Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017
ISSN  0216-7492
STUDI PENGARUH CAMPURAN 4 %, 4,5 %, DAN 5 % POLYPROPYLENE PADA ASPAL PENETRASI 60/70 TERHADAP KEKUATAN TEKAN (COMPRESSIVE STRENGHT) DAN UJI PENYERAPAN AIR
Arlan B. Nasution 1 , Alfian Hamsi 2 , Mahadi 3 , Andianto Pintoro 4 , A. Husein Siregar 5 1.2,3,4,5 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara E-mail: arlan_nasution@yahoo.com

## ABSTRAK
Polypropylene  digunakan  sebagai  bahan  campuran  aspal  dalam  penelitian  ini  karena polypropylene  mempunyai  titik  leleh  yang  cukup  tinggi  (160  –  166 o C),  Polypropylene mempunyai  ketahanan  terhadap  bahan  kimia  (chemical  resistance)  yang  tinggi,  polypropylene mempunyai  kekuatan  benturan  (impact  strength)  yang  tinggi  dan  ketahanan  yang  tinggi terhadap  pelarut  organik.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  memperoleh  dan  menganalisis kekuatan  tekan  dan  uji  penyerapan  air  pada  aspal  modifikasi  dengan  pencampuran  4%,  4,5% dan  5%  polypropylene.  Hasilnya,  diperoleh  kekuatan  tekan  briket  untuk  aspal  murni  adalah sebesar  1,427  MPa,  aspal  campur  4%  polypropylene  sebesar  1,934  MPa,  aspal  campur  4,5% polypropylene  sebesar 2,013 MPa dan aspal campur 5% polypropylene sabesar 2,236 Mpa . Dari hasil  pembahasan  disimpulkan  bahwa  penambahan  polypropylene  (kadar  campuran polypropylene 4 % sampai dengan 5 %) mengakibatkan persentase penyerapan air menjadi lebih kecil dan kekuatan tekan aspal meningkat, sehingga penambahan bahan polypropylene ke dalam campuran aspal tersebut tentunya baik untuk meningkatkan sifat fisik dari campuran aspal
Kata kunci : Polypropylene, aspal penetrasi 60/70, uji kekuatan tekan dan daya serap air.

## ABSTRACT
Polypropylene is used as a mixture of asphalt in this study because polypropylene has a fairly high melting point (160-166 ° C), Polypropylene has a high resistance to chemicals (chemical resistance). Polypropylene has a high impact strength (impact strength) and high resistance to organic  solvents.  The  purpose  of  this  study  is  to  obtain  and  analyze  the  compressive  strength and water absorption test on asphalt modified by mixing 4%, 4.5% and 5% polypropylene. As a result,  the  compressive  strength  of  the  briquettes  obtained  for  pure  bitumen  is  equal  to  1,427 MPa,  4%  polypropylene  asphalt  mix  at  1.934  MPa,  4.5%  polypropylene  asphalt  mix  at  2.013 MPa  and  5%  polypropylene  mix  asphalt  at  2.236  Mpa.  From  the  result  of  the  research concluded that the addition of polypropylene (a mixture of polypropylene levels 4% to 5%), the percentage  of  water  absorption  becomes  smaller  and  asphalt  compressive  strength  increased, so that the addition of polypropylene material into the asphalt mixture improving the physical properties of the asphalt mix.
Keywords : Polypropylene, penetration bitumen 60/70, test the compressive strength and water absorption.

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan Negara kepulauan yang terdiri dari banyak daerah-daerah dan wilayah yang dihubungkan dengan jalan-jalan aspal yang membentang panjang dari satu wilayah ke wilayah lainnya. Banyak jalan-jalan di Indonesia yang rusak dan retak, disebabkan  oleh  deformasi  (perubahan  bentuk)  permanen  disebabkan  adanya  tekanan terlalu berat oleh muatan kendaraan yang berlebihan dan tingginya frekuensi lalu lintas kendaraan  di  jalan  raya.  Keretakan-keretakan  maupun  kerusakan  pada  jalan  juga disebabkan  karena  aspal  yang  tergenang  air  pada  saat  musim  hujan.  Oleh  karena  itu
Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017
ISSN  0216-7492
perlu  dibuat  dan  diusahakan  aspal  yang  lebih  baik  untuk  menghindari  atau  setidaknya meminimalisir  terjadinya  keretakan  dan  kerusakan  pada  aspal  jalan  yang  ada  di Indonesia. [1]

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Polypropylene  merupakan  bagian  dari  plastik thermoplast yang  mempunyai densitas  (berat  jenis).  Polypropylene  mempunyai  ketahanan  terhadap  bahan  kimia ( chemical  resistance )  yang  tinggi,  polypropylene  mempunyai  kekuatan  benturan ( impact strength ) yang tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap pelarut organik seperti air, polypropylene sangat  tahan terhadap  air karena sedikit  sekali menyerap air. Selain itu  polypropylene  juga  tahan  terhadap  keretakan  karena  tekanan  ( stress  cracking ),  dan memiliki sifat adhesi yang baik.[2]
Polimer  adalah  suatu  rantai  berulang  dari  atom  yang  panjang,  terbentuk  dari pengikat  yang  berupa  molekul  identik  yang  disebut  monomer.  Sekalipun  biasanya merupakan  organik  (memiliki  rantai  karbon),  ada  juga  banyak  polimer  inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA.[3]
Aspal  penetrasi  60/70  adalah  bagian  dari  aspal  keras  yang  memiliki  densitas (berat jenis) sebesar 1,0 gr/cm 3 . Aspal penetrasi 60/70 memiliki titik lembek 48-58 o C, titik  leleh  160 o C  dan  titik  nyala  200 o C  .  Pada  aplikasinya  aspal  penetrasi  60/70  ini digunakan  untuk  pembuatan  jalan  dengan  volume  lalu  lintas  sedang  atau  tinggi  dan daerah dengan cuaca iklim panas.[4]
Aspal  ialah  bahan  hidro  karbon  yang  bersifat  melekat  ( adhesive ),  berwarna hitam  kecoklatan,  tahan  terhadap  air,  dan  viskoelastis.  Aspal  sering  juga  disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis  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.
Butir-butir  batu  pecah,  kerikil,  pasir  atau  mineral  lain,  baik  yang  berasal  dari alam maupun buatan yang berbentuk mineral padat berupa ukuran besar maupun kecil atau fragmen-fragmen disebut agregat.
Konsep dasar dari metode Marshall  dalam campuran aspal dikembangkan Oleh Bruce  Marshall  seorang  insinyur  bahan  aspal,  bersama-sama  dengan The  Mississippi State Highway Department . Kemudian The U.S. Army Corp of Engineers , melanjutkan penelitian  dengan  intensif  dan  mempelajari  hal-hal  yang  ada  kaitannya,  selanjutnya meningkatkan dan menambah kelengkapan pada prosedur pengujian Marshall dan pada akhirnya  mengembangkan  kriteria  rancangan  campuran  pengujiannya,  kemudian distandarisasikan di dalam American Society for Testing and Material 1989 (ASTM d- 1559). Indonesia kemudian mengadopsi standard ini ke dalam SNI 06-2489-1991.
Untuk  mengetahui  sifat-sifat  suatu  bahan,  harus  dilakukan  suatu  pengujian terhadap bahan tersebut. Ada empat jenis uji coba yang biasa dilakukan, yaitu uji tarik ( Tensile  Test ),  uji  tekan  ( Compression  Test ),  uji  torsi  ( Torsion  Test ) , dan  uji  geser ( Shear Test ). Tapi dalam penelitian ini hanya akan dibahas mengenai uji tekan.

## 3. METODE PENELITIAN
Proses pengujian aspal dengan bahan campuran 4%,4,5% dan 5% polypropylene.dengan menggunakan proses pengujian kekuatan tekan dan uji penyerapan air.Penelitian ini dilakukan di laboratorium PT. ADHI KARYA (persero) Tbk DIVISI AMP yang beralamat di Basecamp Patumbak Pasar V Medan, Sumatera Utara.
Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017
ISSN  0216-7492
Adapun peralatan yang digunakan pada penelitian ini yaitu Timbangan, Cetakan
Specimen, Landasan Pemadat, Alat Pemadat Manual, alat Pengeluaran
Spesimen/ Ejector, Water Bath, alat Uji Marshall.
Alat-alat pendukung yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut Sketmatch /jangkasorong, Metall  thermometer ,  Saringan/ayakan,  Kompor  gas,  Oven, Wajan, Sendok pengaduk dan spatula, Sarung tangan (kulit dan karet), Sekrap, Kantong plastik berkapasitas 2 kg, Ember, Spidol permanen warna putih.
Sebelum  pembuatan  specimen  maka  perlu  dilakukan  persiapan  bahan  baku terlebih dahulu antara lain:
1. Agregat disaring dengan mesin penyaring dengan ketentuan sebagai berikut: Kerikil besar yang lolos saringan 1” dan tertahan pada saringan ¾”.  Kerikil sedang yang lolos saringan ¾” dan tertahan pada saringan ½”. Abu batu yang lolos saringan No.  8  dan  tertahan  pada  saringan  No.  16.  Pasir  yang  lolos  saringan  No.  16  dan tertahan pada saringan No. 30. Semen yang lolos saringan No. 200.
2.  Agregat  yang  terdiri  dari  agregat  kasar  (kerikil  besar  dan  kerikil  medium/sedang), agregat halus (abu batu dan pasir), dan filler (semen) dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 o C-110 o C selama 24 jam.
3. Agregat yang telah disaring dimasukkan ke dalam kantong plastik berkapasitas 2 kg dengan  berat  masing-masing  agregat,  Kerikil  besar  125  gr,Kerikil  medium  294 gr,Abu batu 520 gr,Pasir 170 gr,Semen 23 gr.
4. Aspal penetrasi 60/70 ditimbang dengan neraca analitik seberat 68 gr.
5. Serbuk  polypropylene  ditimbang  dengan  neraca  analitik.  Untuk  campuran  4  % seberat  2.72  gram,Untuk  campuran  4,5  %  seberat  3.06  gram,Untuk  campuran  5  % seberat 3.4 gram.
Setelah  persiapan  bahan  baku  selesai  maka  specimen  dapat  dibuat  dengan tahapan-tahapan berikut:
1. Agregat dipanaskan dalam wajan sampai mencapai suhu 150 o C.
2. Aspal  dan  polypropylene  dicampurkan  kemudian  dipanaskan  pada  suhu  165 o C sampai mencair.
3. Aspal dan polimer yang telah mencair dituangkan ke dalam wajan berisi agregat yang telah  panas  dan  mencapai  suhu  150 o C  kemudian  diaduk  secara  cepat  sampai  agregat tercampur dan terselimuti aspal secara merata.
4. Cetakan diletakkan pada landasan pemadat kemudian dikunci agar tidak bergerak dan bergeser.
5. Kertas saring yang telah digunting sesuai ukuran cetakan diletakkan di dasar cetakan.
6. Campuran aspal yang telah tercampur rata dimasukkan ke dalam cetakan dan ditusuk- tusuk  dengan  sepatula  sebanyak  15  kali  di  sekeliling  pinggirnya  dan  10  kali  di  bagian tengah kemudian diletakkan kembali kertas saring di bagian atas campuran.
7. Dilakukan pemadatan dengan alat pemadat sebanyak 75 kali tumbukan.
8. Cetakan dilepaskan dari landasan pemadat. Pelat alas dan leher sambung dilepaskan dari cetakan kemudian dibalik dan cetakan dipasang kembali pada landasan pemadat. 9. Dilakukan  pemadatan  kembali  pada  permukaan  specimen  yang  telah  dibalik sebanyak 75 kali.
10. Cetakan  dilepaskan  dari  landasan  pemadat  kemudian  kertas  saring  dilepas  dan cetakan berikut specimen dipasang pada alat pengeluaran specimen.
11. Specimen  dikeluarkan  secara  hati-hati  dari  dalam  cetakan  dan  diletakkan  pada permukaan rata dan dibiarkan selama 24 jam
Cara  pengambilan  data  pada  penelitian  ini  yaitu  dengan  melakukan  pengujian terlebih dahulu. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis bahan.
Prosedur pengujian kekuatan tekan dengan alat Marshall adalah sebagai berikut:
Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017
ISSN  0216-7492
1. Briket direndam dalam water bath selama 30 menit dengan suhu tetap 60 o C.
2.  Briket  yang  telah  direndam  selama  30  menit  dikeluarkan  kemudian  dipasang  pada bagian bawah kepala penekan.
3.  Bagian Atas kepala penekan dipasang di atas briket, dan diletakkan seluruhnya dalam mesin penguji.
4.  Arloji  pengukur flow dipasang  pada  salah  satu  batang  penunutun,  dan  diatur kedudukan jarum penunjuk pada angka 0.
5.  Kepala penekan beserta benda uji dinaikkan hingga menyentuh alas cincin penguji.
6. Jarum arloji tekan diatur pada kedudukan angka 0.
7. Pembebanan  diberikan  pada  benda  uji  sampai  kegagalan  benda  uji  terjadi (pembebanan maksimum tercapai), atau jarum penunjuk pada dial tekan berhenti dan mulai kembali berputar menurun.
8.  Catat pembebanan maksimum dan nilai flow yang dicapai pada saat pembebanan
Untuk mengetahui besarnya penyerapan air oleh aspal polimer yang telah dibuat mengacu pada SNI 03-1969-1990 dengan dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Ditimbang berat sampel dan dicatat sebagai massa kering
2. Kemudian  benda  uji  direndam  di  dalam  bak  perendaman  selama  1  x  24  jam, kemudian  diangkat  dan  permukaannya  dilap  dengan  kain  halus  dan  ditimbang disebut dengan massa jenuh.
3. Dihitung nilai uji daya serap air.
Untuk mengetahui besarnya penyerapan air oleh aspal polimer, dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Dimana : W A = persentase penyerapan air (%) Mk = massa sampel kering (g) Mj = massa jenuh air (g)

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan ditampilkan data hasil pengujian daya serap air dan uji tekan, kemudian  data  hasil  pengujian  dianalisa  untuk  mendapatkan  sifat  mekanik  dan kegagalan yang terjadi dari spesimen uji.
Specimen yang dihasilkan berbentuk silinder dengan diameter 100 mm dibentuk sesuai SNI 06-2489-1991 dan SNI 03-1969-1990.
Hasil  Pengujian  terdapat  12  (dua  belas)  spe  cimen  yang  telah  diuji  kekuatan tekan  dan  12  (dua  belas)  specimen  yang  diuji  Daya  serap  air  (perendaman  selama  24 jam), yang terdiri dari variasi komposisi campuran polypropylene yakni pada campuran 0% (aspal murni), 4 %, 4,5 % dan 5 %. Data lengkap hasil uji tekan dan uji ketahanan rendaman air dapat dilihat pada tabel 4.1. dan tabel 4.2. berikut ini.
Tabel 4.1 Data hasil uji daya serap air spesimen SNI 03-1969-1990
Tabel 4.2. Data hasil uji tekan SNI 06-2489-1991
Pembahasan Pengujian Daya Serap Air Dari tabel 4.1 dapat dicari Persentase Daya Serap Air dengan memasukkan data ke persamaan 2.6.
Diketahui : M J = 1156,4 gr M K = 1150,4 gr
= = 0,521 %
Perhitungan uji daya serap yang telah dilakukan, dapat dilihat pada lampiran A. Hasil perhitungan % Daya serap air dapat dilihat pada tabel 4.3 sebagai berikut:
Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017

## Tabel 4.3 Hasil Perhitungan % Daya Serap Air
Dari tabel 4.3 diperoleh nilai rata-rata dari keempat variasi campuran yaitu :
1. Kadar Campuran 0 % polipropilen
Daya serap air  rata-rata = 0,514 %
2. Kadar Campuran 4 % polipropilen Daya serap air  rata-rata =  0,234 %
3. Kadar Campuran 4,5 % polipropilen Daya serap air  rata-rata =  0,205%
4. Kadar Campuran 5 % polipropilen Daya serap air  rata-rata =  0,17%
Gambar 4.3 grafik rata – rata hubungan antara % daya serap Air dengan campuran aspal Polypropylene
Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017
ISSN  0216-7492
Dari gambar 4.3 dapat dilihat hubungan antara persentase penyerapan air dengan Campuran  aspal  polypropylene.  Dimana  terlihat  grafik  menunjukkan  persentase penyerapan  air  paling  minimum  pada  campuran  aspal  dan  polipropilen  5%  sebesar 0,17% dan paling maksimum tanpa penambahan polypropylene sebesar 0,514%.
Pembahasan Pengujian Kuat Tekan berdasarkan tabel 4.1. maka kekuatan tekan specimen (perendaman selama 30 menit) dapat dicari berdasarkan perhitungan berikut:
Kekuatan tekan specimen untuk aspal murni No. 1 adalah sebagai berikut: 1 kg.f = 9,807 N Diketahui: D (diameter)        = 100 mm L (Panjang) = 65 ,07 mm
F( gaya maksimum)= 1485 kg.f = 14563,395 N σ = =
=1,425 Mpa
Hasil perhitungan uji tekan seluruhnya dapat dilihat pada tabel 4.4 berikut ini: Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Uji Tekan
Dari data tabel 4.4  diperoleh nilai rata-rata dari keempat variasi campuran yaitu : 1. Kadar Campuran 0 % polipropilen
Fmax. Rata-rata = 14580,473 N σ rata-rata = 1,427 MPa
2. Kadar Campuran 4 % polipropilen Fmax. Rata-rata =  19786,439N σ rata-rata = 1,934 MPa
3. Kadar Campuran 4,5 % polipropilen Fmax. Rata-rata = 20593,719 N
σ rata-rata = 2,013 MPa
4. Kadar Campuran 5 % polipropilen Fmax. Rata-rata = 22869,924 N
σ rata-rata = 2,236 Mpa Tabel 4.5. F rata-rata dan σ rata-rata uji tekan SNI 06-2489-19911
Gambar 4.8 Grafik hubungan antara nilai F dan kuat tekat (σ) dengan campuran polypropylene
Pada gambar 4.8 terlihat bahwa dengan meningkatnya banyak polipropilen pada campuran,  gaya  yang  dihasilkan  semakin  meningkat  pada  komposisi  aspal  dengan polipropilen 5% dengan Fmax 22869,924 N sehingga kekerasannya baik dijadikan aspal polimer. Dengan persentase konsentrasi sampel tersebut didapatkan kombinasi optimum bahan pada aspal polimer.
Dari gambar 4.4 tersebut juga, dapat dilihat nilai kuat tekan yang terbaik adalah Campuran  aspal  dengan  polipropilena  5  %  yaitu  sebesar  2,236  MPa.  Dan  nilai  kuat tekan  terendah  yaitu  Campuran  Aspal  dengan  polipropilena  0%  (aspal  murni  tanpa menggunakan polypropylene) dengan kuat tekan 1,427 Mpa. Dalam hal ini jelas bahwa penambahan polistirena mempengaruhi kekuatan pada campuran aspal.
Jurnal Dinamis, Volume.5, No.4 Desember 2017

## 5.KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat di ambil kesimpulan bahwa :
1. Pemanfaatan  polypropylene  dalam  campuran  aspal  penetrasi  60/70  mampu meningkatkan  sifat  mekanik,  dengan  menggunakan  uji  tekan  SNI  06-2489-1991 diperoleh hasil yang paling baik yakni :
a.untuk aspal murni sebesar 1,427 Mpa,
b.aspal dengan campuran 4% polypropylene sebesar 1,934 Mpa,
c.aspal dengan campuran 4,5% polypropylene sebesar 2,013 Mpa d.aspal dengan campuran 5%  polypropylene sebesar 2,236 Mpa.
2. Dari hasil pengujian daya serap air SNI 03-1969-1990 diperoleh nilai yakni : a.aspal murni sebesar 0,514%.
b.aspal campuran 4% polypropylene  sebesar 0,234 %.
c.aspal campuran 4,5% polypropylene  sebesar 0,204 %.
d.aspal campuran 5% polypropylene  sebesar 0,17 %
3. Untuk  penyerapan  air  penambahan  polypropylene  mengakibatkan  persentase penyerapan  air  menjadi  lebih  kecil,sehingga  penambahan  bahan  polypropylene  ke dalam  campuran  aspal  tersebut  tentunya  baik  untuk  meningkatkan  sifat  fisik  dari campuran  aspal.Penambahan  polypropylene  mempengaruhi  kekuatan  tekan  pada campuran aspal. Hal ini disebabkan karena polypropylene yang memiliki sifat-sifat mekanis  yang  keras,  kaku  dan  mempunyai  kekuatan  permukaan  relatif  lebih  keras dibandingkan dengan jenis termoplastik lain.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Brown, E. R., Rowlett, R. D., & Boucher, J. L.  1990. Highway Research: Shearing the  Benefit. Proceeding  of  the  United  States  Strategic  Highway  research  Program Conference: London
[2]  Anam,  Irsyadul.  2011. Pemanfaatan                    Polipropilena  Daur  Ulang  Sebagai Bahan  Aditif  Dalam  Pembuatan  Aspal  Polimer  Menggunakan  Proses  Ekstruksi. Universitas Sumatera Utara: Medan
[3]  Anonim.  2011. http://www ..Wikipedia.com/polimer.html.  Diakses  tanggal  14 November 2011
[4]  Darunifah,  Nurhayati.  2007. Pengaruh  Bahan  Tambahan  Karet  Padat  Terhadap Karakteristik  Campuran  Hot  Rolled  Sheet  Wearing  Course  (HRS-WC). Tesis Program Pasca Sarjana. Universitas Diponegoro: