P U S J A T A N. Iriansyah. AS ABSTRAK

(1)

P

U

S

J A

T A

N

H A K C IP TA S ES U A I K ET EN T U A N D A N A T U R A N Y A N G B ER LA KU, CO PY D O KU M EN I N I D IG U N A K A N D I LI N G KU N G A N P U SJ A TA N D A N D IB U A T U N T U K PENA YANGAN DI WEBSITE, D AN TID AK UNTUK DIK OMER SILKAN. DOK

UMEN INI TID

AK DIKEND

ALIKAN JIKA DIDO

WNL

O

AD

KAJIAN APLIKASI PASIR KUARSA SEBAGAI

CAMPURAN LAPIS PONDASI PASIR ASPAL EMULSI

(THE STUDY APPLICATION OF QUART SAND AS

A MIXED SAND ASPHALT EMULSION BASE)

Iriansyah. AS

Pusat Litbang Jalan dan Jembatan

Jl. A. H. Nasution 264 Bandung Email : Iriansyah.AS@gmail.com

Diterima : 06 Juni 2011; Disetujui : 04 Agustus 2011

ABSTRAK

Pada umumnya di propinsi Kalimantan Tengah sangat susah untuk mendapatkan bahan batuan (agregat) standar untuk digunakan sebagai bahan pondasi jalan, sehingga harus mendatangkan dari daerah lain seperti misalnya dari Serang Jawa Barat atau Palu Sulawesi Tengah, yang harga bahannya relatif cukup mahal sehubungan dengan biaya transportasi yang cukup tinggi. Sedangkan di Kalimantan Tengah sangat banyak terdapat pasir alam jenis kuarsa yang belum secara optimal dimanfaatkan untuk bahan jalan. Pemanfaatan pasir kuarsa di Kalimantan Tengah sebagai lapis pondasi jalan pada daerah yang tidak terdapat agregat standar untuk digunakan sebagai bahan jalan adalah sangat potensial untuk penghematan pengadaan bahan jalan. Bahan agregat pasir kuarsa ini banyak ditemui diberbagai pelosok daerah Kalimantan Tengah dan belum banyak dimanfaatkan. Umumnya jenis pasir kuarsa (siliceous agregat), merupakan agregat yang memerlukan perhatian khusus karena pelekatan yang kurang baik terhadap aspal (stripping), tetapi menurut beberapa sumber penelitian ada jenis pasir kuarsa yang mempunyai pelekatan yang cukup baik dengan aspal. Metoda yang dilakukan pada kajian ini adalah metode eksperimental di laboratorium dan lapangan. Hasil penelitian di Pusat Litbang Jalan dan Jembatan jenis pasir kuarsa yang ada di Kalimantan Tengah ini mempunyai pelekatan terhadap aspal cukup baik. Aplikasi perkerasan jalan dengan material pasir kuarsa sebagai lapis pondasi aspal emulsi telah dilaksanakan pada tahun 2009 di Kabupaten Sukamara Kalimantan Tengah pada jalan propinsi Sukamara – Riam Durian sepanjang 1,5 km. Pasir kuarsa yang digunakan berasal dari daerah Simpang Runci Kabupaten Sukamara Kalimantan Tengah, sebagai bahan lapis pondasi pasir aspal emulsi. Hasil pengujian laboratorium campuran dingin lapis pondasi pasir aspal emulsi menunjukkan bahwa sifat-sifat campuran Marshall telah memenuhi persyaratan konsep spesifikasi campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE)

Kata Kunci : pasir kuarsa, pelekatan, campuran dingin, lapis pondasi pasir, aspal emulsi, kinerja lapangan

ABSTRACT

Standard aggregate as material for road base is hardly available in Central Kalimantan Province, therefore, it should be transported from other regions such as Serang, West Java or Central Sulawesi. Transported aggregate is very expensive due to the high cost of transportation. At the mean time, Central Kalimantan has incredible natural sand sources, in the form of quartz sand (silicious aggregate), which has been optimally unutilized for road construction. The utilization of quartz sand in Central Kalimantan as road base material is potential to replace standard aggregate mainly where

(2)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

standard aggregate is unavailable. Quartz sand (silicious aggregate) is largely found in many areas of Central Kalimantan but has been unutilized so far. Generally, quartz sand is aggregate that need special attention due to poor adhesion to asphalt (stripping), however, some research found out that some quartz has good adhesion to asphalt. Research result on quartz sand at IRE showed that quartz sand from Central Kalimantan hasgood adhesion to asphalt. Road pavement application with quartz sand as a sand asphalt emulsion base was implemented in 2009 in Sukamara Regency, Central Kalimantan along Sukamara – Riam Durian Road link with 1,5 km in length (km.0+000 – 1+500). Quartz sand used in the research was obtained from Simpang Runci, Sukamara Regency, Central Kalimantan as cold mix sand asphalt emulsion base. Laboratory research result indicated that Marshall mix properties in cold mix sand asphalt emulsion base met the specified requirement concept of sand asphalt emulsion base mixture.

Keywords: quartz sand, adhesion, cold mix, sand base, asphalt emulsion, field performance

PENDAHULUAN

Dalam rangka pengembangan kawasan daerah tertinggal atau perbatasan serta untuk meningkatkan efisiensi penyelenggaraan jalan,

Puslitbang Jalan dan Jembatan telah

melaksanakan uji coba skala penuh dengan teknologi pemanfaatan bahan lokal khususnya pasir kuarsa di Propinsi Kalimantan Tengah. Bahan lokal yang berpotensi untuk menjadi bahan perkerasan jalan adalah pasir kuarsa. Pada beberapa daerah di Kalimantan Tengah khususnya Kabupaten Sukamara sangat susah untuk mendapatkan bahan agregat standar untuk digunakan sebagai bahan jalan, sehingga harus mendatangkan dari daerah lain, seperti dari Serang Jawa Barat atau dari Palu Sulawesi Tengah yang harga bahannya cukup mahal sehubungan dengan biaya transportasi yang tinggi.

Diharapkan hasil uji coba lapis pondasi pasir aspal emulsi tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan jalan yang sesuai dengan

persyaratan yang diinginkan, selain itu

penggunaan bahan pengikat aspal emulsi yang di campurkan secara dingin akan memberikan beberapa keuntungan antara lain, menghemat pemakaian energi, mengurangi polusi udara, dapat dikerjakan dengan peralatan sederhana

(Beton Molen atau Pan Mixer) dan dapat

dikerjakan dengan swadaya masyarakat.

Pemanfaatan agregat lokal khususnya pasir kuarsa dengan bahan pengikat aspal emulsi sangat potensial untuk dikembangkan di

Kalimantan Tengah ini terutama pada daerah

terpencil/pedalaman dimana sangat susah

mendapatkan bahan jalan yang standar dan peralatan berat untuk pembuatan jalan.

Tujuan penulisan makalah dalam

pengujian campuran pasir dengan bahan

pengikat aspal emulasi CSS-1h, untuk

mengetahui sifat-sifat campuran pondasi

dengan menggunakan metode Marshall. Hasil pengujian di laboratorium telah diaplikasikan dilapangan pada jalan Sukamara – Riam Durian (Sta. 0+00 s/d 1+500) sepanjang 1,5 km dengan lebar jalan 5 meter di Kalimantan tengah dengan menggunakan pasir kuarsa lokal.

KAJIAN PUSTAKA

Pasir kuarsa (quartz sands) merupakan

pelapukan dari batuan beku asam seperti batu

granit atau batuan beku lainnya yang

mengandung mineral utama kuarsa. Kuarsa adalah mineral utama dari silica dan salah satu mineral pembentuk Kristal optik. Struktur atonomik dari kuarsa adalah tetra hidron yang satu atom silicon dikelilingi empat atom oksigen. Mineral pembentuk pasir kuarsa secara dominan tersusun oleh kristal silica (SiO2) yang membentuk pola heksagonal serta beberapa mineral pengotor yang bersenyawa dengan mineral tersebut. Material pengotor ini bersifat sebagai pemberi warna pada pasir kuarsa dan dari warna tersebut prosentasi derajat kemurnian dapat diperkirakan. Butiran

(3)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

yang mengandung banyak senyawa besi akan terlihat berwarna kuning, kandungan unsur aluminium dan titan secara visual akan lebih jernih (putih), dan kandungan unsur kalsium, magnesium, kalium cenderung membentuk warna kemerahan. Komposisi pasir kuarsa secara umum terdiri dari unsur-unsur :

SiO2 (55,30 - 99,87%) Fe2O3 (0,01 - 9,14%) AL2O3 (0,01 - 18,00%) TiO2 (0,01 - 0,49%) CaO (0,01 - 3,24%) MgO (0,01 - 0,26%) K2O (0,01 - 17,00%)

Pada umumnya pasir kuarsa banyak terdapat di Indonesia bagian barat , karena batuan di daerah ini bersifat asam. Kualitas pasir kuarsa terbaik terdapat di Kalimantan dengan kadar silica (SiO2) berkisar antara 98,7 - 99,9% kemudian pasir kuarsa dari Bangka dan Belitung dengan kadar SiO2 antara 97,6 –

98,53). Khususnya Kalimantan Tengah

mempunyai cadangan pasir kuarsa kurang lebih 90 juta ton cukup potensial di manfaatkan sebagai bahan jalan.

Jenis pasir kuarsa (siliceous agregat),

merupakan agregat yang memerlukan perhatian khusus karena pelekatan yang kurang baik

terhadap aspal (stripping) karena umumnya

mineralnya sebagian besar mengandung

electron positif, tetapi menurut penelitian ada beberapa kuari deposit jenis pasir kuarsa mineralnya mengandung lebih besar electron negatinya sehingga mempunyai pelekatan yang baik terhadap aspal (Asphalt Institute MS-4). Pasir kuarsa di Kalimantan Tengah pada umumnya mempunyai pelekatan terhadap aspal cukup baik. Penggunaan bahan pengikat aspal emulsi yang di campurkan secara dingin akan memberikan beberapa keuntungan antara lain, menghemat pemakaian energi, mengurangi polusi udara, sangat sesuai bila diterapkan di Indonesia (Aly, 1990). Teknologi pembuatan jalan dengan menggunakan pondasi pasir

dengan pengikat aspal emulsi (sand base

emulsion) telah lama dikembangkan di

Venezuela, Amerika selatan, dimana diatas tanah dasar diletakan lapisan pondasi pasir silicoaluminic tanpa plastisitas dengan pengikat

aspal emulsi, ketebalan padat antara 20 – 25 cm.

Penelitian laboratorium di Puslitbang Jalan dengan menggunakan pasir standar Cimalaka Sumedang sudah pernah dilakukan dengan menggunakan jenis aspal emulsi CSS-1h, hasil stabilitas Marshall 340 sampai 540 kg dan kelelehan antara 6,4 mm sampai 9,0 mm (Affandi, 1995). Penelitian laboratorium di Puslitbang Jalan menggunakan pasir kuarsa di Kalimantan Tengah dengan bahan pengikat aspal emulsi CSS-1H dan penambahan semen 1%, hasil stabilitas Marshall 593 kg dan kelelehan 3,0 mm, menggunakan pasir kuarsa Palu Sulawesi Tengah dengan bahan pengikat aspal emulsi CSS-1h dan penambahan semen 2% hasil stabilitas Marshall 234 kg dan kelelehan 3,2 mm (Purwadi A., et al, 1993). Lapis pondasi pasir aspal (LPPA) dengan menggunakan pasir kuarsa lokal sebanyak 90%, bahan pengikat jenis aspal keras 60-70 sudah pernah dilaksanakan di Kabupaten Gunung Mas Kalimantan Tengah pada ruas jalan Bukit Liti – Bawan (Sta. 2+500 s/d Sta. 5+650) sepanjang 3,150 km sampai saat ini kondisinya masih baik. Hasil pengujian sifat-sifat campuran LPPA menunjukan nilai stabilitas dapat mencapai 638 kg dan kelelehan 3,74 mm dapat memenuhi batasan spesifikasi LPPA dengan nilai Stabilitas min. 200 kg dan kelelehan 2-6 mm (Iriansyah. AS, 2009).

Kuari pasir kuarsa di daerah Kalimantan

Tengah ini cukup banyak yang dapat

dimanfaatkan sebagai bahan perkerasan jalan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1 dan kuari pasir kuarsa khususnya di daerah Simpang Runtu dan Seputihan di Kabupaten Sukamara dekat dengan jalan uji coba, seperti ditunjukkan pada Gambar 2 dan Gambar 3.

Pemanfaatan bahan lokal pasir kuarsa tersebut perlu ditingkatkan yang aplikasinya dapat disesuaikan dengan kinerja jalan yang diharapkan dengan demikian biaya pembuatan jalan dapat dihemat serendah mungkin bila dibandingkan kalau digunakan pasir standar yang didatangkan dari daerah lain diluar Kalimantan Tengah, selain itu juga dapat

(4)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Gambar 1, Kuari pasir kuarsa di Kab. Sukamara

Gambar 2. Kuari pasir kuarsa di Simpang Runtu

Gambar 3. Kuari pasir kuarsa di Seputihan

Penggunaan campuran lapis pondasi pasir dengan aspal emulsi yang diolah secara

dingin dapat meruduksi energi serta

mengurangi terjadi pencemaran linggkungan

seperti gas CO2 dan debu.

HIPOTESIS

Pasir kuarsa Kalimantan Tengah dapat

digunakan sebagai Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi.

METODOLOGI.

Metode yang digunakan dalam kajian ini adalah metode experimental di laboratorium

dan lapangan. Perencanaan campuran

menggunakan prosedur modifikasi Marshall (Asphalt Institute MS-19, 1979).

Kegiatan pengamatan lapangan yang dilakukan adalah survai lalu lintas untuk

L E G E N D A : BATU GUNUNG LATERIT PASIR Sungai Danau Dirawat INHUTANI (Dipinjam) Batas Propinsi Batas Kabupaten Garis Pantai Nomor Ruas Jalan Ibukota Propinsi Ibukota Kabupaten Ibukota Kecamatan/ Kelurahan - LAUT JAWA SUMBER MATERIAL Parenggean Bereng Bengkel Kereng Bangkirai Batu Putih Kuala Kurun Muara Laung B. Belaman MUARA TEWEH Prop. Kaltim Ke Damai- 3 2 1 1 4 3 2 1 2 1 2 1 2 1 3 2 1 Pasar Panas Tamiang Layang 030 Barumba Lupak Dalam Sei Hanyu Tbg. Jutuh Takaras Tbg. Talaken Simpang Runtu Patas Prop. Kalbar Prop. Kalsel Ke Nanga Tayap -Ke Banjarmasin Ke Nanga Ela - Sintang

Ke Banjarmasin KUALA KAPUAS Lampeong Benangin BUNTOK Ampah Kandui Dayu Belawa Bukit Rawi Bukit Liti Timpah PULANG PISAU Bawan Palantaran SAMPIT Kasongan Simpang Bangkal Bangkal Asam Baru Pangkalan Lada Kudangan Penopa Nangabulik Kujan Pangkut Runtu K. Waringin Lama Sukamara Tb. Manjul Tb. Sangai Kuala Rt. Pulut Pundu Kota Besi Tanjung Puting Kuala Pembuang Ujung Pandaran Samuda Pegatan Kuala Jelai S. Pasir Kubu Kumai Bapinang Tb. Hiran Tb. Kaburai Tb. Samba Rahambang Bukit Bamba Tewah Saripoi Papar Punjung Kalahien Montalat Pangkoh Bahaur Hilir 001 002 003 005 006 007 008 010 012 013 014 015 017 018 019 020 022 023 024 029 032 033 035 042 043 041 007 007 034 034 008 032 032 033 014 Km.35 009 010 011 011 011 024 024 024

PROPINSI KALIMANTAN TENGAH 1 2 1 2 2 007 Tb. Senamang Tenggarong Pontianak P. BUN 0114 PALANGKARAYA Tangkiling Palingkau PETA QUARRY TAHUN 2006 Mentangai Dadahup PURUK CAHU 0202 1 P. Damar Tb. Lahung P. KALIMANTAN PALANGKARAYA Tb. Gagu Penda Ketapi Mandomai Ketapang Tongka Hayaping Bentot Lahei Sp. Pangke B. Kotam Ajang Lupu Balai Riam Riam Durian JUDUL : KONTRAK APBN PEMBANGUNAN JALAN BUKIT LITI - BAWAN

JUMLAH LBR 1 PROPINSI KALIMANTAN TENGAH KODE KEGIATAN/THN 2006 NO. LEMBAR 1.

DINAS PEKERJAAN UMUM PROPINSI KALIMANTAN TENGAH

(5)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

mengetahui volume kendaraan, pengambilan

contoh inti (core) untuk menghitung kepadatan

lapisan perkerasan dan besarnya rongga dalam campuran dan survai kondisi perkerasan untuk menentukan jenis kerusakan permukaan yang

terjadi pada perkerasan lentur dapat

dikelompokan atas empat modus kejadian yaitu: retak, cacat permukaan, deformasi dan cacat tepi perkerasan. Spesifikasi gradsi pondasi pasir

(sand Base) di ambil dari The Asphalt Institute

MS No.1 (SS-1), kemudian dilakukan

modifikasi yang di terangkan dalam Spesifikasi gradasi agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi dan sifat-sifat campuran yang dipergunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 1 dan Tabel 2.

Tabel 1. Gradasi agregat untuk campuran lapis pondasi pasir emulsi (LPPAE)

Ukuran saringan

(mm) Persen lolos saringan

19,0 (3/4”) 100

9,5 (3/8”) 85 - 100

2,36 (no.8) 60 - 85

0,600 (no.30) 25 - 50

0,075 (no.200) 0 - 15

Sumber : Spesifikasi khusus Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2009)

Tabel 2. Sifat-sifat campuran lapis pondasi pasir emulsi (LPPAE)

Pengujian Persyaratan

Marshall

Jumlah tumbukan per bidang 50

Rongga dalam campuran (%) Min 5

Max 25

Stabilitas Marshall (kg) Min 150

Stabilitas Marshall Sisa (%) setelah

perendaman selama 24 jam, 60°C Min 50

Sumber : Spesifikasi khusus Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2009)

Persyaratan aspal emulsi yang digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 3.

Jumlah dan komposisi kendaran yang melewati ruas jalan Sukamara – Riam Durian rata-rata perhari seperti ditunjukkan pada Tabel 4.

Tabel 3. Persyaratan aspal emulsi

Jenis pengujian Persyaratan CSS-1 CSS-1H

Kekentalan Saybolt Furol pada

25°C, dtk 20 -100 20 -100

Stabilitas penyimpanan 24 jam

(%) Maks.1 Maks. 1

Muatan listrik partikel Positif Positif

Analisa saringan tertahan

No.200 (%) Maks.0,1 Maks.0,1

Penyulingan :

- Kadar Residu Min. 57 Min. 57

Penetrasi Residu, 25°C, 0,1 mm 100 - 250 40 - 90

Daktilitas Residu 25°C cm Min. 40 Min. 40

Kelarutan residu dalam C2HCL3 (%)

Min. 97,5 Min. 97,5 Sumber : Spesifikasi khusus Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2009)

Tabel 4. Jumlah dan komposisi kendaraan perhari

Jenis Kendaraan Arah Sukamara – Riam Durian Riam Durian - Sukamara

Kendaraan Ringan 32 kend/hr 36 kend/hr

Kendaraan Bus/Mini

Truk 12 kend/hr 6 kend/hr

Kendaraan Truk 2 Sumbu 100 kend/hr 94 kend/hr

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan local di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Ruas jalan Sukamara – Riam Durian (Sta. 0+000 – 1+500), eksisting jalan lama terdiri dari campuran tanah dengan agregat pecah dan untuk mengetahui kekuatan eksisting jalan lama dilakukan pengujian dengan alat

Dinamic Cone Penetrometer (DCP). Hasil

pengujian DCP seperti ditunjukkan pada Tabel

5.

Tabel 5. Hasil pengujian eksisting jalan lama

STA Posisi Titik CBR (%) kedalaman 0,30 m Sebelum dipadatkan Sesudah dipadatkan 0+000 kiri 15,8 106,4 0+200 tengah 22,5 101,7 0+400 kanan 21,7 98,0 1+000 kanan 28,2 101,5 1+400 tengah 18,4 92,6

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan local di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

(6)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Gambar 4. Tepikal tebal konstrukasi perkerasan

sumber: Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan local di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Tepikal tebal konstruksi perkerasan yang

menggunakan bahan lokal pasir kuarsa di ruas jalan Sukamara – Riam Durian Kabupaten

Sukamara Kalimantan Tengah, dengan

menggunakan nilai kekuatan relatif lapis pondasi pasir aspal emulsi 0,24, seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

HASIL DAN ANALISIS Pengujian Laboratorium Mutu Bahan Campuran Pasir kuarsa

Sifat kimia dari pasir kuarsa (SiO2) dapat

diketahui cara metode XRD dengan sinar X dapat metentukan struktur dan pengenalan bahan berhablur seperti pasir kuarsa (Asmuni, 2002). Pengujian sifat kimia pasir kuarsa di

kabupaten Sukamara yang dilakukan

Laboratorium Pusat Survei Geologi di Bandung

dengan uji kimia metode XRF hasilnya seperti ditunjukkan pada Tabel 6.

Bahan untuk lapis pondasi pasir aspal menggunakan bahan lokal pasir kuarsa yang diambil dari kuari Simpang Runci Hasil

pengujian berat jenis pasir kuarsa untuk lapis pondasi pasir aspal, seperti ditunjukkan pada Tabel 7.

Tabel 6. Sifat kimia fisik pasir kuarsa

Oksida Satuan Jumlah

SiO2 % 99,23 TiO2 % 0,210 Al2O3 % 0,114 Fe2O3 % 0,146 CaO % 0,0209 Na2O % 0,0728 ZrO2 % 0,0929 Ti % 0,126 Al % 0,0604 Zr % 0,0688 Fe % 0,102

Sumber : Hasil uji kimia metode XRF, Laboratorium Pusat Survei Geologi, 2009

Tabel 7. Berat jenis pasir kuarsa

Jenis Pengujian Pasir Kuarsa

Berat jenis Bulk 2,567

Berat Jenis kering permukaan (ssd) 2,581

Berat jenis semu (apparent) 2,604

Penyerapan (absorsi) 0,543

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah, (Iriansyah, 2009)

1.50 m 1.50 m CL A ggregat Klas B = 20 cm A ggregat Klas A = 15 cm A C BC As buton Hangat T 15/25 = 5 cm A C WC A sbuton H angat T 15/25 = 4 cm

Tim bunan Pilihan = 34 cm A ggregat Klas B (Bahu) = 10 cm

A 4. 50 m 5. 00 m AC WC = 4 cm AC BC = 5 cm Aggregat Klas A = 15 cm Aggregat Klas B = 20 cm

Aggregat Klas B (Bahu) = 10 cm Timbunan Pilihan = 34 cm HRS-WC = 3 cm

Sand Base (LPPAE) = 6 cm Agregat Klas A = 15 cm

(7)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Aspal emulsi

Aspal emulsi yang dipergunakan jenis CSS-1h dan hasil pengujian aspal emulsi, seperti ditunjukkan pada Tabel 8.

Tabel 8. Sifat-sifat aspal emulsi

Jenis pengujian Aspal Emulsi CSS-1H Hasil Syarat

Kekentalan Saybolt Furol pada

25°C 26 20 -100

Stabilitas penyimpanan 24 jam

(%) 1,8 Maks. 1

Analisa saringan tertahan

No.200 (%) 0,02 Maks.0,1

Penyulingan :

- Kadar Residu 62,35 Min. 57

Penetrasi Residu, 25°C, 0,1 mm 84 40 - 90

Daktilitas Residu 25°C cm > 140 Min. 40

Kelarutan residu dalam C2HCL3

(%) 99,5 Min. 97,5

Sumber : Uji coba pemanfaatan bahah lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Gradasi campuran LPPAE

Perencanaan gradasi campuran agregar lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE), menggunakan pasir kuarsa dan agregat pecah

mesin yang diambil dari stock pile dan

penambahan filler semen sebesar 1 %, hasil perencanaan gradasi campuran, kebutuhan pasir kuarsa sebesar 55%, agregat kasar ¾”, 10%, agregat sedang 3/8”, 34% dan semen 1%. Gradasi campuran agregat lapis pondasi pasir aspal seperti ditunjukkan Gambar 5.

Gambar 5. Gradasi lapis pondasi pasir aspal Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Campuran LPPAE

Kadar air penyelimutan agregat

Pengujian kadar air penyelimutan aspal emulsi terhadap permukaan agregat dengan cara

membasahi agregat dengan air yang

divariasikan penambahan kadar airnya. Hasil pengujian kadar air penyelimutan agregat 12% seperti ditunjukkan Gambar 6.

Gambar 6. Kadar air penyelimutan agregat

Sumber : Uji coba pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Kadar air pemadatan campuran

Pengujian menentukan kadar air

pemadatan dengan cara penguapkan kadar air penyelimutan. Hasil pengujian kadar air pemadatan seperti ditunjukkan pada Gambar 7, kadar air pemadatan optimum sebesar 8%.

Gambar 7. Kadar air pemadatan campuran

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah, (Iriansyah, 2009)

Sifat-sifat campuran Marshall

Pengujian benda uji campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE) dengan variasi kadar residu dilakukan dengan cara metode Marshall dipadatkan 2 x 50 tumbukan.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.0 0.1 1.0 10.0 P e rs e n L e w at (% ) Ukuran Saringan (%) 3/4" 3/8" No.8 No.30 No.20 60 70 80 90 100 110 8 9 10 11 12 13 14

Kadar Air Total (%)

P e n y e li m ta n ( % ) 1.700 1.900 2.100 2.300 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Kadar Air Total (%)

K e p a d a ta n ( G r/ c c )

(8)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Pengujian sifat-sifat Marshall pada benda uji yang di test langsung dan yang di test telah direndam selama 4x24 jam. Contoh benda uji Marshall campuran yang tidak menggunakan campuran semen setelah di direndam 4x24 jam benda uji runtuhan/rusak tetapi benda uji yang menggunakan campuran semen 1 % setelah di rendam 4x24 jam benda uji masih dalam kondisi baik atau tidak mengalami keruntuhan, Hasil pengujian sifat-sifat campuran Marshall lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE) dan grafik sifat-sifat Marshall, seperti ditunjukkan pada Tabel 9, Gambar 8 dan hasil penentuan kadar aspal.ditunjukkan Tabel 10.

Tabel 9. Sifat-sifat campuran LPPAE Kadar Residu (%) Kepadatan (gr/cc) Rongga (%) Stabilitas (kg) Langsung direndam 4,5 2,062 17,99 679 391 5,5 2,086 16,10 594 446 6,5 2,097 14,67 508 462 7,5 2,090 15,26 431 325 8,5 2,089 14,43 331 279

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Gambar 8. Grafik sifat-sifat campuran LPPAE Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Gambar 8. Grafik sifat-sifat campuran LPPAE (lanjutan)

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009) Tabel 10. Campuran LPPAE kadar residu optimum

Sifat-sifat Campuran Hasil Syarat

Kadar aspal Residu optimum % 6,5 - Kadar aspal emulsi optimum % 10,1 - Kepadatan Gr/cc 2,10 - Rongga dalam campuran (%) Min - 5,0

Max 14,67 25,0 Stabilitas Marshall (kg) Min 400kal 150 Stabilitas Marshall Sisa (%) Min 85 50

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah.(Iriansyah, 2009)

Pelaksanaan Lapangan Pencampuran LPPAE

Pelaksanaan pencampuran lapis pondasi aspal

emulsi dilakukan secara dingin dengan

menggunakan unit peralatan campuran beraspal

(asphalt mixing plant/AMP). Didalam

spesifikasi lapis pondasi pasir aspal emulsi disebutkan alat pencampur dapat digunakan beton molen, pan mixer dan unit campuran

(9)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Kabupaten Sukamara tidak didapatkan beton molen atau pan mixer yang mempunyai kapasitas yang cukup memadai sehubungan

dengan waktu penguapan (setting) campuran

lapis pondasi pasir aspal emulsi maka digunakan unit campuran beraspal yang sudah dimodifikasi cara pemasukan agregat lapis

pondasi pasir aspal emulsi. Modifikasi

pemasukan agregat dikarenakan pada saat uji

coba (trial mix) di AMP memasukan agregat

dari bin dingin yang dilewatkan di drum

(drayer) tanpa dipanaskan akan terjadi sebagian

material halus terutama pasir yang melekat pada dinding drum sehingga agregat yang masuk

kedalam alat pengaduk (mixer) sudah tidak

memenuhi spesifikasi. Modifikasi bin dingin dengan cara menempatkan bin dingin yang

dilengkapi dengan conveyor langsung masuk

kedalam elevator seperti ditunjukkan pada Gambar 9.

Gambar 9. Cara memasukan agregat LPPAE

Karena modifikasi ini hanya

menempatkan satu bin dingin, untuk mengatasi

adanya beberapa fraksi agregat maka dilakukan pencampuran diluar yang disesuaikan dengan komposisi agregat hasil perencanaan campuran agregat, kemudian hasil campuran agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi dimasukan kedalam

satu bin dingin. Untuk mengatasi melekatnya

agregat atau menutup lubang saringan yang disebabkan campuran agregat dingin maka semua saringan dibuka sehingga campuran

agregat langsung masuk ke bin panas kemudian

diteruskan kotak penimbang sesuai dengan

kebutuhannya. Kapasitas pencampur (pugmill)

500 kg per batch.

Pada tangki aspal tidak dilengkapi dengan alat pengaduk yang gunanya agar aspal

emulsi tidak terjadi pengedapan. Untuk mengatasi hal tersebut aspal emulsi dimasukan kedalam tangki sirkulasi mempunyai kapisitas 150 liter. Keuntungan menggunakan tangki sirkulasi ini selain tidak terjadi proses pengedapan karena aspal emulsi cepat dipakai dan dapat diisi air untuk membersihkan semua pompa aspal setelah pelaksanaan pencampuran selesai. Cara pemasukan campuran agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi dengan

menggunakan bin dingin yang sudah

dimodifikasi dan penempatan aspal emulsi pada tangki sirkulasi seperti ditunjukkan pada Gambar 10. Pencampuran lapis pondasi aspal emulsi dengan cara ini hanya menghasilkan 20

sampai 30 ton/jam setengah dari kapasitas AMP

60 ton/jam.

Gambar 10. Cara memasukan aspal emulsi

Penghamparan dan pemadatan LPPAE Penghamparan campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi dilaksanakan dengan

menggunakan alat penghampar (finisher) pada

saat masih dalam kondisi kadar air

pencampuran. Oleh karena itu pada saat mengangkut campuran dengan menggunakan truk, bila temperatur udara panas campuran harus ditutup terpal untuk menjaga penguapan kadar air campuran. Setelah campuran lapis pondasi pasir aspal dihampar tidak boleh langsung dipadatkan tetapi ditunggu dulu

sampai hamparan mencapai kadar air

pemadatan baru boleh dipadatkan. Lamanya waktu hamparan lapis pondasi pasir aspal emulsi untuk mencapai kadar air pemadatan tidak bisa ditentukan secara tepat karena waktu

mencapai kadar air pemadat bervariasi

tergantung dengan kondisi cuaca, kalau udara panas hamparan dapat mencapai kadar air

(10)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

pemadatan antara 15 sampai 20 menit tetapi bila udara mendung bisa mencapai waktu antara 1 sampai 2 jam. Bila hamparan sudah cukup panjang tapi belum mencapai kadar air

pemadatan tiba-tiba turun hujan untuk

menghindari rusaknya hamparan akibat air hujan dapat dilakukan penutupan dengan terpal. Pemadatan pertama hamparan lapis pondasi pasir aspal dilakukan dengan menggunakan

mesin gilas roda besi (tandem roller) seberat 6

sampai 8 ton sebanyak 2 lintasan. Mesin gilas tidak boleh dibasahi dengan air karena dapat menambah kadar air dari hamparan yang akibatnya bisa memperlambat penguapan jika terjadi pelekatan campuran pada roda mesin gilas sebaiknya dibersihkan secara manual. Penggilasan kedua dilaksanakan dengan mesin

gilas roda karet (pneumatic tire roller) berat 10

sampai 12 ton, sebanyak 12 lintasan dan

pemadatan akhir (finishing) dilakukan dengan

menggunakan mesin gilas roda besi 6 sampai 8

ton sebanyak 2 lintasan. Pelaksanaan

penghamparan dan pemadatan seperti

ditunjukan pada Gambar 11 dan Gambar 12.

Gambar 11. Penghamparan campuran LPPAE

Gambar 12. Pemadatan hamparan LPPAE

Pengendaian Mutu Campuran LPPAE

Untuk menjamin pelaksanaan lapis

pondasi pasir aspal emulsi sesuai dengan

spesifikasi dilakukan Pengendalian mutu

harian selama pelaksanaan. Pengendaian mutu

di unit campuran beraspal (AMP) selama proses

pencampuran dengan mengambil contoh uji LPPAE dari atas truk untuk dilakukan

pengujian ekstraksi menggunakan alat reflux

dilaboratorium. Hasil pengujian laboratorium gradasi campuran agregat dan sifat-sifat campuran seperti ditunjukkan pada Gambar 13 dan Tabel 10.

Gambar 13. Gradasi campuran hasil ekstraksi sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Tabel 10. Sifat-sifat campuran LPPAE lapangan

Tanggal Pengambilan contoh Kadar Aspal residu (%) Rongga Dalam Campuran (%) Stabilitas Marshall (kg) 12-10-2009 6,42 16,6 615 15-10-2009 6,52 17,6 583 17-10-2009 6,55 17,6 688 Rata-rata 6,45 17,5 647 JMF 6,50 14,67 400

Kepadatan lapangan LPPAE

Satu hari setelah lapis pondasi pasir aspal emulsi dihampar dilakukan pengambilan

benda uji inti dengan menggunakan alat core

drill untuk pengukuran tebal dan mengujian

kepadatan lapangan tetapi pada saat dilakukan

core benda uji dalam keadaan hancur sehingga

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,0 0,1 1,0 10,0 100,0 Ukura n S a ring a n (%) P e rs e n L e w a t (% ) 3/4" 3/8" No.8 No.30 No.200 Grad. J MF Grad. Tgl. 12/10/2009 Grad. Tgl. 12/10/2009 Grad. Tgl. 12/10/2009

(11)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

tidak dapat dilakukan pengambilan contoh uji. Pengambilan contoh inti dengan menggunakan

alat core dapat dilakukan setelah hamparan

LPPAE berumur 15 hari. Hasil pengukuran tebal contoh inti dan derajat kepadatan lapangan seperti ditunjukkan pada Tabel 11.

Pengukuran kerataan permukaan

Pengukuran kerataan permukaan jalan

dilaksanakan setelah LPAE dilapis dengan HRS-WC dengan bahan pengikat aspal minyak setebal 3 cm. Pengukuran kerataan dengan

menggunakan mistar perata (straight edge)

panjang 3 meter setelah umur perkerasan berumur 2 minggu. Hasil pengukuran kerataan permukaan Kerataan permukaan jalan atau alur pada arah Riam durian antara 0 – 3 mm dan

pada arah Sukamara antara 0 – 4 mm. seperti ditunjukkan pada Gambar 16, arah Riam Durian dan Gambar 17 arah Sukamara.

Tabel 11. Tebal LPPAE dan kepadatan lapangan

STA Tebal (cm) Derajat Kepadatan (%) 0+100 5,51 102,1 0+200 5,99 101,9 0+400 6,86 103,2 0+600 6,41 102,3 0+800 5,76 99,6 1+000 5,34 101,5 1+200 5,82 100,8 Rata-rata 5,96 101,6

Gambar 14. Kerataan permukaan arah Riam Durian

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah(Iriansyah, 2009) SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Riam Durian)

Umur Perkerasan 2 minggu

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0+00 0 0+02 0 0+04 0 0+06 0 0+08 0 0+10 0 0+12 0 0+14 0 0+16 0 0+18 0 0+20 0 0+22 0 0+24 0 0+26 0 0+28 0 0+30 0 0+32 0 0+34 0 0+36 0 0+38 0 0+40 0 0+42 0 0+44 0 0+46 0 0+48 0 0+50 0 0+52 0 STA 0+000 - 0+520 K e d a la m a n a lu r ( m m )

Sta.0+000-0+520(OWT-RD) Sta.0+000 - 0+520 (IWT-RD)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Riam Durian) Umur Perkerasan 2 minggu

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0+53 0 0+55 0 0+57 0 0+59 0 0+61 0 0+63 0 0+65 0 0+67 0 0+69 0 0+71 0 0+73 0 0+75 0 0+77 0 0+79 0 0+81 0 0+83 0 0+85 0 0+87 0 0+89 0 0+91 0 0+93 0 0+95 0 0+97 0 0+99 0 1+01 0 1+03 0 1+04 0 STA 0+0530-1+040 K e d a la m a n a lu r ( m m ) Sta.0+530-1+050(OWT-RD) Sta.0+530-1+050(IWT-RD)

(12)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Gambar 14. Kerataan permukaan arah Riam Durian (lanjutan)

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah(Iriansyah, 2009)

Gambar 15. Kerataan permukaan arah Sukamara

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah(Iriansyah, 2009) JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Riam Durian)

Umur perkerasan 2 minggu

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 1+05 0 1+07 0 1+09 0 1+11 0 1+13 0 1+15 0 1+17 0 1+19 0 1+21 0 1+23 0 1+25 0 1+27 0 1+29 0 1+31 0 1+33 0 1+35 0 1+37 0 1+39 0 1+41 0 1+43 0 1+45 0 1+47 0 1+49 0 1+51 0 1+53 0 1+55 0 1+57 0 STA. 1+050 - 1+500 K e d a la m a n a lu r (m m ) Sta.1+050-1+500(OWT- RD) Sta.1+050-1+500(IWT-RD)

SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Sukam ara) Um ur Perkerasan 2 m inggu 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0+00 0 0+02 0 0+04 0 0+06 0 0+08 0 0+10 0 0+12 0 0+14 0 0+16 0 0+18 0 0+20 0 0+22 0 0+24 0 0+26 0 0+28 0 0+30 0 0+32 0 0+34 0 0+36 0 0+38 0 0+40 0 0+42 0 0+44 0 0+46 0 0+48 0 0+50 0 0+52 0 STA 0+000 - 0+520 K e d a la m a n a lu r (m m )

Sta.0+000-0+520(OWT-SM) Sta.0+000 - 0+520 (IWT-SM)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Sukam ara) Um ur Perkerasan 2 m inggu 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0+53 0 0+55 0 0+57 0 0+59 0 0+61 0 0+63 0 0+65 0 0+67 0 0+69 0 0+71 0 0+73 0 0+75 0 0+77 0 0+79 0 0+81 0 0+83 0 0+85 0 0+87 0 0+89 0 0+91 0 0+93 0 0+95 0 0+97 0 0+99 0 1+01 0 1+03 0 1+04 0 STA 0+0530-1+040 K e d a la m a n a lu r (m m ) Sta.0+530-1+050(OWT-SM) Sta.0+530-1+050(IWT-SM)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Sukam ara) Um ur perkerasan 2 m inggu 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 1+05 0 1+07 0 1+09 0 1+11 0 1+13 0 1+15 0 1+17 0 1+19 0 1+21 0 1+23 0 1+25 0 1+27 0 1+29 0 1+31 0 1+33 0 1+35 0 1+37 0 1+39 0 1+41 0 1+43 0 1+45 0 1+47 0 1+49 0 1+51 0 1+53 0 1+55 0 1+57 0 STA. 1+050 - 1+500 K e d a la m a n a lu r (m m ) Sta.1+050-1+500(OWT-SM) Sta.1+050-1+500(IWT-SM)

(13)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

Kondisi perkerasan jalan

Kondisi jalan uji coba agregat lokal setelah pelaksanaan umur 2 minggu sampai umur 2 tahun masih dalam kondisi masih baik, hasil pengujian sifat-sifat residu aspal emulsi setelah umur LPPAE 2 tahun seperti ditunjukkan pada Tabel 12, Gambar 16 dan Gambar 17.

Tabel 12. Sifat-sifat aspal LPPAE umur 2 tahun

Jenis pengujian Aspal Emulsi CSS-1H Awal pelaksanaan Umur 2,5 tahun

Penetrasi Residu, 25°C, 0,1 mm 84 21

Titik Lembek °C 49 58,3

Daktilitas Residu 25°C cm > 140 36,5

Sumber : Hasil pengujian laboratorium Puslitbang Jalan dan Jembatan 2011.

Gambar 16. Kondisi jalan LPPAE, umur 1 minggu

Gambar 17. Kondisi jalan LPPAE, umur 2,5 tahun

KESIMPULAN

Dari uraian yang telah dikemukan dapat disimpulkan, pasir kuarsa berpotensi untuk dikembangkan sebagai salah satu alternatif bahan perkerasan jalan hal ini dapat dilihat dari:

1. Jenis pasir kuarsa di daerah Kalimantan

Tengah ini pelekatan terhadap aspal lebih baik karena mineralnya sebagian besar mengandung electron negatif.

2. Pasir kuarsa umumnya bersifat non plastis

dan mempunyai gradasi yang hampir seragam, dan mempunyai pelekatan yang cukup baik terhadap aspal emulsi cationic hal ini dapat ditunjukkan setelah benda uji direndaman 4x24 jam nilai stabilitas sisa lebih besar dari 50.

3. Penambahan semen 1 sampai 2 persen

sangat dipelukan dalam campuran untuk meningkatkan kekuatan awal, sehingga pada pengujian Marshall dimana benda uji

direndam (soaking) dapat menghasilkan

stabilitas optimum.

4. Sifat-sifat campuran benda uji Marshall

untuk campuran pasir kuarsa dengan bahan pengikat aspal emulsi, sifat-sifat campuran dapat memenuhi persyaratan spesifikasi lapis pondasi.

5. Terjadi perubahan sifat-sifat aspal setelah

perkerasan berumur 2 tahun, nilai penetrasi residu pada pelaksanaan awal 84 (0,1mm),

titik lembek 49 (OC) dan daktilitas > 140

(cm), setelah umur 2,5 tahun nilai penetrasi menjadi 21 (0,1mm) , titik lembek 58,3

(OC) dan daktilitas 36,5 (cm).

6. Uji coba skala penuh lapangan yang

dilaksanakan pada ruas jalan Sukamara –

Riam durian (Km.0+000 – 1+500),

sepanjang 1,5 km setelah berumur 2 tahun (2011) masih menunjukkan kondisi jalan cukup baik.

SARAN

Pasir kuarsa lokal yang banyak terdapat di Indonesia agar segera dimanfaatkan secara optimal untuk bahan perkerasan jalan.

(14)

P

U

S

J A

T A

N

UMEN INI TID

AK DIKEND

WNL

O

AD

DAFTAR PUSTAKA

Affandi, Furqon. 1995. Sandbase dengan aspal

emulsi. Bandung: Pusjatan

Aly, Moh. Anas. 1990. Pandangan dan

rencana Ditjen Bina Marga tentang

aspal emulsi. Jakarta: Departemen

PU.

Asphalt Institute. 1979. A basic asphalt

emulsion manual. MS 19. Maryland:

The Asphalt Institute.

Asphalt Institute. 2007. The Asphalt handbook.

MS 4. Maryland: The Asphalt Institute

Bitumen General Information Application.

1991. Syndicat Des Fabricants

D’emulsions routieres de Bitumen.

Paris: BGIA.

Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Asphalt

Emulsion slurry seal design,

construction and quality control.

Report No. SD18. Jakarta:

Departemen PU.

Iriansyah, A.S. 2009. Kajian dan pengawasan

uji coba skala penuh pemanfaatan

agregat local di Kalimantan Tengah.

Bandung: Pusjatan

Kerb, Robert D and Richard D. Wolker. 1971.

Highway Material. New York:

McGraw-Hill.

Purwadi, A., Iriansyah A.S. 2009. Penelitian

penggunaan pasir kuarsa untuk bahan

jalan. Bandung: Pusjatan.

Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan.

2009. Spesifikasi khusus lapis pondasi