BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak diantara lapisan

Bab II Tinjauan Pustaka

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Tinjauan Umum Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak diantara lapisan tanah dasar dan roda kendaraan, yang berfungsi memberikan pelayanan kepada sarana transportasi, dan selama masa pelayanannya diharapkan tidak terjadi kerusakan yang berarti. Supaya perkerasan mempunyai daya dukung dan keawetan yang memadai, tetapi juga ekonomis, maka pekerjaan jalan dibuat berlapis-lapis. Lapisan paling atas disebut juga sebagai lapisan permukaan, merupakan lapisan yang memiliki mutu paling baik. Dibawahnya terdapat lapisan pondasi, yang diletakkan di atas tanah dasar yang telah dipadatkan. Material utama pembentuk lapisan perkerasan jalan adalah agregat, yaitu 90-95% dari berat campuran perkerasan. Daya dukung lapis perkerasan ditentukan dari sifat butir-butir agregat, dan gradasi agregatnya. Bahan pengikat seperti aspal dan semen dipergunaan sebagai bahan pegikat agregat agar terbentuk perkerasan kedap air. Perkerasan dengan mempergunakan aspal sebagai bahan pengikat disebut perkerasan lentur, dan perkerasan dengan mempergunakan semen sebagai bahan pengikat disebut perkerasan kaku. Lapisan perkerasan yang menggabungkan perkerasan lentur dan perkerasan kaku dinamakan perkerasan komposit.

II-1

http://digilib.mercubuana.ac.id/


2.2

Jenis Perkerasan

2.2.1

Struktur Perkerasan Perkerasan jalan adalah campuran agregat dan bahan ikat (binder) yang diletakkan di atas tanah dasar dengan pemadatan untuk melayani beban lalu lintas. 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. Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi tiga jenis konstruksi perkerasan, yaitu : 1. Konstruksi Perkerasan lentur (flexible pavement) Yaitu perkersan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Lapisan – lapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke dasar tanah. 2. Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement) Yaitu perkerasan yang menggunakan semen (Portland Cement) sebagai bahan pengikat. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas tanah dasar dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalulintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton. 3. Konstruksi Perkerasan komposit (composit pavement) Yaitu perkerasan kaku yang di kombinasikan dengan perkerasan lentur dapat berupa perkerasan lentur di atas perkerasan kaku, atau perkerasan kaku di atas

II-2



perkerasan lentur. Pada umumnya jenis perkerasan yang dipakai di indonesia adalah perkerasan lentur.

Gambar. 2.1 Struktur Perkerasan

(Sumber : https://dwikusumadpu.wordpress.com/2014/02/09/mengenal-konstruksi-lapisanaspal/)

1) Lapis Permukaan (Surface Course) Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, yang terdiri dari lapis aus (wearing Course) dan lapis antara (Binder Course). a.

Lapis Aus (Wearing Course) • Sebagai lapisan aus, yaitu lapisan yang semakin lama semakin tipis karena langsung bersentuhan dengan roda – roda kendaraan lalu lintas, dapat diganti dengan yang baru. • Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat.

b.

Lapis Antara (Binder Course) • Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air sehingga air hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap ke lapisan di bawahnya dan melemahkan lapisan – lapisan tersebut.

II-3



• Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk mengurangi tegangan pada lapisan bawah struktur jalan. • Menyediakan permukaan jalan yang baik dan rata sehingga nyaman dilalui. 2) Lapis Pondasi Atas (Base Course) Lapis pondasi atas adalah bagian dari lapisan perkerasan yang terletak antara lapisan permukaan dan lapisan pondasi bawah atau dengan tanah dasar apabila tidak menggunakan lapisan pondasi bawah. Karena terletak tepat di bawah permukaan perkerasan, maka lapisan ini menerima pembebanan yang berat dan paling menderita. Secara umum lapisan pondasi atas (Base Course) mempunyai fungsi sebagai berikut : a. Bantalan atau lapis pendukung terhadap lapis permukaan. b. Pemikul beban vertikan dan beban horizontal. c. Meneruskan beban ke lapisan bawahnya. d. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah. 3) Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) Lapisan pondasi bawah adalah bagian lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar. Lapisan ini berfungsi sebagai berikut : a. Lapisan peresap agar air tanah tidak berkumpul di pondasi. b. Mengurangi tebal lapisan di atasnya. II-4



c. Efesiensi penggunaan material. d. Lapis untuk mencegah partikel – partikel halus dari tanah dasar naik ke lapis pondasi atas. 4) Tanah Dasar (Subgrade) Tanah dasar adalah lapisan tanah setebal 50 – 100 cm yang di atasnya akan diletakkan lapisan pondasi bawah. Sebelum lapisan – lapisan lain di letakkan, tanah dasar di padatkan terlebih dahulu sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap perubahan volume, sehingga dapat dikatakan bahwa kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat di tentukan oleh sifat – sifat daya dukung tanah dasar. Adapun fungsi tanah dasar adalah sebagai berikut : a. Tempat perletakan pondasi. b. Pemberi daya dukung terhadap lapisan di atasnya. 2.2.2

Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) Pada umumnya perkerasan lentur baik digunakan di jalan yang melayani beban lalulintas ringan sampai dengan sedang, seperti jalan perkotaan, jalan dengan sistem utilitas terletak dibawah perkerasan jalan, perkerasan bahu jalan, atau perkerasan dengan konstruksi bertahap. Keuntungan menggunakan perkerasan lentur adalah : 1. Dapat digunakan pada daerah dengan perbedaan penurunan (differential settlement) terbatas; 2. Mudah diperbaiki;

II-5



3. Tambahan lapisan perkerasan dapat dilakukan kapan saja; 4. Memiliki tahanan geser yang baik; 5. Warna perkerasan memberi kesan tidak silau bagi pengguna jalan; 6. Dapat dilaksanakan bertahap, terutama pada kondisi biaya pembangunan terbatas atau kurangnya data untuk perencanaan. Kerugian menggunakan perkerasan lentur adalah : 1. Tebal total struktur perkerasan lebih tebal dari pada perkerasan kaku; 2. Kelenturan dan sifat kohesi berkurang selama masa pelayanan; 3. Frekuensi pemeliharaan lebih sering dari pada menggunakan perkersan kaku; 4. Tidak baik digunakan jika sering digenangi air; 5. Membutuhkan agregat lebih banyak Struktur perkerasan lentur terdiri dari beberapa lapis yang makin ke bawah memiliki daya dukung yang semakin rendah. Gambar 2.1 menunjukkan jenis lapisan perkerasan dan letaknya, yaitu : 1. Lapis permukaan (surface course); 2. Lapis pondasi (base course); 3. Lapis pondasi bawah (subbase course); 4. Lapis tanah dasar (subgrade).

II-6



Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Lentur

(sumber: http://onlinemanuals.txdot.gov/txdotmanuals/pdm/pavement_types.htm)

2.2.3

Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Perkerasan kaku cocok digunakan untuk jalan dengan volume lalulintas tinggi yang didominasi oleh kendaraan berat, di sekitar pintu tol, jalan yang melayani kendaraan berat yang melintas dengan kecepatan rendah, atau di daerah jalan keluar atau jalan masuk ke jalan berkecepatan tinggi yang didominasi oleh kendaraan berat. Keuntungan menggunakan perkerasan kaku adalah : 1. Umur pelayanan panjang dengan pemeliharaan yang sederhana; 2. Durabilitas baik; 3. Mampu bertahan pada banjir yang berulang, atau genangan air tanpa terjadinya kerusakan yang berarti. Kerugian menggunakan perkerasan kaku adalah : 1. Kekesatan jalan kurang baik dan sifat kekasaran permukaan dipengaruhi oleh proses pelaksanaan; 2. Memberikan kesan silau bagi pemakai jalan;

II-7



3. Membutuhkan lapisan tanah dasar yang memiliki penurunan (settlement) yang homogen agar plat beton tidak retak. Untuk mengatasi hal ini seringkali di atas permukaan tanah dasar diberi lapis pondasi bawah sebagai pembentuk lapis homogen. Struktur perkerasan kaku terdiri dari pelat beton sebagai lapis permukaan, lapis pondasi bawah sebagai lapis bantalan yang homogen, dan lapis tanah dasar tempat struktur perkerasan diletakkan. Pelat beton memiliki sambungan memanjang dan melintasng seperti pada Gambar 2.2.

Gambar 2.3 Struktur perkerasan kaku

(sumber: http://onlinemanuals.txdot.gov/txdotmanuals/pdm/pavement_types.htm)

2.2.4

Perkerasan Komposit Perkerasan komposit merupakan gabungan dari perkerasan kaku (rigid pavement) dan lapis perkerasan lentur (flexible pavement) di atasnya. Dimana kedua jenis perkerasan ini bekerja sama dalam memikul beban lalu lintas. Untuk itu maka perlu ada persyaratan ketebalan perkerasan aspal agar mempunyai kekuatan yang cukup serta mencegah retak refleksi dari perkerasan beton dibawahnya.

II-8



Gambar 2.4 Struktur perkerasan komposit

(sumber : http://www.revanaputri.com/wp-content/uploads/2015/06/gambar2.3-lapisanperkerasan-jalan-komposit.png)

2.3

Lapisan Aspal Beton (LASTON) Lapisan aspal beton adalah suatu lapisan beraspal pada lapisan jalan yang terdiri dari aspal, agregat, dan bahan pengisi (filler) dengan suatu gradasi menerus kemudian dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas sehingga menghasilkan campuran dengan daya ikat yang kuat. Sesuai fungsinya pada fungsi perkerasan jalan, laston dapat dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu lapisan pondasi AC-Base, lapis pengikat AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course) dan lapisan AC-WC (Asphalt Concrete-Wearing Course). Pembuatan Lapis Aspal Beton (LASTON) dimaksudkan untuk mendapatkan suatu lapisan permukaan atau lapis antara (binder) pada perkerasan jalan yang mampu memberikan sumbangan daya dukung yang terukur serta berfungsi sebagai lapisan kedap air yang dapat melindungi konstruksi dibawahnya (Bina Marga, 1987).

II-9



2.3.1

Beton Aspal Lapis Aus (AC Wearing Course) AC Wearing Course lapis beton untuk permukaan jalan, biasanya tidak terlalu tebal, sekitar 5 cm, sebagai lapis aus sekaligus sebagai lapis penutup, bersifat lentur untuk dapat menerima gerakan lapis di bawahnya tanpa mengalami retak. Ditinjau dari penggunaan material aspal, maka aspal yang digunakan harus dari jenis yang tahan panas (panas permukaan jalan bisa mencapai 70 oC), Karena terletak pada posisi paling atas agar tidak mudah melunak (bleeding) dan bulging (berubah bentuk , jembul, bergelombang, terlihat secara visual pada marka jalan yang bengkok), tidak mudah timbul retak yang dapat menyebabkan bocor air, dan tidak mudah terjadi lepas butir (kehilangan daya lengket)

2.3.2

Beton Aspal Lapis Pengikat (AC Binder Course) AC Binder Course adalah beton aspal sebagai lapis pondasi dan pengikat (Binder), lapis beton aspal yang lebih kaya aspal (sekitar 5-6%) dibandingkan dengan lapis di bawahnya. Berfungsi secara struktural sebagai bagian dari lapis perkerasan jaan. Umumnya diminta bersifat tahan beban (punya beam effect, nilai Marshall stability tinggi), mampu menyebarkan beban roda kendaraan ke lapis di bawahnya, dan diusahakan agar kedap air untuk mempersulit air permukaan yang tembus lewat retak-retak atau lubang permukaan yang tidak segera ditambal, hingga air tidak mudah dapat mencapai tanah dasar.

2.3.3

Beton Aspal Lapis Pondasi (AC Base Course) Beton aspal lapis pondasi adalah lapis beton aspal yang berfungsi sebagai pondasi atas (base course), kehadiran aspal di sini terutama sebagai pelican pada waktu

II-10



pemadatan (biasanya sekitar 4-5%) sehingga pemadatan mudah tercapai, tidak perlu terlalu kedap air, dan tidak ada kekahwatiran terjadi over compaction. Fungsi lapis pondasi terutama adalah untuk menahan gaya lintang akibat beban roda kendaraan. 2.4

Aspal Bitumen adalah zat perekat (cementitious) berwarna hitam atau gelap, yang dapat diperoleh di alam ataupun sebagai hasil produksi. Bitumen terutama mengandung senyawa hidrokarbon seperti aspal, tar, atau pitch. Aspal didefenisikan sebagai material perekat (cementitious), berwarna hitam atau coklat tua, dengan unsur utama bitumen. Aspal dapat diperoleh di alam ataupun merupakan residu dari pengilangan minyak bumi. Tar adalah material yang berwarna coklat atau hitam, berbentuk cair atau semi padat, dengan unsur utama bitumen sebagai hasil kondensat dalam destilasi destruktif dari batubara, minyak bumi, atau material organic lainnya. Pitch didefenisikan sebagai material perekat (cementitious) padat, berwarna hitam atau coklat tua, yang berbentuk cair jika dipanaskan. Pitch diperoleh sebagai residu dan destilasi fraksional tar. Tar dan pitch tidak diperoleh di alam, tetapi merupakan produk kimiawi. Dari ketiga material pengikat di atas, aspal merupakan material yang umum digunakan untuk bahan pengikat agregat, oleh karena itu sering kali bitumen disebut pula sebagai aspal. Aspal adalah material yang pada tempratur ruang berbentuk padat sampai agak padat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai

II-11



tempratur tertentu, dan kembali membeku jika tempratur turun. Bersama dengan agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. Banyaknya aspal dalam campuran perkerasan berkisar antara 4% - 10% berdasarkan berat campuran, atau 10% – 15 % berdasarkan volume campuran. Aspal yang digunakan sebagai bahan material perkerasan jalan memiliki fungsi sebagai berikut : 1. Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan antara sesame aspal 2. Bahan pengisi, mengisi rongga antar burie agregat dan pori-pori yang ada di dalam butir agregat itu sendiri Penggunaan aspal pada perkerasaan jalan dapat melalui dicampurkan pada agregat sebelum dihamparkan (pra hampar), seperti lapisan beton aspal atau disiramkan pada lapisan agregat yang telah dipadatkan dan ditutupi oleh agregat-agregat yang lebih halus (pasca hampar), seperti perkerasan penetrasi macadam atau peleburan. Fungsi utama aspal untuk kedua jenis proses pembentukan perkerasan yaitu proses pencampuran prahampar, dan pascahampar itu berbeda. Pada proses prahampar aspal yang dicampurkan dengan agregat akan membungkus atau menyelimuti butir-butir agregat mengisi pori antar butir dan meresap kedalam pori masing-masing butir. Pada proses pascahampar, aspal disiramkan pada lapisan agregat yang telah dipadatkan, lalu diatasnya ditaburi butiran agregat halus.

II-12



Aspal yang baik adalah yang kekentalannya tidak mudah terpengaruh oleh perubahan temperatur, karena konstruksi menggunakan aspal sebagai bahan pengikat, oleh karena itu aspal harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut: 1. Daya tahan (durabilitas), yaitu kemampuan mempertahankan sifat aspal, akibat pengaruh suhu/cuaca selama pelayanannya. 2. Sifat adhesi dan kohesi. Sifat adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat dan sufat kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat ditempatnya setelah terjadi pengikatan. 3. Memberi sifat elastis yang baik. Beberapa kegiatan pengujian aspal yang dapat dilaksanakan di laboratorium guna mendapatkan nilai aspal itu sendiri : 1. Pengujian kekerasan aspal digunakan menggunakan pengujian penetrasi. 2. Pengujian titik nyala dan titik bakar berguna untuk mengetahui temperatur dimana aspal mulai menyala, dan temperatur dimana aspal mulai terbakar. 3. Pengujian daktilitas digunakan untuk mengetahui sifat kohesi dan plastisitas aspal. 4. Pengujian titik lembek guna mengetahui kepekaan aspal terhadap temperatur Di Indonesia aspal digunakan untuk perkerasan jalan dibedakan atas aspal pen 60 dan aspal pen 70.

II-13



2.4.1

Jenis Aspal Berdasarkan tempat diperolehnya, aspal dibedakan atas aspal alam dan aspal minyak. Aspal alam yaitu aspal yang didapat di suatu tempat di alam, dan dapat digunakan sebagaimana diperolehnya atau dengan sedikit pengolahan. Aspal minyak adalah aspal yang merupakan residu pengilangan minyak bumi. 1. Aspal Alam Aspal alam ada yang diperoleh di gunung-gunung seperti aspal pulau buton, dan ada pula yang diperoleh di danau seperti di Trinidad. Aspal alam terbesar didunia terdapat di Trinidad, berupa aspal danau (Trinidad Lake Asphalt). Indonesia memiliki aspal alam yaitu di Pulau Buton, yang berupa aspal gunung, terkenal dengan nama Asbuton (Aspal Batu Buton). Asbuton merupakan batu yang mengandung aspal. Deposit asbuton membentang dari Kecamatan Lawele sampai Sampolawa. Cadangan deposit berkisar 200 juta ton dengan kadar aspal bervariasi antara 10% sampai 35% aspal. Pengunaan asbuton sebagai salah satu material perkerasan jalan telah dimulai sejak tahun 1920, walaupun masih bersifat konvensional. Asbuton merupakan campuran antara bitumen dengan bahan mineral lainnya dalam bentuk batuan. Karena asbuton merupakan material yang ditemukan begitu saja di alam, maka kadar bitumen yang dikandungnya sangat bervariasi dari rendah sampai tinggi. Untuk mengatasi hal ini, maka asbuton mulai diproduksi dalam berbagai bentuk di pabrik pengolahan asbuton. Produk asbuton dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu sebagai berikut :

II-14



a. Produk asbuton yang masih mengandng material filler, seperti asbuton kasar, asbuton halus, asbuton mikro, dan butonite mastic asphalt. b. Produk asbuton yang telah dimurnikan menjadi aspal murni melalui proses ekstrasi atau proses kimiawi. 2. Aspal Minyak Aspal minyak adalah aspal yang merupakan residu destilasi minyak bumi. Setiap minyak bumi dapat menghasilkan residu jenis asphaltic base crude oil yang banyak mengandung aspal, paraffin base crude oil yang banyak mengandung parafin, atau mixed base crude oil yang mengandung campuran antara parafin dan aspal. Untuk perkerasan jalan umumnya digunakan aspal minyak jenis asphaltic base crude oil. Gambar 2.5 memberikan ilustrasi tentang proses destilasi minyak bumi. Bensin (gasoline), minyak tanah (kerosene), dan solar (diesel) merupakan hasil destilasi pada tempratur yang berbeda-beda, sedangkan aspal merupakan residunya. Residu aspal berbentuk padat, tetapi melalui pengolahan hasil residu ini dapat pula berbentuk cair atau emulsi pada tempratur ruang. Jadi, jika di lihat bentuknya pada temperatur ruang, maka aspal dibedakan atas aspal padat, aspal cair, dan aspal emulsi.

II-15



Gambar 2.5. Proses destilasi minyak bumi

(Sumber : http://unikindo.blogspot.co.id/2010/06/mengenal-lebih-jauh-aspal-bahan.html)

a.

Aspal padat Aspal padat adalah aspal yang berbentuk padat atau semi padat pada suhu ruang dan menjadi cair jika dipanaskan. Aspal padat dikenal dengan nama semen aspal (asphalt cement). Oleh Karena itu semen aspal harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan pengikat agregat.

b.

Aspal cair Aspal cair (cutback asphalt) yaitu aspal yang berbentuk cair pada suhu ruang. Aspal cair merupakan semen aspal yang dicairkan dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi seperti minyak tanah, bensin, atau solar. Bahan pencair membedakan aspal cair menjadi: •

Rapid curing cut back asphalt (RC), yaitu aspal cair dengan bahan pencair bensin. RC merupakan aspal cair yang paling cepat menguap.

II-16



•

Medium curing cut bac asphalt (MC), yaitu aspal cair dengan bahan pencair minyak tanah (kerosene).

•

Slow curing cut back asphalt (SC), yaitu aspal cair dengan bahan pencair solar (minyak diesel). SC merupakan aspal cair yang paling lambat menguap.

c.

Aspal emulsi Aspal emulsi (emulsified asphalt) adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi, yang dilakukan di pabrik pencampur. Aspal emulsi ini lebih cair dari pada aspal cair. Di dalam aspal emulsi, butir-butir aspal larut dalam air. Untuk mengindari butiran aspal saling menarik membentuk butir-butir yang lebih besar, maka butiran tersebut diberi muatan listrik. Berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya, aspal emulsi dapat dibedakan atas: •

Aspal kationik disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi yang butiran aspalnya bermuatan arus listrik positif.

•

Aspal anionik disebut juga aspal emulsi alkali, merupakanaspal emulsi yang butiran aspalnya bermuatan negative.

•

Aspal nonionik merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi, berarti tidak menghantarkan listrik.

Berdasarkan kecepatan mengerasnya, aspal emulsi dapat dibedakan atas :

II-17



•

Rapid Setting (RS), aspal yang mengandung sedikit bahan pengemulsi sehingga pengikatan yang terjadi cepat, dan aspal cepat menjadi padat atau keras kembali.

•

Medium setting (MS)

•

Slow setting (SS), jenis aspal emulsi yang paling lambat mengeras.

Dari ketiga bentuk aspal tersebut, semen aspal adalah bentuk yang paling banyak digunakan. 2.5

Standar Pengujian Semua prosedur pengujian yang dilakukan pada penelitian ini berdasarkan standar yang berlaku yaitu Standar Nasional Indonesia (SNI) Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga. SNI 03-1968-1990

: Metode Pengujian Tentang Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar

SNI 03-1969-1990

: Metode Pengujian Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat Kasar

SNI 03-1970-1990

: Metode Pengujian Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat Halus

SNI 03-2417-1991

: Metode Pengujian Keausan Agregat Dengan Mesin Abrasi Los Angeles

SNI 06-2432-1991

: Metode Pengujian Daktilitas Bahan-Bahan Aspal

II-18



SNI 06-2433-1991

: Metode Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar dengan Alat Cleveland Open Cup

SNI 06-2434-1991

: Metode Pengujian Titik Lembek Aspal dan Ter

SNI 03-1737-1991

: Tata Cara Pelaksanaan Lapis Aspal Beton (LASTON) Untuk Jalan Raya

SNI 06-2441-1991

: Metode Pengujian Berat Jenis Aspal Padat

SNI 06-2456-1991

: Metode Pengujian Penetrasi Bahan-Bahan Bitumen

SNI 03-6723-2002

: Spesifikasi Bahan Pengisi Untuk Campuran Beraspal

SNI 03-6819-2002

: Spesifikasi Agregat Halus Untuk Campuran Beraspal

SNI 15-2351-1991

: Berat Jenis Semen Portland

AASHTO T-245-74 : Metode Pengujian Campuran Beraspal Dengan Alat Marshall 2.6

Bahan Penelitian Bahan – bahan yang akandigunakan dalam penelitian ini antara lain sebagai berikut : 1.

Agregat Sumber

2.

: PT. Adhimix Karya

Semen Jenis

: Semen Portland

II-19



Sumber 3.

4.

5.

Aspal Jenis

: Aspal Minyak Pen 60/70

Sumber

: PT. HAKAASTON

Serbuk batu bata Jenis

: Bata Merah

Sumber

: Universitas Mercu Buana

Air Sumber

2.7

: Laboratorium Uji Bahan Universitas Mercu Buana

: Laboratorium Uji Bahan Universitas Mercu Buana

Agregat Agregat adalah sekumpulan butir – butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lainnya berupa hasil alam atau buatan (Departemen Pekerjaan Umum – Direktorat Jendral Bina Marga). Menurut Silvia Sukirman, (2003), agregat merupakan butir‐butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lain, baik yang berasal dari alam maupun buatan yang berbentuk mineral ppadat beruppa ukuran besar mauppun kecil atau fragmen‐ fragmen. Agar dapat digunakan sebagai campuran aspal, agregat harus lolos dari uji yang telah di tetapkan. Agregat suatu bahan yang keras dan kaku yang digunakan sebagai bahan campuran dan berupa berbagai jenis butiran atau pecahan, termasuk didalamnya antara lain: pasir, kerikil, agregat pecah, terak dapur tinggi dan debu II-20



agregat. Banyaknya agregat dalam campuran aspal pada umumnya berkisar antara 90% sampai dengan 95% terhadap total berat campuran atau 70% sampai dengan 85% terhadap volume campuran aspal. Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu lintas karna dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung memikul beban di atasnya dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya. Campuran aspal beton (AC) dapat di buat bergradasi halus (mendekati batas titik-titik kontrol di atas), tetapi sangat sulit memproleh rongga dalam agregat (VMA) yang di syaratkan. Lebih baik menggunakan aspal beton bergradasi kasar (mendekati batas titik-titik kontrol di bawah). 2.7.1 Jenis Aregat Agregat dapat dibedakan berdasarkan kelompok terjadinya, pengolahan, dan ukuran butirnya. Berdasarkan proses terjadinya agregat dapat dibedakan atas : 1. Agregat Beku (igneous rock) Agregat yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku. Agregat beku luar (extrusive igneous rock) dibentuk dari magma yang keluar ke permukaan bumi di saat gunung berapi meletus, dan akibat pengaruh cuaca mengalami pendinginan dan membeku. Umumnya agregat beku luar berbutir halus seperti batu apung, andesit, basalt, obsidian, pumice. Agregat beku dalam (intrusive igneous rock) dibentuk dari magma yang tak dapat keluar ke permukaan bumi, mengalami pendinginan dan membeku secara perlahan-lahan di dalam bumi, dapat ditemukan di permukaan bumi

II-21



Karena proses erosi dan atau gerakan bumi. Agregat beku dalam umumnya bertekstur kasar seperti gabro, diorit, syenit. 2. Agregat Sedimen (sedimentary rock) Agregat sedimen dapat berasal dari campuran partikel material, sisa-sisa hewan dan tanaman yang mengalami pengendapan dan pembekuan. Pada umumnya merupakan lapisan-lapisan pada kulit bumi, hasil endapan di danau, laut dan sebagainya. Berdasarkan proses pembentukannya agregat sedimen dapat dibedakan atas : a. Agregat sedimen yang dibentuk dengan proses mekanik, seperti : breksi, konglomerat, batu pasir, batu lempung. Agregat ini banyak mengandung silica. b. Agregat sedimen yang dibentuk dengan proses organis, seperti: batu gamping, batu bara, opal. c. Agregat sedimen yang dibentuk dengan proses kimiawi, seperti: batu gamping, garam, gips, flint. 3. Agregat Metamorfik (metamorphic rock) Agregat metamorfik adalah agregat sedimen ataupun agregat beku yang mengalami proses perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan dan tempratur kulit bumi. Berdasarkan strukturnya dapat dibedakan atas agregat metamorf yang masif seperti marmer, kwarsit, dan agregat metamorf yang berfoliasi, berlapis seperti batu sabak, filit, dan sekis.

II-22



Berdasarkan pengolahannya agregat dapat dibedakan atas agregat siap pakai, dan agregat yang perlu diolah terlebih dahulu sebelum di pakai. a. Agregat siap pakai Agregat yang dapat dipergunakan sebagai material perkerasan jalan dengan bentuk dan ukuran sebagaimana diperoleh dilokasi asalnya, atau dengan sedikit proses pengolahan. Agregat ini terbentuk melalui proses erosi dan degradasi. Agregat siap pakai sering disebut sebagai agregat alam. Bentuk partikel agregat alam ditentukan berdasarkan proses yang dialaminya. Aliran air menyebabkan erosi pada agregat, sehingga partikel agregatnya cendrung bulat-bulat, dengan tekstur permukaan licin. Proses degradasi agregat di bukit-bukit akan membentuk agregat bersudut, dan kasar. Dua bentuk dan ukuran agregat alam yang sering dipergunakan sebagai material perkerasan jalan yaitu kerikil dan pasir. b. Agregat yang perlu di olah Agregat yang diperoleh di bukit-bukit, di gunung-gunung, ataupun di sungai-sungai. Agregat di gunung dan di bukit umumnya ditemui dalam bentuk masif, sehingga perlu dilakukan pemecahan dahulu supaya dapat diangkat ke tempat mesin pemecah batu (ston crusher). Sungai-sungai yang membawa agregat di musim hujan, umumnya membawa agregat berukuran besar sehingga tidak memenuhi persyaratan ukuran yang ditentukan. Guna dapat dipergunakan sebagai material perkerasan jalan, agregat ini harus diolah dahulu secara manual, dengan menggunakan tenaga manusia, atau

II-23



melalui proses mekanis di mesin pemecah batu. Agregat yang berasal dari gunung, bukit, sungai, yang perlu melalui proses pengolahan terlebih dahulu di mesin pemecah batu, umunya lebih baik sebagai material perkerasan jalan, karena mempunyai bidang pecahan, bertekstur kasar dan ukuran agregat sesuai yang diinginkan. Berdasarkan ukuran butirnya agregat dapat dibedakan atas agregat kasar, agregat halus, dan bahan pengisi (filler). Batasan dari masing-masing agregat ini sering berbeda, sesuai institusi yang menentukannya. The asphalt institut dan Depkimpraswil dalam spesifikasi baru campuran panas, 2002 membedakan agregat menjadi: •

Agregat kasar Agregat kasar yaitu agregat yang tertahan saringan ukuran No.4 (4,75 mm) dan haruslah bersih, awet dan bebas dari lempung atau bahan yang tidak dikehendaki lainnya dan memenuhi persyaratan pada Tabel. 2.1 Tabel. 2.1 Persyaratan Agregat Kasar Jenis Pemeriksaan

Metode Pengujian

Persyaratan

SNI 03-1969-1990

Min. 2,5

SNI 03-1969-1990

Maks. 3%

Berat Jenis Bulk Berat Jenis SSD Berat Jenis Semu Penyerapan %

II-24



Abrasi dengan mesin

SNI 03-2417-2008

Maks. 40%

Los Angeles .Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal (2010)

•

Agregat halus Agregat halus yaitu agregat yang berukuran antara 2,36 mm (lolos saringan No.8) dan (tertahan saringan No.200). Persyaratan umum agregat halus sesuai ketentuan diperlihatkan dalam Tabel. 2.2. Tabel. 2.2 Persyaratan Agregat Halus Jenis Pemeriksaan Metode Pengujian Persyaratan Berat Jenis Bulk Berat Jenis SSD SNI 03-1969-1990 Min. 2,5 Berat Jenis Semu Penyerapan % SNI 03-1969-1990 Maks. 3% Kadar Lempung SNI 03-4142-2008 Maks. 1% Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Divisi 6 Perkerasan Aspal (2010)

•

Bahan pengisi (filler) Agregat sangat halus adalalah bahan yang lolos saringan No.200 (0,075 mm). Agregat sangat halus biasanya berfungsi sebagai bahan pengisi (filler). Pengukuran agregat biasanya menggunakan saringan dengan ukuran lubang tertentu dan ukuran agregat ditentukan menurut persen tertahan atau lolos dari masing-masing saringan.

Bina Marga membedakan agregat menjadi : •

Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No.4 (= 4,75 mm).

II-25



•

Agregat halus, adalah agregat dengan ukuran butir lebih halus dari saringan No.4 (= 4,75 mm).

•

Bahan pengisi (filler), adalah bagian dari agregat halus yang minimum 75% lolos saringan No.200 (= 0,075 mm).

2.7.2 Sifat agregat sebagai material perkerasan jalan Sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu kemampuan perkerasan jalan memikul beban lalu lintas dan daya tahan terhadap cuaca.Oleh karena itu perlu pemeriksaan yang teliti sebelum diputuskan suatu agregat dapat dipergunakan sebagai material perkerasan jalan. Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai material perkerasan jalan adalah gradasi, kebersihan, kekerasan & ketahanan agregat, bentuk butir, tekstur permukaan, porositas, kemampuan untuk menyerap air, berat jenis, dan daya pelekatan dengan aspal. Gradasi agregat merupakan sifat yang sangat luas pengaruhnya terhadap kualitas perkerasan secara keseluruhan : 1. Gradasi Agregat Gradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya. Ukuran butir agregat dapat diperoleh melalui pemeriksaan analisis saringan. Satu set saringan umumnya terdiri dari saringan berukuran 4 inchi, 3 ½ inchi, 2 ½ inchi, 2 inchi, 1 ½ inchi, ¾ inchi, 3/8 inchi, No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50, No.100, No. 100, dan No. 200. Gradasi agregat dinyatakan dalam presentase lolos atau presentase tertahan, yang dihitung berdasarkan berat agregat.

II-26



Tabel. 2.3 Gradasi Agregat Untuk Campuran Lapis Aspal Beton

Sumber: Departemen Pekerjaan Umum

Jenis agregat yang dikatakan bergradasi baik adalah yang kasar dan halus sedangkan bergradasi buruk yang seragam, senjang, dan terbuka. Agregat bergradasi baik atau buruk dapat diperiksa dengan menggunakan Rumus Fuller adalah sebagai berikut : d o,45

P = 100 (D)

………..(2.1)

Keterangan : P

= Persen lolos saringan dengan bukan saringan d mm

d

= Ukuran agregat yang diperiksa, mm

D

= Ukuran maksimum agregat yang terdapat dalam campuran, mm

Gradasi agregat merupakan kondisi agregat yang dapat dibentuk untuk mencapai persyaratan yang diinginkan. Jika agregat yang tersedia terlalu kasar

II-27



maka dicampur dengan agregat yang lebih halus, demikian pula sebaliknya. Penentuan komposisi dari masing- masing fraksi agregat untuk mendapatkan agregat sesuai dengan gradasi yang diinginkan. 2. Ukuran Maksimum Agregat Ukuran maksimum agregat dapat dinyatakan dengan mempergunakan : a. Ukuran maksimum agregat, yaitu menunjukkan ukuran saringan terkecil dimana agregat yang lolos saringan tersebut sebanyak 100% b. Ukuran nominal maksimum agregat, menunjukkan ukuran saringan terbesar dimana agregat yang tertahan saringan tersebut sebanyak tidak lebih dari 10%. Ukuran maksimum agregat adalah satu saringan atau ayakan yang lebih besar dari ukuran nominal maksimum. 3. Kebersihan Agregat (Cleanliness) Kebersihan agregat ditentukan dari banyaknya butir-butir halus yang lolos saringan No. 200, seperti adanya lempung, lanau, ataupun adanya tumbuhantumbuhan pada campuran agregat. Jika diperguakan untuk bahan campuran beton aspal, beton aspal ini akan berkualitas rendah, yang disebabkan karena material halus membungkus partikel agregat kasar, sehingga ikatan antara agregat dan bahan pengikat, yaitu aspal akan berkurang dan berakibat mudah lepasnya ikatan antara aspal dan agregat.

II-28



Tabel 2.4. Jenis Pengujian Kebersihan Agregat Jenis Pengujian SNI Pengujian jumlah bahan dalam agregat yang lolos SNI-M-02-1994-03 saringan No.200 Pengujian agregat halus atau pasir yang mengandung Pd M-03-1996-03 bahan plastis dengan cara setara pasir Pengujian adanya gumpalan lempung dalam agregat.

AASHTO T 11-90

T 176-86 T 112-87

4. Daya Tahan Agregat Daya tahan agregat merupakan ketahanan agregat terhadap adanya penurunan mutu akibat proses mekanis dan kimiawi. Agregat dapat mengalami degradasi, yaitu perubahan gradasi, akibat pecahnya butir-butir agregat. Kehancuran agregat dapat disebabkan oleh proses mekanis, seperti gaya-gaya yang terjadi selama proses pelaksanaan perkerasan jalan (penimbunan, penghamparan, pemadatan), pelayanan terhadap beban lalu lintas, dan proses kimiawi, seperti pengaruh kelembapan, kepanasan dan perubahan suhu sepanjang hari. Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat degradasi yang terjadi sangat ditentukan oleh jenis agregat, gradasi campuran, ukuran partikel, bentuk agregat, dan besarnya energi yang di alami oleh agregat tersebut. Daya tahan agregat terhadap beban mekanis diperiksa dengan melakukan pengujian abrasi menggunakan alat abrasi Los Angeles, sesuai dengan SNI-032417-1991 atau AASHTO T 96-87.

II-29



Gambar 2.6. Alat abrasi Los Angles

(Sumber: http://www.ilmulabtekniksipil.id/2016/04/pemeriksaan-keausan-agregat-dengan.html)

5. Bentuk dan tekstur agregat Berdasarkan bentuknya, partikel atau butir agregat dikelompokkan sebagai berbentuk bulat, lonjong, pipih, kubus, tak beraturan, atau mempunyai bidang pecahan. Agregat kasar terbaik yang dipergunakan untuk material perkerasan jalan adalah berbentuk kubus, tetapi jika tidak ada, maka agregat yang mempunyai minimal satu bidang pecahan dapat dipergunakan. Tekstur permukaan agregat dapat dibedakan atas licin, kasar, atau berpori. Agregat berbentuk bulat pada umumnya mempunyai permukaan yang licin, dan seringkali di jumpai di sungai. Permukaan agregat yang licin menghasilkan daya penguncian antar agregat rendah, dan mempunyai tingkat kestabilan rendah. Permukaan agregat yang kasar mempunyai gaya gesek yang baik, ikatan butir agregat yang kuat, sehingga lebih mampu menahan deformasi akibat beban lalu lintas. Agregat berbentuk kubus biasanya mempunyai tekstur permukaan yang

II-30



kasar, sehingga agregat berbentuk kubus dengan permukaan bertekstur kasar akan menghasilkan stabilitas lapisan yang baik. Agregat ini merupakan agregat yang terbaik untuk dipergunakan sebagai material perkerasan jalan. Agregat berpori (porous) dapat dibedakan atas agregat berpori sedikit dan agregat berpori banyak. Agregat berpori banyak pada umumnya mempunyai tingkat kekerasan rendah, sehingga mudah pecah, dan terjadi gradasi. Degradasi merupakan kondisi yang tak diinginkan pada perkerasan jalan. Pori sedikit pada agregat berguna untuk menyerap aspal, sehingga terjadi ikatan yang baik antara aspal dan agregat. Pemeriksaan banyaknya pori agregat dapat diperkirakan dari banyaknya air yang terabsorbsi oleh agregat. Pengujian nilai absorbs air dilakukan mengikuti manual AASHTO T 84-88 untuk agregat halus dan T 85-88 untuk agregat kasar.

Gambar 2.7. Ilustrasi efek tekstur permukaan agregat (Sumber: beton aspal campuran panas: hal.21)

Penyerapan (absorbsi) air =

(𝐵𝑗 −𝐵𝑘 ) 𝐵𝑘

𝑥100% ………..(2.2)

Keterangan: Bj = berat benda uji kering permukaan

II-31



Bk = berat benda uji kering. Air yang terabsorbsi oleh agregat, sukar untuk dihilangkan seluruhnya walaupun melalui proses pengeringan. Hal ini mempengaruhi pula ikatan antara agregat aspal. 6. Daya lekat aspal terhadap agregat (Affinity for asphalt) Daya lekat aspal terhadap agregat dipengaruhi oleh sifat agregat terhadap air. Granit dan agregat yang mengandung silica merupakan agregat yang bersifat hydrophilic, yaitu agregat yang mudah diresapi air, hal ini mengakibatkan agregat tersebut tidak mudah dilekati aspal, ikatan aspal dengan agregat mudah lepas. Sebaliknya agregat seperti diorite, andesit, merupakan agregat hydrophobic yaitu agregat yang tidak mudah terikat dengan air, tetapi mudah terikat dengan aspal. Pengujian kelekatan aspal terhadap agregat dilakuakan mengikuti standar SNI-03-2494-1991 atau manual AASHTO T182-84. Kelekatan agregat terhadap aspal dinyatakan dalam persen, yaitu presentasi luas permukaan agregat yang di lapisi aspal terhadap seluruh luas permukaan. 7. Berat jenis agregat Berat jenis agregat adalah perbandingan antara berat volume agregat dan berat volume air.Agregat dengan berat jenis kecil, mempunyai volume yang besar, atau berat yang ringan. Terdapat 4 jenis berat jenis (specific gravity) adalah sebagai berikut : a. Berat jenis (bulk specific gravity) adalah berat jenis yang memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering dan seluruh volume agregat

II-32



b. Berat jenis kering permukaan (saturated surface dry) adalah berat jenis dengan memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering permukaan jadi merupakan berat jenis agregat kering + berat air yang meresap kedalam pori agregat, dan seluruh volume agregat c. Berat jenis semu (apparent specific gravity) adalah berat jenis dengan memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering dan volume agregat yang tidak dapat diresapi oleh air. d. Berat jenis efektif (effective specific gravity) adalah berat jenis dengan memperhitungkan berat agregat dalam keadaan kering, jadi merupakan berat agregat kering dan volume agregat yang tidak dapat diresapi aspal Pengukuran volume agregat dalam proses penentuan berat jenis agregat dilakukan dengan mempergunakan Hukum Arcimedes yaitu berat benda didalam air akan berkurang sebanyak berat zat cair yang dipindahkan. Dengan mengasumsi berat jenis dan berat volume air adalah selalu sama dengan satu, maka volume agregat sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Prosedur penentuan volume agregat dilakukan sebagai berikut : •

Agregat dicuci untuk menghilangkan bagian-bagian halus yang melekat

•

Agregat dikeringkan didalam oven, untuk mendapatkan berat kering agregat, Bk

•

Agregat direndam dalam air, untuk mendapatkan kondisi kering permukaan, Bj adalah berat agregat dalam keadaan kering permukaan

II-33



•

Agregat ditimbang dalam air, diperoleh berat Ba

•

Volume agregat yang massif dan tak dapat diresapi air ditentukan sebagai berat kering dikurangi berat dalam air. (Vs + Vi) = Bk – Ba

•

Volume agregat termasuk pori atau volume total dari agregat yaitu volume yang dapat diresapi air ditentukan sebagai berat kering permukaan dikurangi berat dalam air. (Vs + Vi + Vp + Vc) = Bj – Ba

Jadi, dapat diuraikan rumus untuk mencari berat jenis sebagai berikut : •

Berat jenis bulk 𝐵𝑘

𝐵𝑘

= ……….…...…(2.3) (𝑉𝑠+𝑉𝑖+𝑉𝑝+𝑉𝑐)𝛾𝑎 (𝐵𝑗−𝐵𝑎) •

Berat jenis kering permukaan 𝐵𝑗

𝐵𝑗

(𝑉𝑠+𝑉𝑖+𝑉𝑝+𝑉𝑐)𝛾𝑎

•

Berat jenis semu (apparent) 𝐵𝑘 (𝑉𝑠+𝑉𝑖)𝛾𝑎

•

= (𝐵𝑗−𝐵𝑎) ………………(2.4)

𝐵𝑘

= (𝐵𝑘−𝐵𝑎) ……………………...(2.5)

Berat jenis efektif 𝐵𝑘 (𝑉𝑠+𝑉𝑖+𝑉𝑝)𝛾𝑎

…………………………….(2.6)

Ketiga jenis berat jenis agregat halus ditentukan dengan mempergunakan metode pengujian SNI-03-1986-1990; SK SNI M-09-1989-F atau AASHTO T 84-88.

II-34



2.8

Bahan Pengisi (filler) Filler adalah mineral paling halus dari agregat beton aspal, berukuran kurang dari saringan nomor 200, dan tidak boleh mengandung kelembapan. Paling cocok untuk filler adalah semen Portland yang bebas kelembapan, Karena dikemas dalam karung. Bebas lembab ini penting Karena filler tidak melewati mesin pemanas, masuk langsung ke pugmill melalui screw intrusion. Ada pendapat bahwa filler akan berfungsi untuk melengkapi garis gradasi batuan, tetapi pendapat lain condong untuk menganggap filler akan membentuk mastic langsung dengan aspal dan meningkatkan kemampuan aspal menahan panas tinggi di lapangan. Lapis beton aspal yang mengabaikan filler, baik disengaja maupun tidak, permukaan beton aspal akan mudah berubah bentuk dan mengalami deformasi.

2.8.1 Semen Portland Menurut Harold N. Atkins, PE. (1997) material yang terpenting dan mempunyai cost paling tinggi dalam pembuatan beton adalah semen Portland. Semen Portland, batu kapur dan mineral yang lainnya, dicampur dan dibakar dalam sebuah alat pembakaran dan sesudah itu didapat bahan material yang berupa bubuk. Bubuk tersebut akan mengeras dan terjadi ikatan yang kuat karena suatu reaksi kimia ketika dengan air. Kekuatan 100% dari semen dapat dilihat pada campuran beton semen yang mengeras pada hari ke 28 setelah bereaksi dengan air. Proses kimia tersebut dinama hidrasi. Ketentuan mineral yang paling pokok untuk memproduksi semen

II-35



portland adalah kapur/line (CaO), silica (SiO2), alumina (A1203) dan besi oksida (Fe2O3). Produksi senyawa dari semen adalah sebagai berikut : -

3CaO – SiO2, abbreviated C3S 2CaO

-

SiO2, abbreviated C2S 3CaO

-

Al2O3, abbreviated C3A

2.8.2 Bata Merah Bata merah terbuat dari tanah liat dengan atau tanpa campuran bahan lain. Dibakar pada suhu tinggi hingga tidak hancur lagi bila di rendam air. Bata yang baik sebagian besar terdiri atas pasir (silika) dan tanah liat (almunia), yang dicampur dalam perbandingan yang tertentu sehingga bila diberikan air menjadi bersifat plastis. Sifat plastis ini penting agar tanah dapat dicetak dengan mudah, dikeringkan tanpa susut, retak-retak maupun melengkung. Bata merah bila dihaluskan lalu disaring menggunakan saringan nomor 200 akan menjadi filler. filler tersebut yang akan digunakan dalam penelitian ini. 2.9

Metode Perencanaan Campuran Rancangan campuran bertujuan untuk mendapatkan resep campuran aspal beton dari material yang terdapat di lokasi sehingga dihasilkan campuran yang memenuhi spesifikasi campuran yang ditetapkan. Saat ini, metode rancangan campuran yang paling banyak dipergunakan di Indonesia adalah metode

II-36



rancangan campuran berdasarkan pengujian empiris, dengan menggunakan alat Marshall. 2.9.1 Karakteristik Campuran Suatu lapis perkerasan yang baik harus memenuhi karakteristik tertentu sehingga kuat menahan beban serta aman dan nyaman ketika dilalui kendaraan. 1. Stabilitas (Stability)

The Asphalt Institute menyatakan bahwa stabilitas adalah kemampuan campuran aspal untuk menahan deformasi akibat beban yang bekerja, tanpa mengalami deformasi permanen seperti gelombang, alur ataupun bleeding dinyatakan dalam satuan kg atau lb. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik darilapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan penggunaan agregat dengan gradasi yang rapat, agregat dengan permukaan kasar dan aspal dalam jumlah yang cukup. 2.

Kelelahan (Flow) Flow adalah besarnya deformasi vertikal benda uji yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum sehingga sampel sampai batas runtuh dinyatakan dalam satuan mm. Nilai flow yang tinggi mengindikasikan campuran bersifat plastis dan lebih mampu mengikuti deformasi akibat beban, sedangkan nilai flow yang rendah mengindikasikan campuan tersebut memiliki banyak rongga kosong yang tidak terisi aspal

II-37



sehingga campuran berpotensi untuk mudah retak.Pengukuran flow bersamaan dengan pengukuran nilai stabilitas Marshall. Nilai flow juga diperoleh dari hasil pembacaan langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian Marshall. 3.

Durabilitas (Durabilty) Durabilitas

yaitu

kemampuan

suatu

lapis

perkerasan

jalan

untuk

mempertahankan diri dari kerusakan atau mencegah keausan karena pengaruh lalu lintas, pengaruh cuaca dan perubahan suhu yang terjadi selama umur rencana. Faktor yang mempengaruhi durabilitas aspal beton adalah : a. Selimut aspal yang tebal sehingga dapat menghasilkan perkerasan yang berdurabilitas tinggi, tetapi kemungkinan terjadi bleeding 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. c. Void in Material (VMA) besar, sehingga selimut aspal 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. d. Tahanan Geser (Skid Resistance) Skid resistance menunjukkan kekesatan permukaan perkerasan untuk mengurangi selip pada kendaraan saat perkerasan dalam keadaan basah atau kering. Hal ini terjadi karena pada saat terjadi hujan kekesatan pada lapis

II-38



permukaan akan berkurang walaupun tidak sampai terjadi aquaplaning. Kekesatan dinyatakan dengan koefisien gesek antara permukaan jalan dan ban kendaraan. Faktor yang mempengaruhi tahanan geser adalah : • Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding • Penggunaan agregat dengan permukaan kasar • Penggunaan agregat yang cukup • Penggunaan agregat berbentuk kubus Mengetahui karakteristik dari campuran, dan dari hasil pemeriksaan diperoleh data-data mengenai kadar aspal, berat volume, stabilitas, flow, VIM, VMA, Marshall quotient. 2.10

Uji Marshall Pengujian Marshall adalah satu metode pengujian untuk mengukur ketahanan (stabilitas) terhadap kelelehan (flow) dari campuran aspal dengan menggunakan peralatan Marshall. Pemeriksaan ini pertama kali dilakukan oleh Bruce Marshall, selanjutnya dikembangkan oleh U.S Corps of Engineer. Pengujian Marshall sekarang ini mengikuti prosedur manual pemeriksaan bahu jalan (MPBJ) nomor PC-0202-76 atau American Association of State Highway and Transportation Official (AASHTO) nomor T-245 atau American Society for Testing and Materials (ASTM) nomor D 1559-62T.

II-39



Gambar 2.8. Alat Uji Marshall

(Sumber:http://img.indonetwork.xyz/products/thumbs/600x600/2016/03/16/9f38bf523c554da5c 1c6b038cdfcfe7d.jpg)

Secara garis besar pengujian Marshall meliputi: persiapan benda uji, penentuan berat jenis bulk dari benda uji, pemeriksaan nilai stabilitas dan flow, dan perhitungan sifat volumetric benda uji. Pada persiapan benda uji, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain: •

Jumlah benda uji yang disiapkan.

•

Persiapan agregat yang akan digunakan.

•

Penentuan temperatur pencampuran dan pemadatan.

•

Persiapan campuran aspal beton.

•

Pemadatan benda uji.

•

Persiapan untuk pengujian Marshall.

Dari proses persiapan benda uji dampai pemeriksaan dengan alat Marshall, diperoleh data-data sebagai berikut : •

Kadar aspal, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma

II-40



•

Berat volume dinyatakan dalam ton/m³

•

Stabilitas dinyatakan dalam bilangan bulat. Stabilitas menunjukkan kekuatan, ketahanan terhadap terjadinya alur (ruting).

•

Kelelehan plastis (flow), dinyatakan dalam mm atau 0,01 inch. Flow dapat merupakan indicator terhadap lentur.

•

VIM, persen rongga dalam campuran, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma. VIM merupakan indikator dari durabilitas, kemungkinan bleeding.

•

VMA, persen rongga terhadap agregat, dinyatakan dalam bilangan bulat. VMA bersama dengan VIM merupakan indikator dari durabilitas

•

Hasil dari marshall (kuosien marshall, merupakan hasil bagi stabilitas dan flow. Dinyatakan dalam KN/mm) merupakan indikator kelenturan yang potensial terhadap ketakan.

•

Penyerapan aspal, persen terhadap berat campuran sehingga diperoleh gambaran berapa kadar aspal efektifnya.

•

Tebal lapisan aspal (film aspal), dinyatakan

dalam mm. Film aspal

merupakan petunjuk tentang sifat durabilitas campuran. •

Kadar aspal efektif, dinyatakan dalam bilangan decimal satu angka dibelakang koma.

II-41



Langkah-langkah rancangan campuran Metode Marshall adalah : •

Mempelajari spesifikasi gradasi agregat campuran yang diinginkan dari spesifikasi campuran pekerjaan

•

Merancang proposi dari masing-masing fraksi agregat yang tersedia untuk mendapatkan agregat campuran dengan gradasi sesuai butir 1

•

Menentukan kadar aspal total dalam campuran adalah kadar aspal efektif yang membungkus atau menyelimuti butir-butir agregat, mengisi pori antara agregat, ditambah dengan kadar aspal yang akan terserap masuk ke dalam pori masing-masing butir agregat. Kadar aspal tengah/ideal dapat pula ditentukan dengan mempergunakan beberapa rumus dibawah ini : -

Dari The Asphalt Institute P = 0,035a + 0,045b + Kc + F

-

Spesifikasi Depkimpraswil 2002 P = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (% filler) + K

-

Dengan mempergunakan persyaratan tebal selimut aspal minimal sebesar 7,5 mikron. Tebal selimut aspal dapat dihitung dengan mempergunakan rumus Tebal selimut aspal = (Pae/Ga)(1/LP.Ps)(1000μm)

•

Membuat benda uji atau briket beton aspal. Terlebih dahulu disiapkan agregat dan aspal sesuai jumlah benda uji yang dibuat.

•

Melakukan uji marshall untuk mendapatkan stabilitas dan kelelehan (flow) benda uji mengikuti prosedur SNI 06-2489-1991 atau AASHTO T205-90.

II-42



Penimbang yang dibutuhkan berkaitan dengan perhitungan sifat volumetik campuran dilakukan terlebih dahulu sebelum uji marshall dilakukan Mengikuti parameter marshall yaitu VIM, VMA, VFB, berat volume, dan

•

parameter lain sesuai parameter yang ada pada spesifikasi campuran. Kecenderungan bentuk lengkung hubungan antara kadar aspal parameter

•

Marshall adalah : -

Stabilitas akan meningkat jika kadar aspal bertambah, sampai mencapai nilai maksimum dan setelah itu stabilitas akan menurun

-

Kelelahan atau flow akan terus meningkat dengan meningkatkan kadar aspal

-

Lengkung berat volume identik dengan lengkung stabilitas, tetapi nilai maksimum tercapai pada kadar aspal yang sedikit lebih tinggi dari kadar aspal untuk mencapai stabilitas maksimum

-

Lengkung VIM akan terus menurun dengan bertambahnya kadar aspal sampai secara ultimit mencapai nilai minimum

-

Lengkung VMA akan turun sampai mencapai nilai minimum dan kemudian bertambah dengan bertambahnya kadar aspal.

•

Rumus rancang campuran atau DMF (Desain Mix Formula) adalah : -

Ukuran nominal agregat

-

Sumber-sumber agregat

-

Prosentase (proposi) setiap fraksi agregat

II-43



-

Gradasi agregat campuran yang memenuhi gradasi yang disyaratkan

-

Kadar aspal total dan efektif terhadap berat total campuran

-

Temperature pencampuran

-

Grafik dan data-data hasil pengujian yang dilakukan sebagai rangkaian proses menentukan DMF.

Kecenderungan karakteristik Marshall yang akan didapat pada pengujian adalah sebagai berikut : •

Nilai stabilitas naik sampai maksimum kemudian menurun dengan naiknya kadar aspal.

•

Nilai kelelehan naik dengan naiknya kadar aspal.

•

Kurva kepadatan hamper menyerupai kurva nilai stabilitas kecuali nilai kepadatan maksimum umumnya terjadi pada kadar aspal sedikit lebih tinggi dibandingkan kadar aspal dimana terjadinya nilai stabilitas maksimum

•

Persen rongga udara (VIM) turun dengan meningkatkan kadar aspal dalam campuran sampai akhirnya mencapai suatu nilai rongga minimum

•

Persen rongga udara dalam agregat (VMA) biasanya menurun sampai batas minimum kemudian naik kembali dengan naiknya kadar aspal

•

Agregat campuran harus mempunyai gradasi yang menerus dari butir kasar sampai butir halus.

II-44



Spesifikasi campuran berbeda-beda, dipengaruhi oleh : •

Perencanaan tebal perkerasan, yang dipengaruhi oleh metode apa yang digunakan

•

Ekspresi gradasi agregat, yang dinyatakan dalam nomor saringan. Nomornomor saringan mana saja yang umum dipergunakan dalam spesifikasi

•

Kadar aspal yang umum dinyatakan dalam persen terhadap berat campuran seluruhnya

•

Komposisi dari campuran meliputi agregat dengan gradasi seluruhnya.

Pada penelitian ini menggunakan pengujian : •

Uji Marshall (Perendaman 30 menit T=60 oC )

II-45


BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak diantara lapisan

Recommend Documents