Post on 20-Oct-2015
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
MODUL 5
PERENCANAAN PERKERASAN JALAN (3 SKS)
Ir. Alizar,M.T.
POKOK BAHASAN:
CAMPURAN BERASPAL
MATERI KULIAH:
Jenis campuran, perencanaan campuran, marshall test, kadar aspal optimum.
5.1. JENIS CAMPURAN
Konstruksi perkerasan merupakan campuran aspal dan agregat. Aspal berfungsi
sebagai perekat dan pengisi, sedangkan agregat sebagai tulangan/struktur
perkerasan. Didalam campuran keduanya bercampur dalam berbagai variasi
tergantung gradasi agregat dan jenis campuran. Ada beberapa cara campuran
yang biasa dikenal yaitu:
A. Berdasar fungsi campuran:
• Lapis pondasi
• Lapis permukaan
• Lapis aus
• Lapis penutup
B. Berdasar kemampuan mendistribusikan beban
• Campuran yang bernilai struktural
• Campuran yang tidak bernilai struktural
C. Berdasar metoda konstruksi
• Metoda segregasi
• Metoda pracampur, yang terdiri dari campuran panas (hotmix), campuran
hangat (warm mix) dan campuran dingin/suhu kamar(cold mix)
Beberapa campuran yang umumnya dikenal adalah:
1. Lapis Penetrasi Macadam (LAPEN)
Merupakan campuran agregat dan aspal dengan gradasi terbuka dan seragam
yang diikat dengan aspal dengan cara disemprotkan diatasnya dan dipadatkan
lapis demi lapis. Campuran ini biasanya dipakai untuk lapis pondasi, bila.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
sebagai, lapis permukaan perlu laburan aspal dan agregat penutup. Campuran
ini kurang kudap air, memiliki nilai struktural, cukup kenyal dan kekuatan
utamanya adalah interlocking antara agregat pokok dan pengunci dan untuk
lalu lintas ringan sampai sedang. Proses konsrtuksinya adalah
segregasi/pencampuran dilakukan saat penghamparan.
2. Lapis Tipis aspal pasir (LATASIR)
Merupakan campuran pasir bergradasi menerus dan aspal yang dicampur pada
suhu mininum 120°C dan dipadatkan pada suhu minimum 98-110°C. Fungsi
sebagai lapis penutup, lapis aus serta memberikan permukaan rata dan tidak
licin. Bersifat kedap air, kenyal, tidak memeiliki nilai struktural, tahan terhadap
aus karena beban lalu lintas dan cuaca. Campuran ini rnerupakan campuran
pracampur dengan hotmix yang cocok untuk lalu lintas ringan sampai sedang.
3. Lapuran aspal (BURAS)
Campuran yang terdiri dari aspal taburan pasir dengan ukuran maksimum 3/8”.
Fungsinya sebagai penutup yang menjaga permukaan agar tidak berdebu,
kedap air, tidak licin dan mencegah lepasnya butiran halus. Campuran ini tidak
memiliki nilai struktural dan digunakan pada jalan yang belum atau sudah
beraspal dengan kondisi yang telah stabil, mulai retak atau degradasi, serta
dapat digunakan sampai lalu lintas berat. Konstruksinya segregasi.
4. Laburan aspal satu lapis (BURTU)
Sama dengan buras, tetapi dengan satu laburan satu lapisan agregat
bergradasi seragam tebal 20 mm.
5. Laburan aspal 2 lapis (BURDA)
Merupakan pengembangan BURTU, dimana lapisan aspal ditaburi agregat dan
dikerjakan 2 kali secara berurutan dengan tebal maks. 35 mm
6. Lapis asbuton campuran dingin (Lasbutag)
Jenis ini terdiri dari agregat, asbuton dan bahan peremaja yang dicampur,
diaduk, diperam dan dihampar serta dipadatkan dalam keadaan dingin.
Fungsinya sebagai lapis permukaan, lapis aus, melindungi lapisan bawahnya
dari cuaca dan air, mendukung lalu lintas dan permukaan rata tidak licin.
Campuran ini, memiliki nilai struktural, dan kenyal serta dipakai untuk jalan lama
maupun baru dengan kepadatan maksimum 12%, Rmin 15 m dan lalu lintas
sedang. Pada lasbutag konvensional digunakan asbuton lolos saringan ½”
dengan waktu peram 3 x 24 jam.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
7. Lapis tipis asbuton murni (Latasbum)
Pengembangan dan asbuton dengan mengekstraksinya untuk mendapatkan
aspal murni, yang dapat berfungsi seperti aspal minyak dengan campuran
bahan peremaja pada suhu kamar. Dengan tebal padat maksimum 1 cm
berfungsi sebagai garis penutup yang kedap air, kenyal, cukup awet dan tidak
bernilai struktural.
8. Lapis Aspal Beton (Laston)
Campuran beraspal dengan gradasi menerus yang dicampur pada suhu 115°C,
dihampar dan dipadatkan pada suhu minimum 110°C. Ca mpuran ini memiliki
stabilitas tinggi dan dapat digunakan sampai lalu lintas berat. Dalam
perencanaan terdapat 11 variasi gradasi yang dapat digunakan.
9. Lapis aspal beton pondasi atas (Laston atas)
Campuran ini adaiah laston untuk pondasi, dan dicampur pada suhu 90 - l200C
dan dipadatkan dalam keadaan panas. Fungsinya sebagai penerus beban ke
konstruksi di bawahnya, tetapi kurang kedap air. Gradasi yang dipakai adalah
terbuka dan dipasang diatas lapis pondasi bawah dengan bahan pengikat aspal
atau tanpa bahan pengiki serta untuk mentpercepat peningkatan jalan secara
keseluruhan, terutama pada konstruksi bertahap.
10. Laston Bawah
Campuran ini sama dengan sebelumnya dan dicampur pada suhu minimum 80
-l200C serta dipadatkan pada suhu minimum 800C. Sifatnya tidak kedap air dan
bergradasi terbuka, serta dipasang pada tanah yang telah stabil.
11. Lapis tipis aspal beton (Lataston) atau Hot roll sheet/HRS
Campuran ini menggunakan agregat bergradasi senjang dengan aspal dan
ditambah filler. Suhu pencampuran tergantung peda Aspal sedang pemadatan
pada saat suhu min. 800C. Tebal padat 2,5cm - 3cm dan tidak bernilai
struktural.
12. Hot Rolled Asphalt (HRA)
Merupakan campuran bergradasi senjang, dengan sedikit agregat sedang
(2,36- 10mm) dan pasir, mineral halus, aspal serta sedikit agregat kasar.
Kekuatannya terletak pada jenis gradasinya sehingga mempunyai durabilitas
tinggi serta fleksibel.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
13. Stone mastic asphalt/SMA
Campuran ini bergradasi kasar, seperti aspal porous tetapi rongganya terisi
oleh mortar agregat halus/fihlen/aspal. Dengan demikian campuran ini karena
gradasinya senjang, maka tahan terhadap alur serta berdurabilitas tinggi.
Selanjutnya penekanan materi adalah pada LASTON seperti penjelasan
berikut.
5.2. KARAKTERLSTIK CAMPURAN
5.2.1. Stablitas
Merupakan kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas
tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur ataupun bleeding.
Kemampuan tersebut terjadi sebagai hasil geseran antar butir, penguncian antar
partikel dan daya ikat yang baik dari aspal.
Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban
kendaraan yang memakai jalan tersebut. Namun, stabilitas yang terlalu tinggi
menyebabkan lapisan menjadi kaku dan cepat retak disamping itu karena
volume antar agregat kurang, mengakibatkan kebutuhan aspal menjadi rendah.
Hal ini akan menghasilkan lapisan film yang tipis dan ikatan aspal mudah lepas
sehingga durabilitas menjadi rendah.
Stabiitas yang tinggi dapat diperoleh dengan penggunaan:
• Agregat dengan gradasi rapat (dense graded)
• Agregat dengan permukaan kasar
• Agregat berbentuk kubus
• Aspa1 dengan penetrasi rendah
• Aspal dalam jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir
• Agregat bergradasi baik/ rapat �VMA kecil � stabilitas tinggi, tapi aspal
sedikit.
• Jika dipakai aspal yang banyak, dengan VMA yang kecil tersebut,
mengakibatkan. Aspal tidak dapat lagi menyelimuti agregat dengan baik, juga
meughasilkan VIM yang kecil. Dengan adanya perulangan beban, akan
terjadi bleeding.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
5.2.2. Durabilitas
Merupakan kemampuan lapisan untuk menahan keausan akibat cuaca,
air dan perubahan suhu ataupun gesekan kendaraan. Faktor yang
mempengaruhi adalah :
• Film aspal/selimut aspal. Film tebal �durabilitas � Kemungkinan bleeding +
• VIM kecil, sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk kedalam
campuran yang menyebabkan terjadi oksidasi dan aspal jadi rapuh/getas
• VMA besar, sehiagga flm dapat dibuat tebal. Untuk mencapai VMA yang
besar, tetapi kemungkinan bleeding kecil dipergunakan agregat bergradasi
senjang.
5.2.3. Fleksibilitas
Adalah kemampuan lapisan untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi
akibat beban talu lintas berulang tanpa terjadi retak dan perubahan volume.
Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan :
• Penggunaan agregat bergradasi senjang, sehingga VMA besar
• Penggunaan aspal yang lunak (penetrasi tinggi)
• Penggunaan aspal yang cukup banyak, sehingga VIM kecil
5.2.4. Kekesatan/tahanan geser/skid resistance .
Tahanan geser adalah kekesatan yang diberikan oleh perkerasan
sehingga kendaraan tidak slip baik waktu hujan/basah maupun kering.
Kekesatan dinyatakan dengan koefisien gesek antara ban dan permukaan jalan.
Tahanan geser tinggi bila:
• Penggunaan aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding
• Penggunaan agregat dengan permukaan kasar, berbentuk kubus
• Penggunaan agregat kasar yang cukup.
5.2.5. Ketahanan lelah/fatique resistance
Merupakan ketahanan lapis perkerasan terhadap beban berulang tanpa
terjadi kelelahan yang berupa alur/ruting dan retak.
Faktor yang mempengaruhi :
• VIM + dan kadar aspal -, akan mengakibatkan kelelahan yang lebih cepat.
• VMA + dan kadar aspal +, akan mengakibatkan lapisan menjadi fleksibel
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
5.2.6. Kemudahan pelaksanaan
Kemudahan yang dimaksud adalah pada saat dihampar dan dipadatkan
sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diharapkan.
Faktor yang mempengaruhi:
• Gradasi agregat
• Temperatur campuran
• Kandungan bahan pengisi/filler
5.3. PERENCANAAN CAMPURAN
Lapisan aspal yang baik harus memenuhi 4 syarat yaitu stabilitas,
durabililitas, fleksibilitas dan tahanan geser. Dengan demikian harus direncanakan
campuran yang meliputi gradasi agregat dan kadar aspal sehingga dapat dihasilkan
lapis perkerasan yang memenuhi 4 persyratan tersebut yaitu:
• Kadar aspal cukup memberikan kelenturan
• Stabilitas cukup memberikan kemampuan memikul beban sehingga tak terjadi
deformasi yang merusak
• Dapat memberikan kemudahan kerja sehingga tak terjadi segregasi
• Dapat menghasilkan campuran yang sesuai dengan pensyartan lapis
perkerasan yang direncanakan.
Dan hal diatas dapat disederhanakan bahwa faktor yang mempengaruhi
kualitas campuran adalah : absorbsi aspal, Kadar aspal efektif, Rongga antar butir
(VMA), Ronga dalam campuran (VIM), gradasi agregat.
Aspal beton yang baik harus memenuhi persyaratan – persyaratan utama
diantaranya adalah :
a) Campuran harus mempunyai stabilitas yang tinggi, artinya kemampuan
maksimum dari aspal beton dalam menahan beban sampai terjadi kelelahan
plastis, yang dinyatakan dalam satuan beban.
b) Campuran tidak boleh retak, artinya harus mampu menahan lendutan yang
mungkin timbul terhadap hamparan.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
c) Campuran harus tahan lama, artinya tidak lepas atau aus dibawah pengaruh
lalu lintas dan cuaca.
d) Campuran tidak boleh bergeser dan harus tetap demikian selama umur
pelayanan.
e) VIM, persen rongga dalam campuran, dinyatakan dalam hubungan desimal
satu angka dibelakang koma.
f) VMA, persen rongga terhadap agregat dinyatakan dalam bilangan bulat.
g) Penyerapan aspal, persen terhadap berat campuran untuk didapatkan kadar
aspal efektifnya.
5.3.1. Gradasi
Terdapat beberapa gradasi yaitu
• Gradasi baik dengan susunan gradasi rapat (dense graded)
• Gradasi baik dengan susunan gradasi terbuka (open graded)
• Gardasi senjang/celah/gap graded Biasanya digunakan pada type campuran
HRA.
Sebagai perbandingan gradasi rapat dan terbuka adalah sebagai berikut :
Campuran dengan gradasi rapat Kepadatan baik, sehingga stabilitas +
Rongga pori -, sehingga fleksibihtas -
Beban berulang dan aspal mencair,
tahanan geser
Campuran dengan gradasi Terbuka Stabiitas -
Fleksibilitas +
Jika aspal -, dengan kadar rongga yang
diresapi aspal + maka lapis pengikat
antar butir -. Durabilitas -
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
5.3.2. Marshall Test
Pemeriksaan dengan marshall test dimaksudkan untuk menentukan
ketahanan/stabilitas terhadap kelelehan plastis/flow dari campuran aspal dan
agregat. Kelelehan plastis adalah keadaan perubahan bentuk suatu campuran
yang terjadi akibat suatu beban sampai batas runtuh yang dinyatakan dalam mm
atau 0,01”.
Alat marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi proving ring dengan
kapasitas 2500 kg dan arloji pengukur untuk mengukur stabilitas campuran dan
kelelehan: Dan persiapan benda uji sampai pemeriksaan dengan alat marslhall
diperoleh data sbb.
1. Kadar aspal, dinyatakan dengan bilangan sampai satu desimal
2. Berat volume (t/m3)
3. Stabilitas, dinyatakan dalam bilangan bulat
4. Kelelehan
5. VIM, indikator dan durabilitas, dinyatakan sampai satu desimal
6. VMA, indikator dari durabilitas, dinyatakan dalam bilangan bulat
7. Marshall quetiont, indikator kelenturan yang potensial terhadap retak.
(stab./kelelehan).
8. Penyerapan aspal, persen terhadap campuran, sehiugga diketahui kadar
aspal efektif
9. Tebal film aspal (mm), indikator durabilitas.
10. Kadar aspal efektif, dinyatakan sampai satu desimal.
5.3.3. Kadar Aspal Optimum
Karena fungsinya yaitu sebagai perekat dan pengisi, maka jumlah aspal
yang digunakan dalam campuran harus tepat atau optimum. Salah satu cara
yang dipakai adalah metoda Asphalt Institute, yang didasarkan kepada hasil dan
Marshall test. Sehingga kondisi aspal optimum yang ditentukan adalah kadar
aspal dalam menahan beban hingga terjadi kelelehan plastis Selain itu
sebelumnya juga telah dihitung prosentase rongga dalam campuran maupun
pada agregat Karena hal tersebut juga diperhitungkan dalam menentukan KAO.
Sebagai ilustrasi penentuan KAO pada suatu campuran sebagai berikut.
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
Tabel 2.1 Standar Pemeriksaan Aspal
Sumber : Sukirman, Silvia. 2003. Beton Aspal Campuran Panas. Jakarta. Gambar : Kadar Aspal Optimum
Jenis Pemeriksaan Persyaratan
Pen 6070 Satuan Min Max
Penetrasi 250C, 100 gr, 5 det (0,1) 60 79 0,1 mm Titik lembek (ring & ball) 48 58 0C Titik nyata 200 - 0C Kelarutan (CCL4 atau CS2) 99 - % berat Daktilitas (250C, 5 cm/menit) 100 - Cm Berat jenis (250C) 1 - -
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN
Tabel 2.5 Persyaratan Agregat Kasar
Sumber: Bina Marga, 1987 Tabel 2.7 Persyaratan Campuran Lapis Aspal Beton
Sumber: Bina Marga, 1987
No Jenis Pemeriksaan Persyaratan Cara Pemeriksaan
1 Berat jenis efektif Min 2,5 gr/cm3 PB-0202-76 MPBJ
Penyerapan agregat kasar Max 3%
2 Berat jenis efektif Min 2,5 gr/cm3 PB-0203-76 MPBJ
Penyerapan agregat halus Max 3%
3 Berat jenis efektif mineral Min 2,5 gr/cm3 PB-0208-76 MPBJ
Filler 4 Keausan pada 500 putaran max 40% PB-0206-76 MPBJ 5 Kelekatan dengan aspal min 95 % PB-0205-76 MPBJ
Jumlah tumbukan LL Berat (2x75) LL
Sedang (2x50) LL Ringan (2x25)
Sifat campuran min maks min maks min maks Stabilitas (kg) 550 - 450 - 350 - Kelelehan (mm) 2 4 2 4.5 2 5 Stabilitas/Kelelehan (kg/mm) 200 350 200 350 200 350 Rongga dalam campuran (%) 3 5 3 5 3 5 Indeks Perendaman 75 - 75 - 75 -