BAB II. LANDASAN TEORI
2.2. Landasan Teori
2.2.7. Karakteristik Perkerasan
The Asphalt Intitute MS 22 (1983) mengemukakan beberapa sifat yang harus dimiliki oleh campuran aspal sebagai lapis perkerasan, yaitu :
a. Stabilitas ( Stability )
Stabilitas adalah ketahanan suatu lapis perkerasan untuk tidak berubah bentuk atau faktor mengalami deformasi yang diakibatkan oleh beban lalu lintas. Beberapa faktor yang mempengaruhi stabilitas adalah friction, cohesion dan inertia. Suatu lapis perkerasan mempunyai stabilitas tinggi bila ketiga faktor tersebut tinggi nilainya.
Stabilitas merupakan salah satu sifat yang mempunyai peran penting dalam memberikan mutu suatu perkerasan campuran panas. Stabilitas lapis perkerasan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk seperti gelombang, alur, ataupaun bleeding.
Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban kendaraan yang akan menggunakan jalan tersebut. Jalan dengan volume lalu lintas yang tinggi apalagi sebagian besar merupakan kendaraan berat, akan menuntut stabilitas yang lebih besar dibandingkan dengan jalan dengan volume lalu lintas yang hanya terdiri dari kendaraan penumpang saja.
Stabilitas terjadi karena adanya daya ikat yang baik dari lapisan aspal, penguncian antar partikel agregat, serta dari hasil gesekan antar butir. Sedangkan tahanan gesek itu sendiri, selain meningkat seiring dengan kekasaran dari pertikel agregat, juga mengalami peningkatan seiring dengan kepadatan partikel yang tertekan yang diperoleh dari gradasi yang rapat dan hasil pemadatan yang cukup.
commit to user
Dengan demikian untuk dapat memperoleh stabilitas yang tinggi maka perlu diusahakan hal-hal berikut ini :
- Agregat dengan gradasi yang rapat - Agregat dengan permukaan yang kasar - Aspal dengan penetrasi yang rendah
- Jumlah aspal yang cukup untuk ikatan antar butir
Tapi perlu diperhatikan bahwa kestabilan yang terlalu tinggi akan menyebabkan perkerasan menjadi kaku (stiff) dan kemampuan durabilitasnya menjadi turun atau rendah, serta menurunkan fleksibilitas dan kemudahan pelaksanaan.
b. Durabilitas (durability)
Durabilitas perkerasan aspal menunjukan kemampuan campuran untuk menahan pengaruh buruk dari lingkungan dan iklim (udara, air dan temperatur). Pengaruh ini lazim dikenal sebagai efek penuaan aspal yang antara lain meliputi oksidasi dan penguapan fraksi ringan dari aspal serta pemisahan agregat dan pengelupasan film aspal dari agregat.
Durabilitas adalah kemampuan campuran melawan air dan suhu. Dengan melakukan pengujian Marshall diperoleh indeks durabilitas. Indeks durabilitas diukur dari angka stabilitas terkoreksi dari setiap benda uji pada perendaman di dalam water bath untuk beberapa waktu dengan persamaan sebagai berikut :
Ti Ti Sti Sti Ips ) 1 ( 1 ………(2.1) Dengan :
Ips = Indek penurunan stabilitas (%), St = Nilai stabilitas (kg),
T = Waktu perendaman (jam).
Dan St Ips Nps 100 ………(2.2) Dengan :
commit to user Ips = Indek penurunan stabilitas (%),
St = Stabilitas (kg).
c. Fleksibilitas (flexibility)
Fleksibilitas dari suatu lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya suatu retak dan perubahan volume. Untuk meningkatkan nilai fleksibilitas lapis perkerasan ini dapat dilakukan dengan menggunakan aspal lunak (penetrasi tinggi) yang cukup banyak dan agregat yang bergradasi terbuka (open graded)
d. Tahanan Geser (Skid resistance)
Tahanan geser adalah kemampuan lapis permukaan (surface coarse) pada lapis perkerasan untuk memperkecil kemungkinan terjadinya roda selip atau tergelincir pada waktu permukaan basah. Permukaan yang kasar akan mempunyai kekasatan (skid resistance) yang lebih tinggi daripada permukaan yang halus. Tetapi permukaan yang kasar bias mengurangi kenyamanan akibat timbulnya gesekan antara ban dengan permukaan jalan, sehingga ban cepat aus. Kekesatan yang tinggi diperoleh dengan lapis permukaan yang kasar. Permukaan perkerasan yang mengalami bleeding, kekesatannya akan menjadi lebih rendah. Oleh karena itu kadar aspal harus cukup serta masih tersedianya rongga udara, untuk pemuaian aspal yang akan membantu tercapainya nilai kekesatan yang optimum.
e. Kemudahan Pelaksanaan (Workability)
Kemudahan pekerjaan adalah kemudahan suatu campuran perkerasan untuk dihampar dan dipadatkan, sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diinginkan kemudahan ini penting karena pada pekerjaan penghampar dan pemadatan dituntut waktu yang tepat, mengingat sangat pentingnya suhu minimum pemadatan. Apabila pemilihan bahan dan pencampuran sesuai dengan rencana, maka pengerjaan penghamparan dan pemadatan ini dapat berjalan sesuai rencana pula.
commit to user
f. Ketahanan Kelelahan (Fatigue Resistence) & Penurunan (P ermanent Deformation)
Ketahanan kelelahan adalah kemampuan perkerasan menerima beban berulang tanpa terjadi kelelahan berupa retak sedang deformasi terjadinya alur (rutting). Beberapa penyebab dan akibat yang disebabkan oleh Fatigue Resistance yang buruk :
1. Kadar aspal yang rendah menyebabkan retak fatig.
2. Desain rongga tinggi, umur aspal rendah diikuti retak fatig. 3. Pemadatan kurang, umur aspal rendah diikuti retak fatig.
4. Ketebalan perkerasan tidak cukup memadai, gaya berlebihan yang diikuti retak fatig.
Faktor yang mempengaruhi ketahanan kelelahan adalah :
1. VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan kelelahan yang lebih cepat.
2. VMA yang tinggi dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan menjadi fleksibel.
g. Kedap Air (Impermeabilitas)
Impermeabilitas adalah daya tahan perkerasan aspal terhadap masuknya air (kedap air) dan udara ke dalam perkerasan. Karakteristik ini berhubungan dengan kadar rongga pada campuran yang dipadatkan. Makin besar rongga yang terjadi makin rentan terjadinya oksidasi, berarti makin cepat terjadinya pelapukan material pembentuk perkerasan jalan.
2.2.8. Penentuan Rancang Campur Aspal Beton (LASTON)
a. Penyebaran Fraksi
Bahan penyusun terdiri dari tiga jenis agregat, yaitu batu pecah, pasir dan filler yang mana pada setiap jenis agregat yang dipergunakan mengandung fraksi CA, FA dan MA. Ketiga jenis fraksi agregat tersebut dilakukan analisis saringan untuk suatu mendapatkan suatu proporsi yang dikehendaki (batching
commit to user
proportion).Setelah proporsinya diketahui dapat dihitung banyaknya agregat yang direncanakan tiap fraksi.
b. Metode Marshall
Pengujian benda uji dilakukan dengan metode Marshall. Pengujian Marshall ini digunakan untuk mencari data dari persyaratan campuran dan memperoleh hasil akhir pengujian.
Perhitungan dibatasi akhir pengujian : 1. Kadar pori dalam campuran (VIM) 2. Stabilitas
3. Marshall Quotient (MQ)
1. Persen rongga terhadap campuran (VIM)
Untuk mendapatkan nilai VIM (Void In Mixture) terlebih dahulu menghitung : Berat jenis bulk total agregat (bulk specific gravity of total aggregate)
……….(2.3)
Dengan :
a = % berat agregat kasar terhadap berat total agregat, b = % berat agregat sedang terhadap berat total agregat, c = % berat agregat ringan terhadap berat total agregat, d = % berat agregat pasir terhadap berat total agregat, Gdrya = berat jenis bulk agregat kasar (gr/cm3),
Gdryb = berat jenis bulk agregat sedang (gr/cm3),
Gdryc = berat jenis bulk agregat ringan (gr/cm3),
commit to user
Berat jenis efektif total agregat (bulk effective specific gravity total aggregate) 2 2 dry effd effc effb effa eff G G d G c G b G a d c b a G ……….(2.4) Dengan :
a = % berat agregat kasar terhadap berat total agregat, b = % berat agregat sedang terhadap berat total agregat, c = % berat agregat halus terhadap berat total agregat, d = % berat agregat pasir terhadap berat total agregat, Geffa = berat jenis efektif agregat kasar (gr/cm3),
Geffb = berat jenis efektif agregat sedang (gr/cm3),
Geffc = berat jenis efektif agregat halus (gr/cm3),
Geffd = berat jenis efektif agregat pasir (gr/cm3),
Gdry = berat jenis bulk total agregat (gr/cm3).
Berat jenis maksimum campuran (maximum specific gracivity of mixture)
b eff G b G b G 100 100 m ax ……….(2.5) Dengan : b = % kadar aspal,
Geff = berat jenis efektif total agregat (gr/cm3),
Gb = berat jenis aspal (gr/cm3).
Isi benda uji
V = W1-W2………....(2.6) Keterangan : 3 2 1 cm gram gram W W V air 3 2 1 W cm W V
commit to user Dengan :
W1 = berat benda uji jenuh (gram),
W2 = berat benda uji di dalam air (gram), a ir = 1 (gram/cm
3
).
Berat bulk campuran (bulk specific gracivity of mixture)
V W
G 3
m in ………...(2.7)
Dengan :
W3 = berat benda uji di udara (gram),
V = isi benda uji (cm3).
Dari hitungan rumus no (2.5) dan no (2.7) maka dapat dihitung :
m ax m in m ax 100 G G G VIM …………..…………..(2.8) 2. Stabilitas Marshall
Stabilitas Marshall didapat dari pembacaan dial alat penguji Marshall dan dikoreksi dengan tebal rata-rata benda uji dan kalibrasi alat. Nilai stabilitas dihitung dengan rumus :
St = 0,4536 x s x K1 x K2……….…….(2.9)
Dengan :
0,4536 = konversi satuan dari lbs ke kg,
S = pembacaan stabilitas pada alat Marshall (lbs), K1 = koreksi tebal benda uji,
K2 = Kalibrasi alat Marshall.
3. Hasil bagi Marshall (Marshall Quotient)
Marshall Quotient adalah perbandingan antara nilai stabilitas dengan angka kelelahan plastis (flow), dengan rumus :
Q P
commit to user Dengan :
P = angka stabilitas terkoreksi (kg), Q = angka kelelehan (mm).
