ASPAL - BAHAN GALIAN INDUSTRI - BONITA

ASPAL

DISUSUN OLEH :

BONITA INTAN SUSIMAH

073001300019

TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS KEBUMIAN DAN ENERGI

UNIVERSITAS TRISAKTI

PENDAHULUAN

Aspal sudah dikenal sebelum awal eksploitasi ladang minyak sebagai produk

asal alam, yang disebut dalam hal ini adalah aspal asli. Bitunie adalah produk

alami tidak lagi digunakan dalam industri. Bitumen diperoleh sebagai produk

sampingan dari penyulingan minyak bumi dapat digunakan sebagai atau

mengalami proses fisik dan kimia yang mengubah komposisi dalam rangka untuk

memberikan sifat tertentu. Operasi yang paling umum adalah proses oksidasi dan

pencampuran dengan polimer yang berbeda.

BAHAN GALIAN INDUSTRI – ASPAL – BONITA INTAN SUSIMAH - 073001300019

Apa itu Aspal?

Menurut American Society for Testing and Materials(ASTM), Aspal atau bituminten adalah suatu material Bahan hidrokarbon yang bersifat melekat (adhesive), yang berwarna coklat tuasampai hitam, padat atau semi padat yang terdiri dari bitumen-bitumen yang terdapat di alam atau di peroleh dari residu minyakbumi, tahan terhadap air, bersifat Termoplastis dan , bersifatviskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat cukuppemanasan dan sebaliknya. Sifat viskoelastis inilah yang membuat aspaldapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya selamaproses produksi dan masa pelayanannya. Pada dasarnya aspal terbuat darisuatu rantai hidrokarbon yang disebut bitumen, oleh sebab itu aspal seringdisebut material berbituminous. Komposisi utama dari aspal sendirimerupakan hidrokarbon dengan atom C>40.

ASPAL


POTENSI DAN CADANGAN

Endapan asbuton tersebar mulai dari Teluk Sampolawa sampai Teluk Lawele. Kadar aspalbervariasi antara 10-45% bergantung pada jenis dan porositas batuan. Areal aspal biasanyaditemukan pada puncak pengunungan atau di lereng antiklin.

Aspal alam terbesar di dunia terdapat di Trinidad, berupa aspal danau. Indonesia memilikiaspal alam yaitu di Pulau Buton. Penggunaan asbuton sebagai salah satu material perkerasanjalan telah dimulai sejak tahun 1920, walaupun masih bersifat konvensional.


Material berwarna hitam atau coklat tua. Pada temperatur ruang berbentuk padat sampai

agak padat, jika di panaskan sampai temperatur tentu dapat menjadi lunak / cair sehingga

dapat membungkus partikel agregat pada waktu pembuatan campuran aspal beton atau sapat

masuk kedalam pori-pori yang ada pada penyemprotan/ penyiraman pada perkerasan macadam

atau pelaburan. Jika temperatur mulai turun. Aspal akan mengeras dan mengikat agregat pada

tempatnya (sifat Termoplastis).


GENESA

mineral wax (lilin) : merupakan material solid-semi solid, bitumen tdk mudah menguap, warna bervariasi, kilap lilin (ozokerit).


Pirobitumen :hidrokarbon solid, warna hitam dpt dilebur dan dicairkan dlm karbon disulfida.

Sifat aspal adalah coloidal antara asphaltens dengan maltene

Daya tahan (durabilitas)

daya tahan aspal adalah kemampuan aspal mempertahankan sifat

asalnya akibat penbgaruh cuaca selama masa pelayanan jalan

Sifat adhesi dan kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga

dihasilkan ikatan yang baik antara agregat dengan aspal.

Kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat

tetap pada tempatnyasetelah terjadi pengikatan.


SIFAT-SIFAT ASPAL

Susunan struktur internal aspal sangatditentukan oleh susunan kimia molekul-molekulyang terdapat dalam aspal tersebut. Susunanmolekul aspal sangat kompleks dan didominasi(90 – 95% dari berat aspal) oleh unsur karbondan hidrogen. Oleh sebab itu, senyawa aspalseringkali disebut sebagai senyawahidrokarbon. Sebagian kecil,sisanya (5 – 10%),dari dua jenis atom, yaitu : heteroatom danlogam.


SIFAT-SIFAT KIMIA ASPAL

Durabilitas

Adesi dan Kohesi

Kepekaan aspal terhadap temperatur

Pengerasan dan Penuaan

SIFAT-SIFAT FISIK ASPAL

KOMPOSISI ASPAL

Aspal merupakan unsur hydrocarbon yang sangat komplek,sangat sukar memisahkan molekul-molekulyang memberntuk aspal tersebut

Secara umum komposisi dari aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes

Asphaltenes merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang larut dalam heptane.

Maltenes merupakan cairan kental yang terdiri dari resin dan oils, dan larut dalam heptanes

Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat tua yang memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakanbagian yang mudah hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan. Oils adalah media dari asphaltenesdan resin, berwarna lebih muda

Proporsi dari asphaltenes, resin, oils berbeda tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinanberoksidasi, proses pembuatan dan ketebalan aspal dalam campuran.


JENIS-JENIS ASPALSecara umum aspal dapat diklasifikasikan berdasarkan asal dan proses pembentukannya sebagai berikut :

berdasarkan asal dan proses pembentukannya sebagai berikut : Keterangan

ASPAL

Aspal Buatan

Aspal Minyak yang berasal dari proses destilasi minyak

bumi.1. Aspal Keras

(AC,AsphaltCement).

2. Aspal Cair (Liquid Asphalt)

3. Aspal Emulsi (Emulsion

Asphalt)

-Tar (hasil penyulingan batu bara dan kayu (tidak umum

digunakan, peka terhada perubahan temperatur dan beracun)

Aspal Alam

Aspal danau (Lake Asphalt)Terdapat di Trinidad dan

Bermudez

Aspal gunung / batuan (Rock Asphalt)

Contoh Aspal P. Buton

(Asbuton)


ASPAL ALAM

1. Aspal Alam

Terbentuk karena adanya pengaruh tektonik terhadap minyak bumi yang diduga awalnya terkandung dalam batuan induk

kemudian bermigrasi melalui dasar dan mengimpregnasi batuan sekitarnya, yaitu batu gamping dan batu pasir.


Contoh Aspal Alam :

1. LAKE ASPALT ( Aspal Danau)

Aspal ini secara alamiah terdapat di danau Trinidad, Venezuella dan Lawele.

Aspal ini terdiri dari bitumen, mineral dan bahan organik lainnya.

Angka penetrasi dari aspal ini sangat rendah dan

Titik lembeknya sangat tinggi.

Aspal sangat keras karena dalam pemakaiannya aspal ini dicampur dengan aspal keras yang mempunyai angka penetrasi yang

tinggi dengan perbandingan tertentu sehingga dihasilkan aspal dengan angka penetrasi yang diinginkan.

2. ROCK ASPHALT (Aspal Gunung)

Aspal batu Kentucky dan Buton adalah aspal yang secara alamiah terdeposit di daerah Kentucky, USA dan di pulau Buton,

Indonesia.

Aspal dari deposit ini terbentuk dalam celah-celah batuan kapur dan batuan pasir.

Aspal yang terkandung dalam batuan ini berkisar antara 12 - 35 % dari masa batu tersebut dan memiliki tingkat penetrasi antara

0- 40.

Untuk pemakaiannya, deposit ini harus ditambang terlebih dahulu, lalu aspalnya diekstraksi dan dicampur dengan minyak

pelunak atau aspal keras dengan angka penetrasi yang lebih tinggi agar didapat suatu campuran aspal yang memiliki angka

penetrasi sesuai dengan yang diinginkan. Pada saat ini aspal batu telah dikembangkan lebih lanjut, sehingga menghasilkan aspal

batu dalam bentuk butiran partikel yang berukuran lebih kecil dari 1 mm dan dalam bentuk mastik.

I. ASPAL ALAM

Aspal ini terdapat di alam antara lain

1) lake asphalt ( danau aspal )

2) rock asphalt di pulau Buton

Sejak ditambang, aspal buton yang dieksploitasi 3,4 juta ton. Cadangan aspal buton

terukur diperkirakan 650 juta ton dari 2 miliar ton hasil survei Departemen Energi dan

Sumber Daya Mineral.

Aspal Buton yang selanjutnya disebut Asbuton adalah aspal alam yang merupakan

bahan tambang galian golongan A (Strategis) yang dimiliki oleh Kabupaten Buton yang

dapat digunakan untuk menunjang pembangunan infrastruktur jalan maupun kebutuhan

industri lainnya.

JENIS-JENIS ASPAL


Lake Asphalt ( danau aspal )


Rock Asphalt

Rock Asphalt yang terdapat di Indonesia terdapat di pulau Buton, sering disebut Asbuton atau Butas

Proses terjadinya rock asphalt

Terjadi pada daerah yang mengandung minyak bumi dan aspal. Akibat terjadinya gerakan-gerakan pada lapisan kulit bumi

menyebabkan terjadinya penurunan atau retak-retak pada permukaan bumi. Dengan adanya tekanan dari bawah lapisan kulit bumi

menyebabkan keluarnya minyak bumi.Apabila tekanan yang tejadi besar, maka minyak bumi akan keluar dengan aspal yang

dikandungnya, akan tetapi sebaliknya, apabila tekanan itu lemah maka minyak bumi akan merembes melalui retakan-retakan dan aaspal

itu tertinggal. Pada proses perjalanan minyak bumi tadi, akan melalui batuan-batuan yang sifatnya porous sehingga minyak bumi yang

mengandung aspal akan meresap pada lapisan batuan porous tersebut


ASPAL BUTON

Merupakan satu-satunya cebakan aspal alam di Indonesia, terdapat di Pulau Buton. Komposisi Asbuton terdiri dari

aspal (bitumen) dan mineral yang didominasi oleh kapur (Kabungka) dan pasir (Lawele). Kandungan bitumen Asbuton

bervariasi antara 10-60%. Potensi Asbuton tersebar dari Teluk Sampolawa di sebelah selatan hingga Teluk Lawele di

bagian utara Pulau Buton. Cadangan terbesar terdapat di Waisiu, Kabungka, Winto, Wariti, Lawele dan Epe. Selain di

Indonesia, endapan aspal alam terdapat di Kepulauan Trinidad, Albania dan Irak

ASPAL ALAMI


Hidrocarbon adalah bahan dasar utama dari aspal yang umumnya disebut bitumen.Sehingga aspal sering juga disebut bitumen,

Aspal merupakan salah satu material konstruksi perkerasan lentur . Aspal merupakankomponen kecil . Umumnya 4 – 10 % dari berat campuran. Tetapi merupakankomponen yang relatif mahal

Aspal umumnya berasal dari salah satu hasil destilasi minyak bumi (Aspal Minyak) danbahan alami (aspal Alam),

Aspal minyak (Aspal cemen) bersifat mengikat agregat pada campuran aspal betondan memberikan lapisan kedap air. Serta tahan terhadap pengaruh asam, Basa dangaram,

Sifat aspal akan berubah akibat panas dan umur, aspal akan menjadi kaku dan rapuhdan akhirnya daya adhesinya terhadap partikal agregat akan berkurang.


GAMBAR KEGIATAN PENAMBANGAN ASPAL

BUTON


Lokasi Deposit aspal Buton


ASPAL BUATAN

JENIS-JENIS ASPAL

2. ASPAL BUATAN

Contoh :

1. ASPAL MINYAK

Diperoleh dari destilasi atau penyulingan minyak bumi aspal dengan berbagai kadar, volume lebih besar dan lebih ekonomis

daripada aspal alam.

2. TAR

Merupakan hasil penyulingan batu bara dan kayu (tidak umum dugunakan) dan peka terhadap perubahan temperatur dan

beracun.


Berdasarkan jenis bahan dasarnya :

Asphaltic base crude oil / Bahan dasar dominan aspaltic

Parafin base crude oil / Bahan dasar dominan parafin

Mixed base crude oil / Bahan dasar campuran asphaltic dan parafin

Aspal keras pada suhu ruang (250 – 300 C) berbentuk padat

Aspal keras dibedakan berdasarkan nilai penetrasi (tingkat kekerasannya)

Aspal keras yang biasa digunakan :

- AC Pen 40/50, yaitu aspal keras dgn penetrasi antara 40 – 50

- AC pen 60/70, yaitu aspal keras dgn penetrasi antara 60 – 79

- AC pen 80/100, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 80 – 100

- AC pen 200/300, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 200-300

Aspal dengan penetrasi rendah digunakan di daerah bercuaca panas, volume lalulintas tinggi.

Aspal dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca dingin, lalu lintasrendah.

Di Indonesia umumnya digunakan aspal penetrasi 60/70 dan 80/100.


1. ASPAL KERAS

Berdasarkan bentuknya:

- Aspal keras/panas (Asphalt cemen)

aspal yang digunakan dalam

keadaan

panas dan cair, pada suhu ruang

berbentuk padat

Aspal cair merupakan campuran aspal keras dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi

Aspal yang digunakan dalam keadaan dingin dan cair, pada suhu ruang berbentuk cair

Berdasarkan bahan pencairnya dan kemudahan penguapan bahan pelarutnya, aspal cair dibedakan atas :

1. RC (Rapid curing cut back )

Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan bensin (premium), RC

merupakan curback asphal yang paling cepat menguap.

RC cut back asphalt dugunakan sebagai :

- Tack coat (Lapis perekat)

- Prime Coat (Lapis resap pengikat)

2. MC (Medium Curing cut back)

Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan minyak tanah (Kerosine).

MC merupakan cutback aspal yang kecepatan menguapnya sedang.


2. ASPAL CAIR/DINGIN (CUT BACK ASPHALT)

3. SC (Slow Curing cut back)Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan solar, SC merupakan cut back asphal yang paling lama menguap.


Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan airdan bahan pengemulsi. Aspal yang disediakan dalambentuk emulsi dan digunakan dalam kondisi dingin dancair.

Air Aspal

Emulsifer

Agent

Aspal Emulsi Bersifat

koloid

buatan

(suspensi)


ASPAL EMULSI / EMULSION ASPHALT

Berdasarkan muatan listriknya, aspal emulsi dapat dibedakanatas ;

1. Kationik,

disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi yangbermuatan arus listrik posirif.

2. Anionik,

disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal emulsi yangbermuatan negatif.

3. Nonionik,

merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi,berarti tidak nmengantarkan listrik.

Yang umum digunakan sebagai bahan perkerasan jalan adalahaspal emulsi anionik dan kationik.

Berdasarkan kecepatan pengerasannya aspal emulsi dibedakanatas

1. Rapid Setting (RS), aspal yang mengandung sedikit bahanpengemulsi sehingga pengikatan cepat terjadi. Digunakanuntuk Tack Coat.

2. Medium Setting (MS), Digunakan untuk Seal Coat.

3. Slow Seeting (SS), Jenis aspal emulsi yang paling lambatmenguap, digunakan sebagi Prime coat.

ASPHALTENES

RESIN

OILS

Ilustrasi Komposisi Aspal Minyak

Aspal secara kimia terdiri dari

- Aromat

- Parafin

- Olefine

Aspal secara kimia terdiri dari

• Asphaltenes

• Maltenes

• Resin

• Minyak Lainnya


II. ASPAL MINYAK

Minyak mentah (crude oil) yang diperoleh dari hasil

pengeboran minyak bumi belum dapat digunakan atau

dimanfaatkan untuk berbagai keperluan secara langsung.

ASPAL BUATAN


Sifat aspal minyak juga dipengaruhi minyak mentah penyusunnya

Sifat Parafinic base crude oil :

a. Mudah teroksidasi

b. Pada suhu panas, leleh dan pada suhu

rendah mengeras dan rapuh

c. Adhesi kecil

d. Dactilitas kecil

Sifat – sifat seperti parafin base crude oil tidak diingini pada konstruksijalan

Sifat asphaltene base crude oil bertolak belakang dengan sifatparafinic crude oil, dan hal ini menguntungkan untuk dipakai padakonstruksi jalan.

Proses Penyulingan

minyak bumi untuk

menghasilkan aspal


MENARA DESTILASI

Di menara inilah terjadi

proses destilasi. Yaitu proses

pemisahan larutan dengan

menggunakan panas sebagai

pemisah.

Prinsip dasar penyulingan

bertingkat adalah perbedaan titik

didih di antara fraksi-fraksi

minyak mentah.


Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi.

1. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan

suhu ± 370°C. Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan

dengan steam(uap air panas dan bertekanan tinggi).

2. Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya

terkondensasi pada suhu yang berbeda- beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap

berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik

ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang

terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik

didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian

yang lebih atas lagi.

3. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu

kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan

disebut LPG).

Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin,

dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.


Agregat

Agregat adalah material berbutir keras dan kompak, yang termasuk didalamnya

antara lain kerikil alam, agregat hasil pemecahan oleh stone crusher, abu batu dan

pasir. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam perkerasan jalan,

dimana agregat menempati proporsi terbesar dalam campuran, umumnya berkisar

antara 90% - 95% dari berat total campuran.


Tahap eksplorasi diantaranya

1. Seismik untuk menganalisis tebal tanah

tertutup pada sepanjang 12 garis

pengukuran,dengan regu pencatat

berada sekitar 500 m dari titik tembak

untuk dapat menyelidiki sampai

kedalaman 100 m.

2. Geolistrik, dengan cara :

Vertikal untuk menyelidiki variasidari vertikal tanah dan batuan

Horizontal untuk menyelidiki variasihorizontal dari batuan aspal


EKSPLORASI

1. Tambang Terbuka (open pit)

2. Penambangan aspal dilakukan dengan cara pengupasan tanah penutup ,kemudian batuan aspal dieksploitasi dengan peledakan, drilling, loading, lalu hauling.

3. Peledakan,

4. Pengecilan ukuran,

5. Pemilihan kadar dan campuran


EKSPLOITASI

Aspal alam hanya dilakukan di Kabungka : Tambang terbuka.

Mengupas tanah penutup

Batu Aspal diledakkan / pengecilan ukuran dan pemilihan kadar bintumen (3-15%) dengan hasil pencampuran (6.5-7%).

Lapisan asbuton relative keras dengan batuan induknya (pasir) : digali dengan bulldozer dan di ripping. Jika batuaninduknya (kapur) : digali dan peledakan.

Batuan aspal diangkut menggunakan dump truk kemudian malalui apron freeder dan dimasukkan dalamkepenampungan grizzly dengan spasi 150mm. Oversize dipecahkan / digiling menggunakan hammer mill bersamadengan undersize disaring dgn lunang saringan 10 mm, 50 mm.

Untuk memproduksi asbuton diperlukan 1 unit pemecah batu aspal jenis hammer mill,buatan Jaques,US. Dengankapasitas giling 250 ton/jam menghasilkan 3 macam ukuran dengan hasil pemecahan atau penggilingan.

setelah dihancurkan menuju belt conveyor dalam dua tahap, kemudian masuk lagi ke vibrating screen untukdipisahkan sesuai butiran yang diinginkan


PENGOLAHAN

SKEMA PENGELOLAHAN


SEBELUM DI CRUSHING


SETELAH DI CRUSHING 1 KALI

Sebagai bahan pelapis dan perekat agregat.

Konstruksi Perkerasan Jalan untuk mengikat aspal dengan batuan agar tidak lepas dari permukaan jalan akibat lalu lintas (water proofing,

protect terhadap erosi)

Lapis resap pengikat (prime coat) adalah lapisan tipis aspal cair yang diletakan di atas lapis pondasi sebelum lapis berikutnya.

Lapis pengikat (tack coat) adalah lapis aspal cair yang diletakan di atas jalan yang telah beraspal sebelum lapis berikutnya dihampar,

berfungsi pengikat di antara keduanya.

Sebagai pengisi ruang yang kosong antara agregat kasar, agregat halus, dan filler. dan mengisi pori-pori yang ada antara agregat itu sendiri.

Pembuatan campuran beraspal

Sebagai penyulingan minyak mentah

Pelindung atap.

Untuk mengikat batuan

Sebagai pengisi ruang yang kosong antara agregat kasar, agregat halus, dan filler.


KEGUNAAN

*Sebenarnya berapa sih kandungan aspal alam di pulau buton ?

Kandungan aspal Buton yang terukur diperkirakan mencapai 650 juta ton dari sejumlah 2 miliar ton

hasil survei Direktorat Energi dan Sumber Daya Mineral, Bandung. Semenjak ditambang hingga saat

ini, aspal Buton yang telah dieksploitasi baru 3,4 juta ton.

*Kenapa penggunaan aspal alam kurang berkembang di Indonesia ?

PT Sarana Karya, pemegang konsesi penambangan aspal buton, hanya bisa mengolah aspal alam

menjadi aspal butir/granular, dimana aspal ini hanya digunakan untuk jalan-jalan ‘kelas rendah’

seperti jalan lingkungan, atau jalan-jalan dengan frekwensi kendaraan rendah.


*Bagaimana perkembangan terbaru aspal buton sekarang ini ?

Semua orang tahu kualitas aspal alam buton, sehingga banyak investor yang ingin menambang aspal

alam buton ini. Sekarang ini penambang aspal alam buton tidak hanya PT Sarana Karya, tetapi

sudah banyak yang lain. Yang perlu dicatat adalah ada salah satu investor aspal alam buton yang

berhasil mengolah aspal alam buton menjadi aspal cair, sehingga dapat dipakai untuk jalan kualitas

tinggi (frekwensi kendaraan tinggi).

TERIMA KASIH

ASPAL - BAHAN GALIAN INDUSTRI - BONITA

Engineering

Transcript of ASPAL - BAHAN GALIAN INDUSTRI - BONITA