Bab II Lapis Permukaan Aspal 18082007

MODUL PENGAWASAN PELAKSANAAN PERKERASAN JALAN BAB II LAPIS PERMUKAAN ASPAL

BAB II

LAPIS PERMUKAAN ASPAL

2.1. UMUM

Kualitas perkerasan aspal sangat tergantung salah satunya dari kualitas campuran aspal yang diproduksi dalam mesin pencampur aspal (asphalt mixing plant). Dengan kualitas yang baik dari campuran aspal tersebut akan dapat dibangun suatu konstruksi jalan yang memenuhi syarat sebagai jalan yang baik untuk segala cuaca dan dapat menahan beban lalu lintas yang melintasinya.

Sedangkan kualitas campuran aspal yang baik ditentukan dengan kualitas material dan proses pencampurannya.

Mutu campuran aspal akan menyangkut mutu yang dipakai sebagai material utama, aspal sebagai material pembungkus/ penyelimut dan material filler sebagai pengisi rongga dan meningkatkan daya lentur aspal. Sedangkan proses pencampuran akan menyangkut pembentukan material tersebut agar memenuhi syarat sebagai bahan campuran aspal yang baik misalnya tingkat pengeringan dan pemanasan agregat yang tepat, pemanasan aspal yang tepat serta proporsi yang tepat.

Meskipun kondisi tersebut sudah ditetapkan dalam mix design (job mix formula/ formula campuran kerja) oleh teknisi di laboratorium, namun secara garis besar operator perlu mengenal material pencampur aspal tersebut sehingga dapat membantu operator dalam melaksanakan tugasnya untuk memproduksi campuran aspal sampai penggelaran di atas lapis perkerasan.

2.2. JENIS MATERIAL

Pada dasarnya material bahan campuran aspal terdiri dari :

- Agregat, - Aspal, - Filler

Masing-masing jenis material tersebut memiliki sifat yang tidak sama satu dengan yang lainnya sehingga pada kegiatan pencampuran aspal dalam mesin pencampur aspal, jenis dan sifat material tersebut perlu dipahami oleh semua pihak yang terkait dengan pekerjaan tersebut termasuk operator mesin penggelar aspal.

2. 3. SIFAT FISIK MATERIAL

2.3.1 UMUM

Dalam pekerjaan pencampuran aspal, faktor penting yang perlu diketahui adalah sifat fisik dari masing-masing material, karena akan menyangkut penetapan persyaratan teknis yang harus dipenuhi setiap jenis material untuk mendapatkan campuran aspal yang baik sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan.

Setiap jenis campuran aspal akan memerlukan material yang memiliki sifat tertentu yang memenuhi syarat jenis campuran aspal tersebut, sehingga proses pencampurannya akan dapat dilaksanakan secara efisien.

Pembekalan dan Pengujian Ahli Pengawas - HPJI II-1


2.3.2 AGREGAT

Agregat atau batu, atau granular material adalah material berbutir yang keras dan kompak.

Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu batu dan pasir. Agregat mempunyai peranan penting dalam prasarana transportasi, khususnya pada perkerasan jalan. Daya dukung perkerasan jalan sangat ditentukan oleh karakteristik agregat yang digunakan.

1. Jenis agregat

Batuan atau agregat untuk campuran beraspal umumnya diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, misalnya agregat alam, agregat hasil pemrosesan, agregat buatan atau agregat artifisial.

a. Agregat alam (natural aggregates)

Agregat alam adalah agregat yang digunakan dalam bentuk alamiahnya dengan sedikit atau tanpa pemrosesan sama sekali.

Agregat ini terbentuk dari proses erosi alamiah atau proses pemisahan akibat angin, air, pergeseran es, dan reaksi kimia.

Aliran gletser dapat menghasilkan agregat dalam bentuk bongkahan bulat dan batu kerikil, sedangkan aliran air dapat menghasilkan batuan yang bulat licin.

Dua jenis agregat alam yang digunakan untuk konstruksi jalan adalah pasir dan kerikil.

Kerikil biasanya didefinisikan sebagai agregat yang berukuran lebih besar dari 6,35 mm. Pasir didefinisikan sebagai partikel yang lebih kecil dari 6,25 mm, tapi lebih besar dari 0,075 mm. Sedangkan partikel yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut sebagai mineral pengisi (filler).

b. Agregat yang diproses

Agregat yang diproses adalah batuan yang telah dipecah dan disaring sebelum digunakan.

Ada tiga alasan pemecahan batuan/ agregat yaitu :

● Untuk merubah tekstur permukaan partikel dari licin ke kasar.

● Untuk merubah bentuk partikel dari bulat ke angular.

● Untuk meningkatkan distribusi dan rentang ukuran partikel.

Penyaringan terhadap agregat yang telah dipecahkan akan menghasilkan partikel agregat dengan rentang gradasi tertentu.

Gradasi agregat yang dihasilkan adalah faktor yang penting untuk menjamin homogenitas dan kualitas produksi campuran beraspal.



Batu pecah (baik yang disaring atau tidak) disebut agregat pecah dan memberikan kualitas yang baik dalam penggunaannya pada konstruksi perkerasan jalan.

c. Agregat buatan

Agregat ini didapat dari proses kimia atau fisika dari beberapa material sehingga menghasilkan suatu material baru yang sifatnya menyerupai agregat.

Jenis agregat ini merupakan hasil sampingan dari proses industri dan dari proses material yang sengaja diproses agar dapat digunakan sebagai agregat atau sebagai mineral pengisi (filler).

Pembuatan agregat secara langsung adalah sesuatu yang relatif baru. Agregat ini dibuat dengan membakar tanah liat atau material lainnya dan produk akhir yang dihasilkan biasanya agak ringan dan tidak memiliki daya tahan terhadap keausan yang tinggi.

2. Sifat Fisik Agregat

Pada campuran beraspal, agregat memberikan konstribusi sampai 90 – 95% terhadap berat campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dari kualitas campuran tersebut.

a. Ukuran butir

Ukuran agregat dalam suatu campuran beraspal terdistribusi dari yang berukuran besar sampai yang berukuran kecil. Semakin besar ukuran maksimum agregat yang dipakai semakin banyak variasi ukurannya dalam campuran tersebut.

Ada dua istilah yang biasa digunakan berhubungan dengan ukuran butir agregat, yaitu :

● Ukuran maksimum, yang didefinisikan sebagai ukuran saringan terkecil yang meloloskan 100% agregat.

● Ukuran maksimum nominal, yang didefinisikan sebagai saringan terbesar yang masih menahan maksimum dari 10% agregat.

Contoh :

Hasil analisa saringan menunjukkan bahwa 100% lolos saringan 25 mm. Agregat paling kasar tertahan pada saringan 19 mm. Dalam hal ini ukuran maksimum agregat adalah 25 mm dan ukuran maksimum nominal adalah 19 mm.

Istilah yang biasa digunakan sehubungan dengan ukuran agregat adalah :

- Agregat kasar : Agregat yang tertahan saringan No. 8 (2,36 mm)

- Agregat halus : Agregat yang lolos saringan no. 8 (2,36 mm)

- Mineral pengisi : Fraksi dari agregat halus yang lolos saringan no. 200 (0,075 mm) minimum 75% terhadap berat total agregat



- Mineral abu : Fraksi dari agregat halus yang 100% lolos saringan no. 200 (0,075 mm)

b.Gradasi

Spesifikasi perkerasan jalan mensyaratkan bahwa partikel agregat panas berada pada rentang ukuran tertentu dan untuk masing-masing ukuran partikel harus dalam proporsi tertentu.

Distribusi dari variasi ukuran butir agregat ini disebut gradasi agregat. Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga dalam campuran dan menentukan workabilitas (sifat mudah dikerjakan) dan stabilitas campuran.

Gradasi agregat ditentukan oleh analisa saringan, dimana contoh agregat harus melalui satu set saringan. Ukuran saringan menyatakan ukuran bukaan jaringan kawat dan nomor saringan menyatakan banyaknya bukaan jaringan kawat per inchi pesegi dari saringan tersebut.

Gradasi agregat dapat dibedakan atas :

1) Gradasi seragam (uniform graded)

Gradasi seragam adalah gradasi agregat dengan ukuran butir yang hampir sama. Gradasi seragam ini disebut juga gradasi terbuka (open graded) karena hanya mengandung sedikit agregat halus sehingga terdapat banyak rongga/ ruang kosong antar agregat.

Campuran beraspal dengan gradasi ini memiliki stabilitas yang tinggi, agak kedap terhadap air dan memiliki berat isi yang besar.

2) Gradasi rapat (dense graded)

Gradasi rapat adalah gradasi agregat dimana terdapat butiran dari agregat kasar sampai halus, sehingga sering juga disebut gradasi menerus, atau gradasi baik (well graded).

Campuran beraspal dengan gradasi ini memiliki stabilitas yang tinggi, agak kedap terhadap air dan memiliki berat isi yang besar.

3) Gradasi senjang (gap graded)

Gradasi senjang adalah gradasi agregat dimana ukuran agregat yang ada tidak lengkap atau ada fraksi agregat yang tidak ada atau jumlahnya sedikit sekali.

Campuran beraspal dengan gradasi ini memiliki kualitas peralihan dari keadaan campuran dengan gradasi yang disebutkan di atas.

c.Kebersihan Agregat

Agregat yang kotor akan memberikan pengaruh yang buruk pada kualitas perkerasan jalan, seperti berkurangnya ikatan antara aspal dengan agregat yang disebabkan karena banyaknya kandungan lempung pada agregat tersebut.



Kebersihan agregat dapat diuji di laboratorium dengan analisa saringan basah, yaitu menimbang agregat sebelum dan sesudah dicuci lalu membandingkannya, sehingga akan memberikan persentase agregat yang lebih halus dari 0,075 mm (saringan no. 200).

Pengujian setara pasir (Sand Equivalent Test) adalah suatu metode lainnya yang biasa digunakan untuk mengetahui proporsi relatif dari material langsung yang terdapat dalam agregat yang lolos saringan 4,75 mm (no. 4).

Di lapangan, kebersihan agregat sering ditentukan secara visual.

d.Kekerasan

Semua agregat yang digunakan harus kuat, mampu menahan abrasi dan degradasi selama proses produksi dan operasionalnya di lapangan.

Agregat yang akan digunakan sebagai lapis permukaan perkerasan harus lebih kecil (lebih tahan) dari pada agregat yang digunakan untuk lapis bawahnya, karena lapisan permukaan perkerasan akan menerima dan menahan tekanan dan benturan akibat beban lalu lintas paling besar. Untuk itu, kekuatan agregat terhadap beban merupakan suatu persyaratan yang mutlak harus dipenuhi oleh agregat yang akan digunakan sebagai bahan jalan.

Uji kekuatan agregat di laboratorium untuk mengetahui kekuatan relatif agregat biasanya dilakukan dengan uji abrasi dengan mesin Los Angeles (Los Angeles Abration Test), uji beban kejut (Impact Test) dan uji ketahanan terhadap pecah (Crushing Test).

e.Bentuk butir agregat

Bentuk partikel agregat yang bersudut memberikan ikatan antar agregat (aggregates inter locking) yang baik yang dapat menahan perpindahan agregat yang mungkin terjadi.

Agregat yang bersudut tajam, berbentuk kubikal dan agregat yang memiliki lebih dari satu bidang pecah akan menghasilkan ikatan antar agregat yang paling baik.

Dalam campuran beraspal, penggunaan agregat yang bersudut saja atau bulat saja tidak akan menghasilkan campuran beraspal yang baik, tapi kombinasi penggunaan kedua bentuk partikel agregat ini sangat dibutuhkan untuk menjamin kekuatan pada struktur perkerasan dan workabilitas yang baik dari campuran tersebut.

f. Tekstur permukaan agregat

Tekstur permukaan agregat selain memberikan sifat ketahanan terhadap gelincir (skid resistance) pada permukaan perkerasan, juga merupakan faktor lainnya yang menentukan kekuatan, workabilitas dan durabilitas campuran beraspal.

Permukaan agregat yang kasar akan memberikan kekuatan pada campuran beraspal karena kekerasan permukaan agregat dapat menahan agregat tersebut dari pergeseran atau perpindahan.



Kekasaran permukaan agregat juga akan memberikan tahanan gesek yang kuat pada roda kendaraan sehingga akan meningkatkan keamanan kendaraan terhadap slip.

Agregat dengan tekstur permukaan yang sangat kasar memiliki koefisien gesek yang tinggi, yang membuat agregat tersebut sulit berpindah tempat sehingga akan menurunkan workabilitasnya. Oleh sebab itu penggunaan agregat yang bertekstur halus dengan proporsi tertentu kadang-kadang dibutuhkan untuk membantu meningkatkan workabilitasnya.

Lapisan aspal lebih mudah merekat pada permukaan yang kasar, sehingga akan menghasilkan ikatan yang baik antara aspal dan agregat dan pada akhirnya akan menghasilkan campuran beraspal yang kuat.

Tidak ada metode standar untuk menguji tekstur permukaan secara langsung. Seperti halnya bentuk partikel, tekstur permukaan adalah suatu sifat yang direfleksikan dalam uji kekuatan campuran dan dalam workabilitas dari campuran selama masa konstruksinya.

g.Daya serap agregat

Keporusan agregat menentukan banyaknya zat cair yang dapat diserap agregat. Kemampuan agregat untuk menyerap air dan aspal adalah suatu informasi yang penting yang harus diketahui dalam pembuatan campuran beraspal.

Jika daya serap agregat sangat tinggi, agregat ini akan terus menyerap aspal, baik pada saat maupun setelah proses pencampuran agregat dengan aspal pada mesin pencampur aspal (AMP). Kondisi ini akan menyebabkan aspal yang berada pada permukaan agregat yang berfungsi untuk mengikat partikel agregat, menjadi lebih sedikit yang akan menghasilkan lapisan (film) aspal yang tipis. Maka diperlukan aspal lebih banyak untuk campuran beraspal dengan agregat yang porus agar dihasilkan campuran yang baik.

h.Kelekatan terhadap aspal

Kelekatan agregat terhadap aspal adalah kecenderungan agregat untuk menerima, menyerap dan menahan lapisan aspal.

Agregat hidrophobik (tidak menyukai air) adalah agregat yang memiliki sifat kelekatan terhadap aspal yang tinggi. Contohnya adalah batu gamping dan dolomit. Sebaliknya, agregat hidrophilik (suka air) adalah agregat yang memiliki kelekatan terhadap aspal yang rendah. Contohnya kuarsit dan beberapa jenis granit.

Ada beberapa metode uji untuk menentukan kelekatan agregat terhadap aspal dan kecenderungannya untuk mengelupas, yaitu :

● Merendam agregat yang telah diselimuti aspal ke dalam air, lalu diamati secara visual.

● Tes perendam mekanik, yaitu menggunakan 2 contoh campuran, satu direndam dalam air dan diberikan energi mekanik dengan cara pengadukan, dan satunya lagi tidak.



Kemudian kedua contoh ini diuji kekuatannya dan perbedaan kekuatan antara keduanya dapat dipakai sebagai indikator untuk mengetahui kepekaan agregat terhadap aspal.

2.3.3. ASPAL

Aspal atau bitumen merupakan material berwarna hitam kecoklatan yang bersifat visko-elastis, sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat pemanasan dan sebaliknya akan membeku dan mengeras bila mengalami pendinginan.

Dengan sifat visko-elastis ini membuat aspal dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya selama proses produksi dan proses pelayanannya.

Umumnya aspal dihasilkan dari penyulingan minyak bumi, sehingga disebut aspal keras. Tingkat pengontrolan yang dilakukan pada tahapan proses penyulingan atau menghasilkan aspal dengan sifat-sifat khusus yang cocok untuk pemakaian yang khusus pula, misalnya untuk pembuatan campuran beraspal, pelindung atap dan penggunaan khusus lainnya

1. Jenis Aspal

Aspal merupakan suatu produk berbasis minyak yang merupakan turunan dari proses penyulingan minyak bumi, dan dikenal dengan nama aspal keras.

Selain itu aspal juga terjadi secara alamiah yang disebut aspal alam. Saat ini telah dikenal pula secara meluas aspal modifikasi, yaitu aspal yang dibuat dengan menambahkan bahan tambah ke dalam aspal yang bertujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi sifatnya sehingga menghasilkan jenis aspal baru yang disebut aspal modifikasi.

a. Aspal hasil destilasi

Minyak mentah disuling dengan cara destilasi, yaitu suatu proses dimana berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut.

Proses destilasi ini disertai oleh kenaikan temperatur pemanasan minyak mentah, dimana pada setiap temperatur tertentu dari proses destilasi ini akan menghasilkan produk-produk khusus berbasis minyak.

1) Aspal keras

Pada proses destilasi fraksi ringan, yang terkandung dalam minyak bumi dipisahkan dengan destilasi sederhana hingga menyisakan suatu residu yang dikenal dengan nama aspal keras.

Dalam proses destilasi ini, aspal harus dihasilkan melalui proses destilasi hampa pada temperatur sekitar 480o C, dan temperatur ini bervariasi tergantung pada sumber minyak mentah yang disuling atau tingkat aspal keras yang akan dihasilkan.

Selain melalui proses destilasi hampa dimana aspal dihasilkan dari minyak mentah dengan pemanasan dan penghampaan, aspal keras juga dapat dihasilkan melalui proses ekstraksi zat pelarut.

Dalam proses ini fraksi minyak (bensin, solar, dan minyak tanah) yang terkandung dalam minyak mentah (crude oil) dikeluarkan sehingga menyisakan aspal sebagai residu.



2) Aspal cair (cutback asphalt)

Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut berbasis minyak.

Aspal cair dapat juga dihasilkan secara langsung dari proses destilasi, dimana dalam proses ini fraksi minyak ringan yang terkandung dalam minyak mentah tidak seluruhnya dikeluarkan.

Kecepatan menguap dari minyak yang digunakan sebagai pelarut atau minyak yang disengaja ditinggalkan dalam residu pada proses destilasi akan menentukan jenis aspal cair yang dihasilkan, yaitu :

● Aspal cair cepat mantap (RC = Rapid Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya bensin.

● Aspal cair mantap sedang (MC = Medium Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya tidak begitu cepat menguap.

● Aspal cair lambat mantap (SC = Slow Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya lambat menguap.

Tingkat kekentalan aspal cair sangat ditentukan oleh proporsi atau rasio bahan pelarut yang digunakan terhadap aspal keras yang terkandung pada aspal cair tersebut.

Misalnya aspal cair jenis MC-800 memiliki nilai kekentalan lebih tinggi dari MC-200.

Aspal cair dapat digunakan sebagai bahan pengikat pada campuran beraspal dan sebagai lapis resap (prime coat) atau lapis perekat (tack coat). Dalam penggunaannya, diperlukan pemanasan untuk menurunkan tingkat kekentalannya.

3) Aspal emulsi

Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada proses ini, partikel aspal keras dipecahkan dan didispersikan (disebarkan) dalam air yang mengandung emulsifier (emulgator). Partikel aspal yang telah terdispersi ini berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran koloid.

Jenis emulsifier yang digunakan sangat mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikatan aspal emulsi yang dihasilkan.

Berdasarkan muatan listrik zat pengemulsi yang digunakan, aspal emulsi dapat dibedakan menjadi :

● Aspal emulsi anionik, yaitu aspal emulsi yang berion negatif.

● Aspal emulsi kationik, yaitu aspal emulsi yang berion positif.

● Aspal emulsi non-ionik, yaitu aspal emulsi yang tidak berion (netral).

Sedangkan berdasar proporsi emulsifier yang digunakan, aspal emulsi baik yang anionik maupun kationik dibedakan lagi dalan beberapa kelas seperti tercantum dalam Tabel 1 :



Tabel – 1

Jenis dan Kelas Aspal Emulsi

Jenis Aspal Emulsi Kelas

Anionik

RS-1RS-2MS-1MS-2MS-2hHFMS-1HFMS-2HFMS-2hHFMS-2sSS-1SS-1h

Kationik

CRS-1CRS-2

-CMS-2CMS-2h

---

CSS-1CSS-1h

Sumber : The Asphalt Institute, ES, 1983

Seperti halnya aspal cair, aspal emulsi dapat digunakan juga baik sebagai bahan pengikat pada campuran beraspal maupun sebagai lapis resap (prime coat) atau lapis perekat (tack coat).

Dalam penggunaannya, pemanasan untuk menurunkan tingkat kekentalan aspal mungkin tidak diperlukan.

b. Aspal Alam

Aspal alam adalah aspal yang secara alamiah terjadi di alam. Berdasarkan depositnya aspal alam ini dikelompokkan ke dalam 2 kelompok, yaitu :

1) Aspal Danau (Lake Asphalt)

2) Aspal Batu (Rock Asphalt)

1) Aspal Danau (Lake Asphalt)

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. Karena aspal ini sangat keras, dalam pemakaiannya aspal ini dicampur dengan aspal keras yang


Penjelasan:RS = Rapid Setting

(cepat mantap)MS = Medium Setting

(mantap sedang)SS = Slow Setting

(lambat mantap)C = Jenis kationik

(bermuatan listrik positif)h = harder, menggunakan aspal

keras yang lebih kerass = safter, aspal keras yang lebih

lunakHF = High Float

Aspal anionik yang memiliki kemampuan mengambang lebih tinggi


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

2) Aspal Batu (Rock Asphalt)

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

c. Aspal Modifikasi

Aspal modifikasi dibuat dengan mencampur aspal keras dengan suatu bahan tambah. Polymer adalah jenis bahan tambah yang banyak digunakan saat ini, sehingga aspal modifikasi sering disebut juga sebagai aspal polymer. Antara lain berdasarkan sifatnya, ada dua jenis bahan polymer yang biasanya digunakan untuk tujuan ini, yaitu polymer elastomer dan polymer plastomer.

1) Aspal polymer elastomer

SBS (Styrene Butadine Styrene), SBR (Styrene Butadine Rubber), SIS (Styrene Isoprene Styrene) dan karet adalah jenis-jenis polymer elastomer yang biasanya digunakan sebagai bahan pencampur aspal keras. Penambahan polymer jenis ini maksudkan untuk memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal, antara lain penetrasi, kekentalan, titik lembek dan elastisitas aspal keras. Campuran beraspal yang dibuat dengan aspal polymer elastomer akan memiliki tingkat elastisitas yang lebih tinggi dari campuran beraspal yang dibuat dengan aspal keras. Persentase penambahan bahan tambah (additive) pada pembuatan aspal polymer harus ditentukan berdasarkan pengujian laboratorium karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu memang dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebihan justru akan memberikan pengaruh yang negatif.

2) Aspal polymer plastomer

Sepeti halnya dengan aspal polymer elastomer, penambahan bahan polymer plastomer pada aspal keras juga dimaksdukan untuk meningkatkan sifat rheologi, baik pada aspal keras dan sifat fisik campuran beraspal. Jenis polymer plastomer yang telah banyak digunakan antara lain adalah EVA (Ethylene Vinyl Acetate), polypropilene dan polyethilene. Persentase penambahan polymer ini ke dalam aspal keras juga harus ditentukan berdasarkan pengujian laboratorium karena sampai dengan batas tertentu penambahan ini



dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebihan justru akan memberikan pengaruh yang negatif.

2. Sifat Aspal

a. Sifat-sifat Kimia

Susunan struktur internal aspal ditentukan oleh susunan kimia molekul-molekul yang terdapat dalam aspal tersebut. Susunan molekul aspal sangat kompleks dan didominasi (90 – 95% dari berat aspal) oleh unsur karbon dan hidrogen, sehingga senyawa aspal sering kali disebut senyawa hidrokarbon. Sisanya (5 – 10%) adalah dua jenis atau yaitu heteroatom dan logam.

Analisa kimia yang dilakukan biasanya hanya dapat memisahkan molekul aspal ke dalam dua grup, yaitu aspalten dan malten.

1) Aspalten

Aspalten adalah unsur kimia yang padat yang tidak larut dalam n-penten, berwarna coklat sampai hitam yang mengandung karbon dan hidrogen dengan perbandingan 1 : 1.

Peningkatan kandungan aspalten dalam aspal akan menghasilkan aspal yang lebih keras dengan nilai penetrasi yang rendah, titik lembek yang tinggi dan tingkat kekentalan aspal yang tinggi.

2) Malten

Malten adalah unsur kimia lainnya yang terdapat di dalam aspal selain aspalten.

a) Resin

Resin secara dominan terdiri dari hidrogen dan karbon, dan sedikit mengandung oksigen, sulfur dan nitrogen.

Di dalam aspal, resin berperan sebagai zat pendispersi aspalten. Sifat aspal, SOL (larutan), GEL (jelli), sangat ditentukan oleh proporsi kandungan resin terhadap aspalten yang terdapat di dalam aspal tersebut.

b) Aromatik

Aromatik adalah unsur pelarut aspalten yang paling dominan di dalam aspal, berbentuk cairan kental yang berwarna coklat tua dan kandungannya di dalam aspal berkisar antara 40 – 60% terhadap berat aspal.

c) Saturated

Saturated adalah bagian dari molekul malten yang berupa minyak kental yang berwarna putih atau kekuning-kuningan dan bersifat non-polar.

Saturated terdiri dari parafin (wax) dan non-parafin, kandungannya di dalam aspal berkisar antara 5% - 20% terhadap berat aspal.



b. Sifat Fisik Aspal

Sifat-sifat fisik aspal sangat mempengaruhi perencanaan, produksi dan kualitas campuran beraspal antara lain adalah durabilitas, adhesi dan kohesi, kepekaan terhadap temperatur, pengerasan dan penuaan.

1) Durabilitas

Kinerja aspal sangat dipengaruhi oleh sifat aspal tersebut setelah digunakan sebagai bahan pengikat dalam campuran beraspal dan dihampar di lapangan.

Sifat aspal akan berubah secara signifikan akibat oksidasi dan pengelupasan yang terjadi, baik pada saat pencampuran, pengangkutan dan penghamparan campuran beraspal di lapangan.

Perubahan sifat fisik ini akan menyebabkan aspal menjadi berdaktilitas rendah atau dengan kata lain aspal telah mengalami penuaan.

Kemampuan aspal untuk menghambat laju penuaan disebut durabilitas aspal.

Pengujian kuantitatif yang biasanya dilakukan untuk mengetahui durabilitas aspal adalah pengujian penetrasi, titik lembek, kehilangan berat dan daktilitas.

Sifat aspal terutama viskositas dan penetrasi akan berubah bila aspal tersebut mengalami pemanasan ataupun penuaan dan aspal dengan durabilitas yang baik hanya sedikit mengalami perubahan.

2) Adhesi dan Kohesi

Adhesi adalah kemampuan partikel aspal untuk melekat satu sama lainnya dan kohesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat. Sifat adhesi dan kohesi aspal sangat penting diketahui dalam pembuatan campuran beraspal karena sifat ini sangat mempengaruhi kinerja dan durabilitas campuran.

Uji daktilitas aspal adalah suatu uji kualitatif yang secara tidak langsung dapat digunakan untuk mengetahui tingkat adhesifnes atau daktilitas aspal keras.

Aspal keras dengan nilai daktilitas rendah adalah aspal yang memiliki daya adhesi yang kurang baik dibandingkan dengan aspal yang memiliki daktilitas yang tinggi.

Uji penyelimutan aspal terhadap agregat merupakan uji kuantitatif lainnya yang digunakan untuk mengetahui daya lekat (kohesi) aspal terhadap agregat.

Pada pengujian ini, agregat yang telah diselimuti oleh aspal direndam dalam air dan dibiarkan selama 24 jam dengan atau tanpa pengadukan.

Akibat air atau kombinasi air dengan gaya mekanik yang diberikan, aspal yang menyelimuti permukaan agregat akan terkelupas kembali.

Aspal dengan daya kohesi yang kuat akan melekat erat pada permukaan agregat, oleh sebab itu pengelupasan yang terjadi sebagai akibat dari pengaruh air atau kombinasi air dengan gaya mekanik sangat kecil atau bahkan tidak terjadi sama sekali.



3) Kepekaan aspal terhadap temperatur

Seluruh aspal bersifat termoplastik, yaitu menjadi lebih keras bila temperatur menurun dan melunak bila temperatur naik. Kepekaan aspal untuk berubah sifat akibat perubahan temperatur ini dikenal sebagai kepekaan aspal terhadap temperatur, dan sifat ini dinyatakan sebagai indeks penetrasi aspal (IP).

Aspal dengan nilai IP yang tinggi akan memiliki kepekaan yang rendah terhadap perubahan temperatur, sehingga campuran beraspal yang dibuat dari aspal dengan nilai IP yang tinggi akan memiliki rentang temperatur pencampuran dan pemadatan yang lebih lebar bila dibandingkan dengan campuran yang dibuat dari aspal dengan nilai IP yang rendah.

Aspal dengan IP yang tinggi akan menghasilkan campuran beraspal yang memiliki modulus kekakuan dan ketahanan terhadap deformasi yang tinggi.

4) Pengerasan dan penuaan

Penuaan aspal adalah suatu parameter yang baik untuk mengetahui durabilitas campuran beraspal.

Penuaan aspal ini disebabkan oleh dua faktor utama yaitu penguapan fraksi minyak ringan yang terkandung dalam aspal dan oksidasi.

Kedua macam proses penuaan ini menyebabkan terjadinya pengerasan pada aspal dan selanjutnya akan meningkatkan kekakuan campuran beraspal sehingga akan mempengaruhi kualitas campuran beraspal tersebut.

Peningkatan kekakuan ini akan meningkatkan ketahanan campuran beraspal terhadap deforemasi permanen dan kemampuan untuk menyebarkan beban yang diterima. Tetapi dilain pihak akan menyebabkan campuran beraspal menjadi lebih getas sehingga akan cepat retak dan akan menurunkan ketahanannya terhadap beban berulang.

3. Hubungan antara Sifat Fisik Aspal dengan Campuran Aspal Panas

Selain sifat agregat dan komposisi campuran, kinerja perkerasan sangat dipengaruhi oleh sifat fisik dan sifat kimia aspal.

Aspal adalah material yang bersifat viskoelastis, yang berarti bahwa sifat aspal selalu berubah tergantung pada temperatur selama proses pencampuran dan pemadatan.

a. Pengaruh sifat aspal pada pencampuran dan pengangkutan

Selama pencampuran aspal harus cukup encer untuk menyelimuti agregat dengan cepat dan menyeluruh (biasanya dalam waktu 30 detik). Masa pencampuran yang lama dengan tujuan untuk mendapatkan homogenitas campuran, justru akan merubah sifat dan merusak aspal.

Untuk proses pencampuran yang baik, aspal harus dipanaskan pada temperatur tertentu agar penyebaran dan penyelimutan aspal pada agregat berlangsung secepat mungkin.



Tetapi temperatur pemanasan aspal yang terlalu tinggi juga tidak baik karena dapat menyebabkan tingginya oksidasi yang terjadi dan pada akhirnya akan menurunkan kualitas campuran.

Temperatur yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan aspal akan mengalir kembali keluar dari dalam agregat, baik pada saat pengangkutan maupun selama waktu tunggu sebelum campuran tersebut dihamparkan.

b. Pengaruh sifat aspal pada masa penghamparan dan pemadatan

Pada saat campuran beraspal dimuat ke atas mesin penggelar (paver) dan selama masa operasional penggelaran, temperatur akan menurun dengan agak cepat.

Hal ini disebabkan karena pengaruh kecepatan angin dan ketebalan penggelaran lapisan.

c. Pengaruh sifat aspal pada masa pelayanan

Setelah pencampuran, penggelaran dan pemadatan, kinerja perkerasan pada masa pelayanan harus dipertimbangkan juga.

Kondisi kritis dari kinerja perkerasan biasanya terjadi pada temperatur di atas 50o C atau pada temperatur rendah (di bawah 50o C).

Pada temperatur tinggi masalah yang sering terjadi adalah deformasi plastis dan jembul dan naiknya aspal ke permukaan perkerasan campuran beraspal.

2.3.4. FILLER

Mineral pengisi (filler) di dalam campuran aspal panas, bukan hanya mengisi celah/ rongga diantara agregat, tapi juga untuk meningkatkan kestabilan dari aspal dan apabila dicampur dalam jumlah yang tepat dapat mengurangi kekakuan campuran aspal panas dalam cuaca dingin.

Akan tetapi kelebihan atau kekurangan sedikit saja dari mineral pengisi ini akan menyebabkan campuran terlalu kering atau terlalu basah.

Untuk menentukan perbandingan yang tepat dari komposisi filler dalam campuran beraspal, memerlukan penelitian laboratorium yang tepat sebelum menentukan komposisi campuran tersebut.

Pada pelaksanaan pencampuran, jenis dan jumlah mineral pengisi atau debu yang digunakan harus dikontrol dengan seksama.

1. Jenis Filler

a. Mineral filler dibuat dari batu kapur, batu igneous, dan sejenisnya yang diproses dengan menghancurkan sampai menjadi partikel yang sangat halus.

b. Mineral filler dapat juga dengan menggunakan semen portland atau kapur mati, tapi jenis ini jarang dipakai.

c. Mineral filler dapat juga berasal dari daur ulang, yaitu debu halus yang terbawa asap buang dan tertampung dalam pengumpul debu sekunder (baghouse/ fabric filter).



Partikel debu halus ini dialirkan ke dasar pengumpul debu dan disalurkan ke dalam hopper dari filler dan dapat dipakai sebagai material pengisi.

2. Sifat Filler

a. Ukuran partikel filler

Filler yang lebih halus memiliki kemampuan yang lebih baik dalam meningkatkan kualitas campuran beraspal.

Filler yang efektif adalah serbuk halus dari material filler yang dapat lolos melalui ayakan 0,074 mm (atau saringan no. 200) paling sedikit 90% dari berat.

b. Kandungan air

Filler harus selalu dalam kondisi kering dan efektif digunakan bila kandungan air dalam filler 0,2% - 0,5% (dari berat yang lolos saringan).

Namun filler dengan kandungan air tidak lebih dari 1% masih dapat dipakai.

c. Sifat fisik

Sifat fisik filler adalah dalam keadaan kering mempunyai sifat seperti air, dapat mengalir melalui lobang meskipun sangat kecil. Tapi filler basah dapat menjadi padat dan sangat sulit untuk dapat diurai lagi.

Penanganan dalam penyimpanan dan pengangkutan harus hati-hati agar selalu dijaga dalam keadaan kering, karena akan mendapat kesulitan bila filler menjadi basah.

Dalam campuran, filler ini dapat meningkatkan kelenturan, mengurangi kepekaan terhadap temperatur dan meningkatkan kekuatan, sehingga meningkatkan ketahanan terhadap keausan.

2.4. BAHAN BAKAR DAN PELUMAS

2.4.1. UMUM

Bahan bakar yang dipakai pada mesin penggelar aspal ini harus memiliki persyaratan antara lain mempunyai nilai pembakaran yang tinggi untuk menjaga kualitas pembakaran sehingga pemakaian bahan menjadi lebih hemat, dan harus menghasilkan gas buang yang bersih sehingga tidak menimbulkan banyak polusi.

Bahan pelumas dibutuhkan untuk melumasi bagian/ komponen mesin yang bergerak dan harus memiliki sifat-sifat yang khusus tahan terhadap perubahan temperatur dan tekanan yang tinggi.



2.4.2. BAHAN BAKAR

Untuk menjaga agar kinerja mesin penghampar aspal yang tinggi dengan pemakaian bahan bakar yang hemat, maka sistem bahan bakar pada mesin harus dapat melayani operasional mesin dengan optimal.

Dalam hal ini beberapa persyaratan harus dapat dipenuhi, antara lain :

● Tangki bahan bakar harus selalu terisi selama pengoperasian mesin.

● Pompa bahan bakar harus mempunyai kapasitas yang sesuai.

● Pengabut harus mampu menyemprotkan bahan bakar dengan halus.

● Saringan bahan bakar memiliki daya saring yang kuat.

Untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna dituntut bahan bakar yang bersih dari kontaminasi air dan debu (kotoran).

Dalam mempertahankan kondisi bahan bakar yang bersih tersebut, perlu diperhatikan dalam penanganan bahan bakar tersebut, antara lain :

1. Penyimpanan

a. Bahan bakar yang baru diterima dari mobil tangki dtampung dalam tangki (tangki penyimpanan) dan biarkan selama kurang lebih 12 jam untuk mengendapkan kotoran dan air yang terkandung didalamnya.

b. Posisi tangki sebaiknya dibuat miring sekitar 3o dan dipasang keran pembuang kotoran/ air pada bagian terendah dari tangki tersebut.

c. Setiap pagi sebelum mulai bekerja, buang kotoran dan air dari tangki melalui keran pembuang.

2. Pengisian

a. Pengisian bahan bakar ke dalam tangki dilakukan setelah selesai operasi.

b. Pada waktu pengisian hindarkan bahan bakar dari tercampur kotoran dan air, serta jauhkan sumber api yang dapat membahayakan.

3. Penggantian Filter

a. Penggantian filter bahan bakar dilakukan sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.

b. Pemasangan filter bahan bakar dilakukan oleh mekanik dengan memperhatikan teknik pemasangannya secara benar.

c. Jangan pernah memakai filter yang dicuci/ dibersihkan, kemudian dipasang kembali.

2.4.3. PELUMAS

Para produsen minyak pelumas terus mengembangkan jenis minyak pelumas untuk dapat dipakai pada berbagai kondisi kerja yang optimal dengan meningkatkan beberapa sifat minyak pelumas tersebut.



Pada mesin pencampur aspal minyak pelumas dipakai pada gigi reduksi dari motor listrik.

1. Jenis Minyak Pelumas

Minyak pelumas yang biasa dibutuhkan dalam pengoperasian peralatan termasuk mesin pencampur aspal adalah :

a) Minyak pelumas engine (Engine Oil)

Pada mesin pencampur aspal, jenis minyak pelumas engine ini diperlukan pada mesin pembangkit listrik (generator set).

Jenis minyak engine harus memiliki sifat antara lain :

- tidak terbakar pada suhu tinggi

- mampu menahan tekanan tinggi

- menjamin terjadinya pembakaran yang bersih sehingga menghaluskan suara engine

- mencegah terjadinya kerak/ jelaga

- irit penggunaannya/ tidak boros

Klasifikasi minyak pelumas engine dinyatakan dengan API service, misalnya API service CC, CD, CG atau CH.

b) Minyak pelumas transmisi

Untuk keperluan sistem transmisi atau gigi reduksi diperlukan jenis minyak pelumas yang bermutu baik dan biasanya untuk setiap mesin, pihak pabrik pembuat telah memberikan rekomendasi jenis pelumas yang dianjurkan untuk dipakai.

Seperti pada gear box dari gigi reduksi setiap motor listrik, harus menggunakan minyak pelumas sesuai yang direkomendasikan pabrik, dan yang perlu diperhatikan oleh operator adalah :

● Pemeriksaan harian terhadap jumlah dan kondisi minyak transmisi.

● Melakukan penambahan bila diperlukan.

2. Grease/ Gemuk

Gemuk digunakan untuk mencegah keausan akibat beban puntir dan meredam gesekan yang terjadi selama pergerakan atau perputaran komponen yang berputar/ bergerak.

Tugas operator berkaitan dengan penggunaan gemuk ini adalah :

● Haluskan penggemukkan pada titik-titik yang telah ditentukan dengan waktu dan jumlah sesuai ketentuan/ petunjuk.

● Untuk komponen tertentu, misalnya roller dari drum pada dryer, gunakan gemuk khusus yang tahan panas.

● Periksa titik penggemukan (nipel), dalam keadaan baik.

● Bersihkan segera gemuk lama yang keluar karena terdorong oleh gemuk yang baru dimasukkan pada saat penggemukan.



Demikian juga gemuk yang tersisa pada nipel harus segera dibersihkan.

2.5. PENGETAHUAN MUTU HASIL PRODUKSI

2.5.1. UMUM

Perkerasan aspal harus dibangun dalam bentuk/ konstruksi yang mempunyai ketebalan yang cukup untuk menahan beban dan keseimbangan dinamis pada semua lapisan, dari permukaan jalan sampai sub-base, sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

Sesuai dengan formula campuran yang bermutu tinggi yang diproduksi dalam mesin pencampur aspal, maka kualitas, ukuran partikel, dan jumlah material harus ditentukan dengan hati-hati melalui penelitian laboratorium yang tepat.

2.5.2. KUALITAS CAMPURAN

1. Sifat Campuran yang baik

Campuran beraspal yang baik mempunyai sifat-sifat diantaranya :

a. Stability atau stabil yaitu sifat campuran yang tahan terhadap perubahan akibat tekanan beban lalu lintas.

b. Durability atau daya tahan yaitu sifat campuran yang tahan terhadap kerusakan akibat perubahan cuaca dan lalu lintas.

c. Skid Resistance atau tahan terhadap slip yaitu sifat campuran yang memberikan ketahanan terhadap slip dari roda sehingga menjamin keamanan lalu lintas.

d. Workability atau kemudahan pengerjaan yaitu campuran yang memiliki sifat mudah untuk pengerjaan penghamparannya dan pemadatannya.

2. Pengaruh Temperatur

Untuk dapat menyelimuti semua agregat dengan aspal dengan baik, aspal dan agregat harus dipanaskan pada temperatur yang ditetapkan dimana agregat harus betul-betul kering dan pencampuran berlangsung cepat.

Filler juga biasanya dipanaskan dengan panas dari agregat pada saat keduanya dimasukkan ke dalam mixer dan dilakukan dry mixing (pencampuran kering).

Kondisi ini sangat penting untuk menjaga temperatur secara tepat dan merupakan kegiatan kunci dari produksi campuran beraspal.

Temperatur aspal harus dijaga pada temperatur yang tepat, biasanya diantara 145o C – 165o C.

Perbedaan temperatur aspal dan agregat tidak melebihi 14o C.

Bila agregat tidak dipanaskan dengan tepat dan pengeringan kurang sempurna, maka agregat tidak dapat diselimuti dengan sempurna oleh aspal dan penyelimutan aspal dapat terjadi lambat.



3. Pengawasan Kualitas

a. Temperatur

Pengawasan temperatur sangat ditekankan dalam semua phase dari produksi campuran aspal panas.

Kegiatan ini merupakan faktor utama dalam pengawasan kualitas produksi untuk mengontrol temperatur produksi campuran aspal panas, dapat dilakukan dengan menggunakan termometer yang tepat.

Adakalanya pengamatan dilakukan secara visual (terutama bagi teknisi/ operator yang berpengalaman) yang dapat menentukan temperatur campuran tidak pada temperatur yang tepat.

b. Segregasi

Kualitas campuran yang baik juga ditandai dengan tidak terjadinya segregasi yang berlebihan pada saat dituangkan ke dalam dump truck.

Perlu dicermati kemungkinan terjadinya segregasi adalah akibat dari :

● Katup (gate) pengukuran dari mixer telalu tinggi di atas dump truck.

● Penuangan campuran ke dalam dump body yang terlalu lebar, menyebabkan material terlalu mengerucut dan segregat.

Pada kondisi ini, truck diusahakan bergerak maju-mundur selama pengisian.

● Katup (gate) tidak terbuka secara baik.

c. Pengawasan keseragaman campuran beraspal

Selama mesin pencampur aspal beroperasi, diperlukan peengambilan contoh untuk dievaluasi pada berbagai posisi selama siklus produksi.

Prosedur pengambilan contoh harus dilakukan oleh teknisi yang khusus yang berpengalaman.

2.5.3. PERENCANAAN CAMPURAN

1. Filosofi Dasar

Terdapat filosofi dasar yang berbeda dalam membuat rancangan campuran antara Asphalt Concrete (AC) dan hot Rolled Sheet (HRS), sebagai berikut:

Rancangan Campuran Asphaltic Concrete

Kadar aspal optimum adalah suatu kadar aspal yang menghasilkan :

Nilai stabilitas campuran minimal 750 kg.



Marshall kuosien antara 1,8 5 Ku/mm

Air voids antara 3% - 6% dari volume campuran.

Rancangan Campuran Hot Rolled Sheet

Folosofi dasar dari campuran Hot Rolled Sheet adalah campuran yang mengutamakan keawetan tinggi (durabilitas tinggi) tidak cepat teroksidasi. Keawetan diperoleh dari selimut aspal (film thickness) yang tebal. Ini hanya mungkin diperoleh dengan membuat gradasi menjadi gradasi terbuka (open graded) atau gradasi senjang (gap graded) dengan resiko stabilitas rendah.

Oleh sebab itu, dalam pembuatan rancangan campuran bergradasi senjang adalah menentukan lebih dulu kadar aspalnya, kemudian dicari gradasi yang sesuai dengan persyaratan spesifikasi. Berarti yang divariasikan adalah gradasinya.

Dalam pembelajaran ini banyak ditampilkan rancangan campuran Aphaltic Concrete dan harus dipahami bahwa diantara tampilan contoh hasil pemeriksaan yang satu dengan yang lain tidak berasal dari sumber yang sama. Mata rantai ini terputus karena sulit untuk mendapatkan suatu contoh hasil pemeriksaan yang berawal dari material yang harusnya berakhir pada hasil pekerjaan menggunakan material yang sama. Namun demikian tidak akan mengurangi sustansi dan metode pemeriksaan yang digunakan dalam pembelajaran ini.

2. Tujuan Perencanaan Campuran

Perencanaan campuran perkerasan aspal, seperti rencana bahan teknik lainnya, pada umumnya merupakan soal dalam pemilihan dan perbandingan material untuk mendapatkan sifat-sifat yang diharapkan pada hasil akhir.

Tujuan Umum dari rencana campuran perkerasan aspal adalah menetapkan satu penggabungan gradasi agregat yang ekonomis (dalam batas spesifikasi proyek) dan bitumen yang akan menghasilkan campuran dengan :

a. Bitumen yang cukup untuk menjamin keawetan perkerasan.

b. Stabilitas yang memadai sehingga memenuhi kebutuhan lalu lintas tanpa distorsi atau terjadi pemindahan.

c. Rongga yang memadai di dalam total campuran padat sehingga masih memungkinkan adanya sedikit tambahan pemadatan akibat beban lalu lintas tanpa flushing, bleeding/kelebihan aspal, dan hilangnya stabilitas, namun cukup rendah untuk mencegah masuknya udara dan kelembaban yang berbahaya.

d. Cukup mudah dikerjakan untuk dapat melaksanakan penghamparan campuran secara efisien tanpa mengalami segregasi.

e. Dapat menghasilkan campuran yang menghasilkan lapis perkerasan yang sesuai dengan persyaratan dalam pemilihan lapis perkerasan pada tahap perencanaan.

f. Batas atas pada stabilitas campuran untuk mengurangi terjadinya retak.



g. Batas atas dan bawah pada Marshall kuosien untuk menjamin fleksibilitas dan membatasi deformasi dari campuran akibat lalu lintas.

h. Maksimum ketebalan film aspal yang mungkin untuk mengurangi kecepatan oksidasi bitumen dan meningkatkan durabilitas.

Namun demikian mungkin perubahan yang paling penting adalah penekanan yang lebih besar diberikan pada kriteria (1) sampai dengan (5) dalam metode rencana tradisional :

“BITUMEN YANG CUKUP UNTUK MENJAMIN PERKERASAN YANG AWET (dan tahan terhadap kelelahan)”.

Hal ini dicapai dengan mengambil satu nilai bitumen efektif yang tetap dan relatif tinggi, sebagai langkah pertama di dalam proses rencana campuran gradasi menerus yang relatif sempit seperti yang digunakan untuk aspal beton konvensional.

Kadar bitumen efektif adalah kadar bitumen total dikurangi bitumen yang diserap oleh agregat-agregat.

3. KARAKTERISTIK CAMPURAN

Karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh campuran aspal beton campuran panas adalah :

Stabilitas

Durabilitas

Flesibilitas

Tahanan geser (skid resistance)

Kemudahan pekerjaan (workability)

Ketahanan kelelahan (fatique resistance)

Kedap air

(1) Stabilitas

Stabilitas lapisan perkerasan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur ataupun bleeding.

Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban kendaraan yang akan memakai jalan tersebut. Jalan dengan volume lalu lintas tinggi dan sebagian besar merupakan kendaraan berat menuntut stabiiltas yang lebih besar dibandingkan dengan jalan dengan volume lalu lintas yang hanya terdiri dari kendaraan penumpang saja.


Campuran aspal yang telah dipadatkan

Campuran dengan aspal dipindahkan

Volume aspal yang dipadatkan

VIM

ASPAL

AGREGAT

VMA

VMA

AGREGAT

VIM


Kestabilan yang terlalu tinggi menyebabkan lapisan itu menjadi kaku dan cepat mengalami retak, disamping itu karena volume antar agregat kurang, mengakibatkan kadar aspal yang dibutuhkanpun rendah. Hal ini menghasilkan film aspal tipis dan mengakibatkan ikatan aspal mudah lepas sehingga durabilitasnya rendah.

Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan mengusahakan penggunaan :

1) agregat dengan gradasi yang rapat (dense graded)

2) agregat dengan permukaan yang kasar

3) agregat berbentuk kubus

4) aspal dengan penetrasi rendah

5) aspal dalam jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir

Agregat bergradasi baik, bergradasi rapat memberikan rongga antar butiran agregat (voids in mineral agregat = VMA) yang kecil. Keadaan ini menghasilkan stabilitas yang tinggi, tetapi membutuhkan kadar aspal yang rendah untuk mengikat agregat.

VMA yang kecil mengakibatkan aspal yang dapat menyelimuti agregat terbatas dan menghasilkan film aspal yang tipis. Film aspal yang tipis mudah lepas yang mengakibatkan lapis tidak lagi kedap air, oksidasi mudah terjadi, dan lapis perkerasan menjadi rusak. Pemakaian aspal yang banyak mengakibatkan aspal tidak lagi dapat menyelimuti agregat dengan baik (karena VMA kecil) dan juga menghasilkan rongga antar campuran (voids in mix = VIM) yang kecil. Adanya beban lalu lintas yang menambah pemadatan lapisan mengakibatkan lapisan aspal meleleh keluar yang dinamakan bleeding.

Gambar 1 : Ilustrasi VIM dan VMA

(Aspal yang terabsorbsi tidak tergambar)



b. Durabilitas (keawetan/daya tahan)

Durabilitas diperlukan pada lapisan permukaan sehingga lapisan dapat mampu menahan keausan akibat pengaruh cuaca, air dan perubahan suhu ataupun keausan akibat gesekan kendaraan.

Faktor yang mempengaruhi durabilitas lapis aspal beton adalah :

1) Film aspal atau selimut aspal, film aspal yang tebal dapat menghasilkan lapis aspal beton yang berdurabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadinya bleeding menjadi tinggi.

2) VIM kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk ke dalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh/getas.

3) VMA besar, sehingga film aspal dapat dibuat tebal. Jika VMA dan VIM kecil serta kadar aspal tinggi kemungkinan terjadinya bleeding besar. Untuk mencapai VMA yang besar ini dipergunakan agregat bergradasi senjang.

c. Fleksibilitas (kelenturan)

Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume.

Fleksibiltas yang tinggi dapat diperoleh dengan:

1) Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang besar.

2) Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrasi yang tinggi)

3) Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil.

d. Skid resistance (tahanan geser/kekesatan)

Tahanan geser adalah kekesatan yang diberikan oleh perkerasan sehingga kendaraan tidak mengalami slip baik di waktu hujan atau basah maupun di waktu kering. Kekesatan dinyatakan dengan koeffisien gesek antar permukaan jalan dan ban kendaraan.

Tahanan geser tinggi jika :

1) Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tak terjadi bleeding.

2) Penggunaan agregat dengan permukaan kasar.

3) Penggunaan agregat berbentuk kubus.

4) Penggunaan agregat kasar yang cukup.



e. Ketahahan kelelahan (fatique resistance)

Ketahanan kelelahan adalah ketahanan dari lapis aspal beton dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur (ruting) dan retak.

Faktor yang mempengaruhi ketahanan terhadap kelelahan adalah :

1) VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan kelelahan yang lebih cepat.

2) VMA yang tinggi dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan menjadi fleksibel.

f. Kemudahan pelaksanaan (workability)

Yang dimaksud dengan kemudahan pelaksanaan adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar dan dipadatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diharapkan.

Faktor yang mempengaruhi kemudahan dalam pelaksanaan adalah :

1) Gradasi agregat. Agregat bergradasi baik lebih mudah dilaksanakan dari pada agregat bergradasi lain.

2) Temperatur campuran, yang ikut mempengaruhi kekerasan bahan pengikat yang bersifat termoplastis.

3) Kandungan bahan pengisi (filler) yang tinggi menyebabkan pelaksanaan lebih sukar.

g. Kedap Air

Agregat bergradasi baik atau bergradasi rapat memberikan rongga antar butiran agregat (VMA) yang kecil, juga tidak memberikan peluang untuk masuknya air di musim hujan. Hal ini disebabkan lapisan aspal telah menyelimuti agregat dan menutup sebagian besar rongga antara butiran.

4. PEMILIHAN DAN PENENTUAN SIFAT-SIFAT AGREGAT

a. Gradasi

Secara umum, akan dijumpai 3 jenis gradasi sebagaimana dilihat pada Gambar 2 berikut ini :


10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

Jum

lah

diat

as s

arin

gan

(%)

Sar

inga

nM

m

0.00

1

0.00

2

0.00

5

0.00

2

0.05

0.07

5

0.15

00.

180

0.25

00.

300

0.42

50.

600

0.85

0

1.18

1.70

2.00

2.36

4.75 9.5

12.5

19 25 37.5

50 75

N.2

00

N.1

00N

.80

N.6

0N

.50

N.4

0N

.30

N.2

0N

.16

N.1

2N

.10

N.8

N.4 1/4

3/8

in½

in

1/4

in

Jum

lah

dia

tas

sarin

gan

(%)


Gambar 2 : Ilustrasi jenis gradasi baik, seragam dan buruk

Kurva I, menggambarkan kurva dari material yang bargradasi baik (well graded) yaitu material yang pembagian ukuran butirannya beraturan, cekung ke atas dan tidak memperlihatkan ukuran yang hilang maupun berlebihan (tidak ada perubahan yang tajam).

Kurva II, menggambarkan kurva dari material yang bergradasi seragam (unifarmly-graded) yaitu material yang pembagian ukuran butirannya hampir sama dalam jumlah (persen) yang besar, sementara dilain pihak beberapa ukuran hanya dalam jumlah (persen) yang sangat kurang.

Kurva III, menggambarkan kurva dari material bergradasi buruk (poorly-graded) yaitu material yang pembagian ukuran butirannya tidak beraturan, yang dalam ukuran-ukuran tertentu jumlahnya (persen) berlebihan dan pada ukuran-ukuran yang lain jumlahnya sangat berkurang.

b. Berat Jenis

Prosedur rencana mensyaratkan bahwa berat jenis campuran agregat dan absorpsi bitumen harus ditentukan. Absorpsi air pada agregat, pasir dan abu batu, dipakai untuk membuat suatu perkiraan pendahuluan dari absorpsi bitumen pada campuran agregat.

Angka-angka absorpsi air dan berat jenis harus ditentukan dengan menggunakan AASHTO T 84 – 77 dan T 85 – 77. Hasilya harus dimasukkan dan dihitung pada suatu formulir standar (Tabel 1).



Adalah penting sekali bahwa paling tidak dua penentuan dibuat dan diambil rata-ratanya. Jika hasilnya tidak konsisten maka pengujian harus diulang.

Berat jenis agregat halus mungkin sulit untuk ditentukan secara tepat.

Jika terdapat keragu-raguan mengenai hasil yang diperoleh, maka pengujian harus diulang oleh suatu laboratorium independen.

Di Indonesia, agregat atau pasir dengan absorpsi air rata-rata sekitar 2,5% atau lebih, adalah biasa dan kadang-kadang harus digunakan.

Campuran yang menggunakan agregat dengan absorpsi tinggi memerlukan lebih banyak bitumen dan oleh sebab itu harganya mahal. Jika ditemui agregat dengan absorpsi tinggi, harus dipertimbangkan sumber agregat lain yang kurang absorpsinya.

c. Ketahanan Terhadap Keausan

Agregat-agregat yang ada pada konstruksi jalan, lambat laun akan aus atau hancur oleh lalu lintas kendaraan yang melewatinya selama masa pelayanan jalan. Diperlukan pemeriksanaan ketahanan agregat kehancuran atau keausan, sehingga dengan demikian dapat ditentukan umur pelayanan jalan (service live) yang diinginkan untuk jalan tersebut.

Hasil pemeriksaan menggunakan AASHTO T 96 – 77 dan hasilnya dinyatakan dalam persen. Semakin kecil persen pengausan, semakin panjang umur pelayanan dari agregat.

Spesifikasi mensyaratkan persen pengausan tidak boleh lebih besar dari 40%.


X 100%

X 100%


AGREGAT KASAR : Agregat Kasar ¾”

No. CONTOH I II

Berat Contoh Kering Oven A 864.35 971.13

Berat Contoh Kering Permukaan B 880.23 991.26

Berat Contoh Dalam Air C 554.40 623.27

Berat Jenis Bulk (Atas Dasar Kering Oven) A

B – C

2.652 2.639

Rata-rata : 2.646

Berat Jenis Bulk (Atas Dasar Permukaan) B

B – C

2.701 2.694

Rata-rata : 2.698

Berat Jenis Semu A

A – C

2.789 2.792

Rata-rata : 2.791

Penyerapan Air B – A

A

1.848 2.073

Rata-rata : 1.961

AGREGAT HALUS : Abu Batu

No. CONTOH I II

Berat Contoh Kering Oven A 490.2 490.2

Berat Botol + Air Sampai Batas Kalibrasi B 666.8 643.9

Berat Contoh + Botol + Air Sampai Batas

Kalibrasi

C 979.9 957.04

Berat Jenis Bulk (Atas Dasar Kering Oven) A

B + 500 – C

2.623 2.623

Rata-rata : 2.623

Berat Jenis Bulk (Atas Dasar Kering Permukaan

Jenuh)

500

B + 500 – C

2.675 2.676

Rata-rata : 2.676

Berat Jenis Semu A

B + A – C

2.768 2.769

Rata-rata : 2.769

Penyerapan Air 500 – A

A

2.00 2.00

Rata-rata : 2.00

Tabel 1 : Contoh Formulir Hasi Pengujian Berat Jenis dan Absorpsi


Sesudah

X 100%


SARINGAN GRADASI PEMERIKSAAN

LOLOS TERTAHAN Grading A Grading B Grading C

76,2 mm (3”) 63,5 mm (2½ “)

63,5 mm (2½ “) 50,8 mm (2”)

50,8 mm (2”) 37,5 mm (1 ½ “)

37,5 mm (1 ½ “) 25,4 mm (1”) 1250

25,4 mm (1”) 19,0 mm (3/4”) 1250

19,0 mm (3/4”) 12,5 mm ( ½”) 1250 2500

12,5 mm (1 ½ “) 9,5 mm (3/8”) 1250 2500

9,5 mm (3/8”) 6,3 mm (1/4”) 2500

6,3 mm (1/4”) 4,75 mm (# 4) 2500

4,75 mm (# 4) 2,36 mm (# 8)

a. Jumlah Berat 5000 5000 5000

b. Berat Tertahan

Saringan No. 12 3839 3844 3826

Keausan a – b

a 23.22 23.12 23.48

Catatan : Jumlah ........ untuk gradasi = A, E, F, G = 12 buah

B = 10 buah

C = 8 buah

D = 6 buah

Tabel 2 : Contoh Formulir Hasil Pengujian Keausan


Tidak ren tan M ak in ren tan

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100SiO

%2


d. Kepekaan Agregat Terhadap Pengelupasan

Secara umum pengelupasan tidak merupakan suatu masalah pada campuran bitumen yang dirancang dengan benar, tetapi mungkin akan menjadi suatu masalah jika digunakan agregat atau pasir berkadar silika tinggi dalam campuran.

Quartzite, sandstone dan beberapa jenis granit rentan terhadap pengelupasan. Terdapatnya material-material ini, dan terutama pasir pantai yang mengandung kwarsa harus diperhatikan.

Kadar silika pada berbagai agregat dan relatif kerentanannya terhadap pengelupasan digambarkan dalam Gambar 3.

Kerentanan terhadap pengelupasan diuji dengan pengjuian AASHTO T165.

Jika stabilitas yang tersisa kurang dari 75%, agregat lain perlu dicari atau menggunakan suatu bahan tambahan anti pengelupasan untuk mengurangi kehilangan itu ke suatu tingkat yang dapat diterima.

Gambar 3 : Batas Persentasi kadar silika dalam agregat dan

pengaruhnya pada pengelupasan.

e. Bentuk Butir Agregat Kasar

Agregat-agregat yang dihasilkan di Indonesia cenderung mempunyai bentuk butir yang buruk. Sering terdapat suatu proporsi yag tinggi pada keping-keping yang panjang atau tipis dan rata (pipih).

Bentuk agregat yang buruk menghasilkan campuran-campuran yang lebih sulit dipadatkan. Karenanya bahan tersebut memerlukan lebih banyak bitumen untuk mencapai batas rongga udara yang dipersyaratkan.

Campuran-campuran tersebut juga akan sulit untuk dikerjakan.

Dalam kasus-kasus yang ekstrim pertimbangan harus diberikan untuk memodifikasi proses pemecahan batu untuk memperbaiki bentuk dari agregat-agregat hasil pemecahan.


Tidak Rentan Makin Rentan

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

2.5

3.2

3.9

4.6

7.88.1

AIR

VOID

S %

KEM

A

TEGAL

LOJI

KLU

NG

KUNG

G.G

ALUNGG

UNG

F. G

ALUNGG

UNG

S m ooth Rough Textured Volcanic


f. Bentuk dan Tekstur Butir Pasir

Bentuk partikel pasir harus diperhatikan. Adalah umum untuk campuran yang dihasilkan dari pasir berbentuk vesicular dan kasar memerlukan sampai satu persen lebih tinggi bitumen efektif dari pada pasir dengan gradasi yang sama tapi berbentuk bulat bagus. Gambar 4 memperlihatkan pengaruh bentuk dan tekstur partikel pasir pada sejumlah campuran yang serupa dengan menggunakan pasir Indonesia yang berlainan.

Gambar 4 : Pengaruh bentuk dan tekstur partikel pasir pada kadar ronggaudara dari campuran aspal(untuk kadar bitumen dan gradasi yang sama)


Bab II Lapis Permukaan Aspal 18082007

Documents

Transcript of Bab II Lapis Permukaan Aspal 18082007