatur kedudukan jarum tekan berimpit angka nol
sebelum memberikan pembebanan.
12. Memasang arloji kelelahan (flowmeter) pada tempatnya dan mengatur
penunjuk angka berimpit angka nol.
13. Memberikan pembebanan dengan cara menekan/menghidupkan mesin
Marshall dengan kecepatan 50 mm/menit sampai pembebanan maksimum
yang ditunjukkan dengan runtuhnya benda uji (jarum penunjuk berbalik arah).
14. Mencatat pembebanan maksimum pada arloji atas dan kelelahan (flow) pada
arloji bawah.
15. Melakukan kembali langkah kerja 10-14 pada benda uji lainya.
72
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
9.6. Flow Chart
Gambar 9.2. Alur Kerja Percobaan Test Marshall
Mengulangi langkah kerja 10-14 pada benda uji lainnya.
SELESAI
MULAI
Benda uji (hasil percobaan job mix)
Mengukur ketebalan benda uji
Menimbang berat benda uji
Merendam selama 24 jam, suhu ruang
Mengeluarkan benda uji dari air
Menimbang benda uji dalam keadaan jenuh
Menimbang dalam air
Memasukkan benda uji dalam waterbath, dengan suhu 60oC selama 30 menit
Mengambil benda uji dari waterbath dan memasang pada segmen bawah kepala penekan. Kemudian memasang segmen atas dan meletakkan keseluruhannya pada
mesin uji Marshall.
Menjalankan mesin dengan kecepatan 50 mm/menit
Mencatat flow dan stabilitas
Memasang flowmeter pada tempatnya dan mengatur penunjuk angka berimpit angka nol.
73
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan Raya 69Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Tabel 9.1. Data Pengujian
Kode sampel
Kadar aspal(%)
Berat di udara(gram)
Berat di air
(gram)
Tebal benda uji(mm)
Rata- rata
(mm)Koreksi
tebalStabilitas
(kg)Flow(mm)
Kering SSD 1 2 3 45.A 5 1108.5 1086.5 515.5 58.2 57.1 57.2 57.5 57.50 1.180 84.0 3.205.B 5 1082.5 1065.5 500.5 58.0 57.7 58.0 57.6 57.83 1.169 76.0 4.555.C 5 1093.7 1074 500 58.1 57.5 57.4 58.1 57.78 1.171 84.5 3.45
5,5.A 5.5 1094.5 1069.5 524.5 56.1 55.9 56.1 56.0 56.03 1.234 63.0 4.105,5.B 5.5 1103.3 1084.5 525 56.7 57.0 56.6 56.7 56.75 1.207 75.0 2.355,5.C 5.5 1091.2 1073.5 518.5 56.1 56.5 56.2 56.6 56.35 1.222 76.0 3.806.A 6 1119 1097.5 548.5 58.3 58.6 57.5 57.5 57.98 1.164 75.0 2.956.B 6 1089.8 1072.5 534.5 55.7 55.7 56.3 56.3 56.00 1.235 73.0 2.906.C 6 1102.5 1088.5 540.5 57.0 57.4 57.2 56.9 57.13 1.193 60.0 4.30
6,5.A 6.5 1117.3 1100.5 542 58.4 58.8 58.3 58.0 58.38 1.150 38.5 4.406,5.B 6.5 1073.6 1059.5 530 56.0 57.1 56.2 55.7 56.25 1.226 52.0 2.106,5.C 6.5 1096.5 1080.3 535.5 55.6 56.3 56.3 56.2 56.10 1.231 55.0 7.307.A 7 1101.8 1085.5 554.5 57.1 57.4 56.8 56.9 57.05 1.196 45.0 2.107.B 7 1117.1 1102.5 553.5 58.1 58.0 58.3 57.9 58.08 1.161 48.0 3.407.C 7 1122.5 1107 572.5 56.9 57.0 57.7 57.6 57.30 1.187 43.0 3.80
74
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
9.7. Hasil Pengamatan
Perhitungan asphalt absorted by agregat (Pba) = R
Tabel 9.2. Asphalt Absorted by Agregat
Jenis AgregatProporsi Berat Jenis
(%berat) Bulk Apparent
Agregat Kasar (CA) 12.5% 2.503 2.679
Agregat Sedang (MA) 30.0% 2.541 2.749
Agregat Halus (FA) 30.5% 2.694 2.846
Pasir Alam (NS) 27.0% 2.512 2.606
Berat Jenis Rata-rata 2.563 2.720
Berat Jenis Rata-rata Efektif 2.641
*) Lab. Perkerasan Jalan Raya FT UNS
Berat jenis bitumen = 1,04 gr/cc
Berat jenis dari total agregat bulk dry (Gsb)
Gsb
Berat jenis dari total agregat (Gsa)
75
76
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
Gsa
Berat jenis efektif rata-rata agregat (Gse)
Penyerapan bitumen (Pba)
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan RayaBab 9 Test MarshallKelompok XIII
Tabel 9.3. Analisa Metode Marshall
77
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 78Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Rumus-Rumus
1. Prosentase berat bitumen efektif bitumen terhadap campuran
2. Volume bulk = d – e
3. Berat isi bulk = c/f
4. Berat isi max teoritis =
5. Prosentase volume efektif bitumen
6. Prosentase volume total agregat
7. Prosen total pori
8. Prosen volume pori dari agregat
9. Prosen volume pori terisi bitumen
10. Prosen volume pori dari total campuran
11. Nilai stabilitas setelah dikalibrasi
= o x f.kal x konversi
12. Nilai stabilitas terkoreksi
= p x q
13. Marshall Quotient = r/s
Perhitungan Marshall Test
75
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 79Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Berat jenis bitumen (Gac) = 1,04 gr/cc
Contoh untuk kadar bitumen 5%
Prosentase berat bitumen terhadap campuran
Prosentase berat bitumen efektif bitumen terhadap campuran
Berat kering benda uji di udara = 1108,5 gram
Berat SSD (kering permukaan/jenuh) = 1086,5 gram
Berat benda uji dalam air = 515,5 gram
Volume bulk = d – e = 571 gram
Berat isi bulk = c/f = 1,941 gram
Berat isi max teoritis =
Prosentase volume efektif bitumen
Prosentase volume total agregat
Prosen total pori
Prosen volume pori dari agregat
Prosen volume pori terisi bitumen
Prosen volume pori dari total campuran
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 80Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Pembacaan stabilitas = 84 lb
Nilai stabilitas setelah dikalibrasi
= o x f.kal x konversi
= 84 x 22 x 0,4536
= 836,595 kg
Koreksi tebal = 1,18
Nilai stabilitas terkoreksi
= p x q = 836,595 x 1,18 = 987,182 kg
Pembacaan flow = 3,20 mm
Marshall Quotient= r/s = 987,182/3,20= 308,494 kg/mm
Tabel 9.4. Hubungan Kadar Bitumen dengan Stabilitas Pori, Flow, Density Bulk
dan Marshall Quotient
K bitumen Stabilitas Pori Flow
Bulk Density Marshall Q
% Kg % mm gr/cc kg/mm5 952,497 23,871 3,73 1,921 262,866
5,5 866,885 20,856 3,42 1,982 271,9516 826,694 18,530 3,38 2,025 256,705
6,5 583,400 18,400 4,60 2,014 164,959
7 532,997 15,501 3,10 2,070 184,040
9.8 Pembahasan
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 81Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Grafik 9.1. Hubungan Stabilitas dengan Kadar Bitumen
Dari grafik 9.1 hubungan stabilitas dan kadar bitumen di atas, terlihat
bahwa nilai stabilitas semakin berkurang dengan kadar aspal yang semakin
bertambah, hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan aspal suatu campuran sudah
berlebih sehingga aspal beton menjadi lebih lunak sehingga membuat kekuatan
atau stabilitas menjadi lemah.
Berdasarkan spesifikasi nilai stabilitas yang memenuhi persyaratan yaitu
sebesar >500 kg. Dari hasil percobaan semua kadar aspal memenuhi syarat yang
ditentukan.
Grafik 9.2. Hubungan Pori dengan Kadar Bitumen
78
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 82Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Dari grafik 9.2 hubungan pori dan kadar bitumen di atas, pada
penambahan kadar bitumen 5,5%, 6%, 6,5% dan 7 % nilai pori mengalami
penurunan berturut-turut sebesar 3,06%, 2,36%, 0,11% dan 2,95%. Sehingga
dapat disimpulkan bahwa semakin besar kadar bitumen yang digunakan semakin
menurun nilai pori.
Berdasarkan spesifikasi nilai pori yang memenuhi persyaratan yaitu
sebesar 3%-5%. Dari hasil percobaan tidak ada yang memenuhi persyarat
tersebut.
Grafik 9.3. Hubungan Flow dengan Kadar Bitumen
Dari grafik 9.3 hubungan flow dan kadar bitumen di atas, pada
penambahan kadar bitumen 5,5%, dan 6% mengalami penurunan sebesar 0,31
mm, dan 0,04 mm. Pada penambahan kadar bitumen 6,5% nilai flow mengalami
peningkatan sebesar 1,22 mm terhadap nilai flow kadar bitumen 6% . Kemudian
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 83Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
pada penambahan kadar bitumen 7% nilai flow mengalami penurunan sebesar
1,5 mm terhadap nilai flow kadar bitumen 6,5%.
Berdasarkan spesifikasi nilai flow yang memenuhi persyaratan yaitu
sebesar 2-4 mm. Dari hasil percobaan, kadar bitumen yang memenuhi syarat
adalah 5%, 5,5%, 6%, dan 7%.
Grafik 9.4. Hubungan Density Bulk dengan Kadar Bitumen
Dari grafik 9.4 hubungan density bulk dan kadar bitumen di atas, pada
penambahan kadar bitumen 5,5% dan 6% nilai density bulk mengalami
peningkatan berturut-turut sebesar 0,06 kg dan 0,05kg. Pada penambahan kadar
bitumen 6,5% nilai density bulk mengalami penurunan sebesar 0,02 kg terhadap
nilai density bulk kadar bitumen 6% . Kemudian pada penambahan kadar bitumen
7% nilai density bulk mengalami peningkatan sebesar 0,06 kg terhadap nilai
density bulk kadar bitumen 6,5%.
Berdasarkan spesifikasi nilai density bulk yang memenuhi persyaratan
yaitu sebesar 2-3 gr/cc. Dari hasil percobaan yang memenuhi persyaratan adalah
kadar bitumen 6 %, 6,5 %, dan 7 %.
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 84Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Grafik 9.5. Hubungan Marshall Quotient dengan Kadar Bitumen
Dari grafik 9.5 hubungan Marshall Quotient dan kadar bitumen di atas,
pada penambahan kadar bitumen 5,5%, mengalami peningkatan sebesar 9,1
kg/mm. Pada penambahan kadar bitumen 6% dan 6,5 % nilai Marshall Quotient
mengalami penurunan sebesar 15,28 kg/mm dan 91,91 kg/mm terhadap nilai
Marshall Quotient kadar bitumen 5,5% dan 6% . Kemudian pada penambahan
kadar bitumen 7% nilai stabilitas mengalami peningkatan sebesar 19,12 kg/mm
terhadap nilai Marshall Quotient kadar bitumen 6,5%
Berdasarkan spesifikasi nilai Marshall Quotient yang memenuhi
persyaratan yaitu sebesar 200-350 kg/mm. Dari hasil percobaan yang memenuhi
syarat tersebut adalah pada kadar bitumen 5%, 5,5%, dan 6%.
Perhitungan mencari x optimum berdasarkan Grafik 9.1 :y = -37.979x2 + 480.42x + 753.67dy/dx = 0-75,82x + 480,84 = 0x = 6,34Dari grafik di atas didapatkan nilai x optimum = 6,34 %
y = -16.17x2 + 141.06x – 27.508 R2 = 0.7321
Laporan Praktikum Perkerasan Jalan 85Bab 9 Test MarshallKelompok XIII
Tabel 9.5. Hubungan Penggunaan Kadar Bitumen dalam Percobaan Marshall Test
1 Stabilitas (kg) min 550 kg2 Pori (%) 3 - 5%3 Density (gr/cc) 2 - 3 gr/cc4 Flow (mm) 2 - 4 mm5 Marshall Quotient (kg/mm) 200 - 350 kg/mm
NO Kriteria Spesifikasi5.00 5.50 6.00 6.50 7.00Kadar Aspal (%)
9.9. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian Marshall didapat kadar bitumen optimum dengan
hasil sebagai berikut:
Tabel 9.6. Hasil Percobaan Marshall Test
Sifat Campuran Hasil Spesifikasi
Kadar Bitumen
Stabilitas
Pori
Density Bulk
Flow
Marshall Quotient
6,34 %
705,047 kg
18,465 %
2,0195 gr/cc
3,99 mm
210,835kg/mm
5-7 %
Min 550 kg
3-5 %
2-3 gr/cc
2-4 mm
200 - 350 kg/mm
9.10. Saran
1. Dalam menimbang benda uji hendaknya dilakukan dengan penuh ketelitian.
2. Dalam pembacaan dial hendaknya dilakukan dengan penuh ketelitian.
3. Pada waktu pemadatan, suhu campuran agregat dan bitumen diusahakan tidak
boleh kurang dari 1250C.
4. Pada waktu pemadatan, jatuhnya temper harus tegak lurus dan konstan.
top related