BAB 2 LANDASAN TEORI
2.2. Dasar Teori
2.2.6 Bubur Aspal Emulsi ( Slurry Seal )
Slurry seal adalah campuran aspal emulsi tanpa pemanasan, dengan kandungan agregat bergradasi halus, mineral filler, air dan bahan tambahan lainnya yang dicampur secara merata dan dihampar di atas permukaan perkerasan sebagai bubur aspal atau slurry.Sistem slurry seal direncanakan untuk membentuk mortar dengan aspal yang pekat dan dihampar dengan ketebalan yang cukup tipis, dengan ketebalan maksimum 10 mm dimaksudkan untuk menghindari deformasi permanen akibat dilalui oleh beban lalu-lintas disebabkan karena struktur mineral biasanya tidak cukup kuat dengan gaya saling kunci yang terbatas dari butiran agregatnya. Slurry seal merupakan Surface Treatment tipis permukaan jalan yang dihampar hanya setebal batuan agregat pada gradasi agregat campurannya (Anonim, 2008a).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2.2.6.1 Jenis Slurry SealBerdasarkan jenis aspal emulsi yang digunakan adalah anionik atau kationik serta berdasarkan agregat dibedakan antara tipe I, tipe II, dan tipe III maka jenis campuran slurry seal dapat diolah dengan atau tanpa memakai emulsi polimer modified, serta dapat diikat dengan aspal slow setting atau quick setting. Namun, yang umum digunakan adalah jenis kationik walaupun jenis anionik dimungkinkan juga untuk digunakan. Sistem setting yang lambat disebabkan oleh penguapan, sedang system quick setting, disebabkan oleh reaksi physic-chemically dengan permukaan agregat. Emulsi quick setting ini menentukan tingkat pencahayaan secara kimiawi untuk jenis kationik maupun anionik serat pemecahan curing yang tergantung pada kondisi lingkungan, tingkat takaran, dan tingginya temperatur (Anonim,2008).
2.2.6.2Tipe Slurry Seal
Agregat yang digunakan pada slurry seal harus agregat yang bergradasi rapat hasil dari pemecah batu. Gradasi ada beberapa jenis yaitu tipe I, tipe II dan tipe III. Perbedaan utamanya adalah ukuran agregat terbesarnya, yang menunjukkan jumlah residual pada campuran dan kegunaan dimana slurry yang tepat untuk dipasang.
1) Slurry Tipe I
Adalah yang paling halus dan digunakan untuk lalu-lintas ringan, misalnya untuk tempat parkir.
2) Slurry Tipe II
Lebih kasar dari tipe I dan disarankan untuk jalan yang mengalami raveling dengan lalu-lintas yang ringan sampai berat.
3) Slurry Tipe III
Mempunyai gradasi yang paling kasar dan cocok untuk mengisi perbaikan pada jalan yang raveling dan oksidasi serta memperbaiki kesesatan permukaan jalan. Tipe ini digunakan untuk jalan arteri dan jalan bebas hambatan (Anonim,2008a).
commit to user
2.2.6.3Kegunaan Slurry SealSlurry seal sebaiknya dihamparkan pada perkerasan yang kuat yang menunjukkkan kondisi baik dengan sedikit retak. Slurry seal tidak dipasang pada perkerasan yang menunjukkan retak atau rutting yang parah saat penghamparan. 1. Bermacam-macam kegunaan slurry seal adalah untuk :
a. Melapis perkerasan teroksidasi.
b. Memperbaiki tekstur permukaan jalan dengan memberikan permukaan yang kesat.
c. Memperbaiki karakteristik terhadap masuknya air. d. Memperbaiki raveling.
e. Memberikan permukaan baru dengan berat sendiri yang ringan, seperti pelapis di atas jembatan.
f. Memberikan permukaan baru dimana ketinggian terbatas merupakan masalah seperti pada persimpangan jalan.
2. Slurry seal tidak digunakan untuk : a. Meratakan profil permukaan b. Mengisi lubang
c. Mengisi retakan, baik dengan atau tanpa modifikasi polimer d. Keruntuhan pada base untuk setiap jenis
e. Lapisan perkerasan yang menunjukkan deformasi plastis.
2.2.6.4 Pengaplikasian Slurry Seal
Saat ini slurry seal digunakan untuk berbagai aplikasi seperti jalan, tempat parkir, pelabuhan udara, jalan lingkungan dan lainnya, dan slurry seal tidak mempunyai nilai struktur karena hanya lapis tipis dengan tebal maksimum 10 mm dengan fungsinya sebagai berikut :
1. Lapisan Penutup (sealing layer)
a. Menutup perkerasan yang retak agar air tidak masuk ke dalam lapis permukaan atau lapis pondasi.
b. Meremajakan perkerasan, sehingga kerusakan lebih lanjut dapat diatasi. c. Sebagai lapisan kedap air untuk lapisan bergradasi terbuka.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
d. Untuk menutup landasan (runway) bandar udara. 2. Lapisan Anti Licin (slippery)Slurry seal digunakan untuk memperbaiki nialai skid resistance sehingga tidak membahayakan keselamatan manusia (Anonim,2008a).
2.2.6.5 Pertimbangan Pemakaian Slurry Seal
Keguanaan utama pelapisan material slurry seal adalah untuk pemeliharaan perkerasan sebagai bagian dari program pemeliharaan periodik sebelum kerusakan akan terjadi.Kriteria utama pemilihan pekerjaan menggunakan slurry seal adalah : 1. Perkerasan kuat dengan drainase baik, untuk permukaan atau bahu jalan. 2. Bebas dari kerusakan, termasuk lubang dan retak.
Adapun kriteria penggunaan slurry seal dan karakteristik jenis campuran bubur aspal emulsi dapat ditampilkan pada Tabel 2.3 dan Tabel 2.4.
Tabel 2.3. Kriteria Pemilihan Pekerjaan dengan Slurry Seal
Kegunaan Agregat Tipe I Agregat Tipe II Agregat Tipe III
Pengisian Rongga Slurry Slurry
Lapisan Aus LHR < 100 Slurry Slurry
Lapisan Aus LHR 100 - 1000 Slurry Slurry
Lapisan Aus LHR 1000 - 20000 Slurry
Perbaikan bentuk minor 10 - 20 mm Slurry
Tingkat pemakaian Kg/m2 4,3 – 6,5 6,5 – 10,8 9,8 – 16,3
commit to user
Tabel 2.4. Karakteristik Jenis Campuran Bubur Aspal Emulsi Karakteristik Campuran
Jenis Campuran
1 2 3 Gradasi agregat, % lolos:
Ukunui saringan : 9,5 mm (3/8") 4,75 mm (# 4) 2,36 mm (# 8) 1,18 mm (# 16) 600 micron (# 30) 300 micron (# 50) 150 micron (# 100) 75 micron (# 200) - 100 90 - 100 65 - 90 40 -60 25 - 42 15 - 30 10 - 20 100 90 -100 65 - 90 45 - 70 30 - 50 18 - 30 10 - 21 5-15 100 70 -90 45 -70 28 – 50 19 -34 12 -25 7-18 5-15 Kandungan residu Aspal, % berat agregat
kering 10 - 16 7-13 6-11
Penyebaran kg/m2 (berat agregat
kering) 3,5 - 5 5,5 - 8 8 - 12
Ketebalan rata-rata, mm 2 - 3 4 - 5 7 - 10
Konsistensi, cm 2 - 3 2 - 3 2 - 3
Waktu pemantapan, menit 15 - 720 15 - 720 15 - 720
Sumber : Pedoman Perencanaan Bubur Aspal Emulsi (Slurry Seal) tahun 1999.
2.2.6.6 Komposisi Bahan Pembuat Slurry Seal
Bahan untuk pembuatan slurry seal terdiri dari agregat, aspal emulsi, air dan additive jika diperlukan kemudian bahan ini dicampur dengan perbandingan tertentu berdasarkan tes laboratorium.
Peranan agregat sangat penting karena merupakan mineral pembentuk slurry sekitar 75%, agregat harus bersih, keras dan terbuat dari batu pecah, seragam dengan gradasi yang sesuai. Karakteristik pokok agregat untuk dicapai pada campuran slurry ditentukan sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1. GeologiPenentuan agregat agar compatibility dengan emulsi yaitu sifat adhesinya. 2. Bentuk
Mempunyai bidang pecah dengan memberikan gaya saling kunci antar butiran agregat sehingga mendapatkan campuran yang diinginkan.
3. Tekstur
Permukaan kasar sehingga lebih mudah melekat dengan emulsi. 4. Umur dan Reaktifitas
Agregat yang baru dipecah mempunyai muatan listrik permukaan yang lebih besar dari pada agregat yang telah lama dipecah karena lapuk, muatan listrik berperan utama pada tingkat reaksi kimia.
5. Kebersihan
Material kotor seperti lempung, debu atau lanau dapat menyebabkan kohesi yang jelek.
6. Ketahan Soundness dan Abrasi.
Emulsi merupakan komponen utama slurry yang berfungsi sebagai pengikat agregat, serta pengikat slurry dengan perkerasan lama. Saat ini emulsi yang dipakai pada slurry adalah bitumen yang telah dimodifikasi dengan elastomer dengan hasil lebih tahan terhadap lalu-lintas berat, berkurangnya keausan dan resiko terjadi bleeding dapat terkurangi.
Air berfungsi mengatur kekentalan slurry sehingga mudah dikerjakan. Air yang terdapat pada slurry berasal dari kandungan air agregat, air pada aspal emulsi dan air yang ditambahkan pada campuran slurry. Air juga akan mengatur konsistensi slurry, mencegah pecah dini dan segregasi. Air yang dipakai harus bersih dari bahan organik karena kandungan Ca+ dan Mg2+ yang tinggi akan menyebabkan pecah dan membuat pencampuran bertambah sulit (Anonim, 2008a).
2.2.6.7 Job MixStandart Sluryy Seal
Job Mix slurry seal untuk pemeliharaan permukaan jalan yang diterbitkan oleh Kementrian Pekerjaan Umum Direktorat Bina Marga Direktorat Bina Teknik
commit to user
paada spesifikasi Khusus Interim SKh-1.6.7 tentang Pemeliharaan Permukaan Jalan Dengan Bubur Aspal Emulsi (slurry seal) adalah sebagai berikut :
1. Bahan a. Agregat
Terdiri dari batu alam atau hasil pemecah batu seperti granit, batu kapur atau agregat berkualitas tinggi lainnya atau gabungan dari beberapa agregat yang memenuhi persyaratan kualitas SNI 03-6819-2002 dan harus bebas dari kotoran, bahan organis, gumpalan lempung, debu atau material lainnya. Agregat sedikitnya mengandung 50% volume batu pecah, sedangkan untuk jalan dengan LHR lebih besar dari 500 disyaratkan 100% batu pecah. Persyaratan gradasi agregat ditampilkan pada Tabel 2.5.
Tabel 2.5. Gradasi Agregat
Ukuran Anyakan % Berat yang Lolos
Tipe I Tipe II Tipe III
3/8” (9,5 mm) 100 ¼” (6,25 mm) 100 85 – 95 No.4 (4,75 mm) 100 85 – 95 70 – 90 No.8 (2,36 mm) 85 – 95 65 – 90 45 – 70 No.16 (1,18 mm) 60 – 85 45 – 70 28 – 50 No.30 (600 µ) 40 – 60 30 – 50 18 – 33 No.50 (330 µ) 25 – 45 18 – 35 12 – 25 No.100 (150 µ) 15 – 30 10 – 25 7 – 17 No.200 (75 µ) 12 – 20 7 – 15 5 – 10
Sumber : Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, 2008c.
Gradasi agregat tipe I cocok untuk pelaburan, pengisian rongga pada permukaan, perbaikan erosi permukaan yang parah akibat teroksidasi berat dan meningkatkan ketahanan gelincir jalan. Diaplikasikan sebagai perkerasan bandar udara, jalan antar kota dan perkotaan dengan lalu lintas sedang sampai berat.
Gradasi agregat tipe II cocok untuk perbaikan kondisi permukaan yang terkelupas berat, meningkatkan ketahanan gelincir, membentuk permukaan aus yang baru dan digunakan di daerah luar kota dengan lalu lintas padat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Gradasi agregat tipe III memberikan manfaat seperti tipe II namun dengan tekstur makro yang lebih besar. Pada penelitian ini menggunakan gradasi agregat tipe III.
Tabel 2.6. Gradasi Rencana Campuran Slurry Seal Ukuran Saringan (mm) Batas bawah (%) Batas atas (%) Rencana gradasi*) (%) 3/8” (9,5 mm) 100 100 100 No.4 (4,75 mm) 70 90 82,5 No.8 (2,36 mm) 45 70 51,5 No.16 (1,18 mm) 28 50 35 No.30 (600 µ) 18 33 26 No.50 (330 µ) 12 25 17,5 No.100 (150 µ) 7 17 10 No.200 (75 µ) 5 10 7,5
Sumber : Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum, 2008c.
*)Global NEST Journal, Vol 9, N.Oikonomou, 2007. Alternative fillers for Use in Slurry Seal.
Department Civil Engineering. Aristotle University of Thessaloniki, Greece.
b. Bahan Pengisi (filler)
Bahan pengisi terdiri atas 2 jenis yaitu aktif dan tidak aktif secara kimiawi. Bahan pengisi aktif seperti semen portland, kapur tohor, aluminium sulfat, sedangkan yang tidak aktif diantaranya abu batu, abu batu kapur dan abu arang batu yang memenuhi persyaratan SNI 03-6723-2002 dengan volume 0,5 – 3 % dari berat kering agregat dalam perencanaan campuran. Bahan pengisi aktif digunakan untuk membantu proses pencampuran sedangkan yang tidak aktif untuk memperbaiki gradasi agregat. Pada penelitian ini, bahan pengisi yang digunakan adalah filler abu batu.
c. Air
Air harus bersih, tidak mengandung kotoran organik, garam-garam berbahaya, debu atau lanau. Air harus diuji dan memenuhi persyaratan SNI 03-6817-2002.
commit to user
Prosentase air dalam perencanaan diperlukan untuk dapat menghasilkan kekentalan yang memadai.
d. Aspal Emulsi
Aspal emulsi harus homogen dan menunjukkan tidak adanya pemisahan setelah dicampur. Jenis aspal emulsi yang digunakan antara lain :
1) Aspal emulsi mutu CSS-Ih memenuhi persyaratan SNI 03-6832-2002. 2) Aspal emulsi CSS-Ih dan QSS-Ih memenuhi persyaratan SNI
03-4798-1998.
3) Aspal emulsi CQS-Ih ditetapkan jika waktu penutupan lalu lintas sangat terbatas.
Pada penelitian ini, aspal emulsi yang digunakan adalah jenis kationik dengan tipe CSS-Ih.
2. Campuran
a. Komposisi Umum Campuran
Menentukan proporsi campuran agregat, bahan pengisi, aspal dan air sesuai dengan Pedoman Perencanaan Bubur Aspal Emulsi (Slurry Seal) oleh Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum tahun 1999. b. Penentuan kadar air untuk mencapi konsistensi optimum campuran.
Kadar air campuran adalah yang memberikan nilai konsistensi optimum campuran dengan melakukan pengujian konsistensi campuran, seperti yang disyaratkan dalam Pedoman Perencanaan Bubur Aspal Emulsi (Slurry Seal) oleh Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum tahun 1999.
c. Komposisi campuran benda uji laboratorium
Job mix design yang biasa digunakan untuk percobaan benda uji pada laboratorium dan sesuai dengan apa yang disyaratkan pada ketentuan pengujian percobaan campuran laboratorium Pedoman Perencanaan Bubur Aspal Emulsi (Slurry Seal) oleh Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum tahun 1999.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2.2.6.8Karakteristik CampuranLapis perkerasan jalan harus memenuhi syarat tertentu sehingga diperoleh lapis perkerasan yang kuat, aman dan nyaman untuk digunakan kendaraan. Khusus perkerasan tipis dengan campuran bubur aspal emulsi (slurry seal), karakteristiknya disajikan dibawah ini:
1. Tahanan Geser (Skid Resistance)
Skid resistance menunjukkan kekesatan permukaan untuk mengurangi slip pada kendaraan. Hujan dapat mengurangi sifat kesat pada suatu permukaan perkerasan walaupun tidak sampai terjadi aquaplaning. Aspal emulsi dapat menetralkan keadaan ini walaupun permukaan dari perkerasaan masih dalam keadaan lembab. Skid resistance dari aspal emulsi yang basah pada kecepatan tinggi akan lebih besar nilainya dari pada jenis perkerasan lain. Selain itu karena aspal emulsi menpunyai banyak rongga maka dapat mengurangi bleeding pada saat suhu meningkat. Faktor yang dapat meningkatkan tahanan geser adalah :
a. Penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tidak terjadi bleeding. b. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar.
c. Penggunaan agregat yang cukup. d. Penggunaan agregat berbentuk kubus.
2) Porositas / Void In Mix (VIM)
Porositas (VIM) adalah kandungan udara yang terdapat pada campuran perkerasan. Fungsi utama dari aspal porus yaitu untuk mengalirkan air permukaan secara sempurna bersamaan dengan kemiringan perkerasan sehingga dapat mengurangi beban drainase yang terjadi di permukaan, maka kadar pori yang terdapat pada aspal porus harus cukup besar (sekitar lebih dari 20%). VIM yang besar dikarenakan jumlah agregat kasar lebih dominan dalam campuran aspal emulsi. Porositas dipengaruhi oleh densitas dan specific gravity campuran. Densitas menunjukkan besarnya kepadatan pada campuran aspal emulsi. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
commit to user
Gambar.2.1 Dimensi Benda Uji
Dari gambar di atas diperoleh dari rumus sebagai berikut :
) 1 . 2 ...( ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . 4 2 h d Ma D
π
= Dimana :Ma = berat benda uji di udara ( gr) d = diameter benda uji (cm) h = tinggi rata benda uji (cm) D = densitas (gr/cm3)
Specific Gravity menunjukkan berat jenis pada campuran. Besarnya Specific Gravity campuran (SGmix) didapat dari rumus :
) 2 . 2 ...( ... ... ... ... ... ... % 100 a a f f agr agr mix SG W SG W SG W SG + + = Dim ana :
%Wagr= persen berat agregat (%) %Wf = persen berat filler (%) %Wa = persen berat aspal (%)
SGag = Specific Gravity agregat (gr/cm3) SGf = Specific Gravity filler (gr/cm3) SGa = Specific Gravity aspal (gr/cm3) SGmix= Specific Gravity campuran (gr/cm3)
Dari specific gravity campuran dan densitas dapat dihitung besarnya porositas dengan rumus sebagai berikut: