LABORATORIUM TRANSPORTASI & PERKERASAN JALAN RAYA

JURUSAN TEKNIK SIPIL-FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS ANDALASKAMPUS LIMAU MANIS - PADANG

BAB IV

PEMERIKSAAN ASPAL

4.1 Pemeriksaan Penetrasi Bahan Bitumen

PB-0301-76 (AASHTO T-49-68 / ASTM D-5-71)

A. Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan penetrasi bitumen, keras

atau lembek (solid atau semisolid) dengan memasukan jarum penetrasi dengan

ukuran, beban dan waktu tertentu kedalam bitumen serta pada suhu tertentu.

B. Peralatan

Alat penetrasi yang dapat menggerakan pemegang jarum naik turun tanpa

gesekan dan dapat mengukur penetrasi sampai 0,1 mm.

Pemegang jarum seberat (47,5 0,05) gr yang dapat dilepas dengan mudah

dari alat penetrasi untuk peneraan.

Pemberat dari (50 0,05) gr dan (100 0,05) gr masing-masing

dipergunakan untuk pengukuran penetrasi dengan beban 100 gr dan 200 gr

(pemberat 50 gram untuk pengukuran penetrasi dengan beban 100 gram).

Jarum penetrasi dibuat dari Stainless Steel mutu 440 C atau HRC 54 – 60.

Cawan contoh terbuat dari logam atau gelas berbentuk silinder dengan dasar

yang rata-rata berukuran sebagai berikut :

Penetrasi diameter Dalam

Dibawah 200

sampai 300

75 mm

70 mm

35 mm

45 mm

Bak perendam (water bath), terdiri dari bejana dengan isi tidak kurang dari

10 liter dan dapat menahan suhu tertentu dengan ketelitian lebih kurang 0,1

0C, bejana dilengkapi dengan pelat dasar berlubang-lubang, terletak 50 mm

diatas dasar bejana dan tidak kurang dari 100 mm dibawah permukaan air

dalam bejana.

Tempat air untuk benda uji minimal 350 ml.

Pengukur waktu (Stopwatch) dengan skala pembagian terkecil 0,1 detik

atau kurang dan kesalahan tertinggi 0,1 detik per 60 detik.

Termometer.

C. Benda Uji

Panaskan contoh (aspal) perlahan–lahan serta aduklah hingga cukup cair

untuk dapat dituangkan. Pemanasan contoh untuk ter tidak lebih dari 60 oC

diatas titik lembek dan untuk bitumen tidak lebih dari 90 oC diatas titik

lembek. Setelah contoh cair merata tuangkan kedalam tempat contoh/cawan

dan diamkan hingga dingin, buatlah 2 buah benda uji dan tutup agar bebas

debu, kemudian diamkan pada suhu ruang selama 1 sampai 1,5 jam.

D. Prosedur Kerja

1. Letakan benda uji dalam tempat air yang kecil dan masukan tempat air

tersebut kedalam bak perendam/water bath yang telah berada pada suhu

yang ditentukan (25 0C), diamkan dalam bak selama 1–1,5 jam untuk benda

uji yang kecil dan 0,5 sampai 2 jam untuk benda uji yang besar.

2. Periksalah pemegang jarum agar jarum dapat dipasang dengan baik dan

bersihkan jarum penetrasi dengan toluene atau pelarut lain kemudian

keringkan.

3. Letakan pemberat 50 gram di atas jarum untuk memperoleh beban sebesar

(100 0,1)gram.

4. Pindahkan tempat air dari bak perendam ke bawah alat penetrasi.

5. Turunkan jarum berlahan-lahan sehingga jarum menyentuh permukaan

benda uji. Kemudian aturlah angka 0 di arloji penetrometer sehingga jarum

penunjuk berhimpit dengannya.

6. Lepaskan pemegang jarum dan serentak jalankan stopwatch selama jangka

waktu (5 0,1) detik.

41

7. Putarlah arloji penetrometer dan bacalah angka penetrasi yang berhimpit

dengan jarum penunjuk bulatkan dengan 0,1 mm terdekat.

8. Lepaskan jarum dari pemegang jarum dan siapkan alat penetrasi untuk

pekerjaan berikutnya.

9. Lakukan pekerjaan 1 sampai 8 tidak kurang dari tiga kali untuk benda uji

yang sama dengan ketentuan setiap titik pemeriksaan berjarak satu sama

lain dan dari tepi dinding lebih dari 1 cm.

E. Perhitungan Data

Tentukan rata-rata dari pemeriksaan penetrasi dari beberapa

pengamatan/pembacaan yang dilakukan.

F. Pelaporan

Laporkan angka penetrasi rata-rata dalam bilang bulat sekurang-

kurangnya dari 3 pembacaan dengan ketentuan bahwa hasil-hasil pembacaan

tidak melampaui ketentuan diabawah ini :

Hasil Penetrasi 0 - 49 50 - 149 150 - 249 200

Toleransi 2 4 6 8

Apabila perbedaan antara masing-masing pembacaan melebihi toleransi,

pemeriksaan harus diulangi.

Catatan :

Termometer untuk bak perendam harus ditera teratur dan sesuai dengan

daftar no.1.

Bitumen/aspal dengan penetrasi kurang dari 150 dapat diuji dengan alat-

alat dan cara pemeriksaan ini, sedangkan bitumen dengan penetrasi antara

350 dan 500 perlu dilakukan dengan alat-alat lain.

Apabila pembacaan stopwatch lebih dari (5 0,1) detik, hasil tersebut

tidak berlaku (diabaikan).

42

Alat Penetrasi

4.2 Pemeriksaan Kehilangan Berat

A. Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk memeriksa pengaruh kehilangan berat

terhadap aspal terutama pada percobaan penetrasi dan daktilitas bahan

43

bitumen.

B. Peralatan

Oven dengan pengatur suhu

Cawan

Timbangan

C. Benda Uji

Panaskan aspal sampai cair dan masukan kedalam 4 buah cawan, 2 sampel

digunakan untuk pemeriksaan penetrasi dengan kehilangan berat dan 2 sampel

untuk daktilitas dengan kehilangan berat.

D. Prosedur Kerja

Timbang berat cawan

Masukan benda uji kedalam cawan, kemudian dinginkan dan timbang.

Masukan cawan berisi benda uji kedalam oven pada suhu kira-kira 163 0C

selama 5 jam, setelah 5 jam dikeluarkan dan didinginkan.

Timbang kembali benda uji setelah penguapan. Untuk pemeriksaan

penetrasi dan daktilitas sama halnya dengan pemeriksaan tanpa kehilangan

berat.

E. Perhitungan data

Hitung rata-rata penetrasi kehilangan berat serta daktilitas (jarak

terpanjang yang dapat ditarik antara dua cetakan yang berisi aspal sebelum

putus) kehilangan berat.

Kehilangan berat aspal dapat dicari dengan rumus :

dimana :

W1 = berat aspal sebelum pemanasan (gram)

W2 = berat aspal sesudah pemanasan (gram)

44

Kehilangan berat =

F. Pelaporan

Bandingkan hasil yang diperoleh antara penetrasi dan daktilitas kehilangan

berat dengan tanpa kehilangan berat.

45

Oven Aspal

4.3 Pemeriksaan Titik Nyala dan Titik Bakar dengan Cleveland Open Cup

PA-0303-76 (AASHTO T-48-74 / ASTM D-92-52)

A. Maksud

46

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik nyala dan titik bakar

dari semua hasil minyak bumi kecuali minyak bakar dan bahan lainnya yang

mempunyai titik nyala open cup kurang dari 79 oC.

Titik nyala adalah suhu pada saat terlihat nyala singkat pada suatu titik di atas

permukaan aspal.

Titik bakar adalah suhu pada saat terlihat nyala sekurang-kurangnya 5 detik

pada suatu titik di atas permukaan aspal.

B. Peralatan

Termometer

Cleveland Open Cup, adalah cawan kuningan dengan bentuk dan ukuran

seperti gambar No 2.

Pelat pemanas, terdiri dari logam untuk melekatkan cawan cleveland dan

bagian atas dilapisi seluruhnya dengan asbes setebal 0,6 cm (1/4").

Sumber pemanasan

Pembakaran gas/tungku listrik atau pembakar alkohol yang tidak menimbulkan

asap atau nyala api disekitar bagian atas cawan.

Penahan angin.

Nyala penguji, yang dapat diatur dan memberikan nyala dengan diameter

3,2 sampai 4,8 mm, dengan panjang tabung 7,5 cm seperti Gb.No 4.

C. Benda Uji

a. Panaskan contoh aspal antara 148,9 0C dan 176 0C sampai cukup cair.

b. Kemudian isilah cawan cleveland sampai garis dan hilangkan ( pecahkan )

gelembung udara yang ada pada permukaan cairan.

D. Prosedur Kerja

1. Letakan cawan di atas pelat pemanas dan aturlah sumber pemanas sehingga

terletak di bawah titik tengah cawan.

2. Letakan nyala penguji dengan poros pada jarak 7,5 cm dari titik tengah

cawan

47

3. Tempatkan termometer tegak lurus di dalam benda uji dengan jarak 6,4 mm

di atas dasar cawan, dan terletak pada satu garis yang menghubungkan titik

tengah cawan dan titik poros nyala penguji. Kemudian aturlah sehingga

poros termometer terletak pada jarak 1/4 diameter cawan dari tepi.

4. Tempatkan penahan angin di depan nyala penguji.

5. Nyalakan sumber pemanas dan aturlah pemanasan sehingga kenaikan suhu

menjadi (15 1) 0C permenit sampai benda uji mencapai suhu 56 0C di

bawah titik nyala perkiraan.

6. Kemudian aturlah kecapatan pemanasan 5 0C sampai 6 0C permenit pada

suhu 56 0C dan 28 0C dibawah titik nyala perkiraan.

7. Nyalakan nyala penguji dan aturlah agar diameter nyala penguji tersebut

menjadi 3,2 sampai 4,8 mm.

8. Putarlah nyala penguji sehingga melalui permukaan cawan dalam waktu

satu detik. Ulangi pekerjaan tersebut setiap kenaikan 2 0C.

9. Lanjutkan pekerjaan 6 dan 8 sampai terlihat nyala singkat pada suatu titik di

atas permukaan benda uji. Bacalah suhu pada termometer dan catat.

10. Lanjutkan pekerjaan 9 sampai terlihat nyala yang agak lama sekurang-

kurangnya 5 detik di atas permukaan benda uji. Baca suhu pada termometer

dan catat.

E. Perhitungan Data

Tentukan titik nyala dan titik bakar aspal dari alat Cleveland Open Cup.

F. Pelaporan

Laporkan hasil rata-rata pemeriksaan ganda (duplo) sebagai titik nyala

benda uji dengan toleransi berikut :

Titik Nyala dan Titik Bakar

Ulangan oleh satu orang dengan satu alat

Ulangan oleh beberapa orang dengan satu alat

Titik Nyala :

175 0F sampai 550 0F5 0F ( 2 0C ) 10 0F ( 5,5 0C )

Titik Bakar : 10 0F ( 5,5 0C ) 15 0F ( 8 0C )

48

lebih dari

Catatan : Pemeriksaan yang tidak memenuhi syarat toleransi dianggap gagal

dan harus diulangi.

49

Cleveland Open Cup

4.4 Pemeriksaan Daktilitas Bahan-bahan Bitumen

PA-0306-76 (AASHTO T-51-74 / ASTM D-113-69)

A. Maksud

Maksud pemeriksaan ini adalah mengukur jarak terpanjang yang dapat

ditarik antara dua cetakkan yang berisi bitumen keras sebelum putus, pada

suhu dan kecepatan tarik tertentu.

50

B. Peralatan

Termometer

Cetakan daktilitas kuningan

Bak perendam isi air 10 liter yang dapat menjaga suhu tertentu selama

pengujian dengan ketelitian 0.1 0C dan benda uji dapat direndam sekurang-

kurangnya 10 cm dibawah permukaan air. Bak tersebut dilengkapi dengan

pelat dasar yang berlubang diletakkan 5 cm dari dasar bak perendam untuk

meletakkan benda uji.

Mesin uji dengan ketentuan sebagai berikut :

1. Dapat menarik benda uji dengan kecepatan yang tetap.

2. Dapat menjaga benda uji tetap terendap dan tidak menimbulkan getaran

selama pemeriksaan.

Methyl Alkohol Teknik dan Sodium Klorida Teknik atau glycerine.

C. Benda Uji

Lapisi semua bagian dalam cetakan daklititas dan bagian atas pelat dasar

dengan campuran glycerin dan dextrin, atau glycerin dan talk atau glycerin

dan kaolin atau amalgam. Bisa juga dengan menggunakan sabun detergent.

Panaskan contoh aspal kira–kira 100 gram pada suhu 80 0C sampai 100 0C

diatas titik lembek, sehingga cair dan dapat dituang ke dalam cetakan. Pada

waktu mengisi cetakan, aspal dituang hati-hati dari ujung ke ujung hingga

penuh berlebihan.

Dinginkan cetakan pada suhu ruang selama 30 sampai 40 menit lalu

pindahkan seluruhnya ke dalam bak peredam.

D. Cara Kerja

Benda uji didiamkan pada suhu 25 oC dalam bak perendam selama 85

sampai 95 menit, setelah itu dikeluarkan dan ratakan permukaannya dengan

menggunakan pisau/spatula yang panas sehingga cetakan terisi penuh dan

rata.

Kemudian lepaskan benda uji dari pelat dasar dan sisi-sisi cetakannya.

51

Pasanglah benda uji pada alat mesin uji dan tariklah benda uji secara teratur

dengan kecepatan 5 cm/menit sampai benda uji putus. Perbedaan kecepatan

lebih kurang 5 % masih diizinkan. Bacalah jarak antara pemegang cetakan,

pada saat benda uji putus (dalam cm). Selama percobaan berlangsung benda

uji harus selalu terendam sekurang-kurangnya 2,5 cm dari air dan suhu

harus dipertahankan tetap (25 0,5) 0C.

E. Perhitungan Data

Tentukan berapa daktilitas benda uji sampai benda uji putus (dalam cm).

F. Pelaporan

Laporkan hasil rata-rata dari 2 benda uji normal sebagai harga daktilitas

contoh tersebut.

Catatan :

Bila benda uji menyentuh dasar mesin uji atau terapung pada permukaan

air maka pengujian dianggap tidak normal. Untuk menghindari itu maka berat

jenis air harus disamakan/disesuaikan dengan berat jenis benda uji dengan cara

menambahkan gliserin. Bila pemeriksaan normal 2 kali tidak bisa maka

pengujian daktilitas gagal.

52

Cetakan Daaktilitas Kuningan

Bak Perendam

4.5 Pemeriksaan Berat Jenis Bitumen

PA-0307-76 (AASHTO T-228-68 / ASTM D-70-72)

A. Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis bitumen keras

dengan piknometer. Berat jenis bitumen/aspal adalah perbandingan antara

berat bitumen dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu.

53

B. Peralatan

Termometer

Bak perendam yang dilengkapi pengatur suhu dengan ketelitian (250,1)0C

Piknometer

Air suling sebanyak 1000 cm3

Bejana gelas

C. Benda Uji

a. Panaskan contoh bitumen keras sebanyak 50 gram, sampai menjadi cair dan

aduklah untuk mencegah pemanasan setempat.

b. Tuangkan contoh tersebut ke dalam piknometer yang telah kering hingga

terisi ¾ bagian.

D. Prosedur Kerja :

1. Isilah bejana dengan air suling sehingga diperkirakan bagian atas

piknometer yang tidak terendam 40 mm. Kemudian rendam dan jepitlah

bejana tersebut dalam bak perendam sehingga terendam sekurang-

kurangnya 100 mm. Aturlah suhu bak perendam pada suhu 25 oC.

2. Bersihkan, keringkan dan timbanglah piknometer dengan ketelitian 1 mg.

(A)

3. Angkatlah bejana dari bak perendam dan isilah piknometer dengan air

suling kemudian tutuplah piknometer tanpa ditekan.

4. Letakan piknometer kedalam bejana dan tekanlah penutup sehingga rapat.

Kembalikan bejana berisi piknometer ke dalam bak perendam. Diamkan

bejana tersebut dalam bak perendam sekurang-kurangnya 30 menit,

kemudian angkatlah piknometer dan keringkan dengan lap. Timbanglah

piknometer dengan ketelitian 1 mg. (B)

5. Tuangkan benda uji tersebut kedalam piknometer yang telah kering

sehingga terisi ¾ bagian.

6. Biarkan piknometer sampai dingin, waktu tidak kurang dari 40 menit dan

timbanglah dengan penutupnya dengan ketelitian 1 mg. (C)

54

7. Isilah piknometer yang berisi benda uji dengan air suling dan tutuplah

tanpa ditekan, diamkan agar gelembung-gelembung udara keluar.

8. Angkatlah bejana dari bak perendam dan letakan piknometer di dalamnya

dan kemudian tekanlah penutup hingga rapat. Masukan dan diamkan bejana

kedalam bak perendam selama sekurang-kurangnya 30 menit. Angkat,

keringkan dan timbanglah piknometer. (D)

E. Perhitungan Data

Hitunglah berat jenis dengan rumus :

dimana :

A = Berat piknometer (gram)

B = Berat piknometer + air (gram)

C = Berat piknometer + aspal (gram)

D = Berat piknometer + air + aspal (gram)

F. Pelaporan

Laporkan berat jenis bitumen keras sampai tiga angka dibelakang koma.

4.6 Pemeriksaan Kelekatan Aspal Pada Batuan

PA-0312-76 (KVBB - V - 19)

A. Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menetapkan kelekatan aspal pada

batuan tertentu dalam air.

B. Peralatan

55

Batu-batu putih (silica) dengan ukuran tertahan saringan 19 mm dan lewat

saringan 32 mm.

Air suling pH 6 sampai 7, kira-kira 2000 cm3.

Botol bermulut besar, dengan isi 1000 cm3.

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (150

5) oC.

C. Benda Uji

a. Batu-batu lebih kurang 100 gram dicuci dengan air suling, kemudian

dikeringkan pada suhu 125 0C selama 5 jam dan didiamkan selama 24 jam

pada suhu ruang, kemudian batu-batu tersebut disimpan dalam ruang

tertutup. Ambilah 50 gram batuan tersebut dan panaskan sampai 40 0C.

b. Batu-batu tersebut dicampur selama 5 menit atau lebih dengan 25 gram

aspal cair pada suhu 70 oC.

D. Prosedur Kerja

1. Letakan benda uji ini dalam botol yang tersedia dan tutuplah botol tanpa

tekanan.

2. Setelah 30 menit isilah botol dengan air suling pada suhu ruang sehingga

benda uji terendam seluruhnya. Kemudian letakkan botol ini dalam oven

pada suhu 40 0C.

3. Setelah 3 jam ambilah botol tersebut dari oven dan kemudian perkirakan

luas batu-batu yang masih diselaputi aspal.

E. Perhitungan Data :

Tentukan prosentase batuan yang diselimuti aspal.

F. Pelaporan :

Laporkan bagian batu-batu yang masih diselimuti aspal dengan ketelitian 10%.

56

4.7 Pemeriksaan Titik Lembek Aspal

PA-0302-76 (AASHTO T - 53 -74/ASTM D - 36 - 70)

A. Maksud :

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik lembek aspal yang

berkisar antara 30 oC sampai 200 oC.

Titik lembek adalah suhu pada saat bola baja, dengan berat tertentu, mendesak

turun suatu lapisan aspal yang tertahan di dalam cincin berukuran tertentu

sehingga aspal atau ter tersebut menyentuh pelat dasar yang terletak pada

tinggi tertentu sebagai akibat kecepatan pemanassan. Jadi titik lembek adalah

57

besarnya suhu dimana aspal mencapai derajat kelembekan(mulai meleleh)

dibawah kondisi spesifik dari tes.

B. Peralatan :

Cincin kuningan

Bola baja, diameter 9,53 mm berat 3,45 gr sampai 3,55 gr

Dudukan benda uji, lengkap dengan pengarah bola baja dan plat dasar yang

mempunyai jarak tertentu.

Bejana gelas tahan pemanasan mendadak diameter dalam 8,5 cm dengan

tinggi dan tinggi + 12 cm berkapasitas 800 ml.

Termometer.

Penjepit

Alat pengarah bola

C. Benda Uji :

a. Panaskan contoh aspal perlahan-lahan sambil diaduk terus menerus hingga

cair merata. Pemanasan dan pengadukan dilakukan perlahan-lahan agar

gelembung-gelembung udara cepat keluar.

b. Setelah cair merata tuanglah contoh kedalam dua buah cincin. Suhu

pemanasan aspal tidak melebihi 56oC diatas titik lembeknya dan untuk

aspal tidak melebihi 111oC diatas titik lembeknya.

c. Panaskan 2 buah cincin sampai mencapai suhu tuang contoh, dan letakan

kedua cincin diatas pelat kuningan yang telah diberi lapisan dari campuran

talk dan sabun.

d. Tuang contoh kedalam 2 buah cincin, diamkan pada suhu kurang-

kurangnya 8oC dibawah titik lembeknya sekurang-kurangnya 30 menit.

e. Setelah dingin, ratakan permukaan contoh dalam cincin dengan pisau yang

telah dipanaskan.

D. Prosedur Kerja :

4. Benda uji adalah aspal atau ter sebanyak 25 gram

58

5. Pasang dan aturlah kedua benda uji diatas kedudukan dan letakkan

pengarah bola diatasnya. Kemudian masukan seluruh peralatan tersebut

kedalam bejana gelas.

6. Isilah bejana dengan air suling baru, dengan suhu (5 ± 1) oC sehingga tinggi

permukaan air berkisar antara 101,6 sampai 108 mm.

7. Letakkan termometer yang sesuai untuk pekerjaan ini diantara kedua benda

uji (kurang lebih dari 12,7 mm dari tiap cincin).

8. Periksalah dan aturlah jarak antara permukaan pelat dasar benda uji

sehingga menjadi 25,4 mm.

9. Letakkan bola-bola baja yang bersuhu 5oC diatas dan ditengah permukaan

masing-masing benda uji yang bersuhu 5oC menggunakan penjepit dengan

memasang kembali pengarah bola.

10. Panaskan bejana sehingga kenaikan suhu menjadi 5oC permenit. Kecepatan

pemanasan rata-rata dari awal dan akhir pekerjaan ini. Untuk 3 menit

pertama perbedaan kecepatan pemanasan tidak boleh melebihi 0,5oC.

E. Perhitungan dan Pelaporan :

59

Laporkan suhu pada saat setiap bola menyentuh pelat dasar. Laporkan

suhu titik lembek bahan bersangkutan dari hasil pengamatan rata-rata dan

bulatkan sampai 0,5oC terdekat untuk tiap percobaan ganda (duplo).

60