BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Teknologi campuran beraspal hangat mulai berkembang di dunia, hal ini dikarenakan proses dalam teknologi ini mampu menekan emisi gas buang tanpa merusak dari karakteristik campuran beraspal. Indonesia sendiri mulai mencoba mengaplikasikan teknologi campuran hangat ini untuk mengurangi emisi gas buang pada sektor industri jalan khususnya jalan beraspal lentur. Teknologi campuran beraspal yang ramah lingkungan telah berkembang dengan seiringnya komitmen pada Protocol Kyoto untuk mengurangi gas buang. Beberapa teknologi yang telah dilakukan di Dunia maupun di Indonesia adalah teknologi campuran hangat dengan menggunakan zeolit (Afandi & Hadisi, 2012). Teknologi campuran beraspal hangat ini terus dikembangkan karena dapat mengurangi temperatur suhu pencampuran sebesar 30 °C dari standar temperatur campuran beraspal panas 145-165 ⁰C (Yongjoo, et al., 2012). Prinsip campuran hangat dengan bahan tambah ini berdasarkan kemampuan parafin yang dapat menambah nilai viskositas aspal
pada saat dicampurkan
sehingga seluruh permukaan agregat terselimuti oleh aspal pada temperatur ≥120 – 135 °C (Fazaeli, et al., 2012).
1.2. Rumusan Masalah Penggunaan fraksi minyak bumi sebagai bahan bakar pada Mesin Pencampur Aspal sangat banyak, sedangkan cadangan minyak bumi di dunia telah menipis. Hal tersebut bertolak belakang dengan keperluan dalam pembangunan teknologi perkerasan jalan khususnya
perkerasan jalan lentur, dimana
pembangunan jalan di Indonesia sedang mengalami pembangunan yang sangat signifikan. Temperatur pencampuran beraspal panas membutuhkan temperatur yang sekitar 145-160 ⁰C (Kementrian Pekerjaan Umum, 2010) dimana pemanasan 1
2 tersebut dapat dicapai sempurna oleh bahan bakar minyak tanpa adanya fluktuasi temperatur di mesin pencampur aspal. Beberapa alternatif penggunaan bahan bakar telah dilakukan dengan tingkat effisiensi yang sangat baik dari fraksi minyak bumi diantaranya adalah menggunakan bahan bakar batu bara, limbah minyak pelumas yang teresterifikasi dan limbah karet. Kendala yang muncul atas penggunaan alternatif bahan bakar tersebut adalah penurunan kualitas dari bahan perkerasan beraspal itu sendiri, dengan tercemarnya bahan perkerasan beraspal di mesin pencampur aspal dan temperatur pencampuran di mesin pencampur aspal tidak stabil. Oleh karena itu para peneliti berupaya untuk mengefisiensikan penggunaan bahan bakar dari fraksi minyak bumi pada mesin pencampur aspal dengan menurunkan temperatur pencampuran. Penjelasan di atas dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut: a.
Apakah bahan tambah berbasis parafin dapat menurunkan temperatur pencampuran dan pemadatan dibandingkan dengan campuran beraspal panas?
b.
Apakah bahan tambah berbasis parafin tidak mempengaruhi karakteristik campuran beraspal dengan sifat teknis yang setara dengan campuran beraspal panas?
c.
Berapa besar nilai kekuatan campuran beraspal yang ditambah bahan tambah berbasis parafin tersebut?
1.3. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: a. Mengetahui pengaruh penggunaan bahan tambah yang berbasis parafin terhadap perubahan temperatur pencampuran dan pemadatan b. Mengetahui pengaruh penambahan bahan tambah yang berbasis parafin terhadap karakteristik campuran beraspal hangat. c. Mengetahui penambahan optimum bahan tambah yang berbasis parafin pada aspal.
3 1.4. Batasan Masalah a.
Penelitian dibatasi pada pengujian marshal dan karakteristik uji marshal
b.
Agregat kasar, sedang dan halus yang digunakan diambil dari pengolahan agregat di subang.
c.
Bahan tambah yang berbasis parafin untuk aspal menggunakan produk dengan nama dagang LEADCAP® 64B.
d.
Aspal dengan pen 60/70 produk PT Pertamina.
e.
Menggunakan desain campuran beraspal beton lapis atas (AC-WC).
f.
Variasi penambahan kadar bahan tambah dari 0 – 3% b/b terhadap bitumen aspal.
g.
Variasi temperatur pencampuran 120-135 ⁰C dengan bahan tambah.
h.
Variasi temperatur pemadatan 90-120 ⁰C dengan bahan tambah.
i.
Uji laboratorium akan dilakukan di Laboratorium Aspal dan Agregat PUSJATAN Kementrian Pekerjaan Umum.
1.5. Manfaat Penelitian Diharapkan penelitian ini dapat memberikan manfaat untuk : a. Diharapkan bahan tambah yang berbasis parafin dapat menurunkan temperatur pencampuran dengan kualitas campuran beraspal yang memenuhi standar. b. Diharapkan bahan tambah yang berbasis parafin dapat menurunkan temperatur pemadatan dengan kualitas campuran beraspal yang memenuhi standar. c. Dapat mengurangi penggunaan bahan bakar dari fraksi minyak bumi di mesin pencampur aspal. d. Membantu menjaga keseimbangan lingkungan dengan mengurangi bahan bakar dari fraksi minyak bumi di mesin pencampur aspal.
4 1.6. Keaslian Penelitian a.
“Campuran Beraspal Hangat Untuk Perkerasan Jalan (Campuran Beraspal Hangat Dengan Zeolit Alam)” (Afandi, 2010). Zeolit alam yang diaktivasi dapat digunakan sebagai bahan tambah pada campuran beraspal hangat, dan dapat diaplikasikan pada temperatur pemadatan pada kisaran 120-130 ⁰C tanpa merubah dari karkateristik spesifikasi campuran beraspal.
b.
“Characterization of Warm Mix Asphalt (WMA) performance in different asphalt applications” (Rashwan, 2012). Zat tambah untuk campuran beraspal hangat berbasis parafin dan kimia mempunyai viskositas rendah pada 135 ⁰C; zat tambah pada campuran beraspal hangat dengan penggunaan polimer Styrene Butadiena Styrene (SBS), dapat menurunkan secara tajam nilai viskositasnya; efek antara polimer SBS dan rekristalisasi dari zat tambah berbasis parafin dapat menyebabkan kenaikan kekakuan aspal; aspal dengan penambahan zat tambah kimia dapat meningkatkan ketahanan terhadap rutting; aspal yang ditambah zat tambah berbasis parafin akan lebih kaku dari aspal asli/kontrol dan aspal dengan penambahan zat tambah kimia akan lebih tahan deformasi permanen; aspal dengan penambahan zat tambah berbasis parafin meningkatkan ketahanan penuaan aspal.
c. “Warm Mix Asphalt for Cold Weather Paving” (Kristjansdottir, 2006). Campuran beraspal hangat dapat mereduksi pemakaian energi, emisi dan viskositas pada temperatur pengerjaan; metode yang tepat untuk masa yang akan datang dalam perkerasan pada lingkungan bersalju/dingin; pilihan yang tepat untuk industri perkerasan di Iceland; metode penggunaan Sasobit® kedepannya akan digunakan di Iceland. d. “Warm Mix Asphalt Investigation” (Zaumanis, 2010). Produk zat tambah untuk pencampuran beraspal hangat Sasobit® dan Rediset® dapat menurunkan temperatur pemadatan sampai 125⁰C tanpa adanya perubahan yang signifikan pada kepadatan, kekakuan campuran atau ketahanan terhadap deformasi permanen.
5 e. “Evaluation of Potential Processes for Use in Warm Mix” (Hurley & Prowell, 2006). Produk potensial untuk zat tambah Aspha-min®, Sasobit®, dan Evotherm® dilakukan pengujian laboratorium dengan desain perancangan disesuaikan dengan lingkungan amerika serikat. Superpave hasil pemadat gyratory menunjukkan bahwa Aspha-min®, Sasobit®, dan Evotherm® dapat menurunkan kadar aspal optimum. Penambahan Asphamin®, Sasobit®, atau Evotherm® tidak mempengaruhi modulus resilient dari suatu campuran aspal juga tidak meningkatkan potensi rutting dari suatu campuran aspal yang diukur dengan Asphalt Pavement Analyzer. Potensi rutting memang meningkat dengan menurunnya pencampuran dan pemadatan suhu, yang mungkin berhubungan dengan penuaan penurunan bitumen aspal yang dihasilkan dari suhu yang lebih rendah. f. “Evaluation of Aspha-min® Zeolite for Use in Warm Mix Asphalt” (Hurley & Prowell, 2005). Sebuah proyek percontohan dibuat menggunakan Asphamin® zeolit di Orlando, Florida. Produksi campuran dan pemadatan temperatur hangat pada 35°F kurang dari yang digunakan untuk kontrol (sekitar 300°F temperatur pemadatan). Hasil uji laboratorium pada campuran lapangan bertepatan dengan studi laboratorium. Contoh uji cores diambil satu tahun setelah penempatan menunjukkan tidak ada bukti peningkatan kerusakan kelembaban dibandingkan dengan campuran kontrol. Secara keseluruhan, Aspha-min® zeolit merupakan zat tambah yang baik untuk mengurangi temperatur pencampuran dan pemadatan yang dapat mudah ditambahkan ke dalam campuran aspal panas. Penurunan pencampuran dan pemadatan suhu diharapkan dapat mengurangi biaya bahan bakar dan emisi. g. “Evaluation of the Performance of Warm Mix Asphalt in Washington State” (Bower & Wen, 2012). Campuran aspal hangat (WMA) merupakan teknologi yang relatif baru dan muncul untuk industri aspal. Ini menawarkan potensi konstruksi dan keuntungan lingkungan lebih umum pada campuran aspal panas (HMA). Namun, WMA harus melakukan setidaknya sama seperti HMA sebelum dapat digunakan menggantikan HMA. Studi ini mengevaluasi kinerja HMA dan WMA campuran yang diperoleh dari
6 berbagai lokasi penelitian di negara bagian Washington. Teknologi WMA berbeda diperiksa dalam empat proyek terpisah; teknologi ini mencakup Sasobit® dan tiga teknologi pembusaan air, Gencor® Machine Green Ultrafoam GX®, Aquablack ™ dan dengan injeksi air. Pengujian kinerja dilakukan pada core dan binder diekstraksi untuk mengevaluasi ketahanan HMA dan WMA sampel kelelahan dan retak termal, rutting dan kerentanan kelembaban. Selain itu, dibandingkan kinerja umur awal lapangan WMA dan HMA pada control perkerasannya. h. “High and Low Temperature Properties of FT-Parafin-Modified Bitumen” (Fazaeli, et al., 2012). Aspal dengan PG 58-22 dipilih sebagai dasar dan kemudian dimodifikasi dengan 1-4 persen berat FT-Parafin (Sasobit). Penelitian ini menunjukkan bahwa FT-parafin meningkatkan kinerja aspal pada suhu tinggi selain meningkatkan ketahanan campuran terhadap deformasi permanen. Pengaruh konten FT-parafin pada viskositas aspal dimodifikasi juga diselidiki dengan Brookfield Viscometer Aparatur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kandungan aditif menurunkan viskositas aspal dimodifikasi. Hal ini sebaliknya dapat mengurangi pencampuran dan pemadatan suhu campuran aspal. i. “Laboratory Evaluation of Performance of Warm Mix Asphalt in Washington State” (BOWER, 2011). Hasil tes laboratorium dan lapangan kinerja dibandingkan antara WMA dan kontrol HMA. Kekakuan dari HMA dan WMA keseluruhan ditemukan sebanding dengan hanya sedikit perbedaan untuk Sasobit® dan binder Ultrafoam GX® WMA. Untuk kelelahan ketahanan retak teknologi pembusaan air ditemukan sebanding dengan HMA sementara Sasobit® memiliki kelelahan ketahanan retak sedikit lebih buruk. Ketahanan retak termal dari HMA dan WMA sebanding untuk semua teknologi kecuali Aquablack® yang memiliki ketahanan retak termal sedikit lebih rendah. Teknologi pembusaan air memperlihatkan resistensi rutting lebih rendah dari tes bitumen aspal dibandingkan dengan HMA sementara Sasobit® menunjukkan kualitas yang sebanding.
