BAB 2 LANDASAN TEORI

(1)

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Penambahan limbah plastik styrofom sebagai pengganti parsial dalam campuran Asphalt Concrete – Wearing Course (AC-WC) mengingat perubahan sifat aspal dan juga campurannya. Sifat aspal itu Perubahan yang lebih baik adalah penetrasi yang menunjukkan ketebalan aspal. Aspal jika ditambahkan oleh plastik EPS limbah akan meningkatkan kekakuan seiring bertambahnya jumlah sampah plastik EPS ditambahkan. (Ayu Listiani dan Harmein Rahman, 2012)

Campuran di peroleh dengan sedikit perubahan mekanis dari campuran aspal, yang tidak berbeda dengan campuran aspal kovensional lainnya dalam hal sifat fisik, namun juga kualitas di perbaiki dari segi kimia. Penambahan limbah plastik Styrofoam sebagai subtitusi parsial dalam campuran perkerasan aspal telah memberikan perubahan sifat aspal dan juga campuran, aspal yang di tambahkan limbah Styrofoam akan menurunnya tingkat penetrasi. Alasannya adalah kombinasi yang baik antara limbah Styrofoam dengan aspal yang meningkatkan adhesi campuran tertentu. ( Akbari, A.M., dan Kiasat, A, 2012)

Penggunaan sampah plastic Styrofoam sebagai subtitusi parsial dalam campuran Asphalt Concrete – Wearing Course (AC-WC) juga memberikan manfaat dalam hal seperti lingkungan dan ekonomi. Dari perspektif lingkungan penggunaan limbah Styrofoam bisa mengurangi volume sampah yang masuk ke tempat pengelolahan sampah, di samping itu pemanfaatan ini di perkirakan tidak akan berdampak negatif berupa polusi udara, karena suhu pemanasan yang di berikan tidak tinggi berkisar 140-150 °C. Secara ekonomi, penggunaan limbah plastik Styrofoam pengganti aspal terbukti dapat mengurangi penggunaan aspal.

(Bani, M.B., dan Abusalem, Z., 2012)

Berdasarkan hasil pengujian ekstraksi material Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), diperoleh kadar aspal yang tersisa pada campuran yaitu sebesar 5,20%, sehingga dibutuhkan 0,60% aspal tambahan untuk mengembalikan kadar

(2)

aspal pada keadaan optimum. Sedangkan gradasi material RAP masih berada pada range spesifikasi yang disyaratkan. Nilai stabilitas terbaik diperoleh pada campuran aspal menggunakan material RAP dengan tambahan aspal pen 60/70 yang disubstitusika styrofoam sebesar 12% pada Kadar Aspal Optimum (KAO) berdasarkan Job Mix Design (JMD) Bina Marga Aceh, yaitu sebesar 3.308,72 Kg.

Nilai stabilitas terendah diperoleh pada campuran aspal menggunakan agregat baru berdasarkan hasil penelitian Dinas Bina Marga Aceh pada KAO yaitu sebesar 983,94 Kg. (Arianto, H., Saleh, S. M., & Anggraini, R. (2019).

Nilai sifat fisik aspal sebagai berikut : Nilai pengujian Penetrasi pada campuran kadar 0% sampai 2% adalah sebesar 60x mm sampai 73 x mm. Nilai pengujian titik lembek pada kadar campuran 0% sampai 2%

adalah sebesar 48 °C sampai 53 °C. lalu mengalami kenaikan pada kadar 2%.

Nilai pengujian titik nyala pada kadar campuran 0% sampai 2% adalah sebesar 200 °C sampai 268 °C. Nilai pengujian titik bakar sebesar 250 °C sampai 300 °C.

Seiring bertambahnya suhu maka semakin cepat naik titik nyala dan bakarnya.

Nilai pengujian daktilitas pada kadar campuran 0% sampai 2% adalah sebesar 100cm sampai 130cm. Nilai pengujian masa jenis pada kadar campuran 0%

sampai 2% adalah sebesar 1 gr/ml sampai 0,9810gr/ml mengalami nilai penurunan terhadap penambahan kadar styrofoam. (Barus, D. A. 2020).

Untuk campuran yang terbaik diantara ke empat variasi adalah campuran aspal + 1,5% styrofoam, yang kadar aspal optimumnya yaitu 6,85% karena nilai stabilitas dari campuran ini yang paling besar. Penggunaan aspal dengan 1,5%

Styrofoam pada kadar aspal optimum, menghasilkan nilai stabilitas 1390 kg, nilai kelelehan 6,8 mm, nilai rongga dalam campuran 4%, nilai rongga antar agregat 19,2%, nilai rongga terisi aspal 80%, nilai MQ 210 kg/mm. (Putri, E. E., 2018).

Hasil menunjukkan bahwa penggunaan EPWP dalam pengikat Bitumen meningkatkan nilai penetrasi aspal konvensional yang di kisaran 6-7 mm untuk kelas 60/70 sampai 9,63 mm untuk penggantian 10% dan penggantian 15%

EPWM menurunkan nilainya menjadi 8,13 mm yang mengindikasikan bahwa Penambahan EPWP di atas 10% dapat menyebabkan kenaikan kekakuan dan karenanya menurunkan nilai penetrasi. Lebih tinggi Nilai gravitasi spesifik 5%

(3)

dan penggantian 10% Bitumen yang dimodifikasi lebih padat tapi saat EPWP berada ditambah 10%, mengurangi kerapatan dan karenanya penurunan nilai yang cukup besar pada penggantian 15%. Elastisitas aspal seperti yang ditentukan dari uji daktilitas menunjukkan bahwa nilai daktilitas sesuai dengan standar nilai minimal 75 sentimeter hingga 5% pengganti. Peningkatan lebih lanjut dalam kandungan EPWP sampai 10% dan 15% Penggantian, hasilnya menunjukkan penurunan yang signifikan nilai daktilitas Dari nilai alir 5%, 10% dan 15% Aspal modifikasi EPWP; Jelas bahwa viskositasnya Bitumen modifikasi EPWP ditemukan meningkat dengan peningkatan dalam% penggantian EPWP. Kenaikan Melembutkan suhu dari 5%, 10% dan 15% pengganti aspal modifikasi EPWP menandakan bahwa pengikat yang dimodifikasi Bisa paling baik digunakan di daerah kering yang kering untuk perkerasan lentur konstruksi. (S. Abinaya dan M.

Clement, 2016)

(4)

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Struktur Perkerasan Jalan

Perkerasan jalan adalah campuran agregat dan bahan ikat (binder) yang diletakkan di atas tanah dasar dengan pemadatan untuk melayani beban lalu lintas.

Tujuan utama pembuatan struktur perkerasan jalan adalah untuk mengurangi tegangan atau tekanan akibat beban roda sehingga mencapai tingkat nilai yang dapat diterima oleh tanah yang menyokong beban tersebut.

Berdasarkan bahan pengikatnya, kontruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi tiga jenis kontruksi perkerasan, yaitu :

1. Kontruksi perkerasan lentur (flexible pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Disebut “lentur” karena kontruksi ini mengijinkan terjadinya deformasi vertikal akibat beban lalu lintas. Fungsi dari lapisan ini adalah memikul dan mendistribusikan beban lalu lintas dari permukaan sampai ke tanah dasar. Salah satu jenis perkerasan lentur adalah Hot Rolled Asphalt, Porus Asphalt serta Asphalt Concrete (AC).

2. Kontruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan semen (portland cement) sebagai bahan pengikat. Disebut

“kaku” karena pelat beton tidak terdefleksi akibat beban lalu lintas dan didesain untuk umur 40 tahun sebelum dilaksanakan rekonstruksi besar- besaran. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton dengan atau tanpa tulangan yang diletakkan di atas tanah dasar dengan atau tanpa lapis pondasi bawah.

3. Kontruksi perkerasan komposit (composite pavement), yaitu perkerasan yang mengkombinasikan antara aspal dan semen (PC) sebagai bahan pengikatnya. Penyusunan lapisan komposit terdiri dari dua jenis. Salah satu jenis perkerasan komposit adalah penggabungan secara berlapis antar perkerasan lentur (menggunakan aspal sebagai bahan pengikat) dan perkerasan kaku (menggunakan semen PC sebagai bahan pengikat).

(5)

Pada umumnya jenis perkerasan yang dipakai adalah perkerasan lentur.

Susunan struktur jalan (perkerasan lentur) di Indonesia pada umumnya mengacu pada standar USA.

2.2.1.1. Lapis Permukaan (Surface Course)

Lapis permukaan adalah lapisan perkerasan yang terletak paling atas, yang terdiri dari lapis aus (wearing course) dan lapis antara (binder course) a. Lapis Aus (wearing Course)

1. Sebagai lapisan aus, yaitu lapisan yang semakin lama semakin tipis karena langsung bersentuhan dengan roda-roda kendaraan lalu lintas, dan dapat diganti lagi dengan yang baru.

2. Menyediakan permukaan jalan yang aman dan kesat (anti selip)

b. Lapis Antara (Binder Course)

1. Menyediakan drainase yang baik dari permukaan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap ke lapisan di bawahnya dan melemahkan lapisan-lapisan tersebut.

2. Menerima beban langsung dari lalu lintas dan menyebarkannya untuk mengurangi tegangan pada lapisan bawah struktur jalan

3. Menyediakan permukaan jalan yang baik dan rata sehingga nyaman dilalui

2.2.1.2. Lapis pondasi Atas (Base Course)

Lapis pondasi atas adalah bagian dari lapisan perkerasan yang terletak antara permukaan dan lapisa pondasi bawah atau dengan tanah dasar apabila tidak menggunakan lapis pondasi bawah. Karena terletak tepat di bawah permukaan perkerasan, maka lapisan ini menerima pembebanan yang berat da paling menderita. Secara umum lapis pondasi atas (base course) mempunyai fungsi sebagai berikut:

1. Bantalan atau lapis pendukung terhadap lapis permukaan 2. Pemikul beban vertikal dan horizontal

(6)

3. Meneruskan beban ke lapisan di bawahnya 4. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah

2.2.1.3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)

Lapis pondasi bawah adalah bagian lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar. Lapisan ini berfungsi sebagai berikut :

1. Menyebarkan beban roda ke tanah dasar, sehingga lapisan ini harus cukup kuat (CBR 20% dan Plastisitas Indeks (PI) > 10%).

2. Efisiensi penggunaan material pondasi bawah relatif lebih murah dibandingkan dengan material lapisan perkerasan di atasnya.

3. Mengurangi tebal lapisan di atasnya yang lebih mahal

4. Lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul di pondasi

5. Lapisan pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancar. Hal ini sehubungan dengan kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca atau lemahnya daya dukung tanah dasar menahan roda-roda alat berat.

6. Lapisan untuk mencegah partikel – partikel halus dari tanah dasar naik ke lapis pondasi atas

2.2.1.4. Tanah Dasar (Subgrade)

Tanah dasar (Sub Grade) adalah lapisan tanah setebal 50 – 100 cm yang di atasnya akan diletakkan lapisan pondasi bawah. Sebelum lapisan lain diletakkan, tanah dasar dipadatkan terlebih dahulu sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap perubahan volume, sehingga dapat dikatakan bahwa kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-sifat daya dukung tanah dasar. Pemadatan yang baik akan diperoleh jika dilakukan pada kondisi kadar air optimum dan diusahakan kadar air tersebut konstan selama umur rencana.

(7)

Tanah dasar dapat berupa tanah asli yang dipadatkan (jika tanah aslinya baik), tanah yang didatangkan dari tempat lain dan dipadatkan, atau tanah yang distabilisasi dengan kapur atau bahan lainnya. Adapun fungsi tanah dasar adalah sebagai tempat peletak pondasi dan pemberi daya dukung terhadap lapisan atasnya. Ditinjau dari muka tanah asli, maka lapisan tana dasar (subgrade) dapat dibedakan atas lapisan tanah dasar (tanah galian), lapisan tanah dasar (tanah timbunan) dan lapisan tanah dasar (tanah asli).

2.2.2. Material penyusun Lapis Aspal Beton (Asphalt Concrete)

2.2.2.1. Aspal

Aspal dapat didefinisikan sebagai material perekat (cementitious), berwarna hitam atau coklat tua dengan unsur utama bitumen. Aspal dapat diperoleh langsung dari alam ataupun juga merupakan hasil residu dari penyulingan minyak bumi. Aspal merupakan material yang sering digunakan untuk bahan pengikat agregat, oleh karena itu seringkali bitumen disebut pula sebagai aspal.

Aspal mempunyai kepekaan terhadap perubahan suhu/temperatur, karena aspal adalah material termoplastis. Aspal akan mencair jika dipanaskan sampai dengan temperatur tertentu, dan akan kembali membeku jika temperatur turun.

Setiap jenis aspal mempunyai kepekaan terhadap temperatur yang berbeda-beda, karena kepekaan tersebut dipengaruhi oleh komposisi kimiawi aspalnya, walaupun mungkin mempunyai nilai penetrasi atau viskositas yang sama pada temperatur tertentu. Pemeriksaan sifat kepekaan aspal terhadap perubahan temperatur perlu dilakukan sehingga diperoleh informasi tentang rentang temperatur yang baik untuk pelaksanaan pekerjaan.

Temperatur campuran beraspal panas merupakan satu-satunya faktor yang paling penting dalam pemadatan, karena mempengaruhi viskositas aspal yang digunakan. Menaikkan temperatur pemadatan mengakibatkan partikel agregat dalam campuran beraspal panas dapat dipadatkan lebih baik lagi. Kerapatan (density) pada saat pemadatan terjadi pada suhu lebih tinggi dari 275°F (135°C).

(8)

Kerapatan menurun dengan cepat ketika pemadatan diakukan pada suhu lebih rendah (Suparyanto, 2008).

1. Jenis Aspal

Secara umum, jenis aspal dapat diklasifikasikan berdasarkan asal dan proses pembentukannya adalah sebagai berikut :

a) Aspal Alamiah

Aspal alamiah merupakan material aspal tambang yang diperoleh langsung dari alam. Jenis aspal alam ini terbagi menjadi dua, yaitu: Aspal Gunung (Rock Asphalt) dan Aspal Danau (Lake Asphalt). Di Indonesia aspal gunung dikenal dengan Asbuton (Aspal Batu Buton) yang berasal dari pulau Buton di Sulawesi Tenggara, dimana di dalam batu mengandung aspal berkisar sekitar 14%-30% dan mineral sekitar 85%-70%. . Sedangkan aspal danau yang paling terkenal adalah danau Trinidad dan aspal Bermuda. Aspal dari Trinidad mengandung kira-kira 40% organik dan zat-zat anorganik yang tidak dapat larut, sedangkan yang berasal dari Bermuda mengandung kira-kira 6% zat-zat yang tidak dapat larut. Dengan pengembangan aspal minyak bumi, aspal alamiah relatif menjadi tidak digunakan dalam pekerjaan perkerasan.

b) Aspal Batuan

Aspal batuan adalah batuan yang terjadi karena endapan alamiah batu kapur atau batu pasir yang diperpadat dengan bahan-bahan berbitumen. Di Indonesia disebut dengan nama Asbuton karena berasal dari pulau Buton. Pulau Buton terletak di ujung tenggara pulau Sulawesi dan merupakan salah satu kabupaten di Propinsi Sulawesi Tenggara, yaitu Kabupaten Buton dengan Ibu Kotanya Bau-bau. Endapan aspal alam di Pulau Buton bagian selatan terletak pada satu jalur yang membujur dari teluk Sampolawa di sebelah selatan sampai teluk Lawele di sebelah utara. Di daerah tersebut ditemukan 19 daerah singkapan aspal (out crop).

(9)

Asbuton adalah aspal alam yang berasal dari pulau buton, Sulawesi Tenggara yang berbentuk butiran dengan kadar bitumen tertentu. Butiran asbuton ini terdiri dari bitumen dan mineral, dimana sebagian besar mineral merupakan mineral kapur dari ukuran debu sampai ukuran pasir. menunjukkan kadar bitumen asbuton. Asbuton sebagai aspal alam terdiri dari aspal dan mineral yang sudah menyatu secara alami, dengan kandungan aspal rata-rata nya berkisar antara 20%

sampai 23% dan mineral rata-rata nya antara 80% sampai 77% (Kramer, 1989).

Secara umum asbuton dapat dibedakan atas 2 wilayah besar, yaitu Kabungka dan Lawele. Asbuton daerah Kabungka memiliki sifat yang cukup keras dengan nilai penetrasi < 10 dmm sedangkan asbuton dari Lawele memiliki sifat yang lebih lunak nilai penetrasi > 10 dmm (bisa mencapai 30 dmm). Aspal ini umumnya membuat permukaan jalan yang sangat tahan lam dan stabil, tetapi akibat kebutuhan transportasi yang tinggi membuat aspal terbatas pada daerah- daerah tertentu saja.

c) Aspal Minyak Bumi

Aspal minyak bumi pertama kali digunakan di Amerika Serikat untuk perlakuan jalan pada tahun 1894. Bahan-bahan pengeras jalan aspal sekarang berasal dari minyak mentah domestik bermula dari lading-ladang di Kentucky, Ohio, Michigan, Illinois, Mid-Continent, Gulf-Coastal, Rocky Mountain, California dan Alaska. Sumber-sumber asing termasuk Meksiko, Venezuela, Colombia dan Timur Tengah. Sebesar 32 Juta telah digunakan pada tahun 1980 (Oglesby, 1996).

2. Sifat Kimiawi Aspal

Pada aspal terdapat sebuah sistem yang disebut kolodial. Sistem ini terdiri dari komponen molekul berat yang disebut asphaltene, disperse/hamburan didalam minyak perantara disebut juga maltene. Bagian dari maltene terdiri dari molekul perantara disebut resin yang menjadi instrumen penting di dalam menjaga disperse asphaltene (Koninklijke, 1987).

(10)

Aspal merupakan senyawa hidrogen H dan karbon C yang terdiri dari paraffin, naften dan aromatis. Fungsi dari kandungan aspal dalam campuran juga berperan sebagai selimut agregat dalam bentuk film aspal yang berperan menahan gaya gesek permukaan dan mengurangi kandungan pori udara yang juga berarti mengurangi penetrasi air kedalam campuran (Rianung, 2007).

Aspal merupakan senyawa yang kompleks, bahan utamanya terdiri dari hidrokarbon dan atom-atom N, S, dan O dalam jumlah yang kecil. Dimana unsur- unsur yang terkandung dalam bitumen adalah Karbon (82-88%), Hidrogen ( 8- 11%), Sulfur (0-6%), Oksigen (0-1,5%) dan Nitrogen (0-1%). Berikut sifat-sifat dari senyawa penyusun dari aspal:

a. Asphaltene

Asphaltene adalah salah satu senyawa komplek aromatis yang berwarna hitam atau coklat amorf, bersifat termoplastis dan sangat polar dan tidak larut dalam n-heptan. Asphaltene juga sangat berpengaruh dalam menentukan sifat reologi bitumen, dimana semakin tinggi asphaltene, maka bitumen akan semakin keras dan makin kental, sehingga titik lembeknya akan semakin tinggi dan menyebabkan harga penetrasinya semakin rendah.

b. Maltene

Maltene merupakan suatu senyawa yang terdiri dari tiga komponen penyusun yaitu saturate, aromatis dam resin. Dimana masing-masing komponen memiliki struktur dan komposisi kimia yang berbeda dan sangat menentukan dalam sifat rheologi bitumen.

c. Saturate.

Senyawa ini berbentuk cairan kental non polar, berat molekul hampir sama dengan aromatis. Senyawa ini tersusun dari campuran hidrokarbon lurus, bercabang, alkil napthene dan aromatis, komposisi 5-20% dari total bitumen.

(11)

d. Aromatis.

Senyawa ini berwarna coklat tua, berbentuk cairan kental, bersifat non polar dan di dominasi oleh cincin tidak jenuh, berat molekul 300-2000, terdiri dari senyawa naften aromatis, komposisi 40 – 65% dari total bitumen.

e. Resin.

Senyawa ini berwarna coklat tua, berbentuk solid atau semi solid dan sangat polar, dimana tersusun oleh atom C dan H, dan sedikit atom O, S, dan N, untuk perbandingan H/C yaitu 1,3 – 1,4, memiliki berat molekul antara 500 – 50000 dan larut dalam n-heptan.

Aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal padat atau keras dengan penetrasi 60/70 dan mempunyai nilai karakteristik yang telah memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh Bina Marga. Untuk data jenis pengujian dan persyaratan aspal tersebut tercantum seperti pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Data Jenis Pengujian dan Persyaratan Aspal Grade 60/70

No Jenis Pengujian Satuan Metoda Pengujian Persyaratan

a b c d e

1 Penetrasi, 25 °C Mm SNI 2456 : 2011 60-70 2 Titik nyala / Titik Bakar (℃) SNI 2433:2011 ≥ 200 3 Daktalitas pada 25 ℃ ( cm ) SNI 2432:2011 ≥ 100

4 Berat Jenis gr/cc SNI 2441:2011 ≥ 1,0

5 Titik Lembek (℃) SNI 2434 : 2011 ≥ 48

6 Penurunan Berat

Minyak dan Aspal % Berat SNI 06-2441:1991 ≤0,8 Sumber: Spesifikasi Umum Bina Marga tahun 2018

(12)

Aspal yang akan digunakan sebagai campuran perkerasan jalan harus memiliki syarat-syarat sebagai berikut :

a. Daya tahan (Durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal mempertahankan sifat asalnya akibat pengaruh cuaca selama umur pelayanan.

b. Kepekaan terhadap material

Aspal adalah material yang bersifat termoplastis, sehingga akan menjadi keras atau lebih kental jika temperatur berkurang dan akan melunak atau mencair jika temperatur bertambah. Sifat ini diperlukan agar aspal memiliki ketahanan terhadap perubahan temperatur, misalnya aspal tidak banyak berubah akibat perubahan cuaca, sehingga kondisi permukaan jalan dapat memenuhi kebutuhan lalu lintas serta tahan lama. Dengan diketahui kepekaan aspal terhadap temperatur maka dapat ditentukan pada temperatur berapa sebaiknya aspal dipadatkan sehingga menghasilkan hasil yang baik.

c. Kekerasan Aspal

Sifat kekakuan atau kekerasan aspal sangat penting, karena aspal yang mengikat agregat akan menerima beban yang cukup besar dan berulang- ulang. Pada proses pencampuran aspal dengan agregat dan penyemprotan aspal ke permukaan agregat terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas atau viskositas bertambah tinggi. Peristiwa perapuhan terus terjadi setelah masa pelaksanaan selesai. Selama masa pelayanan, aspal mengalami oksidasi dan polimerasi yang besarnya dipengaruhi oleh aspal yang menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan aspal, semakin besar tingkat kerapuhan aspal yang terjadi dan demikian juga sebaliknya.

d. Daya ikatan (adhesi dan kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspaluntuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara agregat dan aspal. Kohesi adalah ikatan di dalam molekul aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah terjadi pengikat.

(13)

3. Pemeriksaan Propertis Aspal a. Penetrasi

Menurut Sukirman (1999), tingkat kekentalan aspal pada suhu 25°C menunjukkan nilai penetrasinya, daerah dataran rendah dengan volume lalu lintas yang tinggi dan bercuaca panas biasanya menggunakan aspal berpenetrasi rendah, sebaliknya untuk daerah dataran tinggi, volume lalu lintas rendah dan dingin menggunakan aspal berpenetrasi tinggi.

Penetrasi merupakan kekerasan yang dinyatakan sebagai kedalaman masuknya jarum penetrasi standar secara vertical yang dinyatakan dalam satuan 0,1 mm pada kondisi beban, waktu dan temperatur yang diketahui. Pengujian penetrasi ini sangat dipengaruhi oleh berat beban total, ukuran sudut dan kehalusan permukaan jarum, temperatur dan waktu. (SNI 2456:2011).

b. Titik Nyala (°C)

Titik nyala dapat digunakan untuk mengukur kecenderungan aspal dapat terbakar akibat panas (SNI 2433:2011). Titik nyala/bakar dapat dihitung dengan persamaan 1 berikut:

Titik nyala / bakar terkoreksi = C + 0,25 (101,3 – K)……….…….. (1) Keterangan :

C = Titik nyala / titik bakar °C K = Tekanan birometer udara, kPa

c. Daktalitas

Daktalitas adalah panjang tarikan tanpa putus dari mesin daktilitas yang terdiri dari sepasang mangkuk aspal yang dapat ditarik terpisah pada kecepatan tertentu hingga mencapai jarak minimal 100 cm. Menurut Sukirman (1999) menyatakan nilai daktalitas suatu aspal menunjukan nilai kohesi yang dimiliki oleh aspal itu sendiri dengan mengukur jarak terpanjang yang dapat ditarik antara 2 cetakan yang berisi bitumen keras sebelum putus pada suhu dan kecepatan tarik tertentu. Aspal dengan daktalitas yang lebih besar mengikat butiran agregat lebih baik tetapi lebih peka terhadap perubahan temperatur.

(14)

d. Berat Jenis aspal

Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dengan berat air suling dengan volume yang sama pada suhu 25°C (Sukirman, 1999). Persamaan 2, digunakan untuk perhitungan berat jenis aspal (SNI 2441, 2011).

Berat jenis = [ ] ……….. (2)

Keterangan :

A = Berat piknometer dengan tutup (gr) B = Berat piknometer berisi air (gr) C = Berat Piknometer berisi aspal (gr) D = Berat aspal + air (gr)

e. Titik lembek (°C)

Aspal mempunyai nilai batas kekakuan yang disebut titik lembek atau titik lunak aspal yang merupakan temperatur dimana aspal menjadi lunak dan dapat menyelimuti agregat pada proses pencampuran (Sukirman, 1999). Titik lembek merupakan temperatur pada saat bola baja dengan berat tertentu, mendesak turun lapisan aspal yang tertahan dalam cincin berukuran tertentu, sehingga aspal menyentuh pelat dasar yang terletak dibawah cincin pada jarak 25,4 mm, sebagai akibat kecepatan pemanasan tertentu (SNI 2434, 2011).

f. Penurunan Berat Minyak dan Aspal (%)

Pengujian penurunan berat aspal bertujuan untuk mengetahui kehilangan minyak pada aspal akibat pemanasan berulang dan untuk mengukur perubahan kinerja aspal akibat kehilangan berat. Untuk mengevaluasi hanya pada beberapa karakteristik aspal, seperti kehilangan berat dan penetrasi, daktalitas dan titik lembek sesudah kehilangan berat, dimana cara tersebut dinamakan Thin Film Over Test (TFOT). Besarnya nilai penurunan berat, selisih nilai penetrasi sebelum dan sesudah pemanasan menunjukkan bahwa aspal tersebut peka terhadap perubahan cuaca dan suhu.

(15)

Pengujian kehilangan berat ini umumnya tidak terpisah dengan evaluasi karakteristik aspal setelah kehilangan berat. Dalam evaluasi ini dilakukan perbandingan karakteristik seebelum dan sesudah kehilangan berat. Karakteristik yang dilihat adalah nilai penetrasi, titik lembek dan daktalitas. Persamaan 3, digunakan untuk perhitungan berat jenis aspal.

Penurunan Berat = x 100 %... (3)

Keterangan :

A = Berat cawan + contoh sebelum diuji (gr) B = Berat cawan + contoh sesudah diuji (gr)

Untuk Thin Film Oven Test (TFOT) digunakan untuk membandingkan nilai penetrasi, titik lembek dan daktalitas sebelum dan setelah dimasukkan dalam oven.

2.2.2.2. Aspal Modifikasi

Aspal modifikasi adalah aspal minyak yang ditambah dengan beberapa aditif, dengan maksud untuk meningkatkan kinerjanya. Aspal minyak yang ada di pasaran sekarang cenderung kehilangan beberapa sifat yang sangat dibutuhkan dalam fungsinya sebagai bahan pengikat agregrat batuan pada lapis perkerasan.

Awal kesadaran tentang hal itu adalah pelunakan aspal beton akibat panas permukaan jalan yang jauh lebih tinggi dari apa yang dikenal di negara subtropik, yang beranggapan panas permukaan jalan tidak akan lebih dari 60°C (Asphalt Institute, 1997). Berbagai cara dan jenis aditif dicoba untuk ditemukan agar titik lembek aspal yang ada di pasaran dapat dinaikkan dari 48°C menjadi paling tinggi 55°C, bahkan lebih tinggi untuk mengantisipasi permukaan beton aspal yang menderita panas permukaan tinggi, beban as berat, kendaraan berjalan lambat dan alur ban bergerak seperti berjalan di atas kereta api (kanalisasi).

Pemakaian aditif untuk menaikkan titik lembek ternyata berakibat menurunnya angka penetrasi aspal, sehingga aspal menjadi kering dan keras, serta menyulitkan dalam pengerjaannya. Aditif lain harus ditemukan untuk

(16)

mengembalikan kelas aspal menjadi 60/70 kembali agar tidak mudah mengalami ageing (penuan), batas terendah untuk angka penetrasi sementara ini disepakati tidak kurang dari 40. Kesulitan lain mulai tampak dengan terlihatnya secara nyata aspal modifikasi yang terbentuk dengan titik lembek tinggi dan penetrasi 40 sehingga kehilangan kelengketan. Kesulitan produksi akhirnya berujung dengan tidak selalu semua aditif yang ditambahkan itu dapat bekerja sama secara sinergi membentuk kesatuan dalam peningkatan kinerja aspal. Salah satu contoh aspal modifikasi adalah aspal modifikasi polimer (Listiani, A., 2012).

Ketentuan sifat-sifat campuran aspal beton modifikasi dapat dilihat pada Tabel 2.2 dibawah ini:

Tabel 2.2 Ketentuan sifat-sifat campuran Aspal Modifikasi

No Jenis Pengujian Satuan Metoda Pengujian Persyaratan

a b c d e

1 Penetrasi, 25 °C mm SNI 2456:2011 Dilaporkan 2 Titik nyala / Titik bakar (℃) SNI 2433:2011 ≥ 230 3 Daktalitas pada 25 ℃ ( cm ) SNI 2432:2011 -

4 Berat Jenis gr/cc SNI 2441:2011 ≥ 1,0

5 Titik Lembek (℃) SNI 2434:2011 Dilaporkan

6 Berat yang hilang % SNI 06 2441:1991 ≤ 0,8 Sumber: Spesifikasi Umum Bina Marga 2018

2.2.2.3. As Pen 60/70 dengan Penambahan 1,5 % Styrofoam (Aspal Modifikasi)

Aspal modifikasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah campuran aspal pertamina pen 60/70 dengan penambahan 1,5% styrofoam dari berat aspal.

Digunakan 1,5% styrofoam karena menurut (Dwinanda A,2018), bahwa dari variasi 0,5%, 1%, 1,5%, 2% styrofoam, penggunaan 1,5% styrofoam merupakan campuran terbaik karena memiliki nilai stabilitas yang paling tinggi.

(17)

Proses pencampuran aspal modifikasi ini dilakukan dengan campuran panas (hot mix) dengan suhu berkisar ≤ 170℃. Pada proses pemanasan, styrofoam dicampur dengan menggunakan Mixer sampai campuran aspalnya homogen.

Sifat dari campuran modifikasi aspal diharapkan dapat :

 Meningkatkan kemudahan dalam pelaksanaan (workability)

 Menurunkan permanent deformasi

 Meningkatkan kemampuan penyaluran beban

2.2.2.4. Agregat

Agregat adalah campuran dari kerikil, batu pecah dan material lainnya yang berasal dari bahan mineral alami atau batuan. Dalam struktur perkerasan jalan komponen agregat merupakan komponen utama dengan nilai persentase 90- 95% berdasarkan persentase berat, atau 75-85% agregat berdasarkan persentase volume (Sukirman, 2003). Menurut asalnya agregat dapat dibagi menjadi:

1. Agregat alam (natural aggregate), langsung diambil dari alam tanpa melalui proses pengolahan khusus.

2. Agregat dengan pengolahan (manufacture aggregate), berasal dari mesin pemecah dan penyaring batu untuk memperbaiki gradasi agregat agar sesuai dengan ukuran yang diinginkan

Berdasarkan butirannya agregat dapat dibedakan menjadi agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi (filler). Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah (2000) membedakan spesifikasi aspal hotmix menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Agregat kasar, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No. 8 (= 2,36 mm).

2. Agregat halus, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih kecil dari saringan No. 8 (= 2,36 mm).

3. Bahan pengisi (filler), yaitu bagian dari agregat halus yang lolos saringan No. 30 (= 0,60 mm).

(18)

Berdasarkan Bina Marga Departemen PU (1999), agregat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Agregat kasar, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No. 4 (= 4,75 mm)

2. Agregat halus, yaitu agregat dengan ukuran butir lebih kecil dari saringan No. 4 (= 4,75 mm)

3. Bahan pengisi (filler), yaitu bagian dari agregat halus yang minimum 75%

lolos saringan No. 200 (= 0,075 mm)

Pengujian agregat sangat diperlukan untuk mengetahui apakah memenuhi ketentuan yang telah ditetapkan atau tidak, serta untuk mengetahui kualitas agregat yang digunakan, karena pemilihan agregat yang tepat sangat mempengaruhi kualitas campuran. Pengujian agregat yang umum dilaksanakan antara lain: Ukuran butir, Gradasi, Kebersihan, Kekerasan, Bentuk partikel, Tekstur permukaan, Penyerapan, Kelekatan terhadap aspal. Tetapi pada penelitian ini hanya memeriksa analisa saringan, berat jenis agregatnya dan abrasi.

1. Analisa Saringan

Analisa saringan bertujuan untuk mengetahui ukuran butir dan susunan butiran tanah (gradasi) tertahan saringan nomor 200. Analisa saringan juga digunakan untuk perencannan kombinasi agregat. Ukuran butiran tanah ditentukan dengan menyaring sejumlah tanah melalui seperangkat saringan yang disusun dengan lubang yang paling besar berada paling atas (Sukirman, S., 2012).

2. Berat jenis

Di dalam rancangan campuran dibutuhkan parameter petunjuk berat, yaitu berat jenis agregat. Berat jenis agregat adalah perbandingan antara volume agregat dengan berat volume air. Agregat dengan berat jenis kecil mempunyai volume yang besar atau berat yang ringan (Sukirman, S., 2012).

(19)

3. Abrasi

Abrasi adalah tes dasar untuk kekuatan batuan pendukung matrix, yang tidak mudah pecah (overcompaction) dan tidak mudah tergerus menjadi debu batu. Nilai ini diukur dengan mesin Los Angles Abration Machine yang berisi bola bola besi, dimana contoh batuan diputar 400 kali di dalamnya. Perbedaan timbangan sebelum dan sesudah putaran disyaratkan maksimum hilang 30%

untuk lapis permukaan dan 40% untuk lapis pondasi atas (Soehartono, 2014).

2.2.2.4.1. Syarat-syarat Mutu Agregat

Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh agregat adalah gradasi, kebersihan, kekerasan/keausan, bentuk butir, daya absorpsi, daya pelekatan aspal, dan berat jenis.

a. Gradasi agregat

Gradasi atau distribusi partikel-partikel berdasarkan ukuran agregat merupakan hal yang penting dalam menentukan stabilitas perkerasan. Gradasi agregat mempengaruhi besarnya rongga antar butir yang akan menentukan stabilitas dan kemudahan dalam proses perencanaan. Gradasi agregat diperoleh dari hasil analisa saringan (Sukirman, 1999). Menurut Bukhari (2007) distribusi partikel-partikel berdasarkan ukuran agregat ini akan saling mengisi sehingga terjadinya suatu ikatan yang saling mengunci (interlocking). Gradasi agregat secara umum dapat dikelompokkan, sebagai berikut :

1) Gradasi seragam (uniform graded)

Gradasi seragam adalah agregat yang hanya terdiri dari butirbutir agregat yang berukuran sama atau hampir sama dan mengandung sedikit agregat halus sehingga tidak dapat mengisi rongga antar agregat. Gradasi seragam juga disebut sebagai gradasi terbuka, yang membuat lapisan perkerasan bersifat permeabilitis yang tinggi, stabilitas kurang dan berat volume yang kecil. Gradasi ini yang akan digunakan pada penelitian ini.

(20)

Gambar 2.1. Gradasi Seragam 2) Gradasi menerus (dense graded)

Gradasi ini juga disebut gradasi baik karena berimbangnya campuran agregat kasar dan agregat halus sehingga akan menghasilkan lapisan perkerasan dengan stabilitas yang tinggi, sifat kedap air bertambah dan berat isi yang lebih besar.

Gambar 2.2. Gradasi Menerus

3) Gradasi senjang (gap graded)

Gradasi senjang adalah agregat yang distribusi ukuran butirnya tidak menerus, atau ada bagian ukuran yang tidak ada, jika ada hanya sedikit sekali.

Gambar 2.3. Gradasi Senjang

(21)

b. Kebersihan

Agregat yang kita gunakan terkadang mengandung zat-zat asing yang tidak diinginkan antara lain tumbuhan, butiran lunak gumpalan tanah liat dan lapisan tanah pada butiran agregat kasar, yang dapat merugikan campuran perkerasan jalan. Hal seperti ini harus dihindari, kecuali zat-zat asing tersebut dapat dikurangi atau dalam jumlah yang sangat terbatas.

Kotoran akan mempengaruhi mutu campuran agregat dengan aspal karena:

a) Kotoran membungkus partikel-partikel agregat sehingga ikatan antara agregat dan aspal berkurang;

b) Adanya kotoran mengakibatkan luas daerah yang harus diselimuti aspal bertambah. Dengan kadar aspal yang sama akan menghasilkan stripping (lepasnya ikatan antara aspal dan agregat);

c) Tipisnya lapisan aspal mengakibatkan lapisan mudah teroksidasi sehingga lapisan cepat rapuh;

d) Kotoran cenderung menyerap air yang berakibat hancurnya lapisan aspal.

c. Daya Absorbsi

Agregat yang digunakan untuk campuran perkerasan haruslah mempunyai pori sedikit. Banyaknya pori akan mempengaruhi daya absorbsi agregat terhadap aspal. Hal ini sangat berguna untuk lapisan aus. Agregat yang berpori banyak akan menyerap aspal lebih banyak, sehingga aspal akan masuk kedalam pori-pori yang mengakibatkan campuran akan kekurangan aspal, selain itu agregat yang berpori banyak kurang daya tahannya dibanding dengan agregat yang sama tetapi kurang berpori. Agregat yang berpori banyak tidak bisa digunakan untuk campuran perkerasan jalan.

d. Keausan

Keausan menentukan apakah agregat yang akan digunakan dilapangan mampu menahan beban atau tidak yang ditentukan dengan nilai keausannya.

Menurut SNI 2417:2008, nilai keausan maks. 40% untuk semua jenis campuran

(22)

aspal. Jika nilai keausannya >40% maka agregat tersebut dianggap rapuh dan tidak mampu menerima dan menahan beban maka lapisan perkerasan akan mengalami deformasi yang besar.

e. Impack

Impack menentukan apakah agregat yang akan digunakan dilapangan mampu menahan beban atau tidak yang diakibatkan oleh tumbukan.

f. Daya Lekat terhadap Aspal

Daya lekat terhadap aspal tergantung dari keadaan pori dan banyaknya pori-pori dalam agregat. Pori yang kecil memberikan daya lekat yang baik dari pada pori-pori yang besar. Selain itu permukaan yang kasar juga mempengaruhi daya lekat agregat terhadap aspal. Menurut SNI 2439:2011 kelekatan agregat terhadap aspal minimal 95%.

g. Berat Jenis

Berat jenis dibutuhkan untuk mengetahui keseragaman sumber agregat dan juga untuk menentukan kadar aspal khusus untuk penentuan kadar aspal dengan cara luas permukaan. Penentuan berat jenis agregat berbeda untuk agregat kasar, halus, dan pengisi. Hal ini disebabkan oleh butir-butir yang berlainan mempunyai daya absorpsi terhadap air yang berbeda pula. Adapun syarat berat jenis menurut peraturan Bina Marga sebesar >1 gr/cc.

2.2.2.5. Polimer

Aspal polimer adalah suatu material yang dihasilkan dari modifikasi antara polimer alam atau polimer sintetis dengan aspal. Modifikasi aspal polimer (atau biasa disingkat dengan PMA) telah dikembangkan selama beberapa dekade terakhir. Umumnya dengan sedikit penambahan bahan polimer (biasanya sekitar 2-6%) sudah dapat meningkatkan hasil ketahanan yang lebih baik terhadap deformasi, mengatasi keretakan-keretakan dan meningkatkan ketahanan usang dari kerusakan akibat umur sehingga dihasilkan pembangunan jalan lebih tahan lama serta juga dapat mengurangi biaya perawatan atau perbaikan jalan.

(23)

Penggunaan campuran polimer aspal merupakan trend yang semakin meningkat tidak hanya karena faktor ekonomi, tetapi juga demi mendapatkan kualitas aspal yang lebih baik dan tahan lama. Modifikasi polimer aspal yang diperoleh dari interaksi antara komponen aspal dengan bahan aditif polimer dapat meningkatkan sifat-sifat dari aspal tersebut. Dalam hal ini terlihat bahwa keterpaduan aditif polimer yang sesuai dengan campuran aspal. Penggunaan polimer sebagai bahan untuk memodifikasi aspal terus berkembang di dalam dekade terakhir .

Salah satu jenis polimer yang digunakan adalah styrofoam. Styrofoam atau nama umumnya thermoplastic merupakan jenis plastik yang lazim digunakan untuk kemasan makanan dan minuman. Styrofoam terbagi menjadi 2 bagian yaitu foamed Styrofoam (FS), dan Expanded Styrofam (EPS), atau disebut juga sebagai styrofoam busa, yang sehari-hari dikenal sebagai styrofoam.

Tabel 2.3 Tipe-Tipe polimer

No Tipe Polimer Nama Umumnya Keperluan Untuk Perkerasan

a b c D

1 SBS (Styrene Butadiene

Styrene) Thermoplastic

Rubber

Hotmix, Pengisian Retak

2 EVA (Ethylene Vinyl

Acetate) Thermoplastic Daya tahan terhadap

alur, seal, retak 3 PolyEthylene;

(Polypropylene Polystrene)

Thermoplastic Daya tahan terhadap alur

4 SBR (Styrene Butadiene

Rubber) Karet Sintetis Retak, Alur

5 Karet Alam Karet Retak, Alur

Sumber : (Pusat Penelitian Bangunan Jalan dan Jembatan, 2002).

Jenis polystrene dapat dilihat pada Gambar 2.5. Butiran resin polystyrene atau yang dikenal sebagai Expanded Styrofoam (EPS) (Gambar 2.5.a) diresapi oleh bahan pengembang (blowing agent). Produksi Expanded Styrofoam dimulai dari proses pengembangan, dimana butiran EPS akan mengembang setelah

(24)

dipanaskan oleh uap dan proses molding (percetakan), kemudian butiran yang sudah melalui proses pengembangan tersebut akan dipanaskan lagi oleh steam supaya lebih mengembang lagi dan menyatukan masing-masing butirannya, dan membentuk produk busa yang diinginkan seperti foamed Styrofoam.

Sumber: Data penelitian Kevin Maulana Universitas Sumatera Utara

(a) Expanded Styrofoam (b) Foamed Styrofoam \ Gambar 2.4 Jenis Styrofoam (EPS-Stryofoam)

Styrofoam mempunyai massa jenis antara 16-640 Kg/m3, dan memiliki titik leleh 100°C. Styrofoam memiliki daya proteksi yang baik terhadap uap air dan suhu, namun kurang baik terhadap gas lainnya seperti oksigen. Styrofoam memiliki sifat yang mudah diproses, kuat, fleksibel, kedap air, permukaan berlilin, melunak pada suhu 90⁰C. Karena sifatnya tersebut Styrofoam dapat dijadikan bungkus makanan, pembungkus alat elektronik, serta bahan untuk mendekorasi suatu ruangan (Abinaya, S., 2016).

Menurut Motlagh, A. (2012) pencampuran Styrofoam untuk menaikkan kinerja campuran beraspal ada dua cara yaitu cara basah dan cara kering:

1. Cara basah (wet process) yaitu suatu cara pencampuran dimana Styrofoam dimasukkan kedalam aspal panas dan diaduk dengan kecepatan tinggi sampai homogen. Cara ini membutuhkan tambahan dana cukup besar antara lain bahan bakar, mixer kecepatan tinggi sehingga aspal modifikasi yang dihasilkan harganya cukup besar bedanya dibandingkan dengan aspal konvensional.

2. Cara kering (dry process) yaitu suatu cara pencampuran dimana Styrofoam dimasukkan kedalam agregat yang dipanaskan pada temperatur campuran,

(25)

kemudian aspal panas ditambahkan. Tidak perlu ada aspal yang harus dikeluarkan dari tangki aspal di Asphlat Mixing Plant apabila tangki aspal akan digunakan untuk keperluan pencampuran aspal dengan aspal konvensional.

Cara kering ini juga lebih mudah karena hanya dengan memasukkan styrofoam dalam agregat panas, tanpa membutuhkan peralatan lain untuk mencampur.

Kekurangannya adalah harus benar-benar dapat dipertanggungjawabkan kehomogenan dan keseragaman kadar styrofoam yang dicampurkan. Limbah styrofoam yang digunakan harus hasil olahan yang telah dipilih, dicacah dan dicuci. Cacahan limbah styrofoam yang digunakan harus kering, bersih dan terbebas dari bahan organik atau bahan yang tidak dikehendaki.

Adapun cara yang dipakai dalam penelitian kali ini yaitu dengan cara basah dimana styrofoam terlebih dahulu dilelehkan oleh senyawa xilene kemudian dimasukkan ke dalam aspal panas dan diaduk dengan cepat sampai homogen.

Xilene tidak berpengaruh terhadap aspal karena xilene akan menguap apabila berada diruang terbuka. Pemanfaatan Styrofoam bekas untuk bahan aditif dalam pembuatan aspal polimer merupakan salah satu cara meminimalisir limbah tersebut (Abinaya, S., 2016).

2.2.2.6. XYLENE

Xylene merupakan bahan kimia yang memiliki rumus C6H4(CH3)2.

Xylene cairan tak berwarna berbau seperti benzene. Larutan dalam alkohol dan eter tidak larut dalam air. Xylene merupakan cairan tidak berwarna yang diproduksi dari minyak bumi atau aspal cair dan sering digunakan sebagai pelarut dalam industri. Xylene merupakan hidrokarbon aromatik yang secara luas digunakan dalam industri dan teknologi medis sebagai pelarut. Xylene digunakan untuk melarutkan styrofoam bekas yang memiliki volume yang lebih besar. Hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam proses pencampuran dengan agregat dan aspal. Xylene juga merupakan senyawa kimia yang sangat cepat menguap. Oleh sebab itu, apabila dibiarkan terbuka pada saat dicampur dengan styrofoam, maka styrofoam akan kembali mengeras pada saat kadar xylene telah habis. Agar kadar xylene tetap tertahan baiknya dibuat dalam wadah yang tertutup rapat. 10 ml Xylene digunakan untuk melarutkan 100 gr styrofoam.

(26)

2.2.3. Campuran Aspal Beton

Aspal beton adalah lapis permukaan yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang bergradasi menerus, dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam kondisi panas dengan suhu tertentu. Aspal beton mempunyai ciri kedap air, mempunyai nilai struktural, awet, kadar aspal berkisar 4 – 7 % terhadap berat campuran dan dapat digunakan untuk lalu lintas ringan, sedang, hingga berat.

Campuran ini memiliki tingkat kekakuan yang tinggi.

Campuran beraspal panas terdiri dari kombinasi agregat yang dicampur dengan aspal. Pencampuran dilakukan sedemikian rupa sehingga permukaan agregat terselimuti aspal dengan seragam. Untuk mengeringkan agregat dan memperoreh kekentalan aspal yang mencukupi dalam mencampur dan megerjakannya, maka kedua-duanya dipanaskan masing-masing pada temperatur tertentu, (Pedoman Pelaksanaan Lapis Campuran Beraspal Panas:2007).

Jenis campuran beraspal dibedakan menjadi:

a. Latasir (lapis tipis aspal pasir/sand sheet), yaitu lapis penutup permukaan jalan yang terdiri atas agregat halus atau pasir atau campuran keduanya dan aspal keras yang dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada temperatur tertentu.

b. Lataston (lapis tipis aspal beton / HRS), yaitu lapis permukaan yang terdiri atas lapis aus (lataston lapis aus / HRS-WC) dan lapis permukaan antara (lataston lapis permukaan antara / HRS-Binder) yang terbuat dari agregat bergradasi sejang dengan dominasi pasir dan aspal keras yang dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada temperatur tertentu.

c. Laston (lapisan aspal beton / AC), yaitu lapis permukaan atau lapis fondasi yang terdiri atas lapis aus (AC-WC), laton lapis permukaan antara (AC- BC) dan laston lapis fondasi (AC-Base). Setiap jenis campuran AC yang menggunakan bahan aspal polimer atau aspal dimodifkasi dengan Asbuton atau aspal multigrade atau aspal keras Pen 60 dengan Asbuton butir disebut masingmasing sebagai AC-WC modified, AC-BC modified, dan AC-Base Modified.

(27)

Menurut Sukirman (2007), Aspal beton adalah jenis perkerasan jalan yang terdiri dari campuran agregat dan aspal, dengan atau tanpa bahan tambahan.

Material-material pembentuk aspal beton dicampur di instalasi pencampur pada suhu tertentu, kemudian diangkut kelokasi, dihamparkan, dan dipadatkan. Suhu pencampuran ditentukan berdasarkan jenis aspal yang akan digunakan. Jika digunakan semen aspal, maka suhu pencampuran umumnya antara 145°-155°C, sehingga disebut aspal beton campuran panas. Campuran ini dikenal dengan nama

“hot mix”. Aspal beton yang menggunakan aspal cair dapat dicampur pada suhu ruang, sehingga dinamakan “cold mix”.

Tujuh karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh aspal beton adalah sebagai berikut:

a) Stabilitas, adalah kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalulintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang lalulintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, dan bleeding.

b) Keawetan atau durabilitas, adalah kemampuan aspal beton menerima repetisi beban lalulintas seperti berat kendaraan dan permukaan jalan, serta menahan keausan akibat pengaruh cuaca dan iklim, seperti udara, air atau perubahan temperatur.

c) Kelenturan atau flexibilitas, adalah kemampuan aspal beton untuk menyesuaikan diri akibat penurunan (konsolidasi/ settlement) dan pergerakan dari pondasi atau tanah dasar, tanpa terjadi retak.

d) Ketahanan terhadap kelelehan (fatique resistance), adalah kemampuan aspal beton menerima lendutan berlubang akibat repetisi beban, tanpa terjadinya kelelehan berupa alur dan retak.

e) Kekesatan/tahan geser (skid resistance), adalah kemampuan permukaan aspal beton terutama pada kondisi basah, memberikan gaya gesek pada roda kendaraan sehingga kendaraan tidak tergelincir ataupun slip.

f) Kedap air (impremeabilitas), adalah kemampuan aspal beton untuk tidak dapat dimasuki air ataupun udara kedalam lapisan aspal beton.

g) Mudah dilaksanakan (workability), adalah kemampuan campuran aspal beton untuk mudah dihamparkan dan dipadatkan.

(28)

2.2.3.1. Asphalt Concrete-Wearing Course (AC-WC)

Laston terbagi menjadi tiga jenis yaitu Laston sebagai lapisan Aus dikenal dengan nama AC-WC (Asphalt concrete - Wearing Course), Laston sebagai lapisan pengikat dengan sebutan AC-BC (Asphalt Concrete - Binder Course), dan Laston sebagai lapisan pondasi dengan nama AC-Base (Asphalt Concrete - Base).

AC-WC adalah Jenis lapis permukaan dalam perkerasaan yang berhubungan langsung dengan ban kendaraan sehingga lapisan ini dirancang untuk tahan terhadap perubahan cuaca, gaya geser, tekanan roda ban kendaraan, serta memberikan lapis kedap air untuk lapisan dibawahnya.

AC-WC merupakan jenis campuran yang memiliki gradasi menerus.

Berdasarkan kegunaannya AC-WC di bagi menjadi dua yaitu AC-WC bergadasi kasar yang artinya campuran ini didominasi agregat yang kasar yakni tertahan saringan No.8 (2,36 mm) dan biasanya digunakan untuk daerah yang mengalami deformasi yang lebih tinggi dari biasanya seperti pada daerah pegunungan, gerbang tol, dan dekat lampu lalu lintas, sedangkan AC-WC bergradasi halus yang artinya campuran ini didominasi agregat halus yakni lolos saringan No.8 (2,36 mm) dan untuk AC-WC bergradasi halus selalu digunakan untuk jalan raya yang memiliki deformasi tidak terlalu besar.

Pembuatan AC-WC (Asphalt Concrete – Wearing Coarse) harus melalui proses perancangan aggregate blending. Perancangan blending diperlukan agar gradasi campuran dari setiap fraksi agregat (agregat kasar, sedang, halus, dan filler) sesuai kriteria spesifikasi. Spesifikasi yang digunakan adalah Spesifikasi Umum Bina Marga tahun 2018. Ketentuan agregat kasar dan agregat halus menurut Spesifikasi Umum Bina Marga tahun 2018 untuk campuran Asphalt Concrete-Wearing Course (AC-WC) dapat dilihat pada Tabel 2.3 dan 2.4.

(29)

Tabel 2.4. Ketentuan Agregat Kasar

No Jenis Pemeriksaan Standart Syarat

a b c d

1 Kekekalan bentuk agregat terhadap

Natrium Sulfat

SNI 3407 : 2008 Maks. 12%

Magnesium Sulfat Maks. 18%

2 Abrasi dengan Mesin Los Angeles

100 Putaran

SNI 2417 : 2008 Maks. 8%

500 Putaran Maks.40%

3 Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 2439 : 2011 Min. 95%

4 Butir pecah pada agregat kasar SNI 7619 : 2012 95/90 (*) 5 Partikel Pipih dan Lonjong ASTM D4791-10

Perbandingan 1:5 Maks.10 % 6 Material Lolos Saringan N0.200 SNI ASTM C117

: 2012 Maks 1%

Sumber : Spesifikasi Umum Bina Marga tahun 2018

Catatan: (*) 95/90 menunjukkan bahwa 95 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah satu atau lebih dan 90 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah dua atau lebih.

Tabel 2.5 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal

No Jenis Pemeriksaan Standar Syarat

a b c d

1 Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997 Min. 60 % 2 Material lolos saringan No. 200 SNI ASTM

C117:2012 Maks. 10 %

3 Angularitas SNI 03-6877-2002 Min. 45 %

4 Kadar Lempung SNI 03-4141-1996 Maks. 1%

Sumber: Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI Perkerasan Beraspal, Dep. PU, 2010.

Menurut Pusjatan (2019), seluruh spesifikasi perkerasan mensyaratkan bahwa partikel agregat harus berada dalam rentang ukuran tertentu dan untuk masing-masing ukuran partikel harus dalam proporsi tertentu. Distribusi dari variasi ukuran butir agregat ini disebut gradasi agregat.

(30)

Tabel 2.6. Amplop gradasi agregat campuran untuk AC-WC

Berikut ini ada 3 metode untuk menentukan persentase dari proporsi setiap fraksi untuk membuat campuran agregat.

1. Metode trial and error, metode ini dengan cara mencoba-coba persentase setiap fraksi agregat agar gradasi campuran sesuai dengan range dari gradasi yang disyaratkan. Menurut Ramu et al (2016) kekurangan dari proses dari trial and error adalah perlu dilakukan berkali-kali pada proporsi agregat dari setiap tipe fraksi agar memenuhi batasan dari gradasi mengingat banyaknya kemungkinan jawaban.

2. Metode grafis, menurut Pusjatan (2019), ada 2 metode grafis yakni metode grafis bujur sangkar dan metode grafis diagonal. Metode grafis yang digunakan pada penelitian ini adalah metode grafis diagonal dengan 3 fraksi agregat.

2.2.4. Pengujian Campuran Asphalt Concrete

2.2.4.1. Pengujian Volumetrik

Pengujian volumetrik adalah pengujian untuk mengetahui besarnya nilai densitas, specific gravity campuran dan porositas dari masing-masing benda uji.

Pengujian meliputi pengukuran tinggi, diameter, berat SSD, berat di udara, berat dalam air dari sampel dan berat jenis agregat, filler dan aspal. Sebelum dilakukan pengujian Marshall, benda uji akan dilakukan pengujian volumetrik untuk masing-masing benda uji.

(31)

Specific gravity campuran menunjukkan berat jenis campuran diperoleh dengan rumus:

……….….. (2.1)

Keterangan:

Gsb : Berat jenis Bulk campuran (gr/ )

WA, WB, WC…Wn : Berat agregat masing-masing saringan (%) GbA, GbB, GbC,.Gbn : Berat jenis bulk tiap agregat tertahan saringan

(gr/ )

……….………….. (2.2)

Keterangan:

Gsa : Berat jenis Apparent campuran (gr/ )

WA, WB, WC…Wn : Berat agregat masing-masing saringan (%)

GaA, GaB, GaC,…Gan : Berat jenis apparent tiap agregat tertahan saringan (gr/ )

……….………. (2.3)

Keterangan :

Gse = Berat jenisefektif (gr/ )

Gsa = Berat jenis apparent campuran (gr/ ) Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/ )

Penyerapan aspal dengan campuran dihitung dengan rumus :

……….….. (2.4) Keterangan :

Pba = Penyerapan Aspal (%)

Gsa = Berat jenis apperent campuran (gr/ ) Gsb = Berat jenis bulk campuran (gr/ ) Gac = Berat jenis Aspal (gr/ )

(32)

Volume Bulk dihitung menggunakan rumus :

……….………. (2.5)

Keterangan :

Vb = Volume Bulk (cc)

Ws = Berat benda Uji SSD (gram) Ww = Berat benda uji di air (gram) Densitas dihitung menggunakan rumus :

……….………. (2.6)

Keterangan :

D = Densitas (gr/cc)

Wdry = Berat benda uji kering (gram) Vb = Volume Bulk (cc)

Nilai density maks. Teoritis dihitung dengan menggunakan rumus :

………. (2.7)

Keterangan :

D maks teoritis = Density maks teoritis (gr/cc)

A = Kadar Aspal (%)

Gac = Berat Jenis Apal (gr/cc)

Gse = BJ efektif rata-rata agregat (gr/cc)

Dari nilai densitas dan specific gravity campuran dapat dihitung besarnya porositas dengan Rumus

[

]

……….….. (2.8) Keterangan :

VIM = Porositas benda uji (%) D = Densitas benda uji (gr/cc)

Dmaks teoritis = nilai densitas maks teoritis (gr/cc)

(33)

2.2.4.2. Pengujian Marshall

Pemeriksaan campuran aspal dengan alat marshall dimaksudkan untuk menetukan kadar aspal modifikasioptimum dengan menghitung angka stabilitas serta angka flow, dan menentukan ketahanan (stabilitas) terhadap kelelahan plastis pada campuran bitumen. Nilai stabilitas adalah jumlah muatan yang dibutuhkan untuk menghancurkan campuran bitumen (kemampuan ketahanan untuk menerima beban sampai kelelahan plastis) yang dinyatakan dalam kg atau pound.

Nilai flow (kelelahan plastis) adalah keadaan perubahan bentuk dari bahan contoh sampai batas leleh yang dinyatakan dalam mm.

2.2.4.3. Karakteristik Marshall

Lapis perkerasan harus memenuhi karakteristik tertentu sehingga didapat suatu lapisan yang kuat menahan beban, aman dan dapat dilalui kendaraan dengan nyaman. Karakteristik perkerasan antara lain :

1. Stabilitas

Stabilitas adalah kemampuan lapis perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang (deformasi permanen), alur ataupun bleeding (keluarnya aspal kepermukaan).

Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar agregat, penguncian butir partikel (interlock) dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Sehingga stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan mengusahakan penggunaan :

 Agregat dengan gradasi yang rapat

 Agregat dengan permukaan yang kasar

 Agregat berbentuk kubikal

 Aspal dengan penetrasi rendah

 Aspal dalam jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir Angka-angka stabilitas benda uji didapat dari pembacaan alat uji Marshall.

Angka stabilitas ini masih harus diperiksa lagi dengan kalibrasi alat dan ketebalan benda uji. Nilai stabilitas yang dipakai dihitung dengan rumus :

(34)

S = q x k H………. (2.9)

Dimana :

S = Stabilitas (Kg)

q = Pembacaan stabilitas alat k = Faktor kalibrasi alat H = Koreksi tebal benda uji 2. Flow

Flow adalah besarnya deformasi vertikal sampel yang terjadi mulai saat awal pembebanan sampai kondisi kestabilan maksimum sehingga sampel hancur, dinyaakan dalam satuan milimeter (mm). pengukuran flow bersamaan dengan pengukuran nilai stabilitas Marshall. Nilai flow mengindikasikan campuran bersifat elastis dan lebih mampu mengikuti deformasi akibat beban. Nilai flow dipengaruhi oleh kadar aspal dan viskositas aspal, gradasi, suhu, dan jumlah pemadatan. Semakin tinggi nilai flow, maka campuran akan semakin elastis. Sedangkan apabila nilai flow rendah, maka campuran sangat potensial terhadap retak. Angka flow diperoleh dari hasil pembacaan arloji flow yang menyatakan deformasi benda uji.

3. Marshall Quontient

Hasil bagi dari stabilitas dan flow, yang besarnya merupakan indikator dari kelenturan yang potensial terhadap keretakan disebut Marshall Quotient.

Nilai Marshall Quotient dihitung dengan rumus:

MQ = ………. (2.10)

Dimana :

MQ = Marshall Quotient (kg/mm) S = Stabilitas (kg)

F = Nilai flow (mm)

(35)

Tabel 2.7. Ketentuan Sifat-sifat campuran Laston

No Sifat-sifat Campuran Laston

1 Jumlah Tumbukan per bidang 75 112

2 Rasio partikel lolos ayakan 0,075 mm dengan kadar aspal efektif

Min 1

Maks 1,4