 7
Aspal Beton
Umumnya lapisan perkersan lentur di Indonesia, menggunakan
Aspal
beton (Asphalt Concrete).
Aspal beton
merupakan
campuran untuk perkerasan
lentur
yang terdiri dari
agregat kasar, agregat halus, bahan pengisi dan aspal
dengan proporsi yang ditentukan , serta pada dasarnya konstruksi perkerasan lentur
ini terdiri dari beberapa lapisan-lapisan yang diletakkan pada tanah dasar. Lapisan-
lapisan tersebut berfungsi sebagai
penerima beban lalu lintas dan kemudian
menyebarkannya ke lapisan di bawahnya. Berikut ilustrasi masing-masing lapisan
dibawah ini :
a.
Lapisan permukaan (surface course) / (Asphalt Concrete-Wearing Course, AC-
WC)
adalah
lapisan
yang
terletak pada lapisan paling atas dan berfungsi
sebagai:
lapis perkerasan penahan beban roda dan lapisan ini
juga mempunyai
stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa pelayanan
|
 8
lapis aus
(wearing course),
lapisan yang langsung menderita gesekan akibat
rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus
lapis kedap air, sehingga air hujan yang jatuh atau tergenang di atasnya tidak
meresap ke lapisan bawahnya
lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawah
b.
Lapisan pondasi atas (base course) / (Asphalt Concrete Binder Course, AC-BC)
merupakan
lapisan perkerasan yang terletak diantara lapis pondasi bawah dan
lapis permukaan yang berfungsi sebagai :
Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan
menyebarkan beban ke lapisan di bawahnya
Bantalan terhadap lapisan permukaan
Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah
c.
Lapisan pondasi bawah (subbase course) / (Asphalt Concrete – Base, AC-Base)
adalah
lapis
perkerasan yang terletak
antara
lapis pondasi atas dan tanah
dasar yang berfungsi sebagai :
Lapisan pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancar
Lapisan untuk mencegah partikel-partikel halus dari tanah dasar naik ke
lapisan pondasi atas
Suatu bagian dari konstruksi perkerasan untuk menyebarkan beban roda ke
tanah dasar
d.
Lapisan tanah dasar (subgrade) adalah lapisan tanah setebal 50-100 cm diatas
yang kemudian akan diletakkan lapisan pondasi bawah atau dinamakan juga
sebagai lapisan tanah dasar. Lapisan tanah dasar dapat berupa tanah asli yang
dipadatkan.
|
 9
Macam-Macam Keretakan Pada Aspal
Menurut Bina Marga No. 03/MN/B/1983 tentang Manual Pemeliharaan
Jalan, jenis keretakan jalan dibedakan atas :
a.
Retak halus (hair cracking), adalah retak yang memiliki lebar celah lebih kecil
biasanya penyebabnya adalah bahan perkerasan yang kurang baik, atau bagian
perkerasan di bawah lapis permukaan kurang stabil.
Sumber : Google Image
b.
Retak kulit buaya (alligator crack), adalah retak yang memiliki lebar celah lebih
besar atau sama dengan 3 mm. Saling berangkai membentuk serangkaian kotak-
kotak kecil yang menyerupai kulit buaya. Retak ini disebabkan oleh bahan
perkerasan yang kurang baik, pelapukan permukaan, tanah dasar atau bagian
perkerasan di bawah lapisan permukaan kurang stabil, atau bahan lapis pondasi
dalam keadaan jenuh air (air tanah naik).
|
 10
Sumber : Google Image
c.
Retak pinggir (edge crack) adalah retak memanjang jalan dengan atau tanpa
cabang yang mengarah ke bahu dan terletak dekat bahu. drainase kurang baik,
terjadinya penyusutan tanah, atau terjadinya settlement
di bawah daerah
tersebut.
Sumber : Google Image
d.
Retak sambungan bahu dan perkerasan (edge joint crack) adalah retak
memanjang, umumnya terjadi pada sambungan bahu dengan perkerasan. Retak
ini dapat disebabakan oleh kondisi penyusutan material bahu jalan atau akibat
lintasan truk/kendaraan berat di bahu jalan.
|
 11
Sumber : Google Image
e.
Retak sambungan jalan (lane joint crack) adalah retak memanjang yang terjadi
pada sambungan 2 jalur lalu lintas. Hal ini disebabkan tidak baiknya ikatan
sambungan kedua jalur.
Sumber : Google Image
f.
Retak sambungan pelebaran jalan (widening crack) adalah retak memanjang
yang terjadi pada sambungan antara perkerasan lama dengan perkerasan
perlebaran. Hal ini disebabkan oleh perbedaan daya dukung di bawah bagian
pelebaran dan bagian jalan lama.
|
 12
Sumber : Google Image
g.
Retak refleksi (reflection crack) adalah retak memanjang, melintang, diagonal,
atau membentuk kotak. Retak refleksi dapat terjadi jika retak pada perkerasan
lama tidak diperbaiki secara baik sebelum pekerjaan overlay dilakukan.
Sumber : Google Image
h.
Retak susut (shrinkage crack), adalah retak yang saling bersambungan
membentuk kotak-kotak besar dengan sudut tajam. Retak disebabkan oleh
perubahan volume pada lapisan permukaan yang memakai aspal dengan
penetrasi rendah atau perubahan volume pada lapisan pondasi dan tanah dasar.
|
 13
Sumber : Google Image
i.
Retak selip (slippage crack) adalah retak yang bentuknya melengkung seperti
bulan sabit. Hal ini terjadi disebabkan oleh kurang baiknya ikatan antara lapis
permukaan dan lapis di bawahnya. Kurang baiknya ikatan dapat disebabkan oleh
adanya debu, minyak, air, atau benda non adhesif lainnya.
Sumber : Google Image
Bahan Campuran Aspal
Campuran beraspal didefinisikan sebagai suatu kombinasi campuran antara
agregat,aspal
dan bahan tambah lainya. Dalam campuran beraspal, aspal berperan
sebagai pengikat antar agregat dan agregat berperan sebagai tulangan (Manual
Pekerjaan Campuran Beraspal).
|
|
14
Aspal
Aspal adalah material yang mempunyai sifat visco-elastis dan tergantung
dari waktu pembebanan. Aspal terbuat dari minyak mentah melalui proses
penyulingan atau dapat ditemukan dalam kandungan alam sebagai bagian dari
komponen alam yang ditemukan bersama-sama material lainnya seperti pada
cekungan bumi yang mengandung aspal. AASHTO (1982) menyatakan bahwa jenis
aspal keras ditandai dengan angka penetrasi aspal. Angka ini menyatakan tingkat
kekerasan aspal atau tingkat konsistensi aspal. Semakin besar angka penetrasi aspal
maka tingkat kekerasan aspal semakin rendah, sebaliknya semakin kecil angka
penetrasi aspal maka tingkat
kekerasan aspal makin tinggi. Terdapat bermacam-
macam tingkat penetrasi aspal yang dapat digunakan dalam campuran aggregat aspal
antara lain 40/50, 60/70, 80/100. Umumnya aspal yang digunakan di Indonesia
adalah penetrasi 60/70 dan penetrasi 80/100. Aspal pada lapis keras jalan berfungsi
sebagai bahan ikat antar agregat untuk membentuk suatu campuran yang kompak,
sehingga akan memberikan kekuatan yang lebih besar dari kekuatan agregat.
Diantara sifat aspal lainnya adalah aspal mempunyai sifat Rheologic (mekanis), yaitu
hubungan antara tegangan (stress) dan
regangan (strain)
dipengaruhi oleh waktu.
Apabila mengalami pembebanan dengan jangka waktu pembebanan yang sangat
cepat, maka aspal akan bersifat elastis, tetapi jika pembebanannya terjadi dalam
jangka waktu yang lambat, sifat aspal menjadi plastis (viscous). Aspal adalah bahan
yang Thermoplastis,
yaitu konsistensinya atau viskositasnya akan berubah sesuai
dengan perubahan temperatur yang terjadi. Semakin tinggi temperatur aspal, maka
viskositasnya akan semakin rendah atau semakin encer, demikian pula sebaliknya.
Dari segi pelaksanaan lapis keras, aspal dengan viskositas yang rendah akan
menguntungkan kerena aspal akan menyelimuti batuan dengan lebih baik dan
|
 15
merata. Namun pemanasan yang berlebihan terhadap aspal akan merusak molekul-
molekul dari aspal, misalnya aspal menjadi getas dan rapuh. Aspal mempunyai sifat
Thixotropy, yaitu jika dibiarkan tanpa mengalami tegangan-regangan akan berakibat
aspal menjadi mengeras sesuai dengan jalannya waktu. Fungsi kandungan aspal
dalam campuran juga berperan sebagai selimut penyelubung agregat dalam bentuk
tebal film aspal yang berperan menahan gaya geser permukaan dan mengurangi
kandungan pori udara yang lebih lanjut juga berarti mengurangi penetrasi air dalam
campuran. Berikut karakteristik kimiawi aspal seperti pada Gambar 2.12, merupakan
senyawa yang kompleks, bahan utamanya disusun oleh hidrokarbon dan atom-atom
Nitrogen (N), Sulfur (S), dan Oksigen (O) dalam jumlah yang kecil. Dimana unsur-
unsur yang terkandung dalam aspal atau bitumen adalah Karbon (82-88%), Hidrogen
(8-11%), Sulfur (0-6%), Oksigen (0-1,5%), dan Nitrogen (0-1%).
Sumber : Google Image
|
 16
Berikut sifat-sifat dari senyawa penyusun dari aspal :
a. Asphaltene
Asphaltene, seperti pada Gambar 2.13, merupakan senyawa komplek aromatis
yang berwarna hitam atau coklat amorf, bersifat termoplatis memiliki berat molekul
besar antara 1000 – 100000, dan tidak larut dalam n-heptan. Asphaltene juga sangat
berpengaruh dalam menentukan sifat reologi bitumen, dimana semakin tinggi
asphaltene, maka bitumen akan semakin keras dan semakin kental, sehingga titik
lembeknya akan semakin tinggi, dan menyebabkan harga penetrasinya semakin
rendah.
Asphaltene
Sumber : Google Image
b. Maltene
Di dalam maltene terdapat tiga komponen penyusun yaitu saturate, aromatis, dan
resin. Dimana masing-masing komponen memiliki struktur dan komposisi kimia yang
berbeda, dan sangat menentukan dalam sifat rheologi bitumen. Resin merupakan
senyawa yang berwarna coklat tua
|
 17
c. Aromatis
Aromatis merupakan senyawa yang berwarna coklat tua, berbentuk cairan kental,
bersifat non polar, dan di dominasi oleh cincin tidak jenuh, dengan berat molekul antara
300 – 2000, terdiri dari senyawa naften aromatis, dengan komposisinya antara 40 -
65%
dari total bitumen.
d.
Saturate
Merupakan senyawa yang berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan memiliki
berat molekul hampir sama dengan aromatis., serta tersusun dari campuran hidrokarbon
berantai lurus, bercabang, alkil naften, dan aromatis, dengan komposisinya berjumlah
antara 5-20% dari total bitumen. Gambar 2.14
merupakan struktur kimia dari senyawa
saturate dengan bentuk susunan rantai yang berbeda.
Saturate
Sumber : Google Image
Dengan demikian,
untuk menunjang kualitas dari campuran aspal tersebut
adapun maka yang harus dimiliki oleh aspal untuk menjamin kinerja campuran yang
memuaskan yaitu rheologi aspal, sifat kohesi
, sifat adhesi dan sifat durability.
Secara rinci parametenya adalah sebagai berikut ini
|
|
18
a.
Kohesi
Kohesi adalah kemampuan untuk mempertahankan ikatan antara sesama
senyawa aspal. Kemampuan daya kohesi suatu aspal dengan tingkat penetrasi
tertentu diukur dengan alat uji duktilitas pada temperatur rendah (suhu ruang).
b.
Adhesi
Adhesi merupakan kemampuan untuk mempertahankan ikatan antar bentuk
senyawa dengan senyawa lainnya, yakni aspal dengan agregat
c.
Durabilitas
Durabilitas Adalah kemampuan untuk mempertahankan secara baik kualitas
kohesi dan adhesi dari aspal. Faktor-faktor yang
mempengaruhi sifat durabilitas
aspal adalah Oxidative hardening
dan
Evavorative hardening
(Shell Bitumen
Handbook), 1990. Oxidative hardening
(Oksidasi) adalah reaksi oksigen dengan
aspal, proses ini tergantung dari sifat aspal
dan temperaturnya. Oksidasi
akan
memberikan suatu lapisan film yang
keras pada aspal tersebut, sedangkan
Evavorative hardening (penguapan) adalah evaporasi dari bagian-bagian yang lebih
ringan dari
aspal, karena aspal merupakan campuran persenyawaan hydrocarbon
yang kompleks dan mempunyai perbedaan berat molekul yang besar. Adapun dalam
penelitian ini menggunakan dua jenis aspal, antara lain :
a.
Aspal Minyak
Aspal
minyak adalah kumpulan hasil destilasi minyak bumi dari pabrik kilang
minyak. Pada penelitian
ini
menggunakan aspal Pertamina Pen 60/70.
Berikut
spesifikasi pengujian Aspal Pen. 60/70 yang dapat disajikan dibawah ini.
|
 19
NO
Jenis Pengujian
Metode
Persyaratan
1
2
3
4
5
6
Penetrasi 25
°C,100 gr, 5 detik
Titik Lembek 0
°C
Titik Nyala 0
°C
Berat Jenis
Kelekatan
Duktilitas
SNI 06-2456-1991
SNI 06-2434-1991
SNI 06-2433-1991
SNI 06-2441-1991
SNI 03-2439-1991
SNI 03-2439-1991
60-79
Min 50
Min 200
Min 1.0
Min 95%
Min 100
Sumber : Dokumen Pengadaan Spesifikasi Umum JASAMARGA 2013
b.
Aspal Modifikasi
Aspal modifikasi
adalah aspal minyak yang ditambahkan
untuk meningkatkan
kinerja dari aspal minyak. Bahan tambah yang digunakan bisa berasal dari asbuton
yang diproses, elastomer alam (latex) maupun elastomer sintesis. Aspal modifikasi
yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal minyak ditambah dengan Gilsonite
Resin, Polystyrene, dan LDPE.
Tabel 2.2 Spesifikasi Pengujian Aspal Modifikasi
NO
Jenis Pengujian
Metode
Persyaratan
1
2
3
5
6
7
Penetrasi 25
°C,100 gr, 5 detik
Titik Lembek 0
°C
Titik Nyala 0
°C
Kelekatan
Duktilitas
Berat Jenis
SNI 06-2456-1991
SNI 06-2434-1991
SNI 06-2433-1991
SNI 03-2439-1991
SNI 03-2439-1991
SNI 06-2441-1991
50-75
Min 55
Min 225
Min 95%
Min 50
Min.1,0
Sumber : Dokumen Pengadaan Spesifikasi Umum JASAMARGA 2013
Agregat
Agregat merupakan kombinasi
dari batu pecah, kerikil dan pasir atau
kombinasi material lain yang dapat digunakan dalam campuran beton aspal. Proporsi
agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi (filler) didasarkan kepada spesifikasi
dan gradasi yang telahditentukan . Jumlah agregat di dalam campuran aspal biasanya
90 sampai 95 persen dari berat, atau 75 sampai 85 persen dari volume.
Agregat
|
|
20
dapat diperoleh secara alami atau
buatan. Adapun
peninjaun klasifikasi agregat
antara lain :
Jenis Agregat
Menurut Shell (1990) jenis agregat menjadi 3 (tiga), yakni :
1.
Agregat Kasar
Agregat kasar yaitu batuan yang tertahan di saringan 2,36 mm, atau sama
dengan saringan standar ASTM No. 8. Umumnya agregat kasar sangat penting
dalam membentuk kinerja,
karena stabilitas dari campuran diperoleh dari
interlocking antar agregat.
2.
Agregat halus
Agregat halus yaitu batuan yang lolos saringan No. 8 (2,36 mm) dan tertahan
pada saringan No. 200 (0,075 mm). Fungsi utama agregat halus adalah
memberikan stabilitas dan mengurangi deformasi permanen dari campuran
melalui interlocking dan gesekan antar partikel.
3.
Mineral pengisi (filler)
Mineral pengisi (filler)
yaitu material yang lolos
saringan No. 200
(0,075 mm). Filler
dapat berfungsi untuk mengurangi jumlah rongga dalam
campuran, namun demikian jumlah filler harus dibatasi pada suatu batas yang
menguntungkan. Terlampau tinggi kadar filler
cenderung menyebabkan
campuran menjadi getas dan akibatnya akan mudah retak akibat beban
lalu
lintas, pada sisi lain kadar filler
yang terlampau rendah menyebabkan campuran
menjadi lembek pada temperatur yang relatif tinggi.
|
 21
Berikut tabel spesifikasi pengujian agregat kasar dan halus,yang dapat disajikan
dibawah ini.
Pengujian
Standar
Pengujian
Spesifikasi
A.
Agregat Kasar
Berat Jenis
SNI 03-1970-1990
Min. 2,5 gr/cm³
SSD
SNI 03-1970-1990
Min. 2,5 gr/cm³
Berat Jenis Semu
SNI 03-1970-1990
Min. 2,5 gr/cm³
Penyerapan
SNI 03-1970-1990
Maks. 3%
Los Angles /Abrasi
SNI 03-2417-1991
Maks. 40%
B.
Agregat Halus
Berat Jenis
SNI 03-1970-1990
Min. 2,5 gr/cm³
SSD
SNI 03-1970-1990
Min. 2,5 gr/cm³
Berat Jenis Semu
SNI 03-1970-1990
Min. 2,5 gr/cm³
Penyerapan Hot Bin
SNI 03-1970-1990
Maks. 3%
b.
Macam-macam gradasi agregat dapat dibedakan atas :
1.
Gradasi seragam (uniform graded) adalah agregat dengan ukuran yang hampir
sama/sejenis atau mengandung agregat halus yang sedikit jumlahnya sehingga
tidak dapat mengisi rongga antar agregat. Agregat dengan gradasi seragam akan
menghasilkan lapisan perkerasan dengan sifat permeabilitas tinggi, stabilitas
kurang, berat volume kecil.
2.
Gradasi rapat, merupakan campuran agregat kasar dan halus dalam porsi yang
seimbang, sehingga dinamakan juga agregat bergradasi baik. Gradasi rapat akan
menghasilkan lapisan perkerasan dengan stabilitas tinggi, kurang kedap air, sifat
drainase jelek dan berat volume besar.
|
|
22
3.
Gradasi senjang (gap graded),
merupakan campuran yang tidak memenuhi 2
(dua) kategori di atas. Gradasi senjang akan menghasilkan lapis perkerasan yang
mutunya terletak antara kedua jenis di atas. Dalam spesifikasi agregat juga
ditentukan dengan syarat kebersihan dan batasan tipe dan jumlah material yang
tidak diinginkan seperti tanaman, partikel lunak dan lumpur yang melekat pada
agregat. Agregat yang kotor dapat mempengaruhi perkerasan karena
berkurangnya ikatan aspal dengan agregat. Kekuatan agregat terhadap beban
merupakan suatu persyaratan yang mutlak harus dipenuhi oleh setiap ukuran
agregat yang akan digunakan sebagai bahan jalan. Uji kekuatan agregat
dilaboratorium dilakukan dengan uji abrasi (Los Angles Abration Test).
c.
Agregat bergradasi baik adalah agregat yang ukuran butirnya terdistribusi
merata dalam satu rentang ukuran butir. Agregat bergradasi baik disebut pula agregat
bergradasi rapat. Campuran agregat bergradasi baik mempunyai pori sedikit, mudah
dipadatkan dan mempunyai stabilitas yang tinggi. Dalam memilih gradasi agregat
campuran, kecuali untuk gradasi Latasir dan Lataston, maka campuran jenis Laston
perlu memperhatikan
Kurva Fuller, Titik Kontrol dan Zona Terbatas Gradasi.
Menurut Fredy,
pada campuran Laston lapis aus (AC-WC) terdapat persyaratan
khusus, yaitu kurva Fuller dan daerah larangan (restricted zona). Kurva Fuller adalah
kurva gradasi dimana kondisi campuran memiliki kepadatan maksimum dengan
rongga diantara mineral agregat (VMA) yang minimum. Pada Spesifikasi Umum
Bidang Jalan
dan Jembatan Tahun 2010, beton aspal campuran panas menetapkan
gradasi dengan 2 (dua) spesifikasi khusus yaitu target gradasi berada di titik kontrol
|
   23
dan menghindari daerah larangan. Seperti terlihat pada tabel 2.4 Gradasi Agregat
Untuk Campuran Aspal AC-WC.
Ukuran
Saringan
DAERAH LARANGAN
TITIK KONTROL
(Inc)
(mm)
1,5"
38,10
1"
25,40
3/4"
19,00
100
1/2"
12,50
90 - 100
3/8"
9,51
MAX 90
#4
4,75
-
#8
2,36
39,1
-
39,1
25 - 58
#16
1,18
25,6
-
31,6
-
#30
0,60
19,1
-
23,1
-
#50
0,30
15.5
-
15,5
-
#200
0,08
4 - 10
Sumber : Dokumen Pengadaan Spesifikasi Umum JASAMARGA 2013
:
KETERANGAN
: TITIK KONTROL
: DAERAH BATASAN / LARANGAN
Titik Kontrol
|
|
24
Bahan Tambahan
Bahan tambahan pada penelitian ini menggunakan tiga material yaitu,
Polystyrene,
LDPE dan Gilsonite Resin.
Untuk Polystyrene dan LDPE merupakan
salah satu katagori aspal modifikasi polimer. Berikut penjelasan dibawah ini.
Polimer
Polimer
adalah suatu rantai panjang molekul, terdiri dari ratusan molekul
yang dibentuk secara berurutan dengan satu atau lebih rantai molekul atau struktur
jaringan. Polimer
secara umum dibagi kedalam dua kategori yaitu plastomer dan
elastomer. Plastomer adalah suatu Polimer
yang membentuk jaringan tiga dimensi
yang kaku dan tahan terhadap deformasi. Jenis Polimer ini akan cepat memberikan
kekuatan jika diberi beban, akan tetapi mudah patah bila diberi regangan yang
berlebihan, contoh dari plastomer adalah plastik. Sedangkan elastomer merupakan
suatu Polimer
yang mempunyai karakteristik respon elastik yang tinggi, tahan
terhadap deformasi yang disebabkan oleh tarikan dan segera kembali ke bentuk
asalnya jika beban tarikan tersebut dihilangkan. Namun dengan demikian kategori
polimer yang digunakan pada penelitian ini adalah plastomer (plastik). Adapun
suatu alasan mengapa digunakan Polimer untuk modifikasi aspal karena aspal
mempunyai keterbatasan sedangkan modifikasi dengan polimer menaikkan sifat-sifat
secara nyata antara lain :
a.
Dapat digunakan pada kondisi lalu lintas tinggi sehingga dapat mengurangi
deformasi pada suhu tinggi karena aspal dan Polimer mempunyai titik leleh lebih
tinggi dari pada aspal biasa.
b.
Dapat menahan gaya geser, karena aspal dan Polimer akan menaikkan ketahanan
terhadap gaya geser, ini terutama pada penempatan atau tikungan.
|
 25
c.
Dapat menaikkan umur layanan, karena aspal yang semakin tinggi kekentalanya
maka lapisan akan semakin tebal.
d.
Tahan pada suhu tinggi, karena aspal
dan
Polimer
mempunyai titik leleh yang
tinggi lebih dari 50ºC sehingga Polimer dan aspal dapat menahan bleeding (tidak
meleleh).
Berikut tabel perbandingan beberapa jenis polimer dan aplikasinya,yang dapat
disajikan pada tabel 2.5 dibawah ini.
Jenis Material
Sifat
Aplikasi
Polyvynilchloride (PVC)
Kemampuan peregangan
tinggi, mudah dibuat
dalam bentuk lembaran
dan murah
Clear,plastic,wrapper
High Density Polyethelen
(HDPE)
Sifat mekanik dan
ketahan panas yang baik
Botol susu,botol
juice,botol minyak
Low Density
Polyethelene (LDPE)
Kekuatan tarik tinggi.sifat
penahan yang baik, harga
murah
Plastik Pebungkus
Polyethalene Threpthalte
(PET)
Kuat tarik tinggi dan
transparan
Botol soft drink dan air
mineral
Polystyrene (PS)
Kaku dan Tahan Panas
Styrofoam pembungkus
makanan
Sumber : Buletin Teknologi Terapan Populer Vol.1 No.1 Tahun 2013
Dengan demikian, yang termasuk bahan tambahan penelitian pada campuran aspal
beton modifikasi ini yaitu, yaitu :
a.
Polystyrene
atau dikenal sebagai gabus putih yang biasa digunakan untuk
membungkus barang elektronik
atau makanan. Pembuatan Polystyrene
dilakukan
|
 26
melalui proses pembusaan dengan cara gelembung gas dihantarkan ke dalam stiren
cair dengan reaksi kimia, yaitu dengan memanaskan cairan yang mudah menguap
atau dengan memasukkan gas dengan cara menekan. Namun keuntungannya,
memiliki kekuatan tarik,
sehingga dapat bekerja sebagai serat yang meningkatkan
kemampuan kekuatan khusunya elastisitas aspal dan Polystyrene
merupakan bahan
plastik yang memiliki sifat khusus dengan struktur yang tersusun dari butiran dengan
kerapatan rendah, mempunyai bobot ringan, serta terdapat ruang antar butiran yang
berisi udara yang tidak dapat menghantar panas sehingga hal ini membuatnya
menjadi insulator panas yang sangat baik. Menurut penelitian sebelumnya, Mashuri
(2010), penambahan Polystyrene
ke dalam aspal cenderung akan menurunkan nilai
penetrasi aspal yang berarti aspal menjadi lebih keras.
b.
Menurut Tjitjik Wasdiah Suroso (2008),
aspal dengan mutu yang baik yaitu
mempunyai titik lembek
yang lebih tinggi agar ketahanan terhadap temperatur,
Stifness
Modulus
aspal dan campuran beraspal lebih besar dari pada aspal
konvensional. Dengan demikian, perkerasan akan tahan terhadap repetisi beban berat
dan padat.
Adapun suatu cara meningkatkan titik lembek aspal adalah dengan
menambahkan plastik yang pada penelitian ini menggunakan plastik mutu rendah
|
 27
jenis Low Density Polietilen
(LDPE). LDPE dapat didaur ulang dan baik untuk
barang-barang yang memerlukan fleksibilitas tetapi kuat.
Gambar 2.16 LDPE
Gilsonite Resin
Gilsonite Resin
adalah mineral hidrokarbon yang
menyerupai aspal
sangat
rapuh dan terdapat dalam kondisi murni. Hasil galian bahan ini adalah 90%
Gilsonite Resin, dan hanya 0,6 - 1% kadar abu yang dikandungnya. Gilsonite Resin
mempunyai titik leleh yang cukup tinggi yaitu pada 175ºC dan titik nyala 315ºC. hal
ini menunjukkan bahwa bahan ini tidak mudah terbakar, serta sifat resin sebagai
penambahan pelekat adesi yang mudah hilang pada aspal sehingga memungkinkan
untuk diadakan pencampuran pada campuran aspal panas.
Gilsonite
mempunyai
kandungan asphaltene yang tinggi (70,9%), maltene (27%) dan minyak (2%). Untuk
kandungan nitrogen Gilsonite
juga mempunyai kadar yang lebih tinggi dibanding
bahan lainnya yaitu 3,2%. Dari sifat-sifat kimia yang dimiliki oleh
Gilsonite ini
diharapkan agar material ini dapat memperbaiki adhesi agregat dan juga water
stripping.
|
 28
Penelitian Terdahulu
ADDITIVE
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Gilsonite Resin
Menurut penelitian Rachmad
Basuki & Machsus (2007) dengan
penambahan Gilsonite Resin pada
aspal prima 55 hasil yang
didapatkan yaitu :
a. Meningkatkan harga Stabilitas
Marshall dan Stabilitas Dinamis
yang cukup besar. Bedasarkan
hasil pencampuran yang dengan
penambahan kadar Gilsonite 6%,
8%, 10% dan 12% dari berat
aspal, maka kecenderungan nilai
penetrasi aspal semakin
menurun.
b.
Pengaruh perendaman
perkerasan terhadap penurunan
kekuatannya ternyata dapat
direduksi, sehingga pemakaian
Gilsonite ini sangat cocok untuk
daerah yang rawan banjir.
Pada hasil uji perendaman
2 hari, baik pada Uji
Marshall maupun Wheel
Tracking terjadi
penurunan stabilitas yang
cukup signifikan yaitu
hasilnya berada dibawah
spesifikasi yang
ditetapkan.
Polystyrene
Menurut Mashuri, hasil yang
diperoleh dari penambahan
Polystyrene dengan produk
Styrofoam ke dalam aspal antara
lain :
a.
cenderung akan menurunkan
nilai penetrasi aspal yang
berarti aspal menjadi lebih
keras.
b.
Penambahan Styrofoam ke
dalam aspal hingga 16,0% akan
Penambahan kadar
Styrofoam ke dalam aspal
hingga 16,0% cenderung
akan menurunkan sifat
daktilitasnya.Hal ini
mengidikasikan bahwa
aspal tersebut bersifat
getas
|
 29
membuat aspal akan semakin
tidak peka dengan temperatur.
LDPE
Menurut penelitian Tjitjik Wasdiah
Suroso (2008) hasil yang didapakan
yaitu :
a.
Campuran aspal plus plastik
mutu rendah jenis LDPE cara
kering maupun cara basah lebih
baik dari aspal konvensional,
seperti ditunjukkan dari nilai
density,Stabilitas Marshall, MQ,
dan VFB.
b. Pengaruh penambahan plastik
mutu rendah aspal pen 60
( 3%, 3,5% dan 4%) dapat
menurunkan nilai penetrasi.
c.
Dari pengujian pengaruh waktu
penyimpanan terhadap nilai
penetrasi dan titik lembek aspal
plus plastik mutu rendah
perbedaan nilai uji tidak terlalu
besar sehingga dapat dikatakan
aspal plus plastik mutu rendah
relatif stabil terhadap waktu
penyimpanan.
kecepatan deformasi
campuran cara basah
20 % lebih rendah dari
campuran cara basah hal
ini kemungkinan
disebabkan pada
campuran secara basah
plastik yang ditambahkan
seluruhnya dapat
bercampur dengan aspal.
Hal ini kemungkinan
tidak seluruh plastik
bercampur dengan
agregat atau sebagian
menempel ke wadah
tempat pencampuran
sehingga kadar plastik
yang ditambahkan pada
cara kering lebih rendah
dari cara basah)
Perencanaan Campuran Beraspal
Di dalam, campuran beraspal merupakan bagian perkerasan lentur yang
terletak di bagian atas atau di atas lapis pondasi. Karena letaknya di bagian atas maka
campuran beraspal harus tahan terhadap pengausan akibat beban roda kendaraan dan
pengaruh lingkungan. Untuk itu, agar campuran beraspal sesuai yang diharapkan
maka komposisi bahan dalam campuran beraspal terlebih dahulu harus direncanakan
sehingga setelah terpasang diperoleh perkerasan yang memenuhi kriteria :
|
|
30
a.
Stabilitas yang cukup, yaitu lapisan campuran beraspal harus mampu mendukung
beban lalu lintas yang melewatinya tanpa mengalami deformasi permanen.
b.
Durabilitas atau keawetan yang cukup, yaitu lapisan campuran beraspal harus
mampu menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim, serta gesekan antara
roda kendaraan dengan permukaan perkerasan jalan.
c.
Kelenturan atau fleksibilitas yang cukup, yaitu lapisan campuran beraspal harus
mampu menahan lendutan akibat beban lalu lintas dan pergerakan dari pondasi
atau tanah dasar tanpa mengalami retak.
d.
Cukup kedap air, yaitu lapisan campuran beraspal
cukup kedap air sehingga
tidak ada rembesan air yang masuk ke lapis pondasi di bawahnya.
e.
Kekesatan yang cukup, yaitu campuran beraspal untuk lapis permukaaan harus
cukup kesat terutama pada kondisi basah,
sehingga tidak membahayakan
pemakai jalan (kendaraan tidak tergelincir atau selip).
f.
Ketahanan terhadap kelelahan, yaitu lapisan campuran beraspal harus mampu
menahan beban berulang dari beban lalu lintas tanpa terjadi kelelahan retak dan
alur selama umur rencana.
g.
Kemudahan kerja, yaitu lapisan campuran beraspal harus mudah dilaksanakan,
mudah dihamparkan dan dipadatkan.
Namun, dengan demikian menurut Silvia Sukirman
(1999), ketujuh sifat
campuran beton aspal ini tidak mungkin dapat dipenuhi sekaligus oleh satu jenis
campuran. Sifat-sifat beton aspal mana yang dominan lebih diinginkan, akan
menentukan jenis beton aspal yang dipilih. Berdasarkan kriteria diatas, maka salah
satu alternatif untuk meningkatkan stabilitas
sehingga dapat meningkatkan umur
kelelahan adalah dengan menggunakan Polysteryne, LDPE dan Gilsonite Resin.
|
 31
Uji Marshall
Pemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan ketahanan (stabilitas) terhadap
kelelahan plastis (Flow) dari campuran aspal dan agregat. Adapun dasar teori ini
mengacu pada akibat kendaraan yang melewati permukaan jalan maka lapisan keras
akan mengalami dua macam beban kendaraan yaitu beban statis dan dinamis.
a.
Beban Statis terjadi pada saat kendaraan berhenti lama pada lapis keras yang
menimbulkan gaya tekan vertikal statis.
b. Beban Dinamis dari kendaraan pada lapis keras beruba gaya :
Vertikal
Horizontal yang berupa gaya hisap, pengereman, traksi dan lain sebagainya.
Uji tekan pada pemeriksaan alat Marshall dapat mewakili gaya vertical beban statis
dari kendaraan yang diterima oleh lapisan permukaan keras. Pemeriksaan ini
pertama kali diperkenalkan oleh Bruce Marshall, selanjutnya dikembangkan oleh
U.S Corps of Engineer. Saat pemeriksaan Marshall mengikuti prosedur PC – 0201 -
76 atau AASHTO T 245 –
74 atau ASTM D 1559-62 T.
Pemeriksaan ini
dimaksudkan untuk menentukan ketahanan (stabilitas) terhadap kelelehan plastis
(Flow) dari campuran aspal dan agregat. Ketahanan (stabilitas) ialah suatu
kemampuan campuran aspal untuk menerima beban sampai terjadi kelelehan plastis
yang dinyatakan dalam kilogram atau pound. Sedangkan, kelelehan plastis adalah
suatu perubahan bentuk suatu campuran aspal yang terjadi akibat suatu beban
sampau batas runtuh yang dinyatakan dalam mm atau 0,01”. Alat Marshall
merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring
(cincin pengunci) yang
berkapasitas 2500 kg atau 5000 pon. Proving ring dilengkapi dengan arloji
pengukur yang berguna untuk mengukur stabilitas campuran. Disamping itu
terdapat arloji kelelehan (Flow
meter) untuk mengukur kelelehan plastik (Flow).
|
|
32
Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 7,5 cm dipersiapkan
di laboratorium, dalam cetakan benda uji dengan mempergunakan hammer
(penumbuk) dengan berat 10 pon (4,536 kg) dan tinggi jatuh 18 inch (45,7),
dibebani dengan kecepatan tetap 50 mm/menit.
Parameter Pengujian Marshall
Pengujian campuran ini menggunakan uji Marshall
pada kadar aspal
optimum yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik perkerasan.
a.
Stabilitas
Sifat-sifat campuran beton aspal berdasarkan nilai masing-masing yang
ditunjukkan oleh jarum dial. Pembacaan stabilitas merupakan parameter yang
menunjukan batas maksimum beban yang dapat diterima oleh suatu campuran
beraspal saat terjadi keruntuhan yang dinyatakan dalam kilogram, serta
diberkan
rumus :
b.
Kelelehan ( Flow)
Seperti halnya cara memperoleh nilai stabilitas, nilai flow merupakan dari masing-
masing yang ditunjukkan oleh jarum dial. Hanya saja jarum dial flow dalam satuan
mm atau dikonversikan dari inchi ke mm.
Menurut ferdy, suatu campuran yang
memiliki kelelehan yang rendah akan lebih kaku dan kecendrungan untuk mengalami
retak dini.
c.
Rongga Udara (VIM)
|
 33
Rongga udara dalam campuran (Va) atau VIM dalam campuran perkerasan
beraspal terdiri atas ruang udara diantara partikel agregat yang terselimuti aspal.
Volume rongga udara dalam campuran dapat ditentukan dengan rumus
Keterangan :
VIM = Rongga udara dalam campuran padat, persen dari total volume
Gmm = Berat jenis maksimum campuran
Gmb = Berat jenis campuran padat
Gambar 2.18 Skema Volume Aspal
d.
Rongga antar agregat (VMA) adalah ruang rongga diantara partikel agregat
pada suatu perkerasan, termasuk rongga udara dan volume aspal efektif(tidak
termasuk volume aspal yang diserap oleh agregat). Maka VMA dapat dihitung
dengan persamaan berikut :
VMA =
….……….………………………..……(2.3)
Keterangan :
|
 34
VMA = ruang rongga diantara partikel agregat pada suatu perkerasan, termasuk
rongga udara dan volume aspal efektif
g = berat isi benda uji (gram/ml)
a = persentase aspal terhadap batuan (%)
G
sb
= Berat Jenis Bulk Dan Apparent Total Agregat
e.
Rongga terisi aspal (VFA) adalah persen rongga yang terdapat diantara
partikel agregat (VMA) yang terisi oleh aspal plastik, tidak termasuk aspal yang
diserap oleh agregat.
VFA =
………………………………………..(2.4)
Keterangan :
VFA : Rongga udara yang terisi aspal, prosentase dari VMA %
VMA : Rongga udara pada mineral agregat, presentase dari volume total %
VIM : Rongga udara pada campuran setelah pemadatan
f.
Berat jenis efektif campuran (Gse), kecuali rongga udara dalam partikel
agregat yang menyerap aspal dapat dihitung dengan rumus yang biasanya digunakan
berdasarkan pengujian kepadatan maksimum teoritis sebagai berikut :
Gs
e
=
……………….…………………………..…….(2.5)
Gs
e
= berat jenis efektif agregat
Gmm = berat jenis maksimum campuran (metode AASHTO T 209 – 1990)
|
 35
Pmm = persen berat total campuran (=100)
Pb
= kadar aspal berdasarkan berat jenis maksimum campuran yang diuji
dengan metode AASHTO T 209 – 90
Gb = berat jenis aspal
g.
Berat jenis Bulk dan Apperent Total agregat
Agregat total terdiri atas fraksi-fraksi agregat kasar halus dan bahanpengisi/filler
yang masing-masing mempunyai berat jenis yang berbeda, balk berat jenis semu.
Kedua macam berat jenis dari total agregat tersebut dihitung dalam persamaan
sebagai berikut :
b
total agregat
=
………….….………(2.6)
Keterangan :
GSb = Gavity Spesific bulk
P1,P2,P3, = Persentase agregat dari fraksi masing-masing
Adapun nilai parameter yang harus memenuhi spesifikasi adalah sebagai berikut :
Parameter
Keterangan Spesifikasi
Bulk Density
2
gr/cc
VIM
3,5-5,5%
VMA
> 15%
VFA
Min.65%
Stabilitas
1000 kg
Flow
3mm-5mm
Sumber : Dokumen Pengadaan Spesifikasi Umum JASAMARGA 2013
|
 36
Parameter
Keterangan Spesifikasi
Bulk Density
Min.2 gr/cc
VIM
3,5%-5,5%
VMA
> 15%
VFA
Min. 65
Stabilitas
1200Kg-1800 kg
Flow
3mm-5mm
Sumber : Dokumen Pengadaan Spesifikasi Umum JASAMARGA 2013
|
|
|