BAB III

METODOLOGI

3.1

Pengenalan

Dalam melaksanakan projek ini, beberapa peringkat kajian perlu dilakukan. Ia adalah seperti membuat kajian mengenai bahan yang digunakan dalam ujikaji, mereka bentuk campuran ACW 20 dan membuat perbandingan terhadap hasil ujikaji makmal dengan spesifikasi dan data kajian yang lepas. Rajah 3.1 menunjukkan ringkasan kepada peringkat pelaksanaan projek ini.

19

Pengenalpastian masalah

Kajian ke atas bahan yang digunakan

Reka bentuk campuran ACW20

Penyediaan sampel Marshall

Ujian Marshall

Analisis Rajah 3.1: Carta pelaksanaan projek

3.2

Kajian ke atas Bahan yang digunakan

Bagi memastikan bahan yang digunakan memenuhi spesifikasi yang ditetapkan, maklumat mengenai bahan kajian adalah diperlukan. Beberapa rujukan telah dibuat di pusat sumber dan perpustakaan. Selain itu, maklumat tambahan juga diperolehi dari internet.

Di samping itu, maklumat dan data juga diperolehi dari kajian lepas iaitu tentang kandungan bitumen optimum dan graviti tentu pukal bagi jermang besi. Data kajian

20 lepas juga digunakan untuk menjadi rujukan agar dapat menganggar hasil kajian yang akan diperolehi. 3.2.1 Jermang Besi

Penggunaan jermang besi merupakan sesuatu yang baru di Malaysia. Oleh itu, maklumat mengenai jermang besi adalah penting. Jermang besi yang digunakan dalam kajian ini diperolehi dari Makmal Struktur Awam, UTM. Rajah 3.2 menunjukkan contoh jermang besi yang belum dihancurkan.

Rajah 3.2: Jermang besi dalam bentuk agregat Akan tetapi, jermang besi yang digunakan dalam ujikaji ini adalah berbentuk debu yang melepasi ayak 75 m. Dalam menghasilkan jermang besi yang melepasi ayak 75 m, proses penghancuran perlu dijalankan. Prosedur tersebut adalah: i) Jermang besi yang diperolehi dibersihkan agar pasir-pasir atau kekotoran tidak melekat pada jermang besi tersebut. Kemudian jermang besi dikeringkan dengan memasukkannya ke dalam ketuhar pada suhu 1250C. ii) Setelah dikeringkan, jermang besi dihancurkan dengan menggunakan alat Los Angeles Abrasion. Jermang besi dimasukkan ke dalam dram beserta bilangan bola yang ditetapkan. Dram diputar dan dibiarkan selama 15 minit.

21 iii) Selain itu, alat penghancur (AIV) juga digunakan dalam proses penghancuran jermang besi bagi mengelakkan bunyi bising. iv) Jermang besi yang telah hancur diasingkan dan diayak menggunakan ayak bersaiz 200 (75 m ). Jermang besi yang melepasi ayak 75 m diasingkan seperti dalam Rajah 3.3. v) Proses (ii) hingga (iv) diulangi untuk jermang besi yang masih bersaiz besar dan belum melepasi ayak 75 m. vi) Alat AIV digunakan untuk menghancurkan jermang besi yang bersaiz kecil tetapi belum melepasi ayak 75 m.

Rajah 3.3: Jermang besi yang telah dihancurkan

3.3

Ujian Makmal

Dalam kajian ini, terdapat dua ujian makmal yang perlu dijalankan. Ujian makmal yang pertama adalah untuk menentukan taburan saiz agregat untuk campuran ACW20. Ujian makmal yang kedua pula melibatkan ujian Marshall yang dijalankan

22 berdasarkan ASTM D 1559 ke atas spesimen lazim dan spesimen yang dicampurkan dengan jermang besi. 3.3.1 Analisis Ayakan

Analisis ayakan perlu dijalankan bertujuan untuk menentukan taburan saiz agregat. Alat yang digunakan adalah alat penggetar mekanikal. Bagi memenuhi spesifikasi untuk reka bentuk lapisan ACW20, saiz agregat yang terlibat adalah agregat yang bersaiz 20 mm, 10 mm, debu kuari dan pengisi. Prosedur yang dijalankan untuk analisis ayakan adalah seperti berikut: i. ii. iii. iv. v. Agregat ditimbang pada kadar yang ditetapkan. Ayak yang mempunyai pelbagai saiz disediakan. Agregat dimasukkan ke dalam ayak, kemudian diletakkan ke atas penggetar dan digetarkan. Berat agregat yang tetahan pada ayak direkodkan. Data yang diperolehi dianalisa dan dibandingkan dengan had gred agregat bagi jenis campuran yang disediakan.

Spesimen penggredan agregat yang digunakan dalam ACW20 adalah seperti dalam Jadual 3.1.

23

Jadual 3.1:

Had penggredan agregat untuk turapan berbitumen ACW 20 PERATUS LULUS BERDASARKAN

SAIZ AYAK 28.0 mm 20.0 mm 14.0 mm 10.0 mm 5.0 mm 3.35 mm 1.18 m 425 m 150 m 75 m Pan

JISIM (%) 100 90 - 100 70 100 56 85 45 71 32 58 20 42 12 28 6 15 4-9 0-4

3.3.2

Ujian Graviti Tentu Pukal Agregat

Ujian ini dijalankan bertujuan untuk menentukan kadar resapan air terhadap sesuatu agregat. Ujian ini dijalankan ke atas agregat bersaiz 20 mm, 10 mm dan debu kuari. Hasil daripada ujian ini diguna pakai untuk mendapatkan jumlah isipadu dan rongga agregat dalam ujian Marshall.

24

3.3.3

Ujian Marshall

Kaedah Marshall merupakan kaedah reka bentuk campuran yang lazim digunakan. Objektif reka bentuk Marshall adalah untuk menentukan percampuran agregat dan kandungan bitumen yang optimum supaya campuran yang dihasilkan tahan lasak, stabil, mempunyai lompang yang mencukupi, boleh diolah, boleh lentur, ekonomik dan juga bermutu. Prosedur reka bentuk Marshall boleh diringkaskan seperti berikut (Che Ros Ismail et.al, 1999): a) Pemilihan agregat dan bitumen b) Pemilihan penggredan c) Pembahagian agregat d) Penentuan graviti tentu gabungan agregat e) Penentuan suhu bancuhan dan pemadatan f) Penyediaan spesimen terpadat daripada pelbagai kandungan bitumen g) Penentuan graviti tentu spesimen terpadat h) Ujian kestabilan dan aliran i) Pemilihan kandungan bitumen optimum

3.3.3.1

Reka bentuk Campuran Marshall

Dalam kajian ini, ujian Marshall dijalankan ke atas dua campuran iaitu untuk campuran konkrit asfalt tanpa jermang besi dan campuran konkrit asfalt yang menggunakan jermang besi pada peratus kandungan jermang besi yang berlainan iaitu 0%, 1%, 2%, 3% dan 4% dengan mengekalkan kandungan bitumen optimum. Jadual 3.2 menunjukkan bilangan sampel yang direka bentuk untuk ujian ke atas ACW 20.

25

Jadual 3.2 :

Bilangan sampel untuk ujian ke atas ACW 20

PERATUS JERMANG BESI (%) BILANGAN SAMPEL 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3

3.3.3.2

Penyediaan Sampel Marshall

Dalam menilai kesan jermang besi dalam campuran konkrit asfalt, sebanyak 15 sampel disediakan untuk setiap jenis campuran lazim dan 12 sampel untuk setiap jenis campuran dengan jermang besi. Prosedur reka bentuk Marshall adalah mengikut kaedah Marshall (ATMD 1559). Radas yang diperlukan dalam ujikaji ini adalah seperti berikut: a) Penukul pemadat b) Mesin pembebanan c) Acuan d) Tab rendaman e) Pengasing sampel f) Alat penimbang g) Ketuhar h) Plat pemanas i) Penggaul j) Corong besi k) Bekas sampel l) Termometer m) Penyodok

26

3.3.3.3

Analisis Data

i)

Analisis Graviti Tentu Pukal

Pengiraan graviti tentu pukal boleh dibuat menggunakan persamaan (1):Graviti Tentu Pukal = A / B C Di mana: A = jisim spesimen dalam udara, g B = jisim kering permukaan spesimen dalam udara, g C = jisim spesimen dalam air, g ........................... (1)

ii)

Analisis Lompang Terisi Bitumen

Lompang terisi bitumen merupakan peratus isipadu daripada lompang dalam agregat minimum yang diisi oleh bitumen. Persamaan (2) digunakan untuk mendapatkan peratus lompang terisi bitumen:VFB = (I/L) x 100 Di mana: I = isipadu bitumen ................................(2)

27

L = isipadu rongga dalam udara

iii)

Analisis Lompang Dalam Campuran

Lompang dalam campuran (VTM) merupakan isipadu udara di antara agregat yang disalut dalam campuran bitumen. Nilai VTM tersebut boleh diperolehi persamaan (3):VTM = 100 100 (G/H) Di mana: G = graviti tentu pukal H = teori graviti tentu maksimum ...........................(3)

iv)

Analisis Kekukuhan

Dalam pengiraan nilai kekukuhan, persamaan (4) digunakan:Kekukuhan = Kestabilan (kg) / aliran (mm) ......................(4)

28

3.4

Penutup

Bab ini menerangkan tentang proses penyediaan sampel Marshall. Kesesuaian jermang besi sebagai pengisi dalam campuran konkrit asfalt dibincangkan dalam bab berikutnya.