BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. UMUM
Perkerasan jalan raya dengan menggunakan aspal sebagai bahan pengikat
telah ditemukan pertama kali di babylon pada 625 tahun sebelum masehi.
Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang digunakan
untuk melayani beban lalu lintas. Perkerasan merupakan struktur yang terdiri dari
banyak lapisan yang dibuat untuk menambah daya dukung tanah agar dapat
memikul repetisi beban lalu lintas sehingga tanah tidak mengalami deformasi
yang berarti. Perkerasan atau struktur perkerasan didefenisikan sebagai struktur
yang terdiri dari satu atau lebih lapisan perkerasan yang dibuat dari bahan yang
memiliki kualitas yang baik. Jadi, perkerasan jalan adalah suatu konstruksi yang
dibangun di atas lapisan tanah dasar (subgrade), yang berfungsi untuk menopang beban lalu lintas. Perkerasan dimaksudkan untuk memberikan permukaan yang
halus dan aman pada segala kondisi cuaca, serta tebal dari setiap lapisan harus
cukup aman untuk memikul beban yang bekerja di atasnya, oleh karena itu pada
waktu penggunaannya diharapkan tidak mengalami kerusakan-kerusakan yang
dapat menurunkan kualitas pelayanan lalu lintas.
Berdasarkan bahan pengikatnya perkerasan jalan dibagi menjadi dua,
a. Perkerasan lentur (flexible pavement)
Perkerasan lentur merupakan perkerasan yang menggunakan aspal sebagai
bahan pengikatnya. Yang terdiri dari lapisan – lapisan yang diletakkan di atas
tanah dasar yang dipadatkan.
lapis permukaan (surface) lapis pondasi atas (base) lapis pondasi bawah
(subbase)
tanah dasar (subgrade) Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur
b. Perkerasan kaku (rigid pavemet)
Perkerasan kaku merupakan suatu susunan konstruksi perkerasan dimana
sebagai lapisan atasnya digunakan pelat beton, yang terletak di atas pondasi atau
langsung di atas tanah dasar. Lapisan – lapisan perkerasan kaku adalah seperti
gambar 2.2 di bawah ini.
plat beton (concrete slab) lapis pondasi bawah (subbase)
tanah dasar (subgrade)
Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku
Selain dari kedua jenis tersebut, sekarang telah banyak digunakan jenis gabungan
c. Perkerasan komposit (composite pavement)
Perkerasan komposit merupakan perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan
perkerasan lentur. Perkerasan lentur di atas perkerasan kaku atau sebaliknya.
lapis permukaan (surface) plat beton (concrete slab) lapis pondasi bawah (subbase)
tanah dasar
Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Komposit
d. Perbedaan antara perkerasan lentur dan pekerasan kaku.
Perbedaan antara perkerasan lentur dan perkerasan kaku dapat dilihat pada tabel
2.1.
Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku
Bahan Pengikat Aspal Semen
II.2. KRITERIA KONTRUKSI PERKERASAN LENTUR.
Guna untuk dapat memberikan rasa aman dan nyaman kepada sipemakai
jalan, maka kontruksi perkerasan jalan haruslah memenuhi syarat-syarat tertentu
yang dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu :
a. Syarat-syarat berlalu-lintas.
Permukaan yang rata, tidak bergelombang, tidak melendut dan tidak
berlubang.
Permukaan cukup kaku, sehingga tidak mudah berubah bentuk akibat
beban yang bekerja diatasnya.
Permukaan cukup kesat, memberikan gesekan yang baik antara ban dan
permukaan jalan sehingga tak mudah selip.
Permukaan tidak mengkilap, tidak silau jika kena sinar matahari.
b. Syarat-syarat kekuatan/struktural.
Kontruksi perkerasan jalan dipandang dari segi kemampuan memikul dan
menyebarkan beban, haruslah memenuhi syarat-syarat:
Ketebalan yang cukup sehingga mampu menyebarkan beban/muatan
lalu-lintas ke tanah dasar.
Kedap terhadap air, sehingga air tidak mudah meresap ke lapisan di
bawahnya.
Permukaan mudah mengalirkan air, sehingga air hujan yang jatuh
diatasnya dapat cepat di alirkan.
Kekakuan untuk memikul beban yang bekerja tanpa menimbulkan
II.3. JENIS DAN FUNGSI LAPISAN PERKERASAN.
Kontruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan
diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk
menerima beban lalu-lintas dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya.
Adapun susunan lapis konstruksi perkerasan lentur terdiri dari (Silvia
Sukirman, 1999) :
a. Lapis Permukaan (surface course)
Lapisan permukaan pada umumnya dibuat dengan menggunakan bahan
pengikat aspal, sehingga menghasilkan lapisan yang kedap air dengan stabilitas
yang tinggi dan daya tahan yang lama. Lapisan ini terletak paling atas, yang
berfungsi sebagai berikut:
Menahan beban roda, oleh karena itu lapisan perkerasan ini harus mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa layan.
Lapisan kedap air, sehingga air hujan tidak meresap ke lapisan di bawahnya yang akan mengakibatkan kerusakan pada lapisan tersebut.
Lapis aus, lapisan yang langsung terkena gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus.
Lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawahnya, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain.
Jenis lapis permukaan yang banyak digunakan di Indonesia adalah sebagai
berikut:
Burtu (laburan aspal satu lapis), yaitu lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal yang ditaburi satu lapis agregat bergradasi seragam dengan tebal
Burda (laburan aspal dua lapis), yaitu lapis penutup yang teridri dari lapisan aspal ditaburi agregat dua kali secara berurutan dengan tebal maksimal 3,5 cm.
Latasir (lapis tipis aspal pasir), yaitu lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal dan pasir alam bergradasi menerus dicampur, dihampar dan dipadatkan
pada suhu tertentu dengan tebal 1-2 cm.
Lataston (lapis tipis aspal beton), yaitu lapis penutup yang terdiri dari campuran antara agregat bergradasi timpang, mineral pengisi dan aspal keras
dengan perbandingan tertentu dan tebal antara 2 – 3,5 cm.
Jenis lapisan di atas merupakan jenis lapisan yang bersifat nonstructural
yang berfungsi sebagai lapisan aus dan penggunaan bahan aspal diperlukan agar
lapisan dapat bersifat kedap air dan memberikan bantuan tegangan tarik yang
berarti mempertinggi daya dukung lapisan terhadap beban roda lalu-lintas.
Pemilihan bahan lapis permukaan perlu dipertimbangkan kegunaan, umur
rencana, serta pentahapan kontruksi agar di capai manfaat yang sebesar-besarnya
dari biaya yang dikeluarkan. Jenis lapisan berikutnya merupakan jenis lapisan
yang bersifat structural yang berfungsi sebagai lapisan yang menahan dan
menyebarkan beban roda, antara lain:
Penetrasi macadam (lapen), yaitu lapis pekerasan yang terdiri dari agregat pokok dan agregat pengunci bergradasi terbuka dan seragam yang diikat oleh
aspal dengan cara disemprotkan diatasnya dan dipadatkan lapis demi lapis.
Tebal lapisan bervariasi antara 4 – 10 cm.
Lasbutag, yaitu lapisan yang terdiri dari campuran antara agregat, asbuton dan bahan pelunak yang diaduk, dihampar dan dipadatkan secara dingin. Tebal
Laston (lapis aspal beton), yaitu lapis perkerasan yang terdiri dari campuran aspal keras dengan agregat yang mempunyai gradasi menerus dicampur,
dihampar dan dipadatkan pada suhu tertentu. Laston terdiri dari 3 macam
campuran, Laston Lapis Aus (AC-WC), Laston Lapis Pengikat (AC-BC) dan
Laston Lapis Pondasi (ACBase).
Ukuran maksimum agregat masing-masing campuran adalah 19mm, 25mm dan 37,5 mm. Jika campuran aspal yang dihampar lebih dari satu lapis, seluruh
campuran aspal tidak boleh kurang dari toleransi masing-masing campuran dan
tebal nominal rancangan.
b. Lapis Pondasi Atas (base course)
Lapisan pondasi atas terletak tepat di bawah lapisan perkerasan, maka
lapisan ini bertugas menerima beban yang berat. Oleh karena itu material yang
digunakan harus berkualitas tinggi dan pelaksanaan di lapangan harus benar.
c. Lapis Pondasi Bawah (subbase course)
Lapis pondasi bawah adalah lapis perkerasan yang terletak diantara lapis
pondasi dan tanah dasar. Jenis pondasi bawah yang biasa digunakan di Indonesia
adalah sebagai berikut:
Agregat bergradasi baik, dibedakan atas: Sirtu/pitrun kelas A, Sirtu/pitrun kelas B, Sirtu/pitrun kelas C.
d. Tanah Dasar (subgrade course)
Lapisan paling bawah adalah lapisan tanah dasar yang dapat berupa
permukaan tanah asli, tanah galian atau tanah timbunan yang menjadi dasar untuk
perletakan bagian-bagian perkerasan lainnya. Perkerasan lain diletakkan di atas
tanah dasar, sehingga secara keseluruhan mutu dan daya tahan seluruh konstruksi
perkerasan tidak lepas dari sifat tanah dasar. Tanah dasar harus dipadatkan hingga
mencapai tingkat kepadatan tertentu sehingga mempunyai daya dukung yang baik.
II.4. BAHAN CAMPURAN ASPAL. II.4.1. Agregat
Agregat atau batu, atau glanular material adalah material berbutir yang keras
dan kompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu
batu, dan pasir. Agregat/batuan di definisikan secara umum sebagai formasi kulit
bumi yang keras dan penyal (solid) (silvia sukirman). ASTM (1974)
mendefinisikan batuan sebagai suatu bahan yang terdiri dari mineral padat, berupa
masa berukuran besar ataupun berupa fragmen-fragmen (39). Agregat/batuan
merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung
90-95% agregat berdasarkan persentase berat atau 75-85% agregat berdasarkan
persentase volume (silvia sukirman). Dengan demikian daya dukung, keawetan
dan mutu perkerasan jalan di tentukan daya dukung, keawetan dan mutu
perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat
dengan material lain (silvia sukirman). Agregat mempunyai peranan yang sangat
penting dalam prasarana transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan
agregat yang di gunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan
akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan
jalan. Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai material perkerasan
jalan adalah gradasi, kebersihan, kekerasan dan ketahanan agregat, bentuk butir,
tekstur permukaan, porositas, kemampuan untuk menyerap air, berat jenis dan
daya pelekatan dengan aspal.
II.4.1.1. Sifat agregat
Sifat dan kwalitas agregat menentukan kemampuannya dalam memikul
beban lalu-lintas. Sifat agregat yang menentukan kwalitasnya sebagai bahan
kontruksi perkerasan jalan dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok yaitu:
1. Kekuatan dan keawetan (strength and durability) lapisan perkerasan
dipengaruhi oleh:
a. Gradasi
b. Ukuran maksimum
c. Kadar lempung
d. Kekerasan dan ketahanan
e. Bentuk butir
f. Tekstur permukaan
2. Kemampuan dilapisi aspal dengan baik,dipengaruhi oleh:
a. Porositas
b. Kemungkinan basah
3. Kemudahan dalam pelaksanaan dan menghasilkan lapisan yang nyaman dan
aman, dipengaruhi oleh:
a. Tahanan geser (skid resistance)
b. Campuran yang memberikan kemudahan dalam pelaksanaan (bitominous
mix workability)
II.4.1.2. Klasifikasi agregat
Di tinjau dari asal kejadiannya agregat/batuan dapat di bedakan atas batuan
beku (igneous rock), batuan sedimen dan batuan metamorf (batuan malihan).
Batuan beku
Batuan yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku. Di bedakan atas
batuan beku luar (exstrusive igneous rock) dan batuan beku dalam (intrusive
igneous rock).
Batuan sedimen
Sedimen dapat berasal dari campuran partikel mineral, sisa hewan dan tanaman.
Pada umumnya merupakan lapisan-lapisan pada kulit bumi, hasil endapan di
danau, laut dan sebagainya.
Batuan metamorf
Berasal dari batuan sedimen ataupun batuan beku yang mengalami proses
perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan dan temperatur dari kulit
II.4.1.3. Jenis agregat
Batuan atau agregat untuk campuran beraspal umumnya diklasifisikan
berdasarkan sumbernya, seperti contohnya agregat alam,agregat hasil pemrosesan,
agregat buatan atau agregat artifisial.
II.4.1.4. Persyaratan sifat agregat
Secara umum bahan penyusunan beton aspal terdiri dari agregat kasar,
agregat halus, bahan pengisi dan aspal sebagai bahan pengikat. Dimana bahan
bahan tersebut sebelum digunakan harus diperiksa di laboratorium. Agregat yang
akan dipergunakan sebagai material campuran perkerasan jalan haruslah
memenuhi persyaratan sifat dan gradasi agregat seperti yang ditetapkan didalam
buku spesifikasi pekerjaan jalan atau ditetapkan badan yang berwenang. Menurut
Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI untuk
Campuran Beraspal Panas, Dep. PU, Edisi April 2007 memberikan persyaratan
untuk agregat sebagai berikut :
Agregat Kasar
Agregat Halus
Tabel 2.2 Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal.
Jenis pemeriksaan Standart
Syarat
maks/min
Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan
natrium dan magnesium sulfat.
SNI 03-3407-1994 Maks. 12 %
Abrasi dengan Mesin Los Angeles SNI 03-2417-1991 Maks. 40 %
Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95 %
Angularitas SNI 03-6877-2002 95/90(*)
Partikel Pipih dan Lonjong(**) RSNI T-01-2005 Maks. 10 %
Material lolos Saringan No.200 SNI 03-4142-1996 Maks.1 %
Sumber : (Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI PerkerasanBeraspal, Dep. PU, Edisi April 2007
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.
(**) Pengujian dengan perbandingan lengan alat uji terhadap poros 1 : 5.
Tabel 2.3 Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal.
Jenis Pemeriksaan Standar Syarat Maks/Min
Nilai setara pasir SNI 03-4428-1997 Maks. 50 %
Material lolos saringan No. 200 SNI 03-4142-1996 Maks. 8 %
Angularitas SNI 03-6877-2002 Min. 45 %
II.4.1.5. Sifat-sifat fisik agregat dan hubungannya dengan kinerja campuran Pada campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95%
terhadap berat campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor
penentu dari kinerja campuran tersebut. Untuk tujuan ini, sifat agregat yang arus
dipeika antara lain:
a. Ukuran butir
b. Gradasi
c. Kebersihan
d. Kekerasan
e. Bentuk partikel
f. Tekstur permukaan
g. Penyerapan
h. Kelekatan terhadap aspal
II.4.2. Aspal.
Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan
yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat
cukup pemanasan dan sebaliknya.
II.4.2.1. Jenis aspal
Berdasarkan cara diperoleh aspal dapat dibedakan atas:
1. Aspal alam,
2. Aspal buatan.
II.4.2.1.1. Aspal minyak (petroloeum aspal)
Aspal minyak dengan bahan dasar aspal dapat dibedakan atas:
Asphalt Concrete(AC) adalah lapisan atas kontruksi jalan yang terdiri dari campuran aspal dengan agregat yang dihampar dan dipadatkan pada suhu
tertentu (Sukirman s., 177:1999). AC merupakan jenis lapisan permukaan
struktural yang berfungsi sebagai lapisan aus dan pelindung kontruksi di
bawahnya, tidak licin, permukaannya rata, sehingga memberikan kenyamanan
pengguna jalan. Aspal keras/aspal cement adalah aspal yang di gunakan dalam
keadaan cair dan panas.
Aspal ini berbentuk padat pada keadaan penyimpanan (temerature ruang)
(silvia sukirman). Aspal semen pada temperature ruang (250𝑐 −
300𝑐) berbentuk padat. Aspal semen terdiri dari beberapa jenis tergantung dari
proses pembuatannya dan jenis minyak bumi asalnya (silvia sukirman).
Di indonesia, aspal semen biasanya dibedakan berdasarkan niai penetrasinya
yaitu:
1. AC pen 40/50, yaitu AC dengan penetrasi antara 40-50
2. AC pen 60/70, yaitu AC dengan penetrasi antara 60-70
3. AC pen 85/100, yaitu AC dengan penetrasi antara 85-100
4. AC pen 120/150, yaitu AC dengan penetrasi antara 120-150
5. AC pen 200/300, yaitu AC dengan penetrasi antara 200-300
b. Aspal dingin/cair.
Aspal cair adalah campuran antara aspal semen dengan bahan pencair dari
hasil penyulingan minyak bumi. Dengan demikian berbentuk cair dalam
temperatur ruang. Berdasarkan bahan pencairnya dan kemudahan menguap
1. RC (Rapid Curing Cut Back)
2. MC (Medium Curing Cut Back)
3. SC (Slow Curing Cut Back)
c. Aspal emulsi.
Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan
pengemulsi.
II.4.2.1.2. Aspal beton
Aspal alam yang terdapat di indonesia dan telah dimanfaatkan adalah
aspal dari pulau buton. Aspal ini merupakan campuran antara bitumen dengan
bahan material lainnya dalam bentuk batuan. Karena aspal buton merupakan
bahan alam maka kadar bitumen yang dikandungnya sangat bervariasi dari
rendah sampai tinggi. Berdasarkan kadar bitumen yang dikandungnya aspal
buton dapat dibedakan atas B10, B13, B20, B25, dan B30. (aspal buton B10
adalah aspal buton dengan kadar bitumen rata-rata 10%).
II.4.2.2. Komposisi aspal
Aspal merupakan unsur hydrokarbon yang sangat komplek, sangat sukar
untuk memisahkan molekul-molekul yang membentuk aspal tersebut.
Komposisi dari aspal terdiri dari asphaltenes dan maltenes. Asphaltenes
merupakan material berwarna hitam atau cokelat tua yang tidak larut dalam
heptane. Maltenes larut dalam heptane, merupakan cairan kental yang terdiri
memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau
berkurang selama masa pelayanan jalan. Sedangkan oil yang berwarna lebih
muda merupakan media dari asphaltenes dan resin. Proporsi dari asphaltenes,
resins, dan oils berbeda-beda tergantung dari banyak faktor seperti
kemungkinan beroksidasi, proses pembuatannya, dan ketebalan lapisan aspal
dalam campuran.
II.4.2.3. Sifat aspal
Aspal yang dipergunakan pada kontruksi perkerasan jalan berfungsi
sebagai:
1. Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan
antara aspal itu sendiri.
2. Bahan pengisi, mengisi rongga antara butir-butir agregat dan pori-pori yang
ada dari agregat itu sendiri.
Berarti aspal haruslah mempunyai daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap
cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis
yang baik.
Daya tahan (durability)
Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal mempertahankan sifat asalnya
akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan. Sifat ini merupakan sifat
dari campuran aspal, jadi tergantung dari sifat agregat, campuran dengan aspal,
faktor pelaksanaan dan lain-lain. Meskipun demikian sifat ini dapat
Adhesi dan Kohesi
Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan
ikatan yang baik antara agregat dengan aspal. Kohesi adalah kemampuan aspal
untuk tetap mempertahankan agregat tetap di tempatnya setelah jadi
pengikatan.
Kepekaan terhadap temperature
Aspal adalah material yang termoplastis, berarti akan menjadi keras atau lebih
kental jika temperatur berkurang dan akan lunak atau lebih cair jika temperatur
bertambah. Sifat ini dinamakan kepekaan terhadap perubahan temperatur.
Kepekaan terhadap dari setiap hasil produksi aspal berbeda-beda tergantung
dari asalnya walaupun aspal tersebut mempunyai jenis yang sama.
Kekerasan aspal
Aspal pada proses pencampuran dipanaskan dan dicampur dengan agregat
sehingga agregat dilapisi aspal atau aspal panas disiramkan ke permukaan
agregat yang telah disiapkan pada proses pelaburan. Pada waktu pelaksanaan,
terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas (viskositas bertambah
tinggi). Peristiwa perapuhan terus berlangsung setelah masa pelaksanaan
selesai. Jadi selama masa pelayanan, aspal mengalami oksidasi dan polimerisasi
yang besarnya dipengaruhi juga oleh ketebalan aspal yang menyelimuti agregat.
II.4.2.4. Pemeriksaan aspal
Aspal merupakan hasil produksi dari bahan-bahan alam, sehingga
sifat-sifat aspal harus diperiksa di labotarium dan aspal yang memenuhi syarat yang
telah di tetapkan dapat di pergunakan sebagai bahan pengikat perkerasan lentur.
Pemeriksaan yang di lakukan untuk aspal keras adalah sebagai berikut:
1. Pemeriksaan penetrasi
2. Pemeriksaan titik lembek
3. Pemeriksaan titik nyala dan titk bakar dengan cleveland open cup
4. Pemeriksaan penurunan berat aspal (thick film test)
5. Kelarutan aspal dalam karbon tetraklorida
6. Daktalitas
7. Berat jenis aspal
8. Viskositas kinematik
II.4.2.5. Bahan pengisi filler
Menurut SNI 03-6723-2002 yang dimaksud bahan pengisi adalah bahan
yang lolos ukuran saringan no.30 (0,59 mm) dan paling sedikit 65% lolos saringan
no.200 (0.075 mm). Pada waktu digunakan bahan pengisi harus cukup kering
untuk dapat mengalir bebas dan tidak boleh menggumpal. Macam bahan pengisi
yang dapat digunakan ialah: abu batu, kapur padam, portland cement (PC), debu dolomite, abu terbang, debu tanur tinggi pembuat semen atau bahan mineral tidak
plastis lainnya. Banyaknya bahan pengisi dalam campuran aspal beton sangat
dibatasi. Kebanyakan bahan pengisi, maka campuran akan sangat kaku dan mudah
Sebaliknya kekurangan bahan pengisi campuran menjadi sangat lentur dan mudah
terdeformasi oleh roda kendaraan sehingga menghasilkan jalan yang
bergelombang.
Tabel 2.4 Gradasi Bahan Pengisi.
Ukuran Saringan Persen Lolos
No. 30 (600 mikron) 100
No. 50 (300 mikron) 95 – 100
No. 200 (75 mikron) 70 – 100
Sumber : SNI 03-6723-2002 (spesifikasi bahan pengisi untuk campuran beraspal
Bila diuji dengan SK SNI M-1966-1990-F, bahan pengisi harus mempunyai
nilai indek plastisitas.
Tabel 2.5 Bahan Pengisi Dan Nilai Indeks Plastisitas.
Jenis Bahan Nilai Indeks Plastisitas (%)
Abu Batu ≤ 4
Abu Slag ≤ 4
Kapur (CaCo3) ≤ 4
Abu Terbang Semen ≤ 4
Semen Tidak disyaratkan
Kapur Hidrolik {Ca(OH)2} Tidak disyaratkan
II.5. BETON ASPAL (AC-WC).
Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak di antara
lapisan tanah dasar dan roda kendaraan, yang berfungsi memberikan pelayanan
kepada sarana transportasi yang mana selama pelayanannya diharapkan tidak
terjadi kerusakan yang berarti. Daya dukung lapisan perkerasan ditentukan dari
sifat-sifat butir agregat dan gradasi agregatnya.
Salah satu produk campuran aspal yang kini banyak digunakan oleh
Departemen Pekerjaan Umum dan Prasarana Wilayah adalah AC-WC (Asphalt Concrete-WearingCourse)/Lapis Aus Aspal Beton. AC-WC adalah salah satu dari tiga macam campuran lapisan aspal beton yaitu AC-WC, AC-BC dan AC-Base. Ketiga jenis Laston tersebut merupakan konsep spesifikasi campuran beraspal
yang telah disempurnakan oleh Bina Marga bersama-sama dengan Pusat Litbang
Jalan. Dalam perencanaan spesifikasi baru tersebut menggunakan pendekatan
kepadatan mutlak.
Beton aspal merupakan salah satu jenis dari lapis perkerasan konstruksi
perkerasan lentur. Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan-lapisan yang
diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan.
Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC (Asphalt
Concrete – Wearing Course) dengan tebal minimum AC–WC adalah 4 cm.
Lapisan ini adalah lapisan yang berhubungan langsung dengan ban kendaraan dan
dirancang untuk tahan terhadap perubahan cuaca, gaya geser, tekanan roda ban
kendaraan serta memberikan lapis kedap air untuk lapisan dibawahnya. Aspal
didefinisikan sebagai material berwarna hitam atau cokelat tua, pada temperatur
material kontruksi perkerasan lentur, aspal merupakan salah satu komponen kecil,
umumnya hanya 4-10% berdasarkan berat atau 10-15% berdasarkan volume,
tetapi merupakan komponen yang relatif mahal (silvia sukirman). Aspal yang
digunakan sebagai material perkerasan jalan berfungsi sebagai bahan pengikat dan
bahan pengisi. Sebagai bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal
dan agregat dan antara sesama aspal. Sebagai bahan pengisi, mengisi rongga antar
butir agregat dan pori-pori yang ada di dalam butir agregat itu sendiri. Untuk
dapat memenuhi fungsi aspal tersebut dengan baik, maka aspal haruslah memiliki
sifat adhesi dan kohesi yang baik, serta pada saat dilaksanakan mempunyai tingkat
kekentalan tertentu.
II.5.1. Aspal Properties
Pemeriksaan sifat (asphalt properties) dari campuran dilakukan melalui
beberapa uji meliputi:
a. Uji penetrasi
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan apakah aspal keras atau lembek
(solid atau semi solid) dengan memasukkan jarum penetrasi ukuran tertentu,
beban, waktu tertentu kedalam aspal pada suhu tertentu. Pengujian ini dilakukan
dengan membebani permukaan aspal seberat 100 gram pada tumpuan jarum
berdiameter 1 mm selama 5 detik pada temperature 250𝑐. Besarnya penetrasi di
ukur dan dinyatakan dalam angka yang dikalikan dengan 0,1 mm. Semakin tinggi
nilai penetrasi menunjukkan bahwa aspal semakin elastis dan membuat
perkerasan jalan menjadi lebih tahan terhadap kelelehan/fatigue.Hasil pengujian
untuk keperluan pembangunan, peningkatan atau pemeliharaan jalan. Pengujian
penetrasi ini sangat dipengaruhi oleh fakor berat beban total, ukuran sudut dan
kehalusan permukaan jarum, temperatur dan waktu.
b. Titik lembek.
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik lembek aspal yang
berkisar antara 300𝑐 sampai 2000𝑐. Temperatur pada saat dimana aspal mulai
menjadi lunak tidaklah sama pada setiap hasil produksi aspal walaupun
mempunyai nilai penetrasi yang sama. Titik lembek adalah temperatur pada saat
bola baja dengan berat tertentu mendesak turun suatu lapisan aspal yang tertahan
dalam cincin berukuran tertentu, sehingga aspal tersebut menyentuh plat dasar
yang terletak di bawah cincin berukuran tertentu, sehingga aspal tersebut
menyentuh plat dasar yang terletak di bawah cincin pada tinggi tertentu sebagai
akibat kecepatan pemanasan tertentu. Hasil titik lembek digunakan untuk
menentukan temperatur kelelehan dari aspal. Aspal dengan titik lembek yang
tinggi kurang peka terhadap perubahan temperatur tetapi lebih untuk bahan
pengikat perkerasan.
c. Daktalitas.
Tujuan untuk percobaan ini adalah untuk mengetahui sifat kohesi dari aspal,
dengan mengukur jarak terpanjang yang dapat di tarik antara dua cetakan yang
berisi aspal keras sebelum putus, pada suhu dan kecepatan tarik tertentu. Kohesi
adalah kemampuan partikel aspal untuk melekat satu sama lain, sifat kohesi
sangat penting diketahui dalam pembuatan campuran beraspal karena sifat ini
sangat mempengaruhi kinerja dan durabilitas campuran. Aspal dengan nilai
dibandingkan dengan aspal yang memiliki daktalitas yang tinggi. Daktalitas yang
semakin tinggi menunjukkan aspal tersebut baik dalam mengikat butir-butir
agregat untuk perkerasan jalan.
d. Berat jenis.
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan berat jenis apal keras dengan alat
piknometer. Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dan berat zat
cair suling dengan volume yang sama pada suhu250𝑐.
Berat jenis diperlukan untuk perhitungan analisis campuran:
Berat jenis = (𝐶−𝐴)
[(𝐵−𝐴)−(𝐷−𝐶)] ... (2.1)
Dimana :
A = Berat piknometer (gram)
B = Berat piknometer berisi air (gram)
C = berat piknometer berisi aspal (gram)
D = Berat piknometer berisi air dan aspal (gram)
Data temperatur dan berat jenis aspal diperlukan dalam penentuan faktor koreksi
volume berdasarkan SNI 06-6400-2000 berikut :
V = Vt x Fk... (2.2)
Dimana :
V = Volume aspal pada temperatur 150𝑐
Vt = Volume aspal pada temperatur tertentu
e. Titik Nyala dan Titik Bakar
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan titik nyala dan titik bakar
dari semua jenis hasil minyak bumi kecuali minyak bakar dan bahan lainnya yang
mempunyai titik nyala open cup kurang dari700𝑐. Dengan percobaan ini akan
diketahui suhu dimana aspal akan mengalami kerusakan karena panas, yaitu saat
terjadi nyala api pertama untuk titik nyala, dan nyala api merata
sekurang-kurangnya 5 detik untuk titik bakar.
Titik nyala yang rendah menunjukkan indikasi adanya minyak ringan dalam aspal.
Semakin tinggi titik nyala dan bakar menunjukkan bahwa aspal semakin tahan
terhadap temperatur tinggi.
f. Kelekatan Aspal pada Agregat
Percobaan ini dilakukan untuk menentukan kelekatan aspal pada batuan
tertentu dalam air. Uji kelekatan aspal terhadap agregat merupakan uji kuantitatif
yang digunakan untuk mengetahui daya lekat (adhesi) aspal terhadap agregat.
Adhesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat.
Pengamatan terhadap hasil pengujian kelekatan dilakukan secara visual.
II.5.2. Marshall Test
Pemeriksaan ini pertama kali di kembangkan oleh Bruce Marshall bersama
dengan The Missisippi State Highway Departement. Penelitian ini dilanjutkan the u.s. army corps of enggineers dengan lebih ektensif dan menambah kelengkapan
pada prosedur pengujian Marshall dan akhirnya mengembangkan kriteria
rancangan campuran. Kinerja campuran aspal beton dapat diperiksa dengan
Characteristic dan Marshall Properties. Volumetric Characteristic akan
menghasilkan parameter-parameter: void in meineral agregate (VMA), void in
mix (vim), void filled with asphalt (VFWA) dan density. Sedangkan marsall
properties menghasilkan stabilitas dan kelelehan (flow) yang diperoleh dari hasil
pengujian dengan alat marshall.Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan
ketahanan (stabilitas) terhadap kelelehan plastis (flow) dari campuran aspal dan
agregat. Pada dasarnya, untuk mengetahui kinerja dari campuran aspal yang
digunakan pada struktur perkerasan jalan, faktor-faktor yang harus diperhatikan
sangat banyak, diantaranya:
a. Stability
b. Durability
c. Flexibility
d. Fatigue rsistence: Thick Layers;
Thin Layers
e. Fracture strength: Overload;
Thermal Conditions
f. Skid resistence
g. Impermeability
h. Workability
Akan sangat sulit mencari metode pengujian yang dapat meneliti semua
faktor tersebut hanya dalam satu cara. Tetapi sebagian besar dari faktor-faktor
tersebut dapat di uji dengan menggunakan alat marshall. Hasil yang di peroleh
dari pengujian dengan alat marshall, antara lain:
a. Stabilitas
b. Marshall quetient (MQ)
c. Kelelehan
d. Rongga dalam campuran (VIM)
Saat ini pemeriksaan marshall mengikuti prosedur PC-0201-76 atau
AASHTO T 245-74, atau ASTM D 1559-624T. Beban maksimum yang dapat
diterima oleh benda uji sebelum hancur adalah kelelehan (flow) Marshall dan
perbandingan stabilitas dan kelelehan (flow) Marshall disebut Marshall Quotien,
yang merupakan ukuran ketahanan material terhadap deformasi tetap. Alat yang di
gunakan terdiri dari mesin uji Marshall. Alat Marshall merupakan alat tekan yang
dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji) berkapasitas 22,2 KN (5000 lbs) dan flowmeter. Proving ring digunakan untuk mengukur nilai stabilitas, dan flowmeter untuk mengukur kelelehan plastis atau flow. Benda uji Marshall berbentuk silinder berdiameter 4 inchi (10,2 cm) dan tinggi 2,5 inchi (6,35 cm).
II.5.2.1. Pengujian marshall untuk perencanaan campuran
Untuk keperluan pencampuran, agreat dan aspal di panaskan pada suhu
dengan nilai viskositas aspal 170±20 centistokes (cst) dan di padatkan pada suhu
dengan nilai viskositas aspal 280±30 cst. Alat yang di gunakan untuk proses
pemadatan adalah marshall compaction hammer. Benda uji berbentuk silinder
dengan tinggi 64 mm dan diameter 102 mm ini di uji pada temperatur 600𝑐 ± 10𝑐
dengan tinggkat pembebanan konstan 51 mm/menit sampai terjadi keruntuhan.
Pengujian Marshall untuk perencanaan campuran pada penelitian ini adalah
metode pengujian marshall standart dengan ukuran agregat maksimum 25 mm (1
inchi) dan menggunakan aspal keras. Pengujian marshall di mulai dengan
persiapan benda uji. Untuk keperluan ini perlu di perhatikan hal sebagai berikut :
a. Bahan yang di gunakan masuk dalam spesifikasi yang ada
c. Untuk keperluan analisa volumetrik (density-voids), berat jenis bulk dari
semua agregat yang di gunakan pada kombinasi agregat, berat jenis aspal
keras harus dihitung lebih dahulu.
Dua prinsip penting pada pencampuran dengan pengujian marshall adalah analisa
volumetrik dan analisa stabilitas kelelehan (flow) dari benda uji padat.
Stabilitas benda uji adalah daya tahan beban maksimum benda uji pada
temperatur 600𝑐 (1400𝑓). Nilai kelelehan adalah perubahan bentuk suatu
campuran beraspal yang terjadi pada benda uji sejak tidak ada beban hingga beban
maksimum yang di berikan selama pengujian stabilitas. Pada penentuan kadar
aspal optimum untuk suatu kombinasi agregat atau gradasi tertentu dalam
pengujian marshall, pelu dipersiapkan suatu seri dari contoh uji dengan interval
kadar aspal yang berbeda sehingga di dapatkan suatu kurva lengkung yang teratur.
Pengujian agar direncanakan dengan dasar 1/2 % kenaikan kadar aspal dengan
perkiraan minimum 2 kadar aspal di bawah optimum.
II.5.2.1.1. Berat Isi Benda Uji Padat
Setelah benda uji selesai, kemudian di keluarkan menggunakan ekstruder
dan dinginkan. Berat isi untuk benda uji porus ditentukan dengan melakukan
beberapa kali pertimbangan seperti prosedur (ASTM D 1188). Secara garis besar
adalah sebagai berikut:
a. Timbang benda uji di udara
b. Selimuti benda uji dengan parafin
c. Timbang benda uji berparafin di udara
Berat isi untuk benda uji tidak porus atau bergradasi menerus dapat ditentukan
menggunakan benda uji kering permukaan jenuh (SSD) seperti prosedur ASTM
D-2726. Secara garis besar adalah sebagai berikut:
a. Timbang benda uji di udara
b. Timbang benda uji SSD di udara
c. Rendam benda uji di dalam air
d. Timbang benda uji SSD di dalam air
II.5.2.1.2. Pengujian Stabilitas Dan Kelelehan (Flow)
Setelah penentuan berat jenis bulk benda uji dilaksanakan pengujian
stabilitas dan kelelehan dilaksanakan dengan menggunakan alat uji. Prosedur
pengujian bedasarkan SNI 06-2489-1991, secara garis adalah sebagai berikut:
a. Rendam benda uji pada temperatur 600𝑐 (1400𝑓) selama 30-40 menit
sebelum pegujian
b. Keringkan permukaan benda uji dan letakkan pada tempat yang tersedia pada
alat uji, deformasi konstan 51 mm (2 inchi/menit) sampai terjadi runtuh.
II.5.2.1.3. Pengujian Volumetrik
Tiga sifat dari benda uji campuran aspal panas ditentukan pada analisa
rongga-density, sifat tersebut adalah:
a. Berat isi atau berat jenis bena uji padat
b. Rongga dalam agregat mineral
Dari berat contoh dan persentase aspal dan agregat dan berat jenis
masing-masing volume dari material yang bersangkutan dapat ditentukan.
Volume ini dapat diperlihatkan pada gambar berikut:
UdaraVa
Vma = Volume rongga dalam agregat mineral Vmb = Volume contoh padat
Vmm = Volume tidak ada rongga udara dalam campuran Va = Volume rongga udara
Vb = Volume aspal
Vba = Volume aspal terabsorbsi agregat Vbe = Volume aspal effektif
Vsb = Volume agregat (dengan berat jenis curah) Vse = Volume agregat (denan berat jenis effektif) Wb = Berat aspal
Ws = Berat agregat
𝛾𝑤 = Berat volume isi air (1.0 gr/cm^3) = (62,4 lbf/ft^3) Gmb = Berat jenis curah campuran padat
% rongga = ( 𝑉𝑎
Rongga pada agregat mineral (VMA) dinyatakan sebagai persen dari total
volume rongga dalam benda uji, merupakan volume rongga dalam campuran yang
atau sering disebut VIM, juga dinyatakan sebagai persen dari total volume benda
uji, merupakan volume pada campuran yang tidak terisi agregat dalam dan aspal.
Stabilitas adalah kemampuan suatu campuran beraspal untuk menerima
beban sampai terjadi alir (flow) pada suhu tertentu yang dinyatakan dalam
kilogram.Stabilitas merupakan kemampuan perkerasan jalan menerima beban lalu
lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur, dan bleeding. Kebutuhan akan stabilitas sebanding dengan fungsi jalan, dan beban lalu lintas
yang akan dilayani. Jalan yang melayani volume lalu lintas tinggi dan dominan
terdiri dari kendaraan berat, membutuhkan perkerasan jalan dengan stabilitas
tinggi. Sebaliknya perkerasan jalan yang diperuntukkan untuk melayani lalu lintas
kendaraan ringan tentu tidak perlu mempunyai stabilitas yang tinggi.
Kelelehan (flow) merupakan keadaan perubahan bentuk suatu campuran
beraspal yang terjadi akibat suatu beban yang diberikan selama pengujian,
dinyatakan dalam mili meter. Ketahanan terhadap kelelehan (flow) merupakan kemampuan beton aspal menerima lendutan berulang akibat repetisi beban, tanpa
terjadinya kelelahan berupa alur dan retak. Hal ini dapat tercapai jika
mempergunakan kadar aspal yang tinggi.
Marshall quetient adalah rasio antara nilai stabilitas dan kelelehan. Rongga
di antara mineral agregat (VMA) adalah ruang di antara partikel agregat pada
suatu perkerasan beraspal, termasuk rongga udara dan volume aspal efektif (tidak
termasuk volume aspal yang diserap agregat) yang dapat dilihat pada Gambar
Sumber : Word.com
Gambar 2.5 : Ilustrasi pengertian VMA
Rongga udara dalam campuran atau VIM dalam campuran perkerasan beraspal
terdiri atas ruang udara di antara partikel agregat yang terselimuti aspal. VIM
dinyatakan dalam persentase terhadap volume beton aspal padat. Pengertian
tentang VIM dapat diilustrasikan seperti tampak pada Gambar 4. di bawah ini.
Sumber : word.com
II.5.2.1.4. Prosedur Untuk Analisa Campuran Beraspal Panas Padat
Prosedur ini berlaku untuk benda uji padat yang dibuat di laboratorium dan
pada contoh tidak terganggu yang diambil dari lapangan. Dengan menganalisa
rongga udara dan rongga pada mineral agregat beberapa indikasi dari kinerja
campuran aspal panas selama masa pelayanan dapat diperkirakan.
a. Garis besar prosedur.
Tahap analisa campuran aspal panas adalah sebagai berikut:
1. Uji berat jenis curah (bulk spesifik gravity) agregat kasar (AASHTO T85
atau ASTM C 127) dan agregat halus (AASHTO T84 atau ASTM C128)
2. Uji berat jenis aspal keras (AASHTO T 228 atau ASTM D 70) dan bahan
pengisi (AASHTO T 100 atau ASTM D 854)
3. Hitung berat jenis curah dari agregat kombinasi dalam campuran
4. Uji berat jenis maksimum campuran lepas (ASTM D 2041) ASTM T 29
5. Uji berat jenis campuran padat (ASTM D 1188 atau ASTM D 2726)
6. Hitung berat jenis effektif agregat
7. Hitung absorbsi aspal dari agregat
8. Hitung persen rongga diantara mineral agregat (VMA) pada campuran
padat
9. Hitung persen rongga (VIM) dalam campuran padat
b. Parameter dan formula perhitungan.
Parameter dan formula untuk menganalisa campuran aspal panas adalah
sebagai berikut:
1. Berat jenis curah agregat
Pada total agregat yang terdiri dari beberapa fraksi agregat kasar, agregat
halus dan pengisi yang masing-masing mempunyai berat jenis curah gabungan
agregat dapat ditentukan sebagai berikut:
Gsb = berat jenis curah total agregat
𝑃1, 𝑃2, … 𝑃𝑛 = Persentase dalam berat agregat 1, 2,...,n
𝐺1, 𝐺2, … 𝐺𝑛 = berat jenis curah agregat 1, 2,..., n
Berat jenis curah bahan pengisi sukar ditentukan secara akurat, tetapi
dengan menggunakan berat jenis semua kesalahan umumnya kecil dapat di
abaikan.
2. Berat jenis effektif agregat.
Jika berdasarkan berat jenis maksimum campuran (Gmm). Berat jenis
effektif agregat dapat ditentukan dengan formula sebagai berikut:
𝐺𝑠𝑒 = 𝑃𝑚𝑚−𝑃𝑏𝑃𝑚𝑚 𝐺𝑚𝑚−𝑃𝑏𝐺𝑏
... (2.4)
Dengan penngertian:
Gse = Berat jenis effektif agregat
Pmm = Total campuran lepas, persentase terhadap berat total campuran 100%
Gmm = berat jenis maksimum (tidak ada rongga udara) ASTM D 2041
Gb = berat jenis aspal
Catatan :
Volume aspal yang terserap oleh aspal, agregat umumnya lebih kecil dari voume
air yang terserap. Besarnya berat jenis effektif agregat harus diantara berat jenis
curah dan semu agregat.
Berat jenis semu (Gsa) dihitung dengan formula:
𝐺𝑠𝑎 = 𝑃1+𝑃2+⋯+𝑃𝑛
3. Berat jenis maksimum dari campuran dengan perbedaan kadar aspal
Pada perencanaan campuran dengan suatu agregat tertentu berat jenis
maksimum Gmm, untuk kadar yang berbeda diperlukan untuk menghitung
persentase rongga udara masing-masing kadar aspal.
Berat jenis maksimum dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
𝐺𝑚𝑚 = 𝑃𝑠𝑃𝑚𝑚 𝐺𝑠𝑒+𝑃𝑏𝐺𝑏
... (2.6)
Dengan pengertian:
Gmm = berat jenis maksimum campuran (tidak ada rongga udara)
Pmm = campuran lepas total, persentase terhadap berat total campuran 100%
Ps = agregat, persen berat total campuran
Gse = berat jenis effektif agregat
Gb = berat jenis aspal
4. Penyerapan aspal.
Penyerapan aspal tidak dinyatakan dalam presentase total campuran tetapi
dinyatakan sebagai persentase berat agregat, penyerapan aspal dapat dihitung
dengan persamaaan sebagai berikut:
𝑃𝑏𝑎 = 100 (𝐺𝑠𝑒−𝐺𝑠𝑏𝐺𝑠𝑏×𝐺𝑠𝑒) 𝐺𝑏... (2.7)
Dengan pengertian:
Pba = aspal yang terserap, persen berat agregat
Gse = berat jenis effektif agregat
Gsb = berat jenis curah agregat
Gb = berat jenis aspal
5. Kadar aspal effektif campuran
Kadar aspal effektif campuran adalah kadar aspal total dikurangi besarnya
jumlah aspal yang meresap kedalam partikel agregat. Persamaan untuk
perhitungan adalah sebagai berikut:
𝑃𝑏𝑒 = 𝑃𝑏 − (𝑃𝑏𝑎100) 𝑃𝑠... (2.8)
Dengan pengertian:
Pbe = kadar aspal effektif persen total campuran
Ps = agregat, persen berat total campuran
Pb = aspal, persen berat total campuran
6. Persen VMA pada campuran aspal panas padat.
Rongga adalah mineral agregat, VMA adalah rongga antar partikel agregat
pada campuran padat termasuk rongga udara dan kadar aspal effektif, dinyatakan
dalam persen volume total. VMA dihtung berdasarkan berat jenis agregat curah
(bulk) dan dinyatakan dalam persentase dari volume curah campuran padat.
Jika komposisi campuran di tentukan sebagai persen berat dari campuran
total, maka VMA dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
𝑉𝑀𝐴 = 100 − (𝐺𝑚𝑏−𝑃𝑏𝑠𝐺𝑏𝑠 )... (2.9)
Dengan pengertian:
VMA = rongga dalam agregat mineral (persen volume curah)
Gsb = berat jenis curah campuran padat
Pbs = Agregat, persen berat total campuran
Gmb = berat jenis curah campuran padat (ASTM D 1726)
Atau jika komposisi campuran ditentukan sebagai persen berat agregat maka
VMA dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
𝑉𝑀𝐴 = 100 − (𝐺𝑚𝑏𝐺𝑠𝑏 ×100+𝑃𝑏100 ) × 100... (2.10)
Dengan pengertian:
Pb= aspal, persen berat agregat
Gmb= berat jenis curah campuran padat
Gsb= berat jenis curah agregat
7. Perhitungan rongga udara dalam campuran padat.
Rongga udara, Pa dalam campuran padat terdiri atas ruang-ruang kecil
antara partikel agregat terselimuti aspal, rongga udara dihitung dengan persamaan
𝑃𝑎 = 100𝐺𝑚𝑚−𝐺𝑚𝑏𝐺𝑚𝑚 ... (2.11)
Dengan pengertian:
Pa = rongga udara dalam campuran padat, persen dari total volume
Gmm = berat jenis maksimum campuran (tidak ada rongga udara)
Gmb = berat jenis curah campuran padat
8. Persen VFA (sering disebut VFB) dalam campuran padat.
Rongga udara terisi aspal, VFA merupakan persentase rongga antar agregat
partikel (VMA) yang terisi aspal, VFA tidak termasuk aspal yang terserap
agregat, dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
𝑉𝐹𝐴 = 100 (𝑉𝑀𝐴−𝑃𝐴𝑉𝑀𝐴 )... (2.12)
Dengan pengertian:
VFA = rongga terisi aspal, persen dari VMA
VMA = rongga dalam agregat mineral (persen volume curah)
Pa = rongga udara dalam campuran padat, persen dari total volume
II.5.3. Evaluasi Hasil Uji Marshall
Untuk mengetahui karakteristik campuran yang direncankan memenuhi
kriteria yang telah di tentukan, maka perlu dilakukan evaluasi hasil pengujian
Marshall, meliputi: nilai stabiltas, pelelehan, dan stabilitas sisa, juga termasuk
II.5.3.1. Stabilitas
Pengukuran nilai stabilitas pada uji Marshall yang dilakukan pada benda
uji harus mempunyai tebal standar 2,5 in (63,5), apabila diperoleh tinggi benda uji
tidak standar, maka perlu dilakukan koreksi, yaitu dengan mengalikan hasil yang
diperoleh dari uji stabilitas dengan nilai yang telah ditetapkan.
II.5.3.2. Pelelehan
Nilai pelelehan yang diperoleh dari uji Marshall adalah nilai batas
kekuatan stabilitas dari benda uji yang telah mengalami kehancuran antara
komponen bahan pada benda uji.
Setelah diketahui nilai stabilitas dan pelelehan perlu diketahui kuosein
Marshall yang merupakan hasil bagi keduanya.
Pada penggambaran hubungan stabilitas, pelelehan dan kuosien Marshall dengan
kadar aspal akan mempunyai trend umum:
Nilai stabilitas sejalan dengan bertambahnya kadar aspal dalam campuran sampai nilai maksimum saat nilai stabilitas berkurang.
Nilai pelelehan bertambah sejalan dengan bertambahnya kadar aspal.
Nilai kuoisen Marshall bertambah sejalan dengan bertambahnya kadar aspal dalam campuran sampai suatu nilai maksimum setelah nilai kuosien Marshall
berkurang.
Apabila hasil penggambaran tidak sesuai trend, maka perlu dilakukan evaluasi
dari hasil pengujian, apakah alat yang digunakan untuk pengujian tidak standar
II.5.4. Evaluasi Nilai Volumetrik Campuran Beraspal II.5.4.1. Evaluasi VMA
VMA = 100 (1-Gmb(1-Pht)/Gsb)... (2.13)
Dari rumustersebut diatas terlihat bahwa VMA merupakan fungsi dari
Gmb, Gsb, dan Pb atau Pagg. Keslahan perhitungan akan menyebabkan kesalahan
pada penilaian nilai VMA. Sebagai contoh penyimpangan nilai VMA akibat
kesalahan perhitungan yang mana kesalahan ini akan menyebabkan pergeseran
puncak lengkung hiperbola (titik terendah) kurva hubungan antara VMA dengan
kadar aspal. Pergeseran tersebut akan menyebab kesalahan penentuan kadar aspal
dan selanjutnya akan sangat mempengaruhi kinerja campuran beraspal yang
dihasilkan.
II.5.4.2. Pengaruh Rongga Udara dalam Campuan Padat (VIM)
Rongga udara(VIM) setelah selesai dipadatkan dilapangan idealnya adalah 7
%. Rongga udara yang kurang jauh dari 7 % akan rentan terhadap perlelehan, alur
dan deformasi plastis. Sementara VIM setelah selesai pemadatan yang jauh dari
7 % akan rentan terhadap retak dan perlepasan butir (disintegrasi). Untuk
mencapai nilai lapangan tersebut dalam spesifikasi, nilai VIM rencana dibatasi
pada interval 3,5 % sampai 5,5 %. Dengan kepadatan lapangan dibatasi minimum
98%.
Hasil penelitian dijalan-jalan utama (lalu-lintas berat) di pulau jawa
menunjukkan perkerasan Laston yang mempunyai nilai VIM lapangan diatas 7 %
umumnya sudah menampakkan indikasi awal terjadinya retak.Sementara
umumnya sudah mempunyai VIM lapangan di bawah 3 %.Tujuan perencanaan
VIM adalah untuk membatasi penyesuaian kadar aspal rencana pada kondisi VIM
mencapai tengah-tengah rentang spesifikasi, atau dalam hal khusus agar
mendekati batas terendah rentang yang disyaratkan serta agar campuran
mendekati kesesuaian dengan hasil uji di laboratorium
II.5.4.3. Pengaruh Rongga Udara Terisi Aspal (VFA)
Kriteria VFA bertujuan menjaga keawetan campuran beraspal dengan
memberi batasan yang cukup. Pada gradasi yang sama, semakin tinggi nilai VFA
makin banyak kadar aspal campuran tersebut. Sehingga kriteria VFA dapat
menggantikan kriteria kadar aspal dan tebal lapisan film aspal. VFA, VMA, dan
VIM saling berhubungan karena itu bila dua diantaranya diketahui maka dapat
mengevaluasi yang lainnya. Kriteria VFA membantu perencanaan campuran
dengan memberikan VMA yang dapat diterima atau memenuhi persyaratan.
Kriteria VFA menyediakan tambahan faktor keamanan dalam merencanakan dan
melaksanakan campuran beraspal panas. Karena perubahan dapat terjadi antara
tahap perencanaan dan pelaksanaan, maka kesalahan dapat ditampung dengan
memperlebar rentang yang dapat diterima.
II.5.4.4 Pengaruh Pemadatan
Padar kadar aspal yang sama, maka usaha pemadatan yang lebih tinggi
akan mengakibatkan VIM dan VMA berkurang. Bila kadar aspal campuran
rencana yang dipadatkan sebanyak 2 x 50 tumbukan, diambil sebelah kiri VMA
harus dipadatkan sebanyak 2 x 75 tumbukan) maka akibat pemadatan oleh
lalu-lintas, keadaan kadar aspal yang sebenarnya akan lebih tinggi. Sebaliknya bila
campuran dirancang untuk 2 x 75 tumbukan tetapi ternyata lalu-lintas cenderung
rendah, maka rongga udara akhir akan lebih tinggi sehingga air dan udara akan
mudah masuk. Akibatnya campuran akan cepat mengeras, rapuh dan mudah
terjadi retak serta adesivitas aspal berkurang yang dapat menyebabkan pelepasan
butir atau pengelupasan. Karena itu maka usaha pemadatan yang direncanakan di
laboratorium harus dipilih yang menggambarkan keadaan lalu-lintas dilapangan.
II.6 PENGUJIAN AIR LAUT II.6.1 Titrimetri
Titrimetri merupakan suatu metode analisa kuantitatif didasarkan pada
pengukuran volume titran yang bereaksi sempurna dengan analit. Titran
merupakan zat yang digunakan untuk mentitrasi. Analit adalah zat yang akan
ditentukan konsentrasi atau kadarnya. Selanjutnya akan dikatakan titik ekivalen
dari titrasi telah dicapai. Larutan standar merupakan larutan yang telah diketahui
konsentrasinya. Agar diketahui kapan harus berhenti menambahkan titran,
kimiawan dapat menggunakan bahan kimia, yaitu indikator, bereaksi terhadap
kehadiran titran yang berlebih dengan melakukan perubahan warna. Indikator
adalah zat yang ditambahkan untuk menunjukkan titik akhir titrasi telah di capai.
Umumnya indicator yang digunakan adalah indicator azo dengan warna yang
spesifik pada berbagai perubahan pH. Perubahan warna ini bisa saja terjadi persis
pada titik ekivalen, tetapi bisa juga tidak. Titik dalam titrasi dimana indikator
perubahan warna pada indicator yang menunjukkan titik ekuivalen reaksi antara
zat yang dianalisis dan larutan standar. Tentu saja diharapkan, bahwa titik akhir
ini sedekat mungkin dengan titik ekivalen. Pemilihan indikator untuk membuat
kedua titik sama (atau mengoreksi perbedaan di antara keduanya) adalah satu
aspek yang penting dalam metode titrimetri. Pada umumnya, titik ekuivalen lebih
dahulu dicapai lalu diteruskan dengan titik akhir titrasi. Ketelitian dalam
penentuan titik akhir titrasi sangat mempengaruhi hasil analisis pada suatu
senyawa. Pada kebanyakan titrasi titik ekuivalen ini tidak dapat diamati, karena
itu perlu bantuan senyawa lain yang dapat menunjukkan saat titrasi harus
dihentikan. Senyawa ini dinamakan indikator.
Persyaratan untuk reaksi yang dipergunakan dalam metode titrimetri, sejauh ini
relatif sedikit reaksi kimia yang dapat dipergunakan sebagai basis untuk titrasi.
II.6.1.1 Syarat-Syarat Yang Harus Dipenuhi Untuk Dapat Dilakukan Analisis Volumetrik
1. Reaksinya harus berlangsung sangat cepat.
2. Reaksinya harus sederhana serta dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi
yang kuantitatif/stokiometrik.
3. Harus ada perubahan yang terlihat pada saat titik ekuivalen tercapai, baik
secara kimia maupun secara fisika.
4. Harus ada indikator jika reaksi tidak menunjukkan perubahan kimia atau
II.6.1.2 Alat-Alat Yang Digunakan Pada Analisa Titrimetri
1. Alat pengukur volume kuantitatif seperti buret, labu tentukur, dan pipet
volume yang telah di kalibrasi.
2. Larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya secara teliti atau baku
primer dan sekunder dengan kemurnian tinggi.
3. Indikator atau alat lain yang dapat menunjukkan titik akhir titrasi telah di
capai.
II.6.1.3 Penggolongan Analisis Titrimetri
Penggolongan analisis titrimetri ini, berdasarkan ;
1. Reaksi Kimia :
Reaksi asam-basa (reaksi netralisasi)
Jika larutan bakunya adalah larutan basa, maka zat yang akan ditentukan
haruslah bersifat asam dan sebaliknya.
Berdasarkan sifat larutan bakunya, titrasi dibagi atas :
a. Asidimetri adalah titrasi penetralan yang menggunakan larutan baku asam.
Contoh : HCl, H2SO4
b. Alkalimetri adalah titrasi penetralan yang menggunakan larutan baku basa.
Contoh : NaOH, KOH
Reaksi oksidasi-reduksi (redoks)
Yang terjadi adalah reaksi antara senyawa/ion yang bersifat sebagai oksidator
dengan senyawa/ ion yang bersifat sebagai reduktor dan sebaliknya.
a. Oksidimetri adalah metode titrasi redoks yang dimana larutan baku yang
digunakan bersifat sebagai oksidator.
Yang termasuk titrasi oksidimetri adalah :
- Permanganometri, larutan bakunya : KMnO4
- Dikromatometri, larutan bakunya : K2Cr2O7
- Serimetri, larutan bakunya : Ce(SO4)2, Ce(NH4)2SO4
- Iodimetri, larutan bakunya : I2
b. Reduksimetri adalah titrasi redoks dimana larutan baku yang digunakan
bersifat sebagai reduktor.
Yang termasuk titrasi reduksimetri adalah : Iodometri, larutan bakunya :
Na2S2O3.5H2O
Reaksi Pengendapan (presipitasi)
Yang terjadi adalah reaksi penggabungan ion yang menghasilkan endapan/
senyawa yang praktis tidak terionisasi.
Yang termasuk titrasi pengendapan adalah :
- Argentometri, larutan bakunya : AgNO3
- Merkurimetri, larutan bakunya : Hg(NO3)2/ logam raksa itu sendiri
Reaksi pembentukan kompleks
Titrasi kompleksometri digunakan untuk menetapkan kadar ion-ion alkali dan
alkali tanah/ ion-ion logam. Larutan bakunya : EDTA
2. Berdasarkan cara titrasi
- Titrasi langsung
3. Berdasarkan jumlah sampel
- Titrasi makro
Jumlah sampel : 100 – 1000 mg
Volume titran : 10 – 20 mL
Ketelitian buret : 0,02 mL.
- Titrasi semi mikro
Jumlah sampel : 10 – 100 mg
Volume titran : 1 – 10 mL
Ketelitian buret : 0,001 mL
- Titrasi mikro
Jumlah sampel : 1 – 10 mg
Volume titran : 0,1 – 1 mL
Ketelitian buret : 0,001 Ml
II.6.1.4 Prosedur Analisa Salinitas Nacl Dalam Air Laut Dengan Metode Titrasi Argometri
Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air.
Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah. Titrasi
argentometri ialah titrasi dengan menggunakan perak nitrat sebagai titran di mana
akan terbentuk garam perak yang sukar larut. Metode argentometri disebut juga
sebagai metode pengendapan karena pada argentometri memerlukan pembentukan
senyawa yang relative tidak larut atau endapan. Argentometri merupakan metode
umum untuk menetapkan kadar halogenida dan senyawa-senyawa lain yang
Metode argentometri yang lebih luas lagi digunakan adalah metode titrasi
kembali. Perak nitrat (AgNO3) berlebihan ditambahkan ke sampel yang
mengandung ion klorida atau bromida. Sisa AgNO3 selanjutnya ditirasi kembali
dengan menggunakan ammonium tiosianat menggunakan indikator besi(III)
ammonium sulfat.
Sebelum dilakukan titrasi kembali, endapan AgCl harus disaring terlebih
dahulu atau dilapisi dengan penambahan dietiftalat untuk mencegah disosiasi
AgCl oleh ion tiosianat. Halogen yang terikat dengan cincin aomatis tidak dapat
dibebaskan dengan hidrolisis sehingga harus dibakar dengan labu oksigen untuk
melepaskan halogen sebelum titrasi.
II.6.2 Ph (POTENTIAL OF HYDROGEN)
pH berasal dari singkatan potential of Hydrogen. pH merupakan ukuran konsentrasi ion hidrogen yang menunjukkan keasaman atau kebasaan suatu zat.
Nilai pH bervariasi dari 1 hingga 14. Sebuah larutan yang netral memiliki pH =
7, larutan asam memiliki pH kurang dari 7, dan larutan basa memiliki pH lebih
dari 7. Pemeriksaan pH bertujuan untuk mengetahui derajat keasaman yang
digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh
suatu larutan. Adapun parameter kadar pH untuk air mineral dengan standart
DEPKES, murni, air hujan dan air laut sebagai berikut.
1. pH air minum mineral yang sesuai standart DEPKES: 6,5-8,5
2. pH air minum Demineral/murni/reverse osmosis: 5,0-7,5
3. pH air minum yang paling ideal: 7,0 (pH netral)
4. pH air hujan berbeda-beda di setiap kota antara 3,0-6,0
II.7. ZAT CAIR YANG DIGUNAKAN SEBAGAI PERENDAM.
Dalam penelitian ini zat yang digunakan sebagai zat perendam aspal yaitu
zat cair air tawar dan air laut.
a. Air tawar.
Air tawar ialah air yang tidak berasa lawan dari air asin. Merupakan air
yang tidak mengandung banyak larutan garam dan larutan mineral di dalamnya.
Saat menyebutkan air tawar, orang biasanya merujuk ke air dari sumur, danau, sungai, salju, atau es dan air hujan . Air tawar juga berarti air yang dapat dan
aman untuk dijadikan minuman bagi manusia. Air Samudera dan lautan tersusun
dari banyak garam natrium chlorida (NaCl) hingga air terasa asin, yang tidak bisa
dan tidak nyaman untuk dikonsumsi oleh manusia.
Parameter umum yang dimiliki oleh air tawar meliputi Kesadahan
(Hardness), GH (General Hardness), KH, Alkalinitas, pH, Karbon Dioksida
(CO2), Salinitas. Pada penelitian ini air yang digunakan adalah air hujan. Air
hujan diasumsikan dapat menggantikan air tawar. Hujan merupakan peristiwa
sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer
menuju ke permukaan bumi. Hal ini dikarenakan titik-titik air yang terkandung di
dalam awan bertambah semakin banyak sampai pada keadaan dimana awan sudah
tidak mampu lagi untuk menampung titik-titik air tersebut, maka akan dijatuhkan
kembali ke permukaan Bumi dalam bentuk air hujan atau presipitasi.
Adapun macam-macam jenis air hujan antara lain:
1. Berdasarkan Ukuran Butirnya.
b. Hujan salju (snow), terdiri atas kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku.
c. Hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca
panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku.
d. Hujan deras (rain), yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperatur nya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm.
2. Berdasarkan Proses Terjadinya.
a. Hujan zenithal
b. Hujan frontal
c. Hujan Orografis
d. Hujan siklonal
e. Hujan Muson atau Hujan Musiman
b. Air laut.
Laut adalah kumpulan air asin yang luas dan berhubungan dengan samudra.
Laut adalah kumpulan air asin yang sangat banyak dan luas di permukaan bumi
yang memisahkan atau menghubungkan suatu benua dengan benua lainnya dan
suatu pulau dengan pulau lainnya. Air laut merupakan campuran dari 96,5% air
murni dan 3,5% material lainnya seperti garam-garaman, gas-gas terlarut,
bahan-bahan organik dan partikel-partikel tak terlarut.
Sifat-sifat fisis utama air laut ditentukan oleh 96,5% air murni.
1. Ammonia <0,25 ppm
8. Temperatur 23 - 28 derajat
celcius
9. Specific gravity 1.022 - 1,026
10.Salinity 32 - 36 ppt
11.ph 8,1 - 8,4
12.Alkalinity 8 - 11 dkh
13.Ca 400- 450 ppm
14.Mg 1200 - 1350 ppm
15.Iodide 0,06 - 0,08 ppm
16.Strotium 8,12 ppm
Sumber: Word.com
c. Karakteristik air
Air menutupi sekitar 70% permukaan bumi, dengan jumlah sekitar 1.368
juta km3 (Angel dan Wolseley, 1992). Air terdapat dalam berbagai bentuk,
misalnya uap air, es, cairan, dan salju. Air tawar terutama terdapat di sungai,
danau, air tanah (ground water), dan gunung es (glacier).
Semua badan air di daratan dihubungkan dengan laut dan atmosfer melalui
siklus hidrologi yang berlangsung secara kontinu.
Sumber : word.com
d. Sifat Air
Air memiliki karakteristik yng khas yang tidak dimiliki senyawa kimia yang
lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut (dugan, 1972: Hutchinson,
1975, dan miller,1992).
Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan,yakni 0-100oc,air berwujut cair.
Suhu 0oc merupakan titik beku dan suhu 100oc merupakan titik didih air.
Tampa sifat tersebut,air yang terdapat didalam jaringan tubuh makluk hidup
maupun air yang terdapat di laut,sungai,danau,dan badan air yang lainnya
akan berbentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat kehidupan
dimuka bumi ini, karena sekitar 60-90% bagian sel makluk hidup adalah air
(pecl,1990).
Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai
penyimpan panas yang sanggat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak
menjadi panas maupun dingain dengan seketika. Perubahan suhu air yang
lambat mencegah terjadinya stress pada makluk hidup karena adanya
perubahan suhuyang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi
makluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sanggat baik digunakan sebagai
pendingin mesin.
Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan energy
panas dalam jumlah yang besar. Sebaiknya,proses perubahan uap menjadi
cairan melepaskan energy panas yang besar. Pelepasan energy ini merupakan
juga merupakan salah satu factor utama yang menyebabkan terjadinya
penyebaran panas dimuka bumi ini.
Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai senyawa
kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangt
sedikit, sedangkan air laut mengandung senyawa kimia hingga 35000 mg/liter
(terbbut,1992). Sifat ini memungkinkan unsure hara terlarut diangkut
keseluruh jaringan tubuh makluk hidup dan memingkinkan bahan-bahan
toksik yang masuk kedalam jaringan tubuh makluk hidup dilarutkan untuk
dikeluarkan kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai
pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemaran yang masuk ke badan air.
e. Parameter fisika
Parameter-parameter fisika yang biasa digunakan untuk menentukan
kualitas air meliputi cahaya, suhu, kecerahan, kekeruhan, warna, konduktivitas,
padatan total, padatan terlarut,padatan tersususpensi, dan salinitas.
II.8. LAMA RENDAMAN SERTA SUHU PERENDAMAN
Menurut AASHTO T.165-74 atau ASTM D.1075-54 (1969) ada dua
metode uji perendaman Marshall (Immersion Test) yaitu uji perendaman selama 4
x 24 jam dengan suhu ± 50° C dan uji perendaman selama 1 x 24 jam dengan
suhu ± 60° C. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui keawetan dan
kerusakan yang diakibatkan oleh air. Akibat adanya air atau kombinasi air dengan
gaya mekanik yang diberikan, aspal menyelimuti permukaan agregat akan
terkelupas kembali. Namun pada aspal dengan tingkat kohesi yang kuat akan
sebagai akibat dari pengaruh air atau kombinasi air dengan gaya mekanik sangat
kecil atau bahkan tidak terjadi sama sekali. Adhesi dan kohesi adalah kemampuan
partikel aspal untuk melekat satu sama lain serta kemampuan aspal untuk melekat
dan mengikat agregat. Pada penelitian ini lama perendaman yang digunakan
adalah 1 × 24 jam dengan memvariasikan waktu lama rendaman serta suhu
rendaman yang tetap menggunakan suhu maksimum yang bisa di terima oleh
