bab 2

5/17/2018 Bab 2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-55b07d7856b04 1/24

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Agregat

2.1.1 Kualitas Agregat

Agregat adalah bahan keras yang apabila dipadatkan sehingga

bersatu kuat akan membentuk struktur pokok bangunan jalan tanpa atau

dengan penambahan bahan perekat. Kualitas dan sifat agregat

menentukan kemampuannya dalam memikul beban lalu lintas. Agregat

dalam kualitas dan sifat yang baik dibutuhkan untuk lapisan permukaan

yang langsung memikul beban lalu lintas dan menyebarkannya ke lapisan

bawah. Oleh karena itu agregat yang digunakan harus mempunyai

kualitas yang tinggi. Hal ini tergantung pada:

1. Kekerasan Agregat

Agregat harus cukup kuat menahan tumbukan, pemecahan dan

peremukan akibat beban yang diterimanya. Untuk mengetahui

kekuatan agregat ini biasanya dilakukan pengujian dan pemeriksaan di

laboratorium. Ada 2 macam pengujian kekerasan agregat:

a. Pengujian tumbukan (impact ) untuk menentukan ketahanan agregat

terhadap tumbukan. Persyaratan Bina Marga untuk nilai impact

maksimum adalah 30 %.

b. Pengujian tekanan (crushing ) untuk menentukan ketahanan agregat

terhadap tekanan. Persyaratan Bina Marga untuk nilai crushing

maksimum adalah 30 %.

c. Pengujian abrasi untuk mengetahui ketahanan agregat kasar

terhadap keausan dengan mesin Los Angeles. Persyaratan Bina

Marga untuk nilai keausan maksimum adalah 40 %.

2. Bentuk Butir Agregat

Agar agregat tidak mudah pecah, maka butirannya sedapat

mungkin harus mendekati bentuk kubus, selain itu karena bentuknya

persegi maka butiran–butiran tersebut akan dapat mengunci dan akan



Laporan Praktikum Perencanaan Perkerasan Jalan

Laboratorium Transportasi dan Perkerasan Jalan Raya

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

saling mengisi dengan baik sedangkan butir yang berbentuk pipih

akan mudah patah sewaktu pemadatan dan tidak kuat menerima beban

lalu lintas yang tinggi.

3. Permukaan Butir Agregat

Aspal harus dapat mengikat butir-butir agregat dengan baik,

oleh karena itu dibutuhkan permukaan butir agregat yang cukup kasar

dan bersih dari bahan-bahan kotoran, mikroorganisme, dan bahan-

bahan lain yang akan mengganggu kelekatan aspal terhadap agregat.

Permukaan yang licin kurang memiliki daya ikat antara butiran

satu dengan yang lainnya dibandingkan dengan permukaan yang

kasar dan juga permukaan yang licin kurang mempunyai daya ikatterhadap aspal.

4. Kelekatan Agregat terhadap Aspal

Pemeriksaan agregat terhadap daya lekatnya terhadap aspal

dilakukan dengan percobaan Stripping PB 020576 atau AASHTO

T182-82. Kelekatan agregat terhadap aspal dinyatakan dalam

persentase luas permukaan batuan yang tertutup aspal terhadap

seluruh permukaan luas. Nilai kelekatan agregat terhadap aspal untuk

bahan campuran dengan aspal minimum 95 %.

Sifat dan kualitas agregat menentukan kemampuannya dalam

memikul beban lalu lintas. Agregat dengan kualitas yang baik

dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung memikul beban

lalu lintas. Sifat agregat yang menentukan kualitas sebagai bahan

konstruksi perkerasan jalan dapat dibagi menjadi tiga, yaitu:

a. Kekuatan dan keawetan ( strength and durability)

b. Kemampuan dilapisi aspal

c. Kemudahan dalam melaksanakan dan menghasilkan lapisan yang

aman dan nyaman

Beberapa faktor yang mempengaruhi kelekatan aspal terhadap

agregat adalah sebagai berikut:

1. Sifat kimia dari agregat

2. Sifat mekanis agregat yang tergantung pada:

• Pori–pori dan absorpsi

Kelompok V II-2






• Bentuk dan tekstur permukaan

• Ukuran butiran

Agregat yang berbentuk kubus, kasar, dan berpori akan baik

mengikat aspal dari pada agregat yang berbentuk bulat, halus, dan

licin. Tetapi terlalu banyak pori dapat mengakibatkan terlalu banyak

aspal yang terserap dan menyebabkan pemborosan dalam pemakaian

aspal.

Pemisahan lapisan aspal dari agregat sebagai akibat dari

adanya air akan mengganggu kualitas perkerasan. Agregat semacam

ini dinamakan hydrophilic. Agregat Silica seperti kwarsa dan

beberapa jenis granit adalah contoh dari beberapa agregat yang

mempunyai daya lekat yang rendah sekali terhadap aspal.

Agregat yang melakukan derajat perlawananan yang tinggi

terhadap pemisahan oleh air adalah yang paling sesuai untuk bahan

perkerasan. Agregat semacam ini dinamakan hidrophobic. Batu kapur

dan dolomit biasanya sangat tahan terhadap pemisahan oleh air,

sehingga memiliki daya lekat yang tinggi terhadap aspal.

5. Ketahanan Agregat terhadap Cuaca

Agregat harus tahan dan awet terhadap cuaca, tidak boleh

rusak atau terurai karena pengaruh cuaca. Untuk mengetahui

ketahanan agregat terhadap cuaca biasanya dilakukan pengujian

terhadap pelapukan (Soundness Test ). Oleh Bina Marga disyaratkan

nilai pelapukan agregat maksimum adalah 9 %.

2.1.2 Syarat-syarat Mutu Agregat

Agregat yang akan digunakan untuk konstruksi perkerasan jalan

mempunyai syarat-syarat tertentu tergantung pada spesifikasi masing-

masing proyek yang mengacu pada syarat-syarat yang telah distandarkan

oleh Bina Marga. Syarat-syarat yang harus dipenuhi agregat untuk

konstruksi jalan adalah:

1. Ukuran dan Gradasi

Kelompok V II-3






a. Ukuran

Semua lapisan perkerasan lentur membutuhkan agregat

yang terdistribusi dari besar sampai kecil. Semakin besar ukuran

maksimum partikel agregat yang digunakan semakin banyak

variasi ukuran dari besar sampai kecil yang dibutuhkan. Batasan

ukuran maksimum yang digunakan dibatasi oleh tebal lapisan yang

diharapkan.

Penggunaan partikel agregat dengan ukuran besar

menguntungkan karena usaha untuk pemecahan partikel lebih

sedikit, sehingga biaya lebih murah, dan luas permukaan yang

harus diselimuti aspal lebih sedikit, sehingga kebutuhan aspal

berkurang. Disamping keuntungan pemakaian agregat dengan

ukuran besar tersebut terdapat sifat yang kurang baik yaitu

kemudahan pelaksanaan pekerjaan menjadi berkurang, segresi

bertambah, dan kemungkinan terjadinya gelombang melintang

semakin besar. Terdapat 2 cara untuk menyatakan ukuran partikel

agregat, yaitu dengan cara :

1) Ukuran nominal maksimum, merupakan ukuran tapis terbesar

dimana agregat tertahan tapis tidak lebih dari 10 %.

2) Ukuran maksimum, merupakan ukuran tapis terkecil dimana

agregat tersebut lolos 100%.

b. Gradasi

Menurut Silvia Sukirman (1992), gradasi atau distribusi partikel-partikel berdasarkan ukuran agregat merupakan hal yang

penting dalam menentukan stabilitas perkerasan. Gradasi agregat

mempengaruhi besarnya rongga antar butir yang akan menentukan

stabilitas dan kemudahan dalam proses perencanaan. Gradasi

agregat diperoleh dari hasil analisa saringan. Gradasi dapat

dibedakan atas:

1) Gradasi Seragam ( Uniform Graded )

Kelompok V II-4






Adalah agregat dengan ukuran yang hampir sama atau

mengandung agregat halus yang sedikit jumlahnya sehingga

tidak dapat mengisi rongga antara agregat. Gradasi seragam

disebut juga gradasi terbuka. Agregat dengan gradasi seragamakan menghasilkan lapisan perkerasan dengan sifat

permeabilitas tinggi, stabilitas kurang dan berat volume kecil.

2) Gradasi Rapat (Dense Graded)

Adalah campuran agregat kasar dan halus dalam porsi

seimbang, sehingga dinamakan bergradasi baik (well graded ).

Agregat dengan gradasi rapat akan menghasilkan lapisan

perkerasan dengan permeabilitas tinggi, kurang kedap air, dan berat volume besar.

3) Gradasi Buruk (Poorly Graded)

Merupakan campuran agregat yang tidak memenuhi kedua

kategori di atas. Agregat bergradasi buruk yang umumnya

digunakan untuk lapisan perkerasan lentur yaitu gradasi celah

( gap graded ), merupakan campuran agregat dengan satu fraksi

hilang (disebut juga gradasi senjang). Agregat dengan gradasi

senjang akan menghasilkan lapisan perkerasan yang mutunya

terletak antara kedua jenis gradasi di atas.

2. Bentuk Butir

Bentuk butir dapat mempengaruhi cara pengerjaan campuran

perkerasan dan dapat pula mempengaruhi pelaksanaan pemadatan

yang dibutuhkan untuk mencapai kepadatan yang diinginkan. Selain

itu permukaan butir juga mempunyai pengaruh terhadap kekuatan

pengikatan aspal (Silvia Sukirman, 1992).

Bentuk dan tekstur agregat mempengaruhi stabilitas dari

lapisan perkerasan yang dibentuk oleh agregat tersebut.

Partikel agregat dapat berbentuk:

a. Bulat ( Rounded )

Kelompok V II-5






Agregat yang dijumpai di sungai pada umumnya telah

mengalami pengikisan oleh air sehingga umumnya berbentuk bulat.

Partikel agregat bulat saling bersentuhan dengan luas bidang

kontak kecil yang menghasilkan daya interlocking yang lebih kecildan lebih mudah tergelincir.

b. Lonjong ( Elongated )

Partikel agregat berbentuk lonjong dapat ditemui di sungai-

sungai atau bekas endapan sungai. Agregat dikatakan lonjong jika

ukuran panjangnya besar dari 1,8 kali diameter rata-rata. Sifat

interlocking-nya hampir sama dengan berbentuk bulat.

c. Pipih (Flaky)Partikel agregat berbentuk pipih dapat berupa hasil dari

pemecah batu atau memang merupakan sifat dari agregat tersebut

yang dipecahkan cenderung berbentuk pipih. Agregat pipih adalah

agregat yang lebih tipis dari 0,6 kali diameter rata-rata. Indeks

kepipihan adalah berat total agregat yang lolos slot dibagi dengan

berat total agregat yang tertahan pada ukuran nominal tertentu.

d. Kubus (Cubical )

Partikel agregat berbentuk kubus merupakan bentuk agregat

hasil mesin pemecah batu yang mempunyai bidang kontak yang

lebih luas, berbentuk bidang rata sehingga memberikan

interlocking yang lebih besar. Dengan demikian kestabilan yang

diperoleh lebih besar dan tahan terhadap deformasi yang timbul.

Agregat yang berbentuk kubus ini paling baik digunakan sebagai

bahan konstruksi jalan.

e. Tak beraturan ( Irregular )

Partikel yang tidak beraturan dan tidak mengikuti salah satu

bentuk di atas. Agregat kasar dalam campuran aspal memberikan

stabilitas paling banyak, karena itu harus merupakan agregat yang

kuat dan kasar untuk mencegah kehancuran dan hilangnya

stabilitas akibat beban. Bentuk butiran (tekstur) berpengaruh

terhadap sifat saling mengunci yang dapat menaikkan stabilitas.

Butir-butir yang berbentuk kubus dan bersudut tajam akan

Kelompok V II-6






mempunyai kecenderungan melawan perpindahan tempat,

sedangkan agregat yang mempunyai permukaan yang kasar akan

mampu menahan aspal yang melekat pada permukaannya.

Agregat halus yang mengisi ruang-ruang agregat kasar akanmenambah kepadatan. Seperti agregat kasar sifat-sifat seperti surface

texture, porositas juga kekasaran perlu diperhatikan dalam

perencanaan.

Gesekan yang timbul antar partikel menentukan juga stabilitas

dan daya dukung dari lapisan perkerasan. Besarnya gesekan

dipengaruhi oleh jenis permukaan agregat yang dapat dibedakan atas:

1) Agregat yang permukaannya kasar (rough)2) Agregat yang permukaannya halus ( smooth)

3) Agregat yang permukaannya licin dan mengkilap ( glassy)

4) Agregat yang permukaannya berpori ( porous)

Gesekan timbul terutama pada partikel-partikel yang

permukaannya kasar. Gesekan antar partikel akan bertambah besar

dengan semakin bertambah kasarnya permukaan agregat. Di samping

itu agregat yang kasar lebih mampu menahan deformasi yang timbul

dengan menghasilkan ikatan antar partikel yang lebih kuat dan

permukaan yang kasar akan lebih mampu mengikat aspal yang

melekat pada permukaannya.

3. Kebersihan

a. Kotoran yang terdiri dari debu dan zat organik yang melekat pada

permukaan agregat berpengaruh kurang baik terhadap daya

pelekatan terhadap aspal. Kotoran akan mempengaruhi mutu

campuran agregat dengan aspal, karena kotoran membungkus

partikel-partikel agregat sehingga daya lekat antara agregat dan

aspal berkurang.

b. Adanya kotoran mengakibatkan luas daerah yang harus diselimuti

aspal bertambah. Dengan kadar aspal yang sama akan

menghasilkan tebal lapisan yang lebih tipis yang dapat

mengakibatkan terjadinya stripping .

Kelompok V II-7






c. Kotoran cenderung menyerap air yang berakibat hancurnya lapisan

aspal.

d. Tipisnya lapisan aspal cenderung mengakibatkan lapisan mudah

teroksidasi sehingga lapisan cepat rapuh.

4. Daya Absorbsi

Agregat yang digunakan untuk campuran perkerasan haruslah

mempunyai pori sedikit. Banyaknya pori akan mempengaruhi daya

absorbsi agregat terhadap aspal. Hal ini sangat berguna untuk lapisan

aus.

Agregat yang berpori banyak akan menyerap aspal lebih

banyak, sehingga aspal akan masuk kedalam pori yang mengakibatkancampuran akan kekurangan aspal, selain itu agregat yang berpori

banyak kurang daya tahannya dibanding dengan agregat yang sama

tetapi kurang berpori. Agregat yang berpori banyak tidak bisa

digunakan untuk campuran perkerasan jalan.

5. Kekerasan dan Ketahanan

Pada waktu pelaksanaan dan pelayanan, agregat akan

mengalami bermacam-macam pembebanan yang disebabkan oleh lalu

lintas di atasnya. Agregat yang berada didekat permukaan perkerasan

memerlukan kekerasan yang lebih besar dibanding agregat yang

letaknya di bawah.

Agregat harus mempunyai daya tahan yang cukup terhadap

pemadatan, degradasi maupun disintegrasi. Daya tahan agregat dapat

didefinisikan sebagai ketahanan agregat untuk tidak hancur/pecah oleh

pengaruh mekanis atau kimia.

Degradasi didefinisikan agregat menjadi partikel-partikel yang

lebih kecil akibat gaya yang diberikan waktu penimbunan, pemadatan

ataupun oleh gaya-gaya yang diberikan waktu pelayanan (lalu lintas).

Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat degradasi yang terjadi

adalah:

a. Jenis agregat, agregat yang lunak mengalami degradasi yang lebih

besar dari pada agregat yang lebih keras.

Kelompok V II-8






b. Gradasi, gradasi terbuka mempunyai tingkat degradasi yang lebih

besar dari pada gradasi rapat.

c. Bentuk, partikel bulat akan mengalami degradasi yang lebih besar

dari yang berbentuk kubus atau bersudut.

d. Ukuran partikel, partikel yang lebih kecil mempunyai tingkat

degradasi yang lebih kecil daripada partikel besar.

e. Energi pemadatan, degradasi akan terjadi lebih besar pada

pemadatan dengan menggunakan energi pemadatan yang lebih

besar.

6. Daya Lekat terhadap Aspal

Daya lekat terhadap aspal tergantung dari keadaan pori dan

banyaknya pori-pori dalam agregat. Pori yang kecil memberikan daya

lekat yang baik daripada pori-pori yang besar. Selain itu permukaan

yang kasar juga mempengaruhi daya lekat agregat terhadap aspal.

Umumnya agregat yang mengadung silika seperti batu kwarsa

dan jenis-jenis granit mempunyai daya lekat terhadap aspal yang

rendah sekali, sedangkan batu kapur dan dolomit biasanya mempunyai

daya lekat yang tinggi terhadap aspal.

7. Berat Jenis

Berat jenis dibutuhkan untuk mengetahui keseragaman sumber

agregat dan juga menentukan kadar aspal dengan metoda luas

permukaan. Penentuan berat jenis agregat berbeda untuk agregat

kasar, halus, dan pengisi. Hal ini disebabkan karena butir-butir yang

berlainan mempunyai daya absorbsi terhadap air yang berbeda pula.

2.1.3 Metode Penentuan Kadar Agregat

1. Metode grafis, dengan cara sebagai berikut:

a. Buatlah kotak dengan ukuran bujur sangkar (10 x 10) cm sebanyak

dua buah.

b. Sisi kiri merupakan persen agregat.

c. Plot pada garis paling tepi, titik-titik dari masing-masing nomor

saringan untuk agregat kasar.

d. Plot pada garis paling tepi untuk agregat sedang.

Kelompok V II-9






e. Gabungkan titik-titik saringan yang nomornya sama.

f. Pada garis-garis penghubung tersebut, ditentukan batas spesifikasi.

g. Tentukan batas maksimum dan minimum yang paling dekat.

h. Dari batas maksimum dan minimum tadi, ditarik garis vertikal.i. Tarik garis yang membagi dua daerah maksimum dan minimum

sehingga dari garis ini dapat ditentukan persen agregat kasar dan

halus.

j. Pada bujur sangkar yang ke 2, tarik garis mendatar untuk

memindahkan nomor-nomor saringan.

k. Pada garis sisi kanan sebagai agregat halus, tentukan titik-titik

tersebut sesuai ukuran saringan.l. Hubungkan kedua titik pada garis agregat kasar, sedang dan halus.

m. Tentukan spesifikasi yang berlaku atau dipakai.

n. Cari harga maksimum dan minimum yang mempunyai jarak paling

dekat.

o. Tarik garis vertikal dari masing-masing titik minimum dan

maksimum tersebut.

p. Tarik garis pembagi dua, sehingga dapat ditentukan persentase

kasar, sedang dan halus.

2.Metode diagonal, dengan prinsip sebagai berikut:

a. Mengetahui persyaratan gradasi yang diminta.

b. Buat gambar empat persegi panjang (10 x 20) cm pada kertas

milimeter blok.

c. Buat garis diagonal dari sisi kiri bawah ke sisi kanan atas.

d. Untuk sisi vertikal (10 cm) merupakan persen lolos saringan.

e. Dengan melihat ideal spesifikasi, untuk sisi horizontal letakkan tiap

titik ideal spesifikasi (titik tengah spesifikasi) pada garis yang

diwujudkan berupa titik yang merupakan ukuran saringan dengan

cara :

Kelompok V II-10

20x100

gah)(titik tenispesifikasideal






f. Gambarkan grafik persen lolos dari masing-masing fraksi batuan

(kasar, sedang, dan halus).

g. Untuk menentukan persen batuan kasar, tentukan jarak yang sama

antara grafik fraksi kasar terhadap garis tepi bawah dan jarak antara

grafik sedang terhadap garis tepi atas yang merupakan suatu garis

lurus.

h. Pada kedua jarak itu, tariklah garis vertikal yang memotong garis

diagonal pada suatu titik.

i. Dari titik potong tersebut tarik garis mendatar ke kanan sampai

memotong garis tepi empat persegi panjang pada bagian sebelah

kanan, sehingga diperoleh titik yang merupakan titik persenagregat kasar yang diperlukan.

j. Buatlah garis potong dengan jarak yang sama antara jarak terhadap

agregat halus dengan agregat sedang. Dari kedua jarak yang kita

dapatkan tarik garis vertikal dari keduanya sehingga memotong

garis diagonal di satu titik.

k. Dari titik potong tersebut, tarik garis mendatar ke samping

sehingga diperoleh titik dimana terdapat persentase agregat halus,

persentase agregat sedang = 100 - (kasar + halus).

l. Dari persentase ini fraksi yang diperoleh dapat dilihat memenuhi

syarat atau tidak terhadap spesifikasi yang dipakai.

3. Metode Matriks

Matriks S melambangkan nilai-nilai fraksi yang tertahan pada

saringan No. 4, lolos saringan No. 8 dan lolos saringan No. 200.

Matriks D merupakan nilai nominal campuran (koefisiennya diambil

dalam tabel). Matriks S-1 merupakan invers dari matriks S.

Langkah-langkah kerja :

a. Tentukan fraksi-fraksi yang dibutuhkan

• CA, yaitu tertahan pada saringan No. 4 (agregat kasar)

• FA, yaitu lolos saringan No. 8 (agregat halus)

• CD, yaitu lolos saringan No. 200 (Crusser Dust )

b. Susun matriks S dan D

Kelompok V II-11






333

222

111

cba

cba

cba

S =

3

2

1

d

d

d

D =

c. Tentukan determinan matriks S

Det. S = (a1 b2c3) +(b1c2a3) +(c1a2 b3)–(c1 b2a3)–(c2 b3a1)-(c3a2 b1)

d. Tentukan Invers dari matriks S

333

222

111

γ β α

γ β α

γ β α

=S

e. Hasil akhir S-1 dikalikan dengan nilai nominal D (dari tabel)

4. Metode Trial dan Error

Metode ini disebut juga metode multi fraksi karena dapat

mengkombinasikan beberapa macam fraksi. Dalam perhitungan

campuran dengan metode ini, akan dipakai tiga agregat sebagai

kombinasi.

Masing-masing fraksi dari agregat ini adalah:

a. Fraksi agregat kasar (coarse aggregate/A)

b. Fraksi agregat sedang ( fine aggregate/B )

c. Fraksi cruser dust

Rumus dasar dari metode Trial and Error ini adalah:

P = Aa + Bb ............................................. (1)

Dimisalkan : a + b = 1

Maka : a = 1 - b

Harga a disubtitusikan ke dalam persamaan (1), didapat :

b = (P - A)/(B - A) .................................. (2)

a = (P - B)/(A - B) .................................. (3)

2.2 Aspal

Kelompok V II-12






Aspal didefenisikan sebagai material berwarna hitam atau coklat tua,

pada temperatur ruang berbentuk padat/agak padat. Jika dipanaskan pada suatu

temperatur tertentu aspal dapat menjadi lunak/cair sehingga dapat membungkus

partikel agregat pada waktu pembuatan aspal beton atau dapat masuk kedalam pori-pori yang ada penyemprotan pada perkerasan Makadam atau peleburan.

Jika temperatur rendah, aspal akan mengeras dan mengikat agregat pada

tempatnya.

Hidrokarbon adalah bahan dasar utama dari aspal yang disebut bitumen.

Aspal yang umum digunakan saat ini, terutama berasal dari salah satu hasil

proses minyak bumi, dan ada yang langsung berasal dari alam.

2.2.1 Jenis aspal

Aspal minyak yang digunakan untuk konstruksi perkerasan jalan

merupakan proses hasil residu dari destilasi minyak bumi, sering disebut

sebagai aspal semen. Aspal semen bersifat mengikat agregat pada

campuran aspal beton dan memberikan lapisan kedap air, serta tahan

terhadap pengaruh asam, basa, dan garam.

Ini berarti jika dibuatkan lapisan dengan mempergunakan aspal

sebagai pengikat dengan mutu yang baik dapat memberikan lapisan

kedap air dan tahan terhadap pengaruh cuaca dan reaksi kimia yang lain.

Sifat aspal akan berubah akibat panas dan umur, aspal akan

menjadi kaku dan rapuh dan akhirnya daya absorbsi dan adhesinya

terhadap partikel agregat akan berkurang. Perubahan ini dapat

diatasi/dikurangi jika sifat-sifat aspal dikuasai dan dilakukan langkah-

langkah yang baik dalam proses pelaksanaan.

Berdasarkan cara diperolehnya aspal dapat dibedakan atas:

1.Aspal alam, yang terbagi atas:a. Aspal gunung (rock asphalt ), contohnya aspal dari Pulau Buton.

Aspal ini merupakan campuran antara bahan bitumen dengan

bahan mineral lainnya dalam bentuk batuan. Berdasarkan kadar

bitumen yang dikandungnya aspal Buton dapat dibedakan atas

B10, B13, B25, B30. Dimana B10 adalah aspal Buton dengan

kadar bitumen rata–rata 10%.

b. Aspal danau (lake asphalt ), contohnya aspal dari Bermudes,

Trinidad.

Kelompok V II-13






2.Aspal buatan, yang terdiri dari:

a.Aspal minyak , merupakan hasil penyulingan minyak bumi.

Aspal minyak dengan bahan dasar dibedakan atas:

•Aspal Keras atau Panas (Asphalt Cement/AC)

Aspal yang digunakan dalam keadaan cair atau panas.

Aspal ini berbentuk padat pada keadaan penyimpanan. Aspal

semen terdiri dari beberapa jenis tergantung dari proses

pembuatan dan asal minyak buminya. Pengelompokan aspal

semen dapat dilakukan berdasarkan nilai penetrasi pada

temperatur 25 oC ataupun berdasarkan nilai viskositasnya.

Pembagian aspal semen di Indonesia berdasarkan nilai

penetrasinya, antara lain:

1)AC pen 40/50, yaitu AC dengan penetrasi antara 40-50



Aspal semen dengan penetrasi rendah digunakan pada daerah

bercuaca panas atau lalu lintas dengan volume tinggi.

Sedangkan aspal semen dengan penetrasi tinggi digunakan di

daerah dengan cuaca dingin atau lalu lintas rendah. Di Indonesia

pada umumnya digunakan aspal semen dengan penetrasi 60/70

dan 80/100.

• Aspal Cair (Cutback Asphalt )

Aspal cair adalah campuran antara aspal semen dengan

bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi dan

digunakan dalam keadaan cair atau dingin. Dengan demikianaspal cair berbentuk cair pada suhu ruang. Aspal cair dapat

dibedakan atas:

1) RC ( Rapid Curing Cutback )

Merupakan aspal semen yang dilarutkan dengan bensin atau

premium. RC merupakan aspal cair yang paling cepat

menguap.

2)MC ( Medium Curing Cutback )

Kelompok V II-14






Merupakan aspal semen yang dilarutkan dengan bahan

pencair yang lebih kental seperti minyak tanah.

3) SC (Slow Curing Cutback )

Merupakan aspal semen yang dilarutkan dengan bahan yang

lebih kental seperti solar. Aspal jenis ini merupakan aspal

cair yang paling lambat menguap.

• Aspal Emulsi (Emulsion Asphalt)

Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air

dan bahan emulsi yang dapat digunakan dalam keadaan dingin

ataupun panas. Berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya,

aspal emulsi dapat dibedakan atas:

1) Katonik

Disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi

yang bermuatan arus listrik positif.

2) Anionik

Disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal emulsi

yang bermuatan negatif.

3) Non ionik

Merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi,

berarti tidak bermuatan listrik. Yang umum digunakan

sebagai bahan perkerasan jalan adalah aspal emulsi anionik

dan kationik.

Berdasarkan kecepatan pengerasannya aspal emulsi dibedakan

atas:

1) Rapid Setting (RS), aspal yang mengandung sedikit bahan pengemulsi sehingga pengikatannya cepat.

2) Medium Setting (MS), jenis sapal emulsi yang mempunyai

kemampuan mengendap dengan kecepatan sedang.

3)Slow Setting (SS), jenis aspal emulsi yang paling lambat

menguap.

Kelompok V II-15






b.Ter, merupakan hasil penyulingan batu bara, tidak umum

digunakan untuk perkerasan jalan sebab lebih cepat mengeras, peka

terhadap perubahan temperatur dan beracun.

2.2.2 Komposisi Aspal

Aspal merupakan unsur hidrokarbon yang sangat kompleks

sangat sukar untuk memisahkan molekul-molekul yang membentuk aspal

tersebut, disamping itu setiap sumber dari minyak bumi, menghasilkan

komposisi molekul yang berbeda-beda.

Komposisi aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes.

Asphaltenes merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang

tidak larut dalam heptane. Maltenes merupakan cairan kental yang terdiri

dari resins dan oil . Resins adalah cairan kuning atau coklat tua, yang

memberikan sifat dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau

berkurang selama masa pelayanan jalan. Sedangkan oli yang berwarna

lebih muda merupakan media dari asphaltenes dan resins.

Proporsi dari asphaltenes, resins, oli berbeda tergantung dari

banyak faktor seperti kemungkinan beroksidasi, proses pembuatannya,

ketebalan lapisan aspal dalam campuran dan sebagainya.

2.2.3 Durability Aspal (Keawetan/Daya Tahan)

Durabilitas diperlukan pada lapisan permukaan sehingga lapisan

dapat 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, selimut aspal yang tebal dapat

menghasilkan lapis aspal beton yang berdurabilitas tinggi tetapi

kemungkinan terjadinya bleeding tinggi.

2. VIM (Voids In Mix) kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak

masuk kedalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan

aspal menjadi rapuh.

3. VMA (Voids in Mineral Agregat ) besar sehingga film aspal dapat

dibuat tebal. Jika VMA dan VIM kecil serta kadar aspal tinggi

kemungkinan terjadinya bleeding besar.

Kelompok V II-16






2.2.4 Adhesi dan Kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat

sehingga dihasilkan ikatan yang baik. Sedangkan kohesi adalah

kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap

ditempatnya setelah terjadi pengikatan.

2.2.5 Kepekaan Terhadap Temperatur

Aspal adalah material yang termoplastis, berarti akan keras atau

lebih kental jika suhu berkurang dan akan lunak atau lebih cair jika suhu

bertambah, sifat ini dinamakan kepekaan terhadap temperatur.

Prinsip-prinsip untuk menentukan banyaknya aspal yang dibutuhkan

dalam adukan:

1. Semua butir-butir batuan besar maupun kecil harus terbalut dengan

sempurna oleh selaput tipis aspal.

2. Pori-pori pada permukaan butir harus benar-benar terisi aspal.

3. Perlu ada sedikit cadangan aspal dalam rongga-rongga adukan padat

untuk menyediakan bagian-bagian yang ternyata masih kekurangan

aspal atau untuk mengganti bagian yang sudah tidak berfungsi karena

oksidasi dengan udara.

4. Banyaknya aspal dalam rongga-rongga antara batuan harus

sedemikian rupa sehingga masih ada ruang bebas sebesar 3-6 % dari

sisi adukan pelat, sebagai tempat persediaan bila aspal yang

dibutuhkan mengembang pada panas terik.

Untuk menghitung besarnya kandungan aspal, pada prinsipnya ada dua

macam pendekatan yaitu:1.Bertitik tolak dari asumsi atau anggapan bahwa banyaknya aspal yang

dibutuhkan ialah:

1)Untuk surface 70-85 % dari besarnya rongga antar butir batuan

2)Untuk binder 60-70 % dari besarnya rongga antar butir batuan

3)Untuk base 50-60 % dari besarnya rongga antar butir batuan

Metode ini lazim disebut dengan metode rongga, metode ruang

kosong atau voids methode.

Kelompok V II-17






2.Berdasarkan prinsip bahwa semua butir-butir batuan harus diselimuti

oleh selimut aspal. Metode ini lazim disebut metode luas permukaan

butir atau surface methode.

Disamping itu ada metode lain yaitu:

1. Metode uji Marshall

2. Metode Empiris, yang biasa berbentuk daftar, grafik atau

rumus-rumus empiris.

2.2.6 Metode Penentuan Kadar Aspal

1.Metode Japan Road Association

Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Dimana :

P = % berat aspal terhadap agregat total

A = % berat agregat tertahan saringan No. 8

B = % berat agregat lewat saringan No. 8 dan tertahan saringan No.

50

C = % berat agregat yang lewat saringan No. 50 dan tertahan No.

200

D = % berat agregat lolos saringan No. 200

2.Metode Asphalt Institute ( untuk aspal cair dan emulsi )

Rumus yang digunakan:

Dimana:

P = % berat aspal terhadap berat agregat total

A = % berat agregat tertahan saringan No. 50

B = % berat agregat lolos saringan No. 50 dan tertahan saringan

No. 100

C = % berat agregat lolos saringan No. 100 dan tertahan saringan

No. 200

D = % berat agregat lolos saringan No. 200

Kelompok V II-18

P = 0,023 A + 0,065 B + 0,13 C + 0,11 D

P = 0,02 A + 0,07 B + 0,15 C + 0,2 D






3. Metode Luas Permukaan

Metode luas permukaan merupakan salah satu cara untuk

menentukan persentase bahan pengikat (aspal) dalam perhitungan

pendahuluan. Metoda ini berdasarkan atas patokan bahwa seluruh

jumlah aspal yang akan digunakan untuk menyelubungi luas

permukaan aspal yang sebenarnya dari butir-butir bahan, dengan kata

lain pada pengaspalan yang baik setiap butir bahan harus diselubungi

dengan bahan pengikat secara sempurna. Dalam penggunaan metode

ini keterangan-keterangan dibawah ini harus diketahui, yaitu:

1. Pembagian besarnya butir untuk campuran bahan.

2. Data-data mengenai hubungan antara besarnya pembagian butir

dengan luas permukaan dari butir bahan.

3. Macam butir bahan pengikat yang harus dipakai.

4. Data-data mengenai hubungan antara luas permukaan dengan

Asphalt Cement (AC) yang diperlukan.

5. Cara untuk menetapkan jumlah aspal dimana terdapat keadaan

bahwa bahan aspal yang akan dipakai agak berbeda macam dan

tingkatnya ( graded ) dengan bahan aspal yang data-data pokoknyamengenai luas permukaan dan kebutuhan aspalnya sudah siap.

6. Menetapkan jumlah aspal yang digunakan bagi bermacam-macam

berat jenis dan bentuk susunan permukaan dan butir bahan.

2.3 Mix Design

Jika agregat dicampur dengan aspal maka:

1. Partikel antara agregat akan terikat satu sama lain oleh aspal.

2. Rongga agregat ada yang terisi aspal dan ada pula yang terisi udara.

3. Terdapat rongga antar butir yang terisi udara.

4. Terdapat lapisan aspal yang ketebalannya tergantung kadar aspal

yang dipergunakan untuk menyelimuti partikel–partikel agregat.

Perencanaan campuran diperlukan untuk mendapatkan resep

campuran yang memenuhi spesifikasi, menghasilkan campuran yang

memenuhi kinerja yang baik dari agregat yang tersedia. Kinerja campuran

aspal beton dapat diperiksa dengan alat pemeriksaan Marshall , maka bisa

diambil langkah-langkah sebagai berikut:

Kelompok V II-19






1. Tentukan komposisi campuran antara fraksi-fraksi butir batuan agregat yang

tersedia hingga masuk dalam batas-batas toleransi gradasi yang telah

ditentukan.

2. Berdasarkan komposisi campuran di atas, tentukan besar kandungan aspalyang dibutuhkan dengan menggunakan salah satu metoda yang telah ada,

misalnya 6 %.

3. Rencanakan 5 macam adukan dengan kandungan aspal sebagai berikut 6%,

6,5%, 7%, 7,5%, dan 8%. Dari tiap adukan kita rencanakan untuk membuat

3 buah benda uji, sehingga ada 15 buah benda uji.

4. Untuk mendapatkan masing-masing adukan 3 buah benda uji, maka secara

bergantian masing-masing adukan kita aduk panas (hot mix) dengan carayang sama, lalu cetak dalam cetakan mould pada temperatur yang sama dan

padatkan dengan cara yang sama sesuai dengan prosedur. Kemudian

keluarkan dari cetakan, dinginkan, dan beri tanda.

5. Ukur tinggi masing-masingnya dan timbang beratnya.

6. Rendam benda uji dalam air selama 24 jam sebelum dilakukan pengujian.

7. Timbang berat benda uji dalam air, kemudian lap permukaannya untuk

mendapatkan kondisi kering permukaan, kemudian timbang, dan rendam

dalam bak perendam selama 30 menit.

8. Kemudian tiap-tiap benda uji kita uji secara berturut turut dengan alat

penguji Marshall .

2.4 Job Mix Formula

Job Mix Formula merupakan suatu pekerjaan pencampuran antara

agregat dan aspal dalam proporsi atau kadar yang telah ditentukan. Spesifikasi

campuran berbeda-beda, dipengaruhi oleh:

a. Ekspresi gradasi agregat, yang dinyatakan dalam nomor saringan. Nomor-

nomor saringan mana saja yang umum digunakan dalam spesifikasi.

b. Perencanaan tebal perkerasan, yang dipengaruhi oleh metoda yang

digunakan.

c. Kadar aspal yang umum dinyatakan dalam persen terhadap berat campuran

seluruhnya.

d. Komposisi dari campuran, meliputi agregat-agregat dengan gradasi yang

bagaimana yang digunakan.

Kelompok V II-20






e. Sifat campuran yang diinginkan, dinyatakan dalam nilai stabilitas dan flow.

f. Metode campuran yang digunakan.

Lapisan aspal yang baik harus memenuhi 4 syarat yaitu stabilitas, fleksibilitas,

durabilitas, dan tahanan geser.

1. Stabilitas

Stabilitas pada lapisan perkerasan jalan adalah kemampuan lapisan

menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti

bergelombang, alur atau bleeding . Kebutuhan akan stabilitas setingkat

dengan jumlah lalu lintas dan beban kendaraan yang melewati jalan

tersebut.

Jalan dengan volume lalu lintas tinggi dan sebagian merupakan

kendaran berat menuntut stabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan

jalan dengan volume lalu lintas yang hanya terdiri dari kendaraan

penumpang saja.

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:

a. Agregat dengan gradasi yang rapat (dense graded )

b. Agregat dengan permukaan kasar

c. Agregat berbentuk kubus

d. Aspal dengan penetrasi rendah

e. Aspal dengan jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir

Agregat bergradasi baik, dan rapat memberikan rongga antar

butiran agregat (Voids in Mineral Agregat = VMA) yang kecil, keadaan ini

menghasilkan film aspal yang tipis, mudah lepas yang mengakibatkanlapisan tidak lagi kedap air, sehingga oksidasi mudah terjadi, dan lapis

perkerasan menjadi rusak.

2.Durabilitas (Keawetan/Daya Tahan)

Durabilitas telah dibahas pada sub bab 2.2.3

3.Fleksibilitas (Kelenturan)

Kelompok V II-21






Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan

untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas

berulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume.

Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan:

a. Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga didapat VMA yang

besar.

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

c. Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang

kecil.

4. Skid Resistance (Tahanan Geser/Kekesatan)

Tahanan geser adalah kekesatan yang diberikan oleh perkerasansehingga tidak mengalami slip baik diwaktu hujan atau basah maupun

diwaktu kering. Kekesatan dinyatakan dengan koefisien gesek antar

permukaan jalan dan ban kendaraan.

Tahanan geser tinggi jika:

a. Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tak terjadi bleeding

b. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar

c. Penggunaan berbentuk kubus

d. Pengunaan agregat yang kasar

Lapisan aspal yang menggunakan gradasi rapat akan menghasilkan

kepadatan yang baik, berarti memberikan stabilitas yang baik, tetapi

mempunyai rongga pori yang kecil sehingga memberikan kelenturan yang

kurang baik dan akibat tambahan pemadatan dari beban lalu lintas berulang

serta aspal yang mencair akibat pengaruh cuaca akan memberikan tahanan

geser yang kecil.

Lapisan perkerasan harus memenuhi 4 syarat:

a. Kadar aspal cukup memberikan kelenturan.

b. Stabilitas cukup memberikan kemampuan yang memikul beban sehingga

tak terjadi deformasi yang merusak.

c. Kadar rongga cukup memberikan kesempatan untuk pemadatan

tambahan akibat beban berulang dan flow dari aspal.

Kelompok V II-22






d. Dapat menghasilkan campuran yang akhirnya menghasilkan lapisan

perkerasan yang sesuai dengan persyaratan dalam pemilihan lapis

perkerasan pada tahap perencanaan.

Spesifikasi dari campuran dipengaruhi oleh:

a. Perencanaan tebal perkerasan, yang dipengaruhi oleh metode apa yang

digunakan.

b. Ekspresi gradasi agregat yang dinyatakan dalam nomor saringan mana

saja yang umum dipergunakan dalam spesifikasi.

c. Kadar aspal yang umum dinyatakan dalam persen terhadap berat

campuran seluruhnya.

d. Komposisi dari campuran meliputi agregat dengan gradasi yang akandipergunakan.

Dalam pemeriksaan ketahanan terhadap kelelehan plastis dari

campuran aspal dikenal adanya pemeriksaan dengan alat Marshall .

Pemeriksaan dengan alat Marshall ini akan memberikan data-data sebagai

berikut:

a. Kadar aspal dinyatakan dalam persen terhadap seluruh berat agregat

yang dipakai dalam campuran.

b. Berat volume (ton/m3)

c. Stabilitas menunjukkaan kekuatan dan ketahanan terhadap terjadinya alur

(ruting ).

d. Kelelehan plastis ( flow), merupakan indikator terhadap lentur (dalam

mm).

e. VIM (Voids In Mix) merupakan persen rongga dalam campuran.

f. VMA (Voids in Mineral Agregat ) merupakan persen rongga terhadap

agregat. VIM dan VMA merupakan indikator dari durabilitas.

g. Hasil bagi marshall (koefisien Marshall , merupakan hasil bagi stabilitas

dan flow, dinyatakan dalam KN/mm) merupakan indikator yang potensial

terhadap keretakan.

h. Penyerapan aspal, persen terhadap berat campuran, sehingga diperoleh

gambaran tentang kadar efektifnya.

i. Tebal lapisan aspal (film aspal) dinyatakan dalam mm, merupakan

petunjuk tentang sifat durabilitas campuran.

Kelompok V II-23






j. Kadar aspal efektif, dinyatakan dalam bilangan desimal satu angka

dibelakang koma.

Setelah dilakukan pengujian dengan alat Marshall maka langkah

selanjutnya untuk mendapatkan kadar aspal optimum, adalah sebagai berikt:

a. Kumpulkan data-data yang diperoleh dari pengukuran dan perhitungan

dari hasil pengujian dengan alat Marshall tersebut dan masukkan dalam

daftar pemeriksaan serta proses

b. Dari hasil data tersebut, buat grafik:

• Stabilitas

• Kelelehan

• Rongga-rongga terhadap campuran

• Rongga-rongga terisi aspal

Dalam hubungannya dengan kandungan aspal, kemudian kita tentukan

besarnya kandungan aspal yang terbaik.

c. Tentukan kandungan aspal optimum berdasarkan langkah-langkah diatas.

Persentase aspal tersebut baru merupakan ancang-ancang saja, karena

selanjutnya akan ditentukan oleh ahli konstruksi aspal berdasarkan

kondisi setempat serta kepadatan lalu lintas yang akan melewati jalan

tersebut.

Kelompok V II-24

bab 2

Documents