PENGARUH PENGUNAAN BAHAN TAMBAH BERBASIS HYDROCARBON TERHADAP KARAKTERISTIK ASPAL PORUS
EFFECT OF THE USE OF HYDROCARBON BASED ADDITIVE MATERIAL ON POROUS ASPHALT CHARACTERISTICS
Dedy rachman gani, M.Wihardi Tronge
Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Makassar
Alamat Korespondensi
Dedy Rachman Gani
Fakultas Teknik Jurusan Sipil
Universitas Hasanuddin Makassar, 90245 Hp : 081342794309
Email : dedy.rahman02@gmail.com
Abstrak
Aspal porus adalah campuran aspal yang sedang dikembangkan untuk konstruksi wearing course, Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang dihamparkan diatas lapisan aspal kedap air, Campuran didominasi oleh agregat kasar, untuk mendapatkan pori yang cukup tinggi agar didapat permeabilitas aspal porus yang tinggi, dimana permeabilitas difungsikan untuk subsurface drain. Di Indonesia meningkatnya kebutuhan aspal nasional tidak dapat dipenuhi produksi aspal dalam negeri, sehingga setengah dari jumlah tersebut masih harus diimpor, Salah satu alternatif yang dapat dipertimbangkan untuk mengurangi impor aspal sekaligus memperbaiki kinerja campuran beraspal adalah memanfaatkan liquid Asbuton. Permasalahannya adalah sejauh mana penggunaan liquid Asbuton dapat menunjang kinerja aspal porus mengingat dalam liquid Asbuton mengandung mineral yang dapat menyumbat pori-pori yang ada. Untuk menguji spesifikasi liquid asbuton dengan penambahan wetfix-be, telah dilakukan penelitian di laboratorium dengan membuat benda uji menggunakan gradasi terbuka sebanyak 75 buah dengan kadar aspal 10% dan penambahan 5 variasi wetfix-be untuk mendapatkan nilai kadar wetfix-be optimum dan sebanyak 12 buah dengan menggunakan nilai kadar aspal optimum. Dari hasil pengujian karakteristik aspal porus diperoleh nilai marshall quotient yang memenuhi spesifikasi hanya pada kadar wetfix-be 0.2% - 0.31% dan pengujian Cantabro nilai memenuhi spesifikasi hanya pada kadar wetfix-be 0.34% - 0.4%, sedangkan untuk pengujian VIM, Stabilitas, Flow, Porositas, Permeabilitas, Drain-Down, dan Kuat tarik tak langsung secara keseluruhan nilai kadar wetfix-be 0.2% - 0.4% memenuhi standar spesifikasi. Kesimpulan dari penelitian ini Nilai Kadar Wetfix-be Optimum yang diperoleh dari hasil analisis grafik hubungan beberapa parameter yaitu cantabro, porositas, permeabilitas, stabilitas marshall, flow, marshall quotient, binder drain down dan Kuat Tarik Tak Langsung didapatkan nilai kadar wetfix-be optimum yaitu 0.325%
Kata kunci : Aspal Porus, Liquid Asbuton, Wetfix-Be, Gradasi Terbuka
Abstract
Porous Asphalt is a mixture of asphalt that is being developed for the construction of wearing course, This layer uses open gradation (open graded), which is spread over a layer of impermeable asphalt. Dominated by a mixture of coarse aggregate, to obtain a sufficiently high pore in order to obtain high permeability of porous asphalt, where the permeability function for subsurface drain. In Indonesia the growing national needs can not be met asphalt bitumen production in the country, so that half of the amount is still to be imported. One alternative that can be considered to reduce the import of bitumen while improving performance is the use of liquid asphalt mix Asbuton. The issue is the extent to which the use of liquid Asbuton can support given the porous asphalt performance liquid Asbuton contain minerals that can clog pores exist.
To test specification with the addition of liquid asbuton wetfix-be, has been studied in the laboratory by making the test specimen using a gradation open as many as 75 pieces with 10%
bitumen content and addition of 5 variations wetfix-be to get value wetfix-be optimum levels and as many as 12 pieces by using the value of the optimum bitumen content. From the test results obtained by the characteristics of porous asphalt marshall quotient value that meets the specifications only at levels wetfix-be 0.2% - 0.31% and testing Cantabro values meet the specifications only at levels wetfix-be 0.34% - 0.4%, while for the testing of VIM, Stability, Flow , Porosity, permeability, Drain-Down, and Indirect Tensile Strength overall value levels wetfix-be 0.2% - 0.4% meet the standard specifications. The conclusion of this study-be value Wetfix Optimum levels obtained from the analysis of the graph of several parameters, namely cantabro, porosity, permeability, marshall stability, flow, Marshall quotient, binder drain down and Inderict Tensile Strength values obtained wetfix-be optimum levels ie 0325 %
Keyword : AsphaltPorous, LiquidAsbuton, Wetfix-Be, GradientOpen
PENDAHULUAN
Peningkatan dan pengembangan aksesibilitas transportasi jalan adalah suatu hal yang sangat penting untuk menunjang aktivitas sosial dan perekonomian daerah suatu negara. Oleh karena itu pengembangan jaringan jalan adalah sesuatu yang dipandang perlu untuk dapat melayani perkembangan arus lalu lintas dengan aman dan nyaman. Salah satu faktor pendukung agar akses sibilitas suatu jaringan jalan menjadi aman dan nyaman bagi pengguna jalan yaitu dengan mendesain suatu lapis permukaan perkerasan jalan yang akan tetap memuaskan selama masa layanannya.
Salah satu alternatif untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan adalah dengan menggunakan lapisan perkerasan aspal porus (porous asphalt), rongga aspal porus berfungsi untuk meneruskan aliran air ke saluran samping dan lapisan dasar yang kedap air untuk mencegah air meresap ke lapis subbase dan badan jalan sehingga genangan air di atas permukaan jalan yang seringkali terjadi setelah hujan dan mengganggu kelancaran arus lalu lintas dapat diminimalisir.
Aspal porus adalah aspal yang dicampur dengan agregat tertentu yang setelah dipadatkan mempunyai 20 % pori-pori udara. Aspal porus umumnya memiliki nilai stabilitas Marshall yang lebih rendah dari aspal beton yang menggunakan gradasi rapat, stabilitas Marshall akan meningkat bila gradasi terbuka yang digunakan lebih banyak fraksi halus (Cabrera dkk, 1996). Aspal porus adalah campuran aspal dengan agregat tertentu yang didesain setelah dipadatkan mempunyai pori-pori udara berkisar 20 %. (Khalid dkk, 1994).
Campuran aspal porus merupakan generasi baru dalam perkerasan lentur, yang membolehkan air meresap ke dalam lapisan atas (wearing course) baik secara vertikal maupun horizontal. Kondisi ini dimungkinkan, karena gradasi yang digunakan memiliki fraksi agregat kasar tidak kurang dari 85% dari volume campuran. Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang dihamparkan di atas lapisan aspal yang kedap air agar tidak terjadi rembesan ke pondasi jalan. Lapisan aspal porus ini secara efektif dapat memberikan tingkat
keselamatan yang lebih, terutama di waktu hujan agar tidak terjadi aqua-planing sehingga menghasilkan kekesatan permukaan yang lebih kasar dan dapat mengurangi kebisingan (noise reduction). (Media Teknik Sipil, Ary Setyawan dkk, 2005)
Masalah utama dalam pekerjaan beraspal di Indonesia adalah kebutuhan aspal nasional yang mencapai 1.200.000 ton/tahun yang tidak dapat dipenuhi dari produksi aspal dalam negeri, sehingga setengah dari jumlah tersebut masih harus diimpor. Sementara ketersedian aspal minyak yang semakin terbatas dan harganya yang cenderung naik seiring dengan kenaikan harga pasar minyak mentah dunia.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan anti Stripping Wetfix Be terhadap karakteristik aspal porus dan karakteristik campuran aspal porus pada kondisi optimum, menganalisis efek perendaman air terhadap nilai stabilitas dan penyerapan campuran aspal porus dengan penambahan anti Stripping Wetfix Be serta mengidentifikasi peran dan pengaruh anti Stripping Wetfix Be dalam campuran aspal porus dengan melihat secara mikrostruktur melalui analisis uji SEM dan EDS
METODE PENELITIAN
Penelitian merupakan penelitian eksperimen yang dilakukan di laboratorium. Untuk mengumpulkan data primer yang akan digunakan, penelitian ini dibagi dalam beberapa tahapan yaitu, (1) tahapan penyiapan agregat dan bahan Anti stripping yang berbasis hydrocarbon (WETFIX BE); (2) tahapan karakterisasi liquid asbuton dan karakterisasi agregat untuk menentukan sifat-sifat fisik aspal dan agregat; (3) tahapan mix design dan pembuatan benda uji sebanyak 75 buah, (4) karakterisasi campuran kadar wetfix kondisi optimum; (5) uji SEM dan EDS untuk melihat secara mikrostruktur dan mengidentifikasi peran wetfix be di dalam campuran. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah variabel Bebas : variasi kadar wetfix 0.2%; 0.25%; 0.3%, 0.35%; 0.4% terhadap berat aspal dan variabel tetap : agregat halus, liquid asbuton; variabel terikat : karakteristik aspal (penetrasi, titik lembek, viskositas, berat jenis dan daktilitas) dan karakteristik campuran aspal (VIM, VMA, VFB, Stabilitas, Flow, MQ, dan
Penyerapan campuran).
Analisa Data
Data hasil pengujian di laboratorium direkapitulasi dan disajikan dalam bentuk tabulasi data serta diplotkan dalam bentuk grafik kemudian dilakukan analisis data untuk mendapatkan suatu kesimpulan. Penentuan karakteristik campuran aspal porus yang akan dianalisis berupa nilai Cantabro, Porositas, Permeabilitas, Binder Drain Down, dan Kuat tarik tak langsung. Serta kami juga menguji VIM, VMA, VFB, Stabilitas, Flow, dan MQ dengan menggunakan metode Marshall sesuai dengan SNI. Sedangkan untuk mengetahui peran wetfix be dan pengaruhnya terhadap campuran aspal porus dengan melakukan analisis terhadap gambar hasil foto SEM serta gambar dan tabel data spectrum energi uji EDS.
HASIL
Hasil pengujian karakteristik agregat berupa berat jenis, penyerapan, nilai setara pasir masih memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Hasil pengujian karakteristik aspal porus dan kadar wetfix be menunjukkan nilai cantabro meningkat sebesar 7,60%, porositas meningkat sebesar 2,99%, permeabilitas menurun sebesar 0,08 cm3/dtk, binder drain down meningkat sebesar 0,09%, Indeks Penetrasi meningkat, serta kekakuan aspal dan campuran meningkat masing-masing sebesar 86,14% dan 81,67%. Hasil pengujian karakteristik volume campuran aspal porus disajikan dalam Gambar 1., setelah dilakukan analisis dari grafik yang terbentuk diperoleh bahwa nilai VIM, VMA, VFB, dan stabilatas masih memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Nilai stabilitas meningkat pada kondisi 0,3% sebesar 7,10%, nilai flow meningkat sebesar 32,77%, nilai MQ meningkat sebesar 24,24%.disajikan dalam Gambar 2. , setelah grafik dianalisis diperoleh bahwa kadar wetfix be optimum sebesar 3,52%.
Hasil uji variasi wetfix be sebagaimana disajikan dalam Gambar 3., setelah dilakukan analisis pada grafik stabilitas dan penyerapan menunjukkan semakin tinggi kadar penambahan wetfix semakin mengurangi penurunan nilai stabilitas, sedangkan nilai rata-rata penyerapan semakin berkurang sebesar 19,07%. Hasil uji
SEM dan EDS disajikan dalam Gambar 4. , dan dari analisis dapat diketahui bahwa wetfix be dalam campuran aspal porus berfungsi sebagai tambahan lapisan film aspal. Senyawa tersusun atas unsur Oksigen (O), Silika (Si), Aluminium (Al), karbon (C) Sulfur (S), dan Calcium (Ca),
PEMBAHASAN
Dalam penelitian ini terlihat bahwa mutu campuran beraspal panas sangat dipengaruhi oleh mutu dari bahan penyusun campuran yaitu wetfix be. Bahan wetfix be akan sangat mempengaruhi sifat-sifat properties campuran beraspal, oleh karena itu, untuk memperoleh campuran beraspal yang memenuhi syarat, wetfix be yang digunakan harus berfungsi sebagai pengikat yang memberikan ikatan yang lebih kuat antara butir agregat di dalam campuran beraspal, sebagai pengisi, berfungsi mengisi rongga antara butir agregat dan rongga yang ada dalam agregat itu sendiri, sebagai bahan anti air yang menyelimuti permukaan agregat, sehingga mengamankan perkerasan dari pengaruh air, sebagai pelumas yang akan mempengaruhi kemudahan kerja saat pencampuran, penghamparan dan pemadatan (Nono dkk, 2003).
Aspal perlu dimodifikasi untuk menaikkan titik lembek aspal sehingga indeks penetrasi aspal naik dengan demikian aspal tidak mudah terpengaruh oleh perbedaan temperatur. Dengan naiknya indeks penetrasi maka modulus kekakuan aspal dan modulus kekakuan campuran akan naik. Hal ini akan menghasilkan perkerasan yang lebih tahan terhadap beban lebih berat dan padat. Aspal modifikasi dengan penambahan aditif memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap deformasi permanen dan alur disebabkan titik lembek yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan aspal standar (Kalantar, 2010). Penambahan wetfix be ke dalam campuran memiliki efek positif yang signifikan terhadap karakteristik Stone Mastic Asphalt (SMA) yang dapat memperbaiki ketahanan campuran terhadap deformasi permanen, meningkatkan kekakuan campuran, memberikan nilai drain down aspal yang lebih kecil (Ahmadinia, 2012). Persentase penambahan wetfix be ke dalam campuran aspal porus juga perlu dibatasi dalam rentang tertentu berdasarkan hasil uji laboratorium sifat fisik aspal, karena
persentase penambahan yang terlalu besar dapat memberikan efek yang negatif dan merusak mutu campuran. Penambahan wetfix be ke dalam aspal porus menyebabkan kenaikan titik lembek dan penurunan penetrasi. Kenaikan titik lembek dan penurunan penetrasi menyebabkan naiknya indeks penetrasi (IP), kekakuan aspal (Sb), dan kekakuan campuran (Smix). Hal tersebut menjadi parameter ukur membaiknya kinerja campuran terhadap pengaruh deformasi permanen dan alur (rutting). Sedangkan berkurangnya nilai penyerapan akibat variasi wetfix be seiring meningkatnya penambahan kadar wetfix be yang berfungsi sebagai lapisan film tambahan yang mereduksi pori dan menambah kekedapan campuran mengindikasikan membaiknya kinerja campuran terhadap pengaruh air.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kami menyimpulkan bahwa penambahan wetfix be ke dalam campuran aspal porus dapat meningkatkan kinerja sifat fisik aspal, menaikkan nilai indeks penetrasi, modulus kekakuan aspal, modulus kekakuan campuran, stabilitas dan MQ, sedangkan terhadap adanya pengaruh air penambahan wetfix be dapat memperkecil penurunan nilai Permeabilitas dan Porositas, dan mengurangi besarnya penyerapan air. Dengan demikian campuran aspal porus dengan penambahan wetfix be dapat memperbaiki kinerja campuran terhadap pengaruh perubahan temperatur, pengaruh air, deformasi permanen dan alur (rutting).
Perlu dilakukan penelitian tentang aspal porus menggunakan liquid Asbuton & wetfix-be dengan penambahan bahan pengisi (filler) dalam campuran aspal porus. Dan perlu dilakukan uji coba penggunaan aspal porus untuk ruas-ruas jalan di Indonesia khususnya pada daerah dengan curah hujan serta tingkat kecelakaan yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Affan, M. (2010). Perilaku Aspal Porus Diuji dengan Alat Marshall dan Wheel Tracking Machine. Simposium III FSTPT, ISBN no. 979-96241-0-X.
Ahmadinia, Esmaeil., Zargar, Majid. (2012). Performance Evaluation of Utilization of Waste Polyethylene Terephtalate (PET) In Stone Mastic Asphalt. University of Malaya. Kuala Lumpur.
Ali N, Samang L, Tjaronge W and Djamaluddin A R. Influence Of Sea Water On The Mechanical Properties Of Porous Asphalt Containing Liquid Asbuton.
Hongkong-cina : Proceedings of the Sixth International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC 2011). 2011.
Ali N, Tjaronge W, I Ismunandar, A Dwi. Studi Karakteristik Aspsal Porus Yang Menggunakan liquid Asbuton Sebagai Bahan Pengikat Dan Agregat Kasar Gradasi Bina Marga. Makassar : Skripsi Teknik Sipil – Universitas hasanuddin., 2011.Ali N. (2011). Kajian Pemanfaatan Liquid Asbuton Sebagai Bahan Pengikat Asphalt Porous Pada Lapis Permukaan Perkerasan Jalan. Makassar : Mahasiswa S3 Jurusan Teknik Sipil – Universitas Hasanuddin.
Cabrera, J.G. & Hamzah., M.O. (1991). Aggregate Grading Design for Porous Asphalt, In Cabrera, JG. & Dixon, JR. (eds). Performance and Durability of Bitumenious Materials, Proceeding of Symposium, University of Leads., March 1994, London.
Diana. I, W., Siswosoebrotho. B. I, Karsaman. R. B. (2010). Sifat-Sifat Teknik dan Permeabilitas pada Aspal Porus. Simposium III FSTPT, ISBN no. 979- 96241-0-X.
Diana, I. W. (2007). Engineering Properties and Permeability Performance of Porous Asphalt. Master Theses from JBPT ITB PP.
Djumari, D. Sarwono. (2009). Perencanaan Gradasi Aspal Porus Menggunakan Material Lokal dengan Metode Pemampatan Kering. Jurnal penelitian Media Teknik Sipil Volume IX:9-14.
Hardiman. (2008). Drainage Time of Porous Asphalt Mixes Due to The Various Propotion and Concentration of Soils, Dinamika Teknik Sipil, Volume 8, Nomor 1, Januari : 52-58.
Hwee, L. B, Guwe, V. (2004). Performance Related Evaluation of Asphalt Porous Mix Design, Prosiding of Malaysia Road Conference, Kuala Lumpur, Malaysia.
Kalantar, N. Zahra (2010). Properties Of Bituminous Binder Modified With Waste Polyethylene Terepthalate, disajikan dalam Proceeding of Malaysian Universities Transportation Research Forum and Conferences 2010 (MUTRFC2010), Universiti Tenaga Nasional, 21 Desember 2010.
Khalid, H. Perez Jimenez, F.K. (1994). Performance Assessment of Spanish and British Porous Asphalt, In Cabrera, JG. & Dixon, JR. (eds), Performance and Durability of Bitumenious Materials, Proceding of Symposium, University of Leeds, London.
Nono dkk. (2003). Kajian Batasan nilai Penetrasi, Titik Lembek dan Indeks Penetrasi aspal yang sesuai dengan kelas kinerja aspal untuk perkerasan jalan di Indonesia, Jurnal Litbang Jalan Volume 20.
Nurazwar. Z, Setiawan. T, Setiawati. Y.(2001). Studi Perilaku Campuran Aspal Berpori Terhadap Proporsi Agregat Kasar. Jurnal Penelitian Media Teknik No. 4 Tahun XXIII Edisi Nopember 2001 No. ISSN 0216-3012.
Penuntun Praktikum edisi kelima. (2009). Laboratorium Rekayasa Transportasi Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
Sarwono. D, Wardhani. A. K. (2007). Pengukuran Sifat Permeabilitas Campuran Porous Asphalt. Jurnal penelitian Media Teknik Sipil, Edisi Juli:131-138.
Setyawan, A. & Sanusi. (2005). Observasi Propertis Aspal Porus Berbagai Gradasi dengan Material Lokal. Jurnal penelitian Media Teknik Sipil, 15- 20.
Specification for Porous Asphalt. (2008). Road Engineering Association of Malaysia joint with Jabatan Kerja Raya Malaysia.
Sukirman, S. (1999). Perkerasan Lentur Jalan raya. Bandung:Nova.
Sukirman, S. (2003). Beton Aspal Campuran Panas. Bandung:Granit.
0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16
0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
Nilai Kuat Tarik Tak Langsung (Mpa)
Kadar Wetfix BE (%)
LAMPIRAN
Gambar 1. Grafik Karakteristik Aspal Porus
Void in Mix, VIM (%) Stabilitas (kg) Flow (mm) Marshall Quatient (kg/mm) Cantabro (%) Porositas (%) Permeabilitas (cm/det) Binder Drain Down (%)
KADAR WETFIX (%) 0.2 0.25 0.30.31 0.35 0.4
0.325 0.34
Gambar 2. Grafik Karakteristik Methode Marshall
Gambar 3. Grafik Kadar Wetfix Optimum
Gambar 4. Hasil Uji SEM dan EDS
