a Nilai setara pasir minimum 50% (SNI 03-4428-1997) b Penggunaan pasir alam maksimum 15%.
5. Karakteristik Campuran Aspal Beton
Karakteristik campuran aspal beton mesti dapat memberikan jaminan bahwa lapisan perkerasan kuat menahan beban lalu lintas, aman untuk dilalui pemakai, serta juga memiliki tingkat kenyamanan bagi pengendara.
a. Stabilitas
Stabilitas adalah kemampuan campuran aspal untuk menahan deformasi akibat beban yang bekerja, tanpa mengalami deformasi permanen, dinyatakan dalam satuan kg atau lb. Stabilitas sendiri menunjukan kekakuan campuran. Untuk bebagai agregat stabilitas meningkat seiring dengan kepadatan partikel yang tertekan dan gradasi yang rapat serta pemadatan yang cukup.
Asphalt Institute menjelashan bahwa dua sifat yang diperoleh dengan menggunakan metode marshall adalah stabilitas dan kekelahan. Melalui metode marshall juga diperoleh analisa rongga yang dilakukan dengan pengukuran terhadap benda uji dan menghasilkan parameter-parameter seperti, kepadatan (density), VMA (void in mineral aggregate), VITM (void in the mix), VFWA (void filled with asphalt), nilai stabilitas, kelelehan (flow), dan MQ (Marshall Quotient) merupakan hasil bagi stabilitas dan kelelahan. Nilai MQ dipakai sebagai pendekatan tingkat kekakuan dan fleksibilitas campuran (Asphalt Institute MS-2 , 1997).
S = p x k x h x 0,4536 ...(2.3) dimana :
S = Stabilitas (kg)
p = pembacaan stabilitas alat (lb) k = faktor kalibrasi alat
h = koreksi tebal benda uji 0,4536 = konversi satuan dari lb ke kg
MQ = S/F ...(2.4) dimana :
MQ = Marshall Quotient (Kg/mm) S = Nilai stabilitas terkoreksi F = nilai flow
b. Flow
Flow pada pengujian Marshall adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum sehingga sampel hancur (dinyatakan dalam satuan mm). Pengukuran flow dilakukan bersamaan dengan pengukuran stabilitas Marshall. Nilai flow dipengaruhi oleh kadar aspal, viscositas aspal, suhu, gradasi, dan jumlah pemadatan. Nilai flow yang tinggi adalah indikasi sifat campuran elastis dan mampu mengikuti deformasi akibat beban. Flow juga mengindikasikan fleksibelitas campuran , dimana fleksibelitas yang tinggi dapat diperoleh dengan mengunakan gradasi senjang, aspal penetrasi tinggi dan kadar aspal yang tinggi.
c. Durabilitas
Suparma menyatakan durabilitas (awet) yaitu ketahanan terhadap cuaca/ iklim/ pelapukan dan perusakan dari beban roda kendaraan yang masuk dalam "Durabel" (tahan dan awet). Tahan terhadap pengaruh oksidasi dan suhu udara, tahan terhadap aksi perusakan air, tidak mudah pecah/ kokoh akibat tumbukan roda (resistance to brittle cracking) (Suparma, 2007).
Asphalt Institute menyatakan bahwa durabilitas adalah kemampuan atau daya tahan suatu perkerasan terhadap beberapa faktor seperti perubahan-perubahan dalam
bitumen yang disebabkan oleh oksidasi, disintegrasi agregat, dan pelepasan lapisan- lapisan bitumen dari agregat akibat kondisi basah dan beban lalulintas (Asphalt Institute, MS-22, 1983)
d. Skid Resistance
Skid resistance menunjukkan kekesatan pennukaan untuk mengurangi slip pada kendaraan. Hujan dapat mengurangi sifat kesat pada suatu permukaan perkerasan walaupun tidak sarnpai tcrjadi aquaplaning. Skid resistance dari aspal porus yang basah pada kecepatan tinggi akan lebih besar nilainya dari pada jenis perkerasan lain.
e. Berat Jenis Campuran(Specific Gravity)
Berat Jenis Campuran (Specific Gravity) adalah perbandingan antara persen berat tiap komponen pada campuran dan Specific Gravity tiap komponen. Besarnya berat jenis campuran penting untuk menentukan besarnya porositas. Berat jenis campuran (Specific Gravity) diperoleh dari rumus berikut:
SGb Wb SGf Wf SGagr Wa SGmix % % % 100 + + = …………...…...…………(2.5) dimana :
SGmix = Specific Gravity (berat jenis) cumpuran (gr/cm3) %W = % Berat tiap komponer pada campuran
SG = Specific Gravity tiap komponen (gr/cm3) (agr) = agregat, f =filler, b=aspal)
f. Kepadatan (density)
Selain Specific Gravity campuran, untuk menentukan besarnya porositas juga menggunakan densitas (kepadatan) campuran.
h d Ma D 4 2 π = ………...………..… (2.6) dimana :
D = Berat isi (Densitas) Ma = Berat benda uji di udara d = diameter benda uji h = tebal rata-rata benda uji
g. Porositas (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.
100 1 x SGmix D Po ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + = ………...……(2.7) dimana :
Po = Porositas (VIM) benda uji (%)
D = Densitas benda uji yang dipadatkan (gr/cm3)
SGmix = Specific gravity campuran (gr/cm3)
h. Kuat Desak (Unconfined Compressive Strength Test)
Unconfined Compressive Strength Test ini suatu metode untuk mengetahui kemampuan lapisan perkerasan untuk menahan pembebanan secara vertikal. Hal
ini menunjukkan langsung berapa beban yang mampu ditumpu perkerasan di lapangan.
Pengujian ini menggunakan mesin Marshall Test yang telah dimodifikasi. Pencatatan yang dilakukan pada saat pengujian adalah besarnya beban P pada saat benda uji hancur. Untuk mendapatkan besarnya tegangan hancur dari benda uji tersebut dilakukan dengan perhitungan rumus :
A P co
f' = ……...………...……… (2.8) dimana :
f’c = nilai Unconfined Compressive Strength (kPa) P = beban maksimum (KN)
A = luas permukaan benda uji tertekan (mm2)
i. Kuat Tarik Tidak Langsung (Indirect Tensile Strength Test)
Pengujian kuat tarik tidak langsung bertujuan untuk mengetahui besarnya kekuatan tarik dari asphalt concrete. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui indikasi akan terjadinya retak di lapangan.
) . ( 14 , 3 2 d h x Ft Sr= ……….……….(2.9) dimana :
Sr = Gaya tarik tidak langsung Pa (psi) Ft = Kegagalan total beban vertikal N (lb) H = Tinggi benda uji mm (inc) D = diameter benda uji mm (inc)
j. Permeabilitas
Permeabilitas yaitu kemampuan suatu sampel untuk dapat mengalirkan zat alir (fluida)baik udara maupun air. Permeabilitas mempengaruhi durabilitas dan stabilitas
campuran aspal. Ukuran permeabilitas ada dua, yaitu permeabilitas sebagai K (cm²) dan koefisien permeabilitas k (cm/detik). Hubungan antara nilai K dan koefisien k adalah :
………. …...(2.10) dimana:
γ = berat jenis zat alir (gr/cm³) µ = viskositas zat alir (gr.detik/cm²) K = Permeabilitas (cm²)
k = koefisien permeabilitas (cm/detik)
Permeabilitas campuran asphalt concrete dapat diukur dengan nilai yang menunjukkan nilai permeabilitas atau sebagai koefisien permeabilitas (k), (cm/dt). Nilai koefisien permeabilitas dapat didekati dengan persamaan empiris yang sudah banyak digunakan dari analisis hidrolika. Menurut formula yang diturunkan dari hukum Darcy dalam Suparma (1997) adalah sebagai berikut :
………..………...………….. (2.11)
Rumus di atas diturunkan menjadi :
……..………..…………...….... (2.12)
……….……….………..…... ( 2.13)
……….………...……... ( 2.14) dimana :
q = = debit rembesan (cm³/detik) V = volume rembesan (cm³)
T = lama waktu rembesan terukur (detik)
h = = selisih tinggi tekanan total, (cm) P = tekanan air pengujian, (dyne/cm²)
γair = ρair x g = berat unit, (980,7 dyne/cm²)
A = luas penampang benda uji yang dilalui q, (cm²)
Berdasarkan koefisien permeabilitas, campuran Asphalt Concrete (AC) dapat diklarifikasikan menurut derajat permeabilitas. Mullen (1967) dalam suparma (1997) menetapkan pembagian campuran berdasarkan permeabilitas seperti pada tabel 2.7 berikut :
Table 2.7. Klasifikasi Campuran Aspal Berdasarkan Angka Permeabilitas
K (cm/detik) Permeabilitas 1.10-8 1.10-6 1.10-4 1.10-2 1.10-1 Impervious Practically impervious Poor drainage Fair drainage Good drainage Sumber : Mullen, 1967
Untuk melakukan uji permeabilitas di laboratorium diperlukan tekanan untuk mendorong air melalui benda uji sehingga diperlukan serangkaian alat yang dapat membantu melewatkan air pada benda uji dalam waktu yang tidak lama. Oleh karena itu dalam penelitian ini menggunakan alat uji standar permeabilitas AF-16 yang menggunakan tekanan gas N2 (tersimpan dalam tabung Nitrogen) untuk membantu mengalirkan air melalui benda uji. Data yang dicatat adalah tekanan air masuk pipa, volume dan lama rembesan serta tinggi dan diameter benda uji.