TINJAUAN PUSTAKA
II. 2.2.3.1 Jenis Gradasi Agregat
II.6. Campuran Aspal Hangat (Warm Mix Asphalt)
II.6.1 Keuntungan Penggunaan Campuran Beraspal Hangat (Warm Mix Asphalt)
Campuran beraspal hangat (WMA) adalah sebuah istilah umum yang sering digunakan untuk berbagai teknologi yang memungkinkan proses pembuatan bahan perkerasan Hot Mix Asphalt (HMA) untuk menurunkan suhu, di mana bahan ini dicampur dan dihampar di lapangan.
Teknologi ini sudah terbukti berguna untuk : 1. Mengurangi biaya perkerasan
2. Memperpanjang umur perkerasan. 3. Meningkatkan proses pemadatan aspal.
4. Membuat campuran aspal dapat diangkut pada jarak yang lebih jauh lagi.
5. Meningkatkan kondisi kerja dengan mengurangi paparan emisi bahan bakar , asap, dan panas.(FHWA ,2011).
Namun secara jelas teknologi WMA memiliki kegunaan sebagai berikut: a. Suhu yang lebih rendah, pengerjaan lebih singkat, biaya yang lebih
rendah.
Metode produksi WMA menggunakan suhu 30 sampai 120 derajat Fahrenheit lebih rendah dari campuran beraspal panas. Karena sedikit energi yang dibutuhkan untuk memanaskan campuran aspal, maka berkurang juga bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan WMA. Konsumsi bahan bakar selama proses pembuatan WMA biasanya berkurang 20 persen dari pembuatan HMA.
Dalam proyek-proyek perkerasan, semakin besar perbedaan suhu antara campuran aspal dan suhu di luar, semakin cepat campuran mendingin. Efek pendingin terjadi lebih cepat terhadap daya tahan, suhu lingkungan dingin merugikan hot-mix aspal. Sebaliknya, WMA mendinginkan lebih lambat dan memungkinkan WMA yang akan lebih berhasil jika digunakan dalam suhu yang lebih rendah. Sebagai hasilnya, WMA memperpanjang masa perkerasan. Hal ini juga membuat perkerasan lebih mudah dikerjakan selama pendinginan pada malam hari.
Campuran beraspal hangat juga dapat menghemat waktu dan uang. Karena WMA dapat membuat pemadatan lebih mudah, potensi penghematan biaya dapat dicapai dengan mengurangi waktu dan tenaga kerja pada saat pemadatan campuran.
Teknologi WMA mengurangi viskositas ( kekentalan ) dari aspal sehingga agregat aspal bisa dilapisi pada suhu yang lebih rendah. Kuncinya adalah penambahan aditif (berbasis air, organik, kimia, atau hibrida) dengan campuran aspal. Aditif memungkinkan aspal dan agregat untuk dicampur pada suhu lebih rendah. Mengurangi viskositas juga membuat campuran lebih mudah untuk dikerjakan dan dipadatkan pada suhu yang lebih rendah .
b. Baik untuk para pekerja dan lingkungan
Lingkungan kerja akan lebih sehat dengan teknik WMA. Baik di pabrik ataupun lapangan, pekerja menghirup jauh lebih sedikit asap dan debu, dan lingkungan kerja juga tidak begitu panas. WMA juga juga menghasilkan lebih sedikit emisi, dan memungkinkan perkerasan dilakukan dalam beberapa hari saja di daerah perkotaan ketika kualitas udara biasanya akan menghambat pelaksanaan perkerasan.
c. Pemadatan akan lebih baik, kinerja akan lebih baik
Pemadatan yang baik sangat penting untuk kinerja perkerasan yang baik. Salah satu indikasi pemadatan yang baik adalah kepadatan. Beberapa negara dan perusahaan memiliki persyaratan kepadatan sebagai bagian dari kontrol kualitas mereka. Warm Mix Asphalt dapat membantu mencapai kepadatan yang tepat dan meningkatkan kinerja perkerasan.
WMA telah berhasil digunakan dalam berbagai jenis lapisan perkerasan. Teknik ini cukup tahan lama untuk menahan tuntutan lalu lintas tinggi. Beberapa teknologi WMA sudah tersedia, sehingga pilihan dapat disesuaikan dengan suhu dan bahan yang diperlukan. (FHWA,2013).
WMA telah berhasil digunakan di Eropa selama lebih dari 10 tahun. Begitu juga Amerika Serikat dan beberapa negara bagiannya.
II .7 Zeolit
Zeolit didefenisikan sebagai senyawa aluminosilikat yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi dengan rongga didalamnya. Struktur kerangka zeolit tersusun atas unit- unit tetrahedral (AlO4) -5 dan (SiO4) -4 yang saling berikatan melalui atom oksigen membentuk pori-pori zeolit. Ion silikon bervalensi 4, sedangkan aluminium bervalensi 3. Hal ini yang menyebabkan struktur zeolit kelebihan muatan negatif yang diseimbangkan oleh kation- kation logam alkali atau alkali tanah seperti Na+ , K+ , Ca+ atau Sr+ maupun kation-kation lainnya. Kation-kation tersebut terletak diluar tetrahedral, dapat bergerak bebas dalam rongga-rongga zeolit dan bertindak sebagai counter ion yang dapat dipertukarkan dengan kation-kation lainnya, sifat-sifat inilah yang mendasari zeolit sebagai penukar kation. Berdasarkan sifat fisika dan sifat kimia zeolit tersebut zeolit dapat dimanfaatkan sebagai penukar ion, penyaring molekuler, adsorben dan katalis. (Muhammad, 1995).
Zeolit pertama kali ditemukan oleh Freiherr Axel Cronstedt, seorang ahli mineralogi dari Swedia pada tahun 1756 (Sheppard, 1969: 875-886). Zeolit menurut proses pembentukannya dibagi 2, yaitu : zeolit alam (natural zeolit) dan zeolit sintetis (syntetic zeolit). Sedangkan berdasarkan ukuran porinya, zeolit dapat diklasifikasikan menjadi 3 golongan, yaitu: zeolit dengan pori kecil (small pore zeolit), zeolit dengan pori medium (medium pore zeolit), dan zeolit dengan pori besar (large pore zeolit). Zeolit alam biasanya mengandung kation-kation K+ ,Na+ , Ca2+ atau Mg2+ sedangkan zeolit sintetik biasanya hanya mengandung kation-kation K+ atau Na+. Pada zeolit alam, adanya molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al2O3, SiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut. Inilah alasan mengapa zeolit alam perlu diaktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Aktivasi zeolit alam dapat dilakukan secara fisika maupun kimia. Secara fisika, aktivasi dapat dilakukan dengan pemanasan pada suhu 300- 400 oC dengan udara panas atau dengan sistem vakum untuk melepaskan molekul air. Sedangkan aktivasi secara kimia dilakukan melalui pencucian zeolit dengan larutan Na2EDTA atau asam-asam anorganik seperti HF, HCl dan H2SO4 untuk menghilangkan oksida-oksida pengotor yang menutupi permukaan pori.
Berdasarkan bahan baku pemanfaatannya , zeolit dibagi kedalam 2 jenis , yaitu :
Zeolit alam merupakan jenis-jenis zeolit yang tersedia di alam . Pada saat ini dikenal sekitar 40 jenis zeolit alam , meskipun yang meiliki nilai komersial hanya ada sekitar 12 jenis saja , beberapa diantaranya adalah klinoptiloit , mordernit , filipsit , kabasit dan eriorit . 2. Zeolit Sintetis
Zeolit sintetis adalah suatu senyawa kimia yang mempunyai sifat fisik dan kimia yang sama dengan zeolit yang terdapat di alam, terbuat dari bahan lain dengan proses sintetis, dimodifikasi sedemikian rupa sehingga menyerupai zeolit yang ada di alam. Zeolit sintetik merupakan usaha yang dilakukan karena zeolit alam sudah banyak dimanfaatkan sehingga jumlahnya semakin berkurang . (Kusumaningtyas, 2003).
Perbedaan terbesar antara zeolit alam dengan zeolit sintetik adalah:
1. Zeolite sintetis dibuat dari bahan kimia dan bahan-bahan alam yang kemudian diproses dari tubuh bijih alam.
2. Zeolit sintetis memiliki perbandingan silica dan alumina yaitu 1:1 dan sedangkan pada zeolit alam hingga 5:1.
3. Zeolit alam tidak terpisah dalam lingkungan asam seperti halnya zeolit sintetis.
Zeolit alam dan sintetis adalah mineral aditif yang digunakan untuk menambahkan air ke dalam campuran beraspal sehingga berfungsi untuk mengurangi viskositas aspal. Zeolit memiliki kemampuan untuk melepas kandungan air tanpa mengubah struktur kristal mereka. Zeolit
Alam memiliki 6% sampai 12% kandungan air dari massa mereka yang terperangkap dalam kristal dan sedangkan untuk zeolit sintetis kandungan air sampai dengan 25%.
Zeolit ditambahkan ke campuran bersamaan dengan aspal yang telah dipanaskan sampai suhu tertentu. Aspal dan agregat pada suhu tinggi akan menyebabkan zeolit seketika melepaskan kandungan air. Air yang terlepas menyebabkan volume aspal bertambah dengan adanya busa aspal. Busa aspal tersebut menandakan viskositas aspal menurun dengan cepat dan volume aspal berkembang mencapai 30 kali lebih besar. Dengan nilai viskositas yang rendah pada tingkat tertentu, proses pencampuran dapat dilakukan pada suhu lebih rendah.
2.7.1 Zeolit dalam Campuran Beraspal Hangat
Pada penelitian ini digunakan zeolit yang berasal dari daerah Tasikmalaya, Jawa Barat. Zeolit ini memiliki Oksida silica dan alumina zeolit yang masing-masing berkisar antara 61,40% - 70,98% dan 10,19% - 14,17% atau jumlah silica dan oksida alumina sebesar 75-80% (Furqon, 2011).
Pada awalnya zeolit berupa bongkahan-bongkahan besar yang kemudian dipecahkan menjadi ukuran yang lebih kecil sesuai dengan kegunaan zeolit nantinya. Pemecahan dilakukan di pabrik- pabrik pemecahan yang berada di daerah Padalarang – Bandung. Untuk penggunaan pada campuran beraspal, zeolit diproses menjadi bentuk yang sangat halus (bubuk), yaitu zeolit lolos saringan no.200 (0,074 mm).
diaktivasi dengan tujuan untuk mengolah zeolit alam menjadi zeolit yang mampu menyerap air dalam jumlah yang banyak dan dapat melepaskannya ketika dipanaskan.
Dalam penelitian ini, metode aktivasi kimia dipilih sebagai metode aktivasi untuk zeolit, karena dari 3 metode yang pernah diteliti oleh Furqon Affandi pada tahun 2011, diperoleh hasil yang menyimpulkan bahwa metode ini dianggap lebih efektif untuk menghasilkan kadar air pada zeolit dengan maksimal.
Dalam metode aktivasi secara kimia, zeolit yang sudah lolos saringan nomor 200 dipanaskan dengan larutan bahan kimia yaitu larutan HCl pada
temperatur sekitar dan tidak lebih dari 80˚C selama 3 jam. Kemudian zeolit yang sudah dipanaskan, ditiriskan dalam suhu ruang dan selanjutnya dicuci dengan air “ D mineral” sampai bersih lalu ditiriskan dalam suhu ruang tanpa melakukan pemanasan lagi untuk mengeringkan zeolit. Hal ini berguna untuk membersihkan permukaan pori-pori zeolit, membuang senyawa kotor dan mengatur kembali letak atom yang dipertukarkan, sehingga nantinya akan menghasilkan zeolit dengan penyerapan kadar air yang maksimal. Dalam penelitian ini, kadar zeolit yang diperoleh sebesar 19,8%.
Dalam penelitian ini, peneliti sebenarnya tidak melakukan aktifitas seperti di atas lagi, karena peneliti sendiri sudah langsung mendapatkan zeolit yang sudah diaktivasi secara kimia di laboratorium milik PUSJATAN di Bandung. Kadar zeolit yang digunakan dalam campuran untuk penelitian yaitu sebesar 2%, 3% dan 4%, yang kemudian dibandingkan dengan campuran beraspal tanpa zeolit dengan temperature yang lebih rendah.
