BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim...

31
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Aspal campuran dingin ialah campuran antara aspal cair dengan agregat yang tidak dipanaskan. Bila dilihat sistem pencampurannya dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu secara plant mixed dan pencampuran di lokasi penghamparan (road mixed). Aspal campuran dingin ini dapat digunakan untuk lapis permukaan, lapis pondasi atas dan pondasi bawah sesuai dengan lalu lintasnya, disamping untuk tambalan perkerasan pada sistem pekerjaan pemeliharaan. Salah satu keuntungannya ialah bisa disimpan untuk jangka waktu tertentu atau digunakan segera setelah pencampuran, dengan menggunakan aspal cair yang sesuai. (Affandi, M. Furqon). Aspal cutback dengan daya penguap cepat/tinggi (RC) merupakan semen aspal yang diturunkan dari distilasi minyak bumi seperti bensin atau naptha. Kisaran didih aspal ini antara 250-400 o F. Jadi, aspal ini menguap secara cepat. Produk dengan daya menguap cepat digunakan bila permukaaan cepat berubah dari keadaan cair, dari aplikasi, kembali ke semen aspal asal yang diinginkan. Spesifikasinya untuk cutback dengan daya menguap cepat diberikan pada AASHTO M81. (Clarkson H. Oglesby dan R. Gary Hicks, 1996). Penggunaan aspal beton untuk kondisi jalan dengan volume lalu lintas yang tinggi banyak ditemukan masalah terutama masalah teknis, yang disebabkan karena kinerja dari lapisan permukaan ini tidak selalu memuaskan dan kerusakan dini sering terjadi. Temperatur, radiasi sinar matahari dan curah hujan yang tinggi serta peningkatan volume dan beban lalu lintas yang sangat cepat memberi sumbangan kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7

Transcript of BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim...

Page 1: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

7

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Aspal campuran dingin ialah campuran antara aspal cair dengan agregat yang

tidak dipanaskan. Bila dilihat sistem pencampurannya dapat dibedakan atas 2

macam, yaitu secara plant mixed dan pencampuran di lokasi penghamparan (road

mixed). Aspal campuran dingin ini dapat digunakan untuk lapis permukaan, lapis

pondasi atas dan pondasi bawah sesuai dengan lalu lintasnya, disamping untuk

tambalan perkerasan pada sistem pekerjaan pemeliharaan. Salah satu

keuntungannya ialah bisa disimpan untuk jangka waktu tertentu atau digunakan

segera setelah pencampuran, dengan menggunakan aspal cair yang

sesuai. (Affandi, M. Furqon).

Aspal cutback dengan daya penguap cepat/tinggi (RC) merupakan semen aspal

yang diturunkan dari distilasi minyak bumi seperti bensin atau naptha. Kisaran

didih aspal ini antara 250-400oF. Jadi, aspal ini menguap secara cepat. Produk

dengan daya menguap cepat digunakan bila permukaaan cepat berubah dari

keadaan cair, dari aplikasi, kembali ke semen aspal asal yang diinginkan.

Spesifikasinya untuk cutback dengan daya menguap cepat diberikan pada

AASHTO M81. (Clarkson H. Oglesby dan R. Gary Hicks, 1996).

Penggunaan aspal beton untuk kondisi jalan dengan volume lalu lintas yang tinggi

banyak ditemukan masalah terutama masalah teknis, yang disebabkan karena

kinerja dari lapisan permukaan ini tidak selalu memuaskan dan kerusakan dini

sering terjadi. Temperatur, radiasi sinar matahari dan curah hujan yang tinggi serta

peningkatan volume dan beban lalu lintas yang sangat cepat memberi sumbangan

kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan

Siswosoebrotho, 1999).

7

Page 2: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

8

E.A. Kuhn, A.T. Papagiannakis dan F.J. Loge (2005), mendefinisikan campuran

dingin aspal beton (cold-mixed asphalt concrete) sebagai berikut:

“Cold-mixed asphalt concretes are common roadway pavement materials. Their

use is often dictated by the unavaibility of a hot-mix asphalt manufacturing plant

in the vicinity of a project. Cold-mixed asphalt concretes consist of aggregates

and asphalt binder treated to allow mixing without heating such as in a hot mix

asphalt concrete plant”

Penggunaan crumb rubber yang dicampur dengan bitumen memiliki daya tahan

terhadap selip, dapat mengurangi retak dan umur lapisan perkerasan yang lebih

baik daripada jenis lapisan bitumen konvensional. (Al-Abdul-Wahhab dan Al-

Amri, 1991).

M. Hossain, M. Sadeq, L. Funk dan R. Maag, dalam jurnalnya menyebutkan

keunggulan campuran dingin crumb rubber asphalt:

“From the results of laboratory testing and based on the experiences of MSO and

Pounder in the CIR process, it was determined that a feasible, stable and durable

binder course asphalt mix can be produced from cold mixes with crumb rubber

in it”

Indirect Tensile Strength adalah pengujian gaya tarik secara tidak langsung untuk

mengetahui karakter tensile dari campuran perkerasan. Pada kenyataannya

pengujian beban tarik tidak langsung merupakan pengujian yang paling populer

untuk mengevaluasi karakteristik dari struktur perkerasan. Alasan yang mendasari

yaitu dapat dilakukan pengujian secara langsung di laboratorium. (Utama, 2006)

Marshall Test bertujuan untuk menentukan stabilitas dan flow dari campuran

aspal. Stabilitas adalah kemampuan suatu campuran aspal untuk menerima beban

sampai terjadi alir (flow) yang dinyatakan dalam kilogram. Flow (kelelahan

plastis) adalah keadaan perubahan bentuk suatu campuran aspal yang terjadi

akibat suatu beban yang dinyatakan dalam mm. (SKSNI, 1991)

Page 3: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

9

2.2. Dasar Teori 2.2.1. Struktur Perkerasan Jalan

Lapisan perkerasan jalan adalah suatu lapisan yang terletak di atas tanah dasar

yang telah dipersiapkan dengan pemadatan dan berfungsi sebagai pemikul beban

di atasnya dan kemudian disebarkan ke badan jalan (tanah dasar). Tujuan utama

pembuatan struktur perkerasan jalan adalah untuk mengurangi tegangan atau

tekanan akibat beban roda sehingga mencapai tingkat nilai yang dapat diterima

oleh tanah yang menyokong beban tersebut.

Saat kendaraan bergerak, timbul tegangan dinamis akibat pergerakan kendaran ke

atas dan ke bawah karena ketidakrataan perkerasan, beban angin, dan lain

sebagainya. Intensitas tegangan statis dan dinamis terbesar terjadi di permukaan

perkerasan dan terdistribusi dalam bentuk piramid dalam arah vertikal pada

seluruh ketebalan struktur perkerasan. Makin ke bawah makin kecil beban yang

telah terdistribusi, sehingga lapis tanah dasar tidak mengalami distorsi atau rusak.

Untuk lebih jelasnya disajikan dalam Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Distribusi beban roda pada struktur perkerasan

Deformasi

Gaya tarik

Base course

Sub base course

Wearing surface

Tanah dasar

Beban

Gaya tarik

Page 4: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

10

Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi 3

jenis konstruksi perkerasan, yaitu:

1. Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Disebut “lentur” karena

konstruksi ini mengijinkan terjadinya deformasi vertikal akibat beban lalu

lintas. Fungsi dari lapisan ini adalah memikul dan mendistribusikan beban

lalu lintas dari permukaan sampai ke tanah dasar. Salah satu jenis perkerasan

lentur adalah Asphalt Concrete (AC), Porous Asphalt (PA) serta Hot Rolled

Asphalt (HRA).

2. Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang

menggunakan semen (portland cement) sebagai bahan pengikat. Disebut

“kaku” karena pelat beton tidak terdefleksi akibat beban lalu lintas dan

didesain untuk umur 40 tahun sebelum dilaksanakan rekonstruksi besar-

besaran. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton dengan atau

tanpa tulangan yang diletakkan di atas tanah dasar dengan atau tanpa lapis

pondasi bawah.

3. Konstruksi perkerasan komposit (composite pavement), yaitu perkerasan yang

mengkombinasikan antara aspal dan semen (PC) sebagai bahan pengikatnya.

Penyusunan lapisan komposit terdiri dari dua jenis. Salah satu jenis

perkerasan komposit adalah merupakan penggabungan secara berlapis antara

perkerasan lentur (menggunakan aspal sebagai bahan pengikat) dan

perkerasan kaku (menggunakan semen (PC) sebagai bahan pengikat).

Perkerasan umumnya terdiri dari empat lapis material konstruksi jalan yang

mempunyai fungsi sebagai berikut:

1. Lapis Permukaan (Surface Course)

Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, yang

terdiri dari lapis aus (wearing surface) dan lapis antara (binder course).

Fungsi lapis permukaan adalah:

a. Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk

mengurangi tegangan pada lapis bawah lapisan perkerasan jalan.

b. Menjadi permukaan jalan yang rata, aman, dan kesat (anti selip).

Page 5: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

11

c. Menjadi drainase yang baik dari permukaan kedap air.

d. Menahan gaya geser dari beban roda kendaraan.

e. Sebagai lapisan aus, yaitu lapis yang dapat aus yang selanjutnya dapat

dilapis lagi dengan yang baru.

2. Lapis Pondasi Atas (Base Course)

Lapis pondasi atas adalah bagian dari perkerasan yang terletak antara lapis

permukaan dan lapis pondasi bawah atau dengan tanah dasar apabila tidak

menggunakan lapis pondasi bawah. Fungsi lapis pondasi atas antara lain

sebagai:

a. Lapis pendukung bagi lapis permukaan.

b. Pemikul beban horisontal dan vertikal.

c. Lapis perkerasan bagi pondasi bawah.

3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)

Lapis pondasi bawah adalah bagian perkerasan yang terletak antara lapis

pondasi atas dan tanah dasar, yang berfungsi sebagai:

a. Lapis pencegah masuknya tanah dasar ke lapis pondasi atas.

b. Lapis pertama pada pembuatan perkerasan.

c. Mengurangi tebal lapisan diatasnya yang lebih mahal.

d. Melindungi lapis tanah dasar langsung setelah terkena udara.

4. Tanah Dasar (Sub Grade)

Tanah dasar (sub grade) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah

galian atau permukaan tanah yang setelah dipadatkan dan merupakan

permukaan tanah dasar untuk perletakan bagian-bagian perkerasan lainnya,

yang berfungsi:

a. Memberi daya dukung terhadap lapisan diatasnya.

b. Sebagai tempat perletakan pondasi jalan.

2.2.2. Asphalt Concrete (AC)

Aspal beton merupakan campuran aspal yang mempunyai agregat kasar, agregat

halus, filler dan aspal. Komposisi bahan campuran agregat mempunyai gradasi

menerus yang berarti distribusi agregat kasar, sedang dan halus memiliki porsi

yang merata. Agregat kecil akan mengisi ruang diantara agregat yang besar

Page 6: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

12

sehingga membentuk struktur yang padat dengan rongga udara yang sangat kecil.

Bahan aspal akan menyelimuti butiran agregat sebagai lapisan tipis dan sebagian

akan mengisi rongga di antara agregat.

Kekuatan mekanik campuran aspal beton diperoleh dari geseran antar agregat,

sifat penguncian antar agregat serta kohesi antar butir agregat yang telah

terselimuti oleh aspal. Karena kekuatan yang dihasilkan oleh aspal beton juga

dipengaruhi oleh kesempurnaan gradasi yang digunakan, maka agregat yang

digunakan harus memenuhi syarat yang ditentukan.

Pembuatan lapis aspal beton dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapis

permukaan atau lapis antara pada perkerasan jalan raya yang mampu memberikan

sumbangan daya dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapis kedap air yang

dapat melindungi kontruksi di bawahnya. (Depertemen Pekerjaan Umum, 1987)

2.2.3. Cutback Asphalt

Cutback Bitument (aspal cair) merupakan campuran penetration grade bitumen

(aspal keras) dengan bahan pencair hasil penyulingan minyak bumi. Berdasarkan

bahan pelarutnya, cutback asphalt dibedakan atas: Rapid Curing Cutback (RC),

Medium Curing (MC), dan Slow Curing (SC). (Sarwono, 2008).

Jenis aspal cair dibedakan menurut kekentalannya. Cara mengukur kekentalan ada

dua cara, yaitu berdasarkan cara lama dan cara baru.

Tabel 2.1. Jenis aspal cair berdasarkan pengukuran kekentalan cara lama

Indek Kekentalan (detik)

0 15 – 30

1 45 – 90

2 100 – 200

3 250 – 500

4 500 – 1200

5 1500 – 3500 Sumber: Bahan dan Struktur Jalan Raya (1995)

Page 7: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

13

Dengan demikian akan didapat aspal cair:

RC0 RC1 RC2 RC3 RC4 RC5

MC0 MC1 MC2 MC3 MC4 MC5

SC0 SC1 SC2 SC3 SC4 SC5

Tabel 2.2. Jenis aspal cair berdasarkan pengukuran kekentalan cara baru

Indek Kekentalan (sentistoke)

30 30 – 60

70 70 – 140

250 250 – 500

800 800 – 1600

3000 3000 – 6000 Sumber: Bahan dan Struktur Jalan Raya (1995)

Dengan demikian akan didapat aspal cair:

RC30 RC70 RC250 RC800 RC3000

MC30 MC70 MC250 MC800 MC3000

SC30 SC70 SC250 SC800 SC3000

Aspal cair umumnya dipakai pada pekerjaan coating, pembuatan beton aspal

campuran dingin (cold mix). Persyaratan umum aspal cair antara lain, aspal cair

harus berasal dari hasil minyak bumi, aspal harus mempunyai sifat yang sejenis,

kadar parafin dalam aspal lebih kecil dari 2%, dan jika dipanaskan tidak

menunjukkan adanya pemisahan dan penggumpalan. (Soeprapto, 1995).

Pada penelitian ini aspal cair memakai bahan pencair (solvent) berupa pelarut

berbasis minyak, yaitu premium. Aspal cut back berbentuk cair dalam suhu

ruang.

Page 8: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

14

2.2.4. Modifikasi Binder

Modifikasi bitumen dilakukan untuk meningkatkan kualitas campuran perkerasan

lentur, terutama pada daerah dengan beban lalu lintas yang tinggi dan peka

terhadap perubahan cuaca. Tingkat kebutuhan dari modifier atau bahan tambahan

tergantung dari tempat aplikasi dan hasil trial campuran.

Syarat suatu bahan tambahan (adittive) sebagai modifikasi bitumen antara lain:

a. Tersedia

b. Dapat bercampur dengan bitumen

c. Tahan terhadap degradasi pada suhu pencampuran

d. Tahan leleh pada suhu tinggi

e. Tahan getas pada suhu rendah

f. Cost effective, praktis, dan ekonomis

g. Dapat meningkatkan ketahanan terhadap deformasi

Adapun penambahan bahan tambahan (additive) pada bitumen diharapkan untuk :

• Mengeraskan bitumen sehingga menurunkan visco-elastic respon

yang menurunkan permanent strain.

• Meningkatkan elastisitas bitumen sehingga menurunkan viscous component

yang mana mempunyai efek penurunan pada permanent strain.

Sifat dari campuran dengan modifikasi bitumen diharapkan dapat:

a. Menurunkan kegetasan

b. Meningkatan kemampuan penyebaran beban

c. Menurunkan deformasi yang permanen

d. Meningkatan kemudahan dalam pengolahan (workability)

Page 9: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

15

2.2.4.1. Bitumen Polymer Elastomer

SBS (Styrene Butadine Styrene), SBR (Styrene Butadine Rubber), SIS (Styrene

Isoprene Styrene) dan karet adalah jenis-jenis polymer yang biasa digunakan

sebagai bahan modifikasi bitumen. Penambahan polymer jenis ini dimaksudkan

untuk memperbaiki sifat-sifat rheologi bitumen, antara lain penetrasi, kekentalan,

titik lembek, dan elastisitas bitumen. Prosentase penambahan bahan tambahan

pada pembuatan bitumen polymer harus ditentukan berdasarkan pengujian di

laboratorium karena penambahan bahan tambahan sampai batas tertentu memang

dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi bitumen dan campuran tetapi penambahan

yang berlebihan justru akan memberikan pengaruh yang negatif. Penelitian ini

menggunakan crumb rubber yang termasuk bahan polymer jenis elastomer dan

dipakai sebagai bahan modifikasi pada bitumen.

2.2.5. Crumb Rubber

Crumb rubber merupakan salah satu bahan modifikasi bitumen dari golongan

polymer jenis elastomer yang diharapkan dapat memperbaiki sifat elastis bitumen

pada saat menerima beban. Pemilihan crumb rubber sebagai bahan tambahan untuk

modifikasi bitumen didasarkan karena crumb rubber merupakan limbah sisa dari

vulkanisir ban yang merupakan masalah serius bagi lingkungan dan penggunaan

crumb rubber lebih murah daripada karet alam atau jenis-jenis polymer yang lain.

Crumb rubber merupakan limbah ban yang akan dipakai untuk vulkanisir ban

dengan bentuk berupa serpihan-serpihan karet yang biasanya terdiri dari partikel-

partikel berukuran antara 0,074 mm (saringan no 200) sampai yang lebih kecil dari

0,075 mm (pan). Crumb rubber memiliki specific gravity sekitar 1,15 gr/cm3 dan

titik leleh sampai 200°C. Komponen dasar yang dikandung oleh crumb rubber

meliputi karbon ,sulfur, polimer, minyak, paraffin dan benang. Wet Process

memakai ukuran butiran crumb rubber antara 0,074 mm (saringan no 200) sampai

yang lebih kecil dari 0,075 mm (pan ). Modifikasi bitumen tersebut kemudian

biasa disebut bitumen karet (asphalt rubber).

Page 10: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

16

2.2.6. Spesifikasi Gradasi

Suatu campuran untuk konstruksi perkerasan jalan mempunyai spesifikasi gradasi

tertentu untuk menghasilkan stabilitas, keamanan dan kenyamanan yang tinggi.

Spesifikasi gradasi tersebut menunjukkan prosentase agregat yang lolos pada

setiap saringan terhadap berat total agregat. Spesifikasi gradasi yang digunakan

adalah berdasar SNI, seperti yang tersaji pada tabel berikut.

Tabel 2.3. Spesifikasi Gradasi Campuran Spec VI Ukuran Saringan % Berat Lolos

1½” 100 1” 90 - 100

3/4” 82 - 100 1/2” 72 - 90 3/8” - #4 52 - 70 #8 40 - 56

#30 24 - 36 #50 16 - 26 #100 10 - 18 #200 6-12

Sumber: Revisi SNI 03-1737-1989

Gambar 2.2. Grafik Spesifikasi Gradasi Asphalt Concrete Campuran Spec VI SNI

0

10

2030

40

5060

70

8090

100

0.01 0.1 1 10 100

Pros

en L

olos

Sar

inga

n (%

)

Diameter Saringan (mm) Ukuran Saringan (mm) batas atas

batas bawah

Page 11: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

17

2.2.7. Perencanaan Campuran

Untuk mendapatkan lapis keras berkualitas baik, antara campuran batuan dengan

aspal yang merupakan bahan cair yang mendekati kental (plastis), maka cara

pemakaian aspal tersebut perlu diproses terlebih dahulu. Ada dua cara

pencampuran yang dikenal luas yaitu:

a. Campuran dingin (Cold mix)

Campuran ini merupakan campuran pada suhu dingin/suhu ruang.

Pencampuran agregat dan aspal dilakukan dalam keadaan dingin (tanpa

pemanasan). Aspal yang biasa digunakan adalah aspal cair atau aspal emulsi.

b. Campuran panas (Hot mix)

Proses pencampuran ini dilakukan dalam keadaan panas dengan cara

mencampurkan agregat dan aspal yang sebelumnya telah dipanaskan terlebih

dahulu, kemudian diaduk supaya aspal merata dalam campuran. Proses

pemanasan harus dikontrol secara cermat agar tidak terjadi perbedaan

temperatur antara aspal dan agregat.

2.2.8. Karakteristik Campuran Asphalt Concrete

Lapis perkerasan harus memenuhi karakteristik tertentu sehingga didapat suatu

lapisan yang kuat menahan beban, aman dan dapat dilalui kendaraan dengan

nyaman. Karakteristik perkerasan antara lain:

1. Stabilitas

Stabilitas adalah kemampuan lapis perkerasan menerima beban lalu lintas

tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang (deformasi

permanen), alur ataupun bleeding (keluarnya aspal ke permukaan). Stabilitas

terjadi dari hasil geseran antar agregat, penguncian butir partikel (interlock)

dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Sehingga stabilitas yang tinggi

dapat diperoleh dengan mengusahakan penggunaan :

a. Agregat dengan gradasi yang rapat (dense graded).

b. Agregat dengan permukaan kasar.

c. Agregat berbentuk kubus.

Page 12: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

18

d. Aspal dengan penetrasi rendah.

e. Aspal dalam jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir.

Angka-angka stabilitas benda uji didapat dari pembacaan alat uji Marshall. Angka

stabilitas ini masih harus dikoreksi lagi dengan kalibrasi alat dan ketebalan benda

uji. Nilai stabilitas yang dipakai dihitung dengan rumus :

S = q × k × H × 0,454 ......………..………………..…………….........(Rumus 2.7)

Keterangan :

S = Stabilitas (kg)

q = Pembacaan stabilitas alat (lb)

k = Faktor kalibrasi alat

H = Koreksi tebal benda uji

0,454 = Konversi satuan dari lb ke kg

2. Flow (kelelahan plastis)

Flow adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang terjadi mulai saat awal

pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum sehingga sampel hancur,

dinyatakan dalam satuan milimeter (mm). Pengukuran flow bersamaan

dengan pengukuran nilai stabilitas Marshall. Nilai flow mengindikasikan

campuran bersifat elastis dan lebih mampu mengikuti deformasi akibat beban.

Nilai flow dipengaruhi oleh kadar aspal dan viskositas aspal, gradasi, suhu,

dan jumlah pemadatan. Semakin tinggi nilai flow, maka campuran akan

semakin elastis. Sedangkan apabila nilai flow rendah, maka campuran sangat

potensial terhadap retak.

Dari hasil bagi stabilitas dan flow akan didapat Marshall Quotient, yang

besarnya merupakan indikator dari kelenturan yang potensial terhadap

keretakan. Nilai Marshall Quotient dihitung dengan rumus :

MQ = fS ………………………………………………………..(Rumus 2.8)

Page 13: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

19

Keterangan :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm)

S = Stabilitas (kg)

f = Nilai flow (mm)

3. Durability (daya tahan)

Daya tahan lapis perkerasan menunjukkan kemampuan lapis perkerasan

untuk mempertahankan dari kerusakan yang terjadi selama masa pelayanan

jalan. Kerusakan tersebut terjadi karena pengaruh buruk lingkungan dan iklim

(udara, air, dan temperatur).

Faktor yang mempengaruhi durabilitas lapisan aspal beton adalah:

a. Film aspal atau selimut aspal, film aspal yang tebal dapat menghasilkan

lapis aspal beton yang berdurabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadi

bleeding menjadi tinggi.

b. Void In Mix (VIM) kecil, sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk

ke dalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal

menjadi rapuh/getas.

c. Void in Material (VMA) besar, sehingga film aspal dapat dibuat tebal. Jika

VMA dan VIM kecil serta kadar aspal tinggi kemungkinan terjadi bleeding

besar. Untuk mencapai VMA yang besar ini dipergunakan agregat

bergradasi senjang.

4. Skid Resistance (tahanan geser/kekesatan)

Skid resistance adalah kemampuan lapis permukaan pada lapis perkerasan

untuk memperkecil kemungkinan terjadinya roda selip atau tergelincir pada

waktu permukaan basah. Hal ini terjadi karena pada saat terjadi hujan

kekesatan pada lapis permukaan akan berkurang walaupun tidak sampai

terjadi aquaplaning. Kekesatan dinyatakan dengan koefisien gesek antara

permukaan jalan dan ban kendaraan. Untuk mendapatkan ketahanan geser

yang tinggi dapat dilakukan dengan cara:

Page 14: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

20

a. Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding.

b. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar.

c. Penggunaan agregat yang cukup.

d. Penggunaan agregat berbentuk kubus.

5. Fleksibilitas

Fleksibilitas pada lapis perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk dapat

mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas yang berulang tanpa

timbulnya retak dan perubahan volume. Fleksibilitas yang tinggi dapat

diperoleh dengan :

a. Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang

besar.

b. Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrasi tinggi ).

c. Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang

kecil.

6. Densitas

Densitas menunjukkan besarnya kepadatan pada campuran Asphalt Concrete.

Besarnya densitas diperoleh dari rumus berikut:

)( WwWsWdryD

−=

…..….……………………………………………...…(Rumus

2.1)

Keterangan :

D = Densitas/berat isi

Wdry = Berat kering/berat di udara (gr)

Ws = Berat SSD (gr)

Ww = Berat di dalam air (gr)

7. Specific Gravity Campuran

Specific gravity campuran menunjukkan berat jenis pada campuran (SGmix)

diperoleh dengan persamaan rumus :

Page 15: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

21

SGmix =

SGbWb

SGfWf

SGahWah

SGakWak %%%%

100

+++…………………...…(Rumus 2.2)

SGagVagWag ×= …....……………………….…………..(Rumus 2.3)

SGaspalVaspalWaspal ×= ………………………………....…...(Rumus 2.4)

SGfillerVfillerWfiller ×= …………………………..…..….…....(Rumus 2.5)

Keterangan :

Wak = berat agregat kasar (gram)

Wah = berat agregat halus (gram)

Wf = berat filler (gram)

Wb = berat aspal (gram)

Vak = volume agregat kasar (cm3)

Vah = volume agregat halus (cm3)

Vf = volume filler (cm3)

Vb = volume aspal (cm3)

SGak = Specific Gravity Agregat Kasar (gr/cm3)

SGah = Specific Gravity Agregat Halus (gr/cm3)

SGf = Specific Gravity Filler (gr/cm3)

SGb = Specific Gravity Aspal (gr/cm3)

SGmix = Specific Gravity Campuran (gr/cm3)

%Wx = % berat tiap komponen ( % )

SG = Spesific gravity tiap komponen (gr/cm3)

(ak = agregat kasar, ah = agregat halus, f = filler, b = bitumen)

8. Porositas

Porositas adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran perkerasan.

Berfungsi untuk mengalirkan air permukaan secara sempurna bersamaan

dengan kemiringan perkerasan sehingga dapat mengurangi beban drainase

yang terjadi di permukaan. Porositas yang dikehendaki dapat dicapai dengan

pemilihan agregat sesuai spesifikasi.

Page 16: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

22

Dari specific gravity campuran dan densitas dapat dihitung besarnya porositas

dengan rumus sebagai berikut:

P = 1001 ×

SGmixD ………………………………...................(Rumus 2.6)

Keterangan :

P = Porositas benda uji (%)

D = Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3)

SGmix = Spesific gravity campuran (gr/cm3)

2.2.9. Pengujian Campuran

2.2.9.1. Kuat Tarik Tidak Langsung

Kuat tarik adalah kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan beban yang ada

secara horisontal. Gaya tarik dapat digunakan untuk mengevaluasi potensi retakan

pada campuran aspal. Untuk mendapatkan pembebanan gaya tarik aspal yang

terjadi di lapangan masih sulit, sehingga metode yang paling memungkinkan

untuk mengetahui gaya tarik dari aspal beton adalah dengan menggunakan metode

Indirect Tensile Test. Nilai kuat tarik tidak langsung diperoleh dari pembacaan

dial alat Indirect Tensile Strenght Test.

Gaya tarik tidak langsung menggunakan benda uji yang berbentuk silindris yang

mengalami pembebanan tekan dengan dua pelat penekan yang menciptakan

tegangan tarik yang tegak lurus sepanjang diameter benda uji sehingga

menyebabkan pecahnya benda uji. Pengujian gaya tarik tidak langsung secara

normal dilaksanakan menggunakan alat Marshall test yang telah dimodifikasi

dengan pelat berbentuk cekung dengan lebar 12,5 mm pada bagian penekan

Marshall. Pengukuran kekuatan tarik dihentikan apabila jarum pengukur

pembebanan telah berbalik arah atau berlawanan dengan arah jarum jam.

Page 17: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

23

Besarnya kuat tarik dapat dihitung dari rumus berikut :

xdxhxPITS

π2

= ...….……………………………………………...…(Rumus 2.9)

Keterangan :

ITS : nilai kuat tarik secara tidak langsung (MPa)

P : beban pengujian maksimum (N)

h : tinggi benda uji (mm)

d : diameter benda uji (mm)

Dari hasil pengujian ITS ini juga akan didapatkan nilai regangan (ε) campuran.

Regangan (ε) merupakan perubahan benda karena gaya dari luar dibandingkan

dengan ukuran semula. Besarnya nilai regangan dapat dihitung dari rumus

berikut:

Ll∆

=ε ..............….………………………………………..……....(Rumus 2.10)

Keterangan :

ε : regangan

Δl : perubahan panjang atau deformasi horisontal (mm)

L : panjang mula-mula atau diameter benda uji (mm)

Dengan didapatnya nilai regangan dan tegangan dari campuran, maka dapat

dihitung pula nilai modulus elastisitas (E) dari campuran. Modulus elastisitas (E)

merupakan perbandingan antara nilai tegangan dan regangan campuran yang

dapat dicari dengan rumus berikut :

εσ

=E ..............….…………………………………………..…….(Rumus

2.11)

Keterangan :

E : modulus elastisitas (Kpa)

σ : tegangan (Kpa)

ε : regangan

Page 18: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

24

2.2.9.2. Kuat Tekan Bebas

Kuat tekan adalah kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan beban yang ada

secara vertikal yang dinyatakan dalam kg atau lb. Besarnya muatan kendaraan

yang disalurkan melalui roda kendaraan merupakan beban tekan yang diterima

perkerasan. Nilai kuat tekan suatu campuran aspal beton dapat diketahui dengan

Uji Kuat Desak (Unconfined Compressive Strength Test). Pengujian ini bertujuan

untuk mengetahui seberapa besar kuat desak yang mampu diterima oleh benda uji.

Pengujian ini menggunakan alat uji marshall yang telah dimodifikasi. Pencatatan

yang dilakukan pada saat pengujian adalah besarnya beban P pada saat benda uji

hancur. Untuk mendapatkan besarnya tegangan hancur dari benda uji tersebut

dilakukan dengan perhitungan rumus :

f’c = AP ……………………………………………………………..(Rumus 2.12)

Keterangan :

f’c = nilai Unconfined Compressive Strength (kPa)

P = beban maksimum (kN)

A = luas permukaan benda uji tertekan (mm2)

2.2.9.3. Permeabilitas

Permeabilitas yaitu kemampuan suatu sampel untuk dapat mengalirkan zat alir

(fluida) baik udara maupun air. Permeabilitas mempengaruhi durabilitas dan

stabilitas campuran aspal. Ukuran permeabilitas ada dua, yaitu permeabilitas

sebagai K (cm²) dan koefisien permeabilitas k (cm/detik). Hubungan antara nilai

K dan koefisien k adalah :

…………………………………………….(Rumus 2.13)

Keterangan :

γ = berat jenis zat alir (gr/cm³)

µ = viskositas zat alir (gr.detik/cm²)

Page 19: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

25

K = Permeabilitas (cm²)

k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

Permeabilitas campuran asphalt concrete dapat diukur dengan nilai yang

menunjukkan nilai permeabilitas atau sebagai koefisien permeabilitas (k), (cm/dt).

Nilai koefisien permeabilitas dapat didekati dengan persamaan empiris yang

sudah banyak digunakan dari analisis hidrolika. Menurut formula yang diturunkan

dari hukum Darcy dalam Suparma (1997) adalah sebagai berikut :

…………...……………………………………………...(Rumus 2.14)

Rumus di atas diturunkan menjadi :

……………...……………………………………….…….(Rumus 2.15)

…………………………………………………………...(Rumus 2.16)

…………….……………………………………………..(Rumus 2.17)

Keterangan :

q = = debit rembesan (cm³/detik)

V = volume rembesan (cm³)

T = lama waktu rembesan terukur (detik)

i = = gradient hidrolik, parameter tak berdimensi

h = = selisih tinggi tekanan total, (cm)

P = tekanan air pengujian, (dyne/cm²)

γair = ρair x g = berat unit, (980,7 dyne/cm²)

A = luas penampang benda uji yang dilalui q, (cm²)

Campuran Asphalt Concrete (AC) dapat diklarifikasikan menurut derajat

permeabilitas berdasar koefisien permeabilitas. Mullen (1967) dalam Suparman

Page 20: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

26

(1997) menetapkan pembagian campuran berdasarkan permeabilitas seperti pada

tabel 2.4 berikut :

Table 2.4. Klasifikasi Campuran Aspal Berdasarkan Angka Permeabilitas

K (cm/detik) Permeabilitas

1.10-8

1.10-6 1.10-4

1.10-2

1.10-1

Impervious Practically impervious

Poor drainage Fair drainage

Good drainage Sumber : Mullen, 1967

Untuk melakukan uji permeabilitas di laboratorium diperlukan tekanan untuk

mendorong air melalui benda uji sehingga diperlukan serangkaian alat yang dapat

membantu melewatkan air pada benda uji dalam waktu yang tidak lama. Oleh

karena itu dalam penelitian ini menggunakan alat uji standar permeabilitas AF-16

yang menggunakan tekanan gas N2 (tersimpan dalam tabung Nitrogen) untuk

membantu mengalirkan air melalui benda uji. Data yang dicatat adalah tekanan air

masuk pipa, volume dan lama rembesan serta tinggi dan diameter benda uji.

2.2.10. Bahan Penyusun Lapis Perkerasan

2.2.10.1. Agregat

Agregat didefinisikan sebagai formasi kulit bumi yang keras dan penyal.

Menurut ASTM (1974) batuan adalah suatu bahan yang terdiri dari mineral padat,

berupa masa berukuran besar ataupun berupa fragmen–fragmen. Daya dukung,

keawetan dan mutu perkerasan jalan ditentukan oleh sifat agregat dan hasil

campuran agregat dengan material lain, karena perkerasan jalan mengandung 90-

95% agregat berdasarkan persen berat atau 75-85% agregat berdasarkan persen

volume.

Berdasarkan proses pengolahannya agregat dibedakan atas :

a. Agregat alam

Agregat yang dapat dipergunakan sebagaimana bentuknya di alam yang dapat

dipakai langsung sebagai bahan perkerasan. Agregat ini terbentuk melalui

Page 21: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

27

proses erosi dan degradasi. Dua bentuk agregat alam yang sering

dipergunakan yaitu kerikil dan pasir. Berdasarkan tempat asalnya agregat alam

dapat dibedakan atas pitrun yaitu agregat yang diambil dari tempat terbuka di

alam dan bankrun yaitu agregat yang berasal dari sungai/ endapan sungai.

b. Agregat yang mengalami proses pengolahan

Proses pengolahan diperlukan karena agregat yang berasal dari gunung atau

bukit dan sungai masih banyak dalam bentuk bongkahan besar sehingga

belum dapat langsung digunakan sebagai agregat konstruksi perkerasan jalan.

Tujuan dari proses pengolahan ini adalah :

1) Bentuk partikel bersudut, diusahakan berbentuk kubus.

2) Permukaan partikel kasar sehingga mempunyai gesekan yang baik.

3) Gradasi sesuai yang diinginkan.

Proses pemecahan agregat sebaiknya menggunakan mesin pemecah batu

(crusher stone) sehingga ukuran partikel – partikel yang dihasilkan dapat

terkontrol.

c. Agregat buatan

Agregat ini dibuat dengan alasan khusus, yaitu agar mempunyai daya tahan

tinggi dan ringan untuk digunakan pada konstruksi jalan.

Bentuk partikel agregat sangat berpengaruh pada fungsi agregat tersebut untuk

pembuatan jalan. Jika material ini dihasilkan dengan mesin pemecah batu maka

kemungkinan bentuk agregat yang dihasilkan dapat diatur. Agregat yang berasal

dari satu sumber pun dapat beragam kualitasnya, sehingga perlu diperiksa

kualitasnya untuk menjaga ketersediaan bahan material jalan yang konsisten. Oleh

karena itu agregat yang digunakan harus sesuai dengan persyaratan yang

ditentukan antara lain:

a. Gradasi agregat

Ukuran butir agregat dan persentase berat dari setiap jenis agregat yang

diperlukan, ditentukan dalam persyaratan teknisnya. Gradasi adalah batas

ukuran agregat yang terbesar dan yang terkecil, jumlah dari masing-masing

jenis ukuran, persentase setiap ukuran butir pada agregat. Agregat akan

Page 22: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

28

disaring melalui serangkaian saringan, dari yang paling kasar sampai yang

paling halus. Penentuan gradasi dapat berdasarkan persentase agregat yang

tertahan saringan atau yang lolos saringan, sesuai jenis campurannya dan jenis

lapisan perkerasan jalannya.

Gradasi agregat dapat dibedakan atas :

1) Gradasi seragam (uniform graded) atau disebut juga gradasi terbuka

adalah agregat dengan ukuran butir yang hampir sama atau mengandung

agregat halus yang sedikit jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi rongga

antar agregat. Agregat dengan gradasi seragam akan menghasilkan lapis

perkerasan dengan sifat permeabilitas yang tinggi, stabilitas kurang, berat

volume yang kecil.

2) Gradasi rapat (dense graded) atau gradasi baik (well gradation)

merupakan campuran agregat kasar dan halus dalam porsi yang

berimbang.

3) Gradasi senjang (gap gradation) atau gradasi buruk ( poorly graded)

Merupakan campuran agregat yang yang tidak memenehui 2 kategori di

atas. Agregat yang bergradasi buruk yang umum digunakan untuk

perkerasan lentur yaitu gradasi senjang celah (gap gradation), merupakan

campuran agregat dengan satu fraksi hilang atau satu fraksi sedikit sekali.

Akan menghasilkan lapisan perkerasan yang mutunya terletak antara

kedua jenis gradasi diatas.

Pada penelitian ini mengunakan gradasi SNI (Standar Nasional Indonesia).

Berdasarkan tipe – tipe gradasi di atas maka gradasi tersebut termasuk tipe gradasi

rapat dimana semua fraksi agregat mulai dari yang kasar sampai yang halus

tersedia.

Berdasarkan bentuk dan teksturnya, agregat dibedakan atas :

1) Bulat (rounded), biasanya merupakan agregat yang terdapat di sungai.

Partikel agregat bulat saling bersentuhan dengan luas bidang kontak kecil

sehingga menghasilkan daya interlocking yang lebih kecil.

Page 23: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

29

2) Lonjong (elongated), partikel berbentuk lonjong dapat ditemui di sungai

atau bekas endapan sungai. Sifat interlocking-nya hampir sama dengan

yang berbentuk bulat.

3) Kubus (cubical), merupakan bentuk agregat hasil dari mesin pemecah batu

(crusher stone) yang mempunyai bidang kontak yang lebih luas. Bentuk

bidang rata sehingga memberikan interlocking yang lebih besar.

4) Pipih (flaky), partikel agregat berbentuk pipih dapat merupakan hasil dari

mesin pemecah batu ataupun memang merupakan sifat dari agregat

tersebut yang jika dipecahkan cenderung berbentuk pipih. Agregat pipih

yaitu agregat yang lebih tipis dari 0,6 kali diameter rata – rata.

5) Tak beraturan (irregular), partikel agregat yang tidak beraturan tidak

mengikuti salah satu yang disebutkan di atas.

Berdasarkan ukuran butirannya, agregat dikelompokkan menjadi :

1) Agregat kasar, yaitu batuan yang tertahan saringan no. 4 (4,75 mm).

2) Agregat halus, yaitu batuan yang lolos saringan no. 4 (4,75 mm) dan

tertahan saringan no. 200 (0,075 mm).

3) Agregat pengisi (filler), yaitu batuan yang lolos saringan no. 200

(0,07 5 mm).

b. Kekuatan agregat

Asphalt concrete dibuat dan direncanakan untuk lapisan perkerasan jalan yang

baik. Kualitas perkerasan sangat tergantung pada kekuatan agregatnya. Agregat

harus keras, tahan lama, bersegi-segi agar saling mengunci.

c. Kelekatan terhadap aspal

Daya lekatan dengan aspal dipengaruhi juga oleh sifat agregat terhadap air.

Granit dan batuan yang mengandung silika merupakan agregat bersifat

hydrophilic yaitu agregat yang cenderung menyerap air. Agregat demikian

tidak baik untuk digunakan sebagai bahan campuran dengan aspal, karena

mudah terjadi stripping yaitu lepasnya lapis aspal dari agregat akibat pengaruh

air. (Sukirman, 1999)

Page 24: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

30

d. Rongga kosong

Rongga-rongga kosong sangat mempengaruhi sifat asphalt concrete, sehingga

perlu diisi dengan mineral atau aspal yang dapat menyelimuti semua butir-butir

agregat tanpa mempengaruhi volumenya. Meskipun tercampur aspal sudah

dihampar dan dipadatkan, masih ada rongga-rongga kosong, karena:

1) Dalam cuaca panas, aspal semen akan meleleh dan merembes ke atas

permukaan jalan.

2) Rongga-rongga pada campuran asphalt concrete padat akan ditambah

padatkan oleh beban lalu lintas.

e. Kebersihan

Agregat yang mengandung substansi asing perusak harus dihilangkan sebelum

digunakan dalam campuran perkerasan, seperti tumbuh-tumbuhan, partikel

halus dan gumpalan lumpur. Hal ini disebabkan substansi asing dapat

mengurangi daya lekat aspal terhadap batuan sehingga mempengaruhi

perkerasan. (The Asphalt Institute, 1983)

f. Kekuatan dan Kekerasan

Kekuatan agregat adalah ketahanan agregat untuk tidak hancur atau pecah oleh

pengaruh mekanis atau kimiawi. Agregat yang digunakan untuk lapisan

perkerasan haruslah mempunyai daya tahan terhadap degradasi (pemecahan)

yang mungkin timbul selama proses pencampuran, pemadatan, repetisi beban

lalu lintas dan disitegrasi (penghancuran) yang terjadi selama masa pelayanan

jalan tersebut. Kekuatan dan keausan agregat diperiksa dengan menggunakan

percobaan Abrasi Los Angeles, berdasarkan PB-0206-76, AASHTO T96-7

(1982). (Sukirman, 1999)

2.2.10.2. Filler (Bahan Pengisi)

Filler merupakan butiran sangat halus minimum 83 % lolos saringan No.200

bersifat non-plastis yang diperlukan untuk mendapatkan suatu gradasi yang rapat

(dense). Fungsi filler dalam campuran aspal dengan agregat adalah mengisi

rongga-rongga (voids) di antara agregat kasar sehingga rongga udara menjadi

Page 25: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

31

lebih kecil dan kerapatan massanya menjadi lebih besar. Dengan bubuk isian yang

berbutir halus maka luas permukaan butir akan bertambah, sehingga luas bidang

kontak yang ditimbulkan antara butiran juga akan bertambah luas, akibatnya

tahanan terhadap gaya geser menjadi lebih besar yang selanjutnya stabilitas

terhadap geseran akan bertambah.

2.2.10.3. Binders (Bahan Pengikat)

Bahan pengikat yang digunakan pada perkerasan lentur adalah aspal. Aspal

dikenal sebagai suatu bahan atau material yang bersifat viskos atau padat,

berwarna hitam atau coklat, yang mempunyai daya lekat (adhesive), mengandung

bagian-bagian utama yaitu hidrokarbon yang dihasilkan dari minyak bumi atau

kejadian alami (aspal alam) dan terlarut dalam karbondisulfida.

Aspal yang digunakan dalam material perkerasan jalan berfungsi sebagai berikut:

a. Sebagai bahan pengikat, meningkatkan adhesi dan kohesi sehingga

memberikan ikatan yang kuat antara aspal dengan aspal dan antara aspal

dengan agregat.

b. Sebagai bahan pengisi, mengisi rongga antar butir agregat dan pori-pori yang

ada di dalam agregat itu sendiri.

Berdasarkan sumbernya aspal dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

a. Aspal Alam

Aspal jenis ini banyak terdapat di alam, di antaranya:

1. Aspal Danau (lake asphalt), terdapat di Trinidad, Bermuda.

2. Aspal Gunung (rock asphalt), terdapat di pulau Buton, Sulawesi Tenggara.

Aspal ini sering dikenal dengan nama Butas (buton asphalt) atau Asbuton

(aspal batu Buton), terdapat di dalam batu karang, sehingga aspalnya

bercampur dengan batu kapur (CaCo3).

b. Aspal Buatan

Beberapa aspal buatan di antaranya :

Page 26: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

32

1. Tar, merupakan hasil penyulingan batubara.

Tidak umum digunakan untuk perkerasan jalan, karena lebih cepat

mengeras, peka terhadap perubahan temperatur dan beracun.

2. Aspal Minyak (Petroleum Asphalt), diperoleh dari minyak bumi atau sering

disebut juga sebagai aspal minyak (asmin).

Aspal minyak dengan bahan dasar aspal dapat dibedakan atas:

a. Aspal keras (asphalt cement)

Aspal yang digunakan dalam keadaan cair dan panas. Aspal ini berbentuk

padat pada keadaan penyimpanan (suhu ruang). Pengelompokkan aspal

semen dapat dilakukan berdasarkan nilai penetrasi pada temperatur 25˚C

atau berdasarkan nilai viskositasnya. Aspal semen dengan penetrasi

rendah digunakan di daerah bercuaca panas atau lalu lintas dengan

volume tinggi, sedangkan aspal semen dengan penetrasi tinggi digunakan

untuk daerah bercuaca dingin atau lalu lintas dengan volume rendah. Di

Indonesia pada umumnya dipergunakan aspal semen dengan penetrasi

60/70 dan 80/100.

b. Aspal cair (cutback asphalt)

Aspal yang berbentuk cair pada suhu ruang. Aspal ini digunakan pada

keadaan cair tanpa adanya pemanasan. Aspal cair adalah aspal keras yang

dicairkan menggunakakn bahan pencair dari hasil penyulingan minyak

bumi seperti bensin, solar atau minyak tanah.

Berdasarkan bahan pencairnya, aspal cair dibedakan menjadi tiga

macam, yaitu :

§ Aspal cair RC (rapid curing) dengan pencair bensin (premium),

merupakan aspal cair yang paling cepat menguap

§ Aspal cair MC (medium curing) dengan pencair minyak tanah

(kerosin), merupakan aspal cair dengan kecepatan menguap sedang

§ Aspal cair SC (slow curing) dengan pencair minyak diesel (solar),

merupakan aspal cair dengan kecepatan menguap paling lambat.

Page 27: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

33

c. Aspal emulsi (emulsified asphalt)

Aspal emulsi merupakan suatu campuran aspal dengan air dan bahan

pengemulsi. Berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya, aspal emulsi

dapat dibedakan atas:

§ Kationik disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi

yang bermuatan arus listrik positif

§ Anionik disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal emulsi

yang bermuatan negatif

§ Nonionik merupakan aspal emulsi ysng tidak mengalami ionisasi

(tidak menghantarkan listrik)

Yang umum digunakan sebagai bahan perkerasan jalan adalah aspal

emulsi anionik dan kationik.

2.2.11. Spesifikasi Bahan dan Campuran

2.2.11.1. Spesifikasi Agregat

Agregat yang digunakan dalam campuran aspal harus memenuhi persyaratan

sebagaimana tertera pada Tabel 2.5. dan Tabel 2.6.

Tabel 2.5. Spesifikasi Pemeriksaan Agregat Kasar

No. Jenis Pemeriksaan Syarat

1. Keausan dengan Los Angeles Maks. 40%

2. Kelekatan Aspal > 95%

3. Penyerapan agregat terhadap air Maks. 3%

4. Berat jenis oven dry Min. 2,5 gr/cc Sumber: Revisi SNI 03-1737-1989

Tabel 2.6. Spesifikasi Pemeriksaan Agregat Halus

No. Jenis Pemeriksaan Syarat

1. Penyerapan agregat terhadap air Maks. 3%

2. Berat jenis oven dry Min. 2,5 gr/cc Sumber: Revisi SNI 03-1737-1989

Page 28: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

34

2.2.11.2. Spesifikasi Filler

Filler yang digunakan adalah abu batu dengan persyaratan seperti tertera pada

Tabel 2.7.

Tabel 2.7. Spesifikasi Pemeriksaan Filler

No. Jenis Pemeriksaan Syarat

1. Lolos saringan No. 200 85-100%

2. Berat jenis oven dry Min. 2,5 gr/cc Sumber: Revisi SNI 03-1737-1989

2.2.11.3. Spesifikasi Aspal

Aspal yang digunakan harus memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan

sebagaimana tertera pada Tabel 2.8.

Tabel 2.8. Spesifikasi Pemeriksaan Aspal Keras pen 60

No. Jenis Pengujian Metode Persyaratan

1. Penetrasi, 25°C; 100 gr, 5 detik; 0,1 mm SNI 06-2456-1991 60-79

2. Titik Lembek, °C SNI 06-2434-1991 48-58 3. Titik nyala, °C SNI 06-2433-1991 min. 200 4. Daktilitas 25°C,cm SNI 06-2432-1991 min. 100 5. Berat jenis gr/cc SNI 06-2441-1991 min. 1,0 6. Kelarutan dalam trichlor, % berat RSNI M -04-2004 min. 99 7. Penurunan Berat (dengan TFOF) % berat SNI 06 -2440-1991 mak. 0,8 8. Penetrasi setelah penurunan berat,% asli SNI 06-2456-1991 min.54 9. Daktilitas setelah penurunan berat,% asli SNI 06-2432-1991 min. 50

10. Uji nodal aspal SNI 03-6885-2002 negatif Standar naptha Naptha xylene Hephtane Xylene

Sumber: Revisi SNI 03-1737-1989

Page 29: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

35

2.2.11.4. Spesifikasi Campuran

Tabel 2.9. Ketentuan sifat-sifat campuran lataston

Sifat- sifat campuran Lataston

WC BC Jumlah tumbukan per bidang 75

Penyerapan aspal,% mak. 1,7

Rongga dalam campuran (VIM), % min. 3,0

mak. 6,0

Rongga dalam agregat (VMA), % min. 18 17

Rongga terisi aspal (VFB), % min. 68

Stabilitas marshall, kg min. 800

Sifat- sifat campuran Lataston

WC BC Kelelahan, mm min. 3

Marshall quotient, kg/mm min. 250

Stabilitas Marshall Sisa (%) setelah perendaman

Selama 24 jam, 60°C pada VIM ±7%

min. 80

Rongga dalam campuran pada kepadatan membal

(refusal), %

min. 2

Sumber: Revisi SNI 03-1737-1989

Tabel 2.10. Persyaratan Tes Marshall Bina Marga

No. Kondisi Lalu Lintas

Parameter Tes Marshall

Stabilitas (kg)

Densitas (gr/cc)

Flow (mm)

Porositas (%)

MQ (kg/mm)

1. Berat ≥550 2-3 2-4 3-5 200-350

2. Sedang ≥450 2-3 2-4,5 3-5 200-350

3. Ringan ≥350 2-3 2-5 3-5 200-350 Sumber: Persyaratan Tes Marshall Bina Marga (1987)

Page 30: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

36

2.3. Kerangka Pemikiran

Mulai

Latar Belakang Masalah : 1. Perlunya perbaikan pada lapis permukaan jalan yang rusak 2. Cold mix lebih praktis, lebih ramah lingkungan dibanding hot mix 3. Aplikasi crumb rubber pada modifikasi bitumen diharapkan dapat

memperbaiki kualitas campuran sekaligus mengurangi limbah ban karet

Rumusan Masalah: Bagaimanakah karakteristik marshall, permeabilitas, kuat tarik tidak

langsung dan kuat tekan bebas campuran dingin AC apabila digunakan cutback asphalt RC-800 sebagai binder dengan komposisi

agregat sama dengan komposisi pada campuran panas.

Tujuan Penelitian:

1. Mengetahui karakteristik marshall campuran dingin AC apabila digunakan cutback asphalt RC-800 dengan modifikasi crumb rubber.

2. Mengetahui nilai permeabilitas, kuat tarik tidak langsung dan kuat tekan bebas campuran dingin AC dengan pemakaian kadar aspal optimum terhadap penggunaan cutback asphalt RC-800 dengan modifikasi crumb rubber.

3. Mengetahui kelayakan campuran dingin AC terhadap nilai karakteristik marshall, permeabilitas, kuat tarik tidak langsung dan kuat tekan bebas dari hasil pengujian yang dilakukan.

A

Pembuatan benda uji dengan gradasi Revisi SNI 03-1737-1989

Pengujian Volumetrik dan Marshall

Penentuan kadar aspal optimum

Uji Campuran:

• Fallinghead Permeability • ITS (Indirect Tensile Strenght) Test • UCS (Unconfined Strength Test)

Page 31: BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka/Tinjauan... · kerusakan yang sangat cepat di iklim tropis Indonesia. (Santoso dan Siswosoebrotho, 1999). 7 . 8 ... keunggulan campuran

37

Gambar 2.3. Diagram kerangka pikir penelitian

Analisis Data

Kesimpulan

Selesai

A