BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Perkembangan teknologi jalan raya dimulai dengan sejarah perkembangan manusia yang selalu mencari kebutuhan hidup dan berkomunikasi. Di Indonesia tercatat dalam sejarah jalan dari Anyer ke Panarukan yang dibuat oleh Belanda namun belum dirancanakan secara teknis baik geometriknya maupun lapis perkerasannya. Pada abad ke-18 baru ditemukan bentuk perkerasan oleh Thomas Telford yaitu struktur Telford dan oleh John Londer McAdam berupa struktur Makadam, sedangkan perencanaan geometrik jalan raya baru dikendal pada tahun 1960. Struktur perkerasan dengan menggunakan bahan campuran panas (hot mix) dikenal pada tauh 1975, dan perkerasan dengan aspal emulsi pada tahun 1980. (Suryadharma,1999).
Pembangunan jalan di Indonesia semakin meningkat dari tahun ke tahun dan membutuhkan material jalan yang lebih besar. Kebutuhan aspal di Indonesia mencapai sekitar 1,2 juta ton per tahun dan akan semakin meningkat dimasa mendatang. Indonesia sebagai salah satu negara penghasil aspal tentunya tidak bisa hanya mengandalkan aspal minyak yang berasal dari Pulau Buton karena aspal minyak merupakan material yang sulit untuk diperbaharui.
Sudah banyak penelitian dilakukan untuk mencari material sebagai pengganti aspal sebagai bahan pengikat pada agregat untuk perkerasan jalan lentur, baik itu dalam bentuk karya ilmiah, skripsi, jurnal, dan lain-lain. Penelitian tersebut pada dasarnya bertujuan untuk menganalisa apakah ada material lain yang bisa menggantikan aspal sebagai material pengikat agregat dengan material yang dapat diperbaharui.
Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari beberapa penelitian sebelumnya mengenai daspal yang telah dilakukan di Universitas Sebelas Maret oleh Muhammad Fachri Nasution,dkk. pada tahun 2015, diantaranya :
1. Penelitian yang dilakukan oleh Muhammad Fachri Nasution dengan judul “Studi Karakteristik Damar Aspal Berdasarkan Penetration Grade Dibandingkan Dengan Aspal Pertamina Dan Asbuton”.
Pada penelitian tersebut dilakukan uji kuat tekan pengujian penetrasi, titik lembek daspal, uji titik nyala dan bakar, daktilitas, berat jenis, pengujian kelarutan dalam larutan trichlore ethylene dan pengujian kelekatan daspal pada batuan dengan tujuan mengetahui gugus fungsi dan struktur senyawa kimia daspal, mengetahui sifat-sifat properties daspal (penetrasi, daktilitas, softening point, titik nyala dan bakar, berat jenis, penyelimutan dan pengelupasan agregat-daspal, serta kelarutan daspal) dan mengetahui proses pembuatan dan modifikasi daspal sehingga memiliki sifat properties yang sama ataupun mendekati sifat properties aspal pertamina pen 60/70 ataupun asbuton.
Hasil yang didapatkan dari serangkaian pengujian tersebut berdasarkan karakterisasi daspal A, B, dan C dibandingkan dengan karakter aspal pen 60/70 diketahui bahwa daspal memiliki kemiripan karakter dengan aspal pen 60/70 walaupun bahan daspal tidak memenuhi persyaratan daktilitas dan melebihi persyaratan titik lembek seperti pada aspal pen 60/70.
2. Penelitian yang dilakukan oleh Ahmad Baihaqi dengan judul “Analisis Indeks Workability Pada Daspal (Damar Aspal) Jabung Sebagai Bahan Pengikat Perkerasaan Jalan Pengganti Aspal Konvensional”
Penelitian tersebut bertujuan untuk mendapatkan nilai workability index pada campuran aspal concrete (Laston) dengan bahan pengikat daspal. Menganalisa workability index pada campuran laston dengan bahan pengikat daspal, dan aspal minyak penetrasi 60/70 dari tinjauan nilai
workability index.
Hasil dari penelitian tersebut adalah Workability Index pada daspal dengan
Workability Index aspal minyak pen 60/70, daspal memiliki nilai WI yang
lebih tinggi berdasarkan standar yang diberikan oleh Cabrera and Dixon yaitu 6.
3. Penelitian yang dilakukan oleh Fieza Abraham Emha dengan judul “Evaluasi Karakteristik Marshall Pada Daspal (Damar Aspal) Jabung Sebagai Bahan Pengikat Pada Perkerasan Jalan”
Metoda yang dilakukan dalam penelitian tersebut adalah menentukan kadar daspal optimum dan Pengujian Marshall dengan tujuan mengetahui nilai stabilitas, angka pori, density, flow dan marshall quentient dari laston dengan bahan pengikat daspal dibandingkan dengan laston dengan bahan pengikat aspal penetrasi 60/70 dan asbuton Retona Blend 55. Mengetahui besar kadar daspal optimum daspal kemudian dibandingkan dengan laston dengan bahan pengikat aspal penetrasi 60/70 dan asbuton Retona Blend 55. Hasil yang didapat yaitu Daspal memenuhi persyaratan dalam hal stabilitas, kepadatan (density), flow dan nilai marshal quotient. Namun diperlukan penyesuaian dalam hal nilai porositas seta membutuhkan nilai kadar aspal optimum yang cukup tinggi.
4. Penelitian yang dilakukan oleh Taufik Rohman dengan judul “Tinjauan Kuat Tarik Tidak Langsung, Kuat Tekan Bebas, Dan Permeabilitas Daspal (Damar Aspal) Jabung Sebagai Pengikat pada Perkerasan Jalan”.
Metoda yang digunakan dalam penelitian tersebut adalah Pengujian Indirect
Tensile Strength (ITS), Unconfined Compressive Strength (UCS),
Permeabilitas campuran daspal. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kuat tarik tak langsung, kuat tekan bebas, dan permeabilitas daspal. Mengetahui perbandingan nilai kuat tarik tak langsung, kuat tekan bebas, dan permeabilitas daspal dengan aspal penetrasi 60/70 dan asbuton.
Hasil dari penelitian tersebuta adalah nilai kuat tarik tak langsung daspal lebih kecil dari nilai kuat tarik tidak langsung asbuton, dan aspal penetrasi pertamina. Nilai kuat tekan bebas daspal merupakan nilai tertinggi jika dibandingkan dengan kuat tekan bebas asbuton dan aspal penetrasi pertamina 60/70. Nilai permeabilitas dari daspal lebih kecil jika dibandingkan dengan asbuton dan lebih besar jika dibandingkan dengan aspal penetrasi pertamina 60/70.
Sesuai hasil dari penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Muhammad Fachri Nasution, diketahui bahwa daspal belum sepenuhnya memenuhi spesifikasi commit to user
aspal penetrasi 60/70. Dari hasil penelitian sebelumnya didapat empat kombinasi campuran damar aspal seperti pada Tabel 2.1 berikut ini
Tabel 2.1. Komposisi Material Daspal
Kode Getah Damar
(gr) Serbuk Bata (gr) Minyak Goreng (gr) A1 300 300 150 B2 400 200 155 C5 450 150 170 D4 600 0 225 Sumber : Fachri, 2015
Dari beberapa kombinasi tersebut kemudian dilakukan pengujian karakteristik daspal sesuai dengan ketentuan aspal penetrasi 60/70 seperti pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Hasil Pengujian Daspal Pada Penelitian Sebelumnya oleh M.Fachri,2015
No Pengujian Metode Spesifikasi Variasi
A1 B2 C5 D4
1 Uji Penetrasi
Daspal (mm) SNI 06-2456-1991 60-79 69 79 62 66
2 Uji Berat Jenis
Daspal (mm) SNI 06-2456-1991 Min 1,0 1.533 1.514 1.28 1.252 3 Uji Titik Lembek Daspal (˚C) SNI 06-2456-1991 50-58 70.33 48.67 59.67 83 4 Uji Titik Nyala
(˚C) SNI 06-2456-1991 Min. 200 238 233 251 255
5 Uji Daktilitas
Daspal (cm) SNI 06-2456-1991 Min. 100 7.67 9.67 20.33 23
Sumber : Fachri, 2015
Hasil pengujian karakteristik daspal sesuai dengan ketentuan aspal penetrasi 60/70 yang dilakukan oleh Muhammad Fachri Nasution menunjukan bahwa daspal masih memiliki kekurangan dalam hal daktilitasnya. Nilai dari daktilitas sangat jauh berada di bawah nilai standar sehingga diperlukan bahan tambahan berupa polimer dengan jenis elastomer yang mampu memperbaiki kekurangan pada daspal tersebut. Lateks merupakan salah satu polimer dengan jenis elastomer sudah banyak digunakan untuk bisa meningkatkan kualitas aspal. Penambahan unsur polimer inilah yang membedakan penelitian kali ini dengan penelitian daspal sebelumnya.
Sudah banyak penelitian mengenai aspal yang dimodifikasi dengan menggunakan tambahan polimer berupa lateks untuk memperbaiki kualitas dari aspal tersebut. Beberapa penelitian itu diantaranya :
1. Pengkajian terhadap aspal yang dimodifikasi lateks alam yang dilakukan oleh Robinson dalam Hermady dan Ronny (2015) di Pusat Penelitian Jalan dan Jembatan. Dalam jurnal tersebut disebutkan bahwa penambahan lateks alam dapat meningkatkan sifat mekanik dan struktural aspal, yaitu:
a. Meningkatkan kekerasan aspal sehingga lebih tahan terhadap rutting, b. Menurunkan kekakuan sehingga lebih tahan terhadap retak, dan
c. Mengurangi kerentanan terhadap temperatur tinggi ataupun temperatur rendah di lapangan.
2. Hasil penelitian Leksminingsih dari Pusjatan yang dikutip dari Achmad dan Sutjahjo (2011) menjelaskan bahwa penambahan lateks kedalam aspal minyak dapat meningkatkan mutu aspal minyak. Aspal pen 60 yang ditambah dengan karet alam lateks dengan kadar karet kering 60 % (KKK 60) dapat memenuhi persyaratan sebagai bahan perkerasan baik ditinjau dari sifat fisik bahan tersebut, maupun dari sifat campurannya dengan agregat, serta kemudahan cara pencampurannya. Dan diperkuat dengan hasil penelitian Iriansyah yang menunjukkan bahwa hasil evaluasi di lapangan dengan menggunakan aspal karet (campuran antara aspal pen 60/70 dengan 3% lateks KKK 60) kinerja campuran lebih baik dibandingkan dengan campuran aspal minyak, terutama dalam mengatasi deformasi permanen dan retak refleksi akibat perkerasan lama. 3. Trisilvana, dkk dari Universitas Brawijaya Malang menjelaskan bahwa lateks
memberikan banyak keuntungan dalam konstruksi perkerasan jalan, selain untuk bahan pengganti additive, dimana Lateks (Getah Karet) tersebut banyak dijumpai di Indonesia. Pemakaian Lateks (Getah karet) juga memiliki keuntungan diantaranya terjadinya penurunan penetrasi, peningkatan titik lembek dan peningkatan titik nyala. Penambahan Lateks atau getah karet alami ke dalam aspal dapat menurunkan kepekaan terhadap temperatur pada aspal seiring penambahan getah karet alami. Penambahan ini juga meningkatkan ketahanan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh air karena interlocking antar agregat senakin baik.
4. Penelitian yang dilakukan oleh Ilman dan M. Lutfie yang dilakukan di Politeknik Negeri Bandung menjelaskan mengenai lateks sebagai bahan tambah dengan aspal pen 60/70 merubah sifat-sifat aspal pada umumnya yaitu :
a. Berat jenis menjadi lebih ringan, hal ini disebabkan karena berat jenis lateks yang relatif kecil.
b. Nilai penetrasi menjadi turun, hal ini disebabkan pembekuan dari karet lebih keras dibandingkan dengan aspal.
c. Meningkatkan nilai daktilitas, hal ini terjadi karena sifat dasar dari lateks, yaitu keelastisan yang lebih tinggi dibandingkan dengan aspal.
d. Titik lembek menjadi lebih besar dan aspal yang dicampur dengan lateks lebih lengket dibandingkan dengan aspal biasa.
e. Kadar lateks optimum ialah 3%, dan perubahan yang terjadi pada sifat-sifat dan karakteristik aspal tersebut terjadi karena sifat dasar lateks itu sendiri yang memiliki tingkat elastisitas tinggi.
6. Collin Ruggles dari Perusahaan Revertex (World Class Natural Rubber
Solutions) pada event AMAP 2005 Annual General Meeting di Las Vegas
menerangkan bahwa karet alam atau lateks telah dipelajari sebagai polimer untuk aspal sejak tahun 1950 – 1970 di kawasan Britania Raya. Penelitian terhadap pengaruh lateks terhadap sifat properties aspal menghasilkan kesimpulan yaitu :
a. Meningkatkan nilai titik lembek b. Mengurangi nilai penetrasi apal
c. Meningkatkan level Stiffness (Sbit) dan Viskositas aspal d. Meningkatkan nilai Indeks Penetrasi
e. Dan menjadikan aspal memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap keretakan pada temperatur yang rendah.
Persamaan yang terdapat pada serangkaian penelitian tersebut yaitu pengaruh penambahan lateks terhadap kualitas aspal. Satu hal yang membedakan dengan penelitian kali ini yaitu mencari pengaruh lateks terhadap sifat properties daspal dengan harapan penambahan lateks dapat memperbaiki kualitas daspal sepertihalnya pada aspal.
2.2. Dasar Teori 2.2.1. Aspal
Menurut Nofrianto (2013), aspal didefinisikan sebagai material berwarna hitam atau coklat tua, pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat. Jika dipanaskan sampai suatu temperatur tertentu aspal dapat menjadi lunak (cair) sehingga dapat membungkus partikel agregat pada waktu pembuatan sapal beton atau dapat masuk kedalam pori-pori yang ada pada penyemprotan atau peyiraman pada perkerasan makadam atau pelaburan. Jika temperatur mulai turun, aspal akan mengeras dan mengikat agregat pada tempatnya (termoplastis). Sebagai salah satu komponen kecil umumnya 4 – 10% berdasarkan berat atau 10 – 15% berdasarkan volume, tetapi merupakan komponen yang relatif mahal.
Lapis permukaan jalan aspal merupakan bagian yang langsung bersentuhan dengan roda kendaraan. Lapis permukaan jalan aspal dapat dibuat satu lapis saja atau dua lapis. Jika dibuat satu lapis saja maka seluruh lapisan tersebut berfungsi struktural artinya harus mampu mendukung beban roda kendaraan. Namun, apabila dibuat menjadi dua lapis maka lapis permukaan terdiridari lapis aus (wearing
course) dan lapis struktural (binder course). Lapis aus dirancang untuk membentuk
permukaan jalan yang rata dan kesat (tidak licin) sehingga tidak memiliki kekuatan struktural. Sedangkan binder course memang dirancang untuk mendukung beban lalulintas yang membebani jalan. Tetapi baik lapis aus maupun binder course tersusun dari agregat dan aspal. Beban lalulintas terutama didukung oleh agregat. Agar agregat tidak “lari” pada saat beban kendaraan bekerja maka diperlukan bahan ikat. Bahan ikat yang dapat digunakan adalah aspal. Meskipun kontributor utama kekuatan jalan aspal berasal dari agregat, tetapi aspal juga memberi kontribusi terhadap daya dukung jalan aspal yaitu dalam bentuk kekuatan tarik. (Haryanto, 2012).
Aspal merupakan proses lanjutan dari residu hasil destilasi minyak bumi. Bensin (gasoline), minyak tanah (keorsene), solar (minyak diesel), merupakan hasil destilasi pada temperatur yang berbeda beda. Gambar 2.1 memberikan ilustrasi tentang proses destilasi minyak bumi.
Gambar 2.1 Proses Destilasi Minyak Bumi
Sumber : Sukirman ,1999.
Aspal minyak yang digunakan untuk konstruksi perkerasan jalan merupakan proses hasil residu dari destilasi minyak bumi yang sering disebut dengan aspal semen. Aspal bersifat mengikat agregat pada campuran aspal beton dan memberikan lapisan kedap air, serta tahan terhadap asam, basa dan garam. Ini berarti jika dibuatkan lapisan dengan mengguankan aspal sebagai pengikat dengan mutu yang baik dapat memberikan lapisan kedap air dan tahan terhadap pengaruh cuaca dan reaksi kimia yang lain.
Aspal semen pada temperatur ruang (25o – 30o) bersifat padat. Aspal semen terdiri dari beberapa jenis tergantung dari proses pembuatannya dan jenis minyak bumi asalnya. Pengelompokan aspal semen dapat dilakukan berdasarkan nilai penetrasi pada temperatur 25oC ataupun berdasarkan viskositasnya. (Nofrianto, 2013). Di Indonesia aspal semen dibedakan berdasarkan niliai penetrasi berdasarkan RSNI S-01-2003 : “Spesifikasi Aspal Keras Berdasarkan Penetrasi” sebegai berikut :
a. Aspal pen 40, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 40 - 59 b. Aspal pen 60, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 60 - 79 c. Aspal pen 80, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 80 - 99 d. Aspal pen 120, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 120 - 150 e. Aspal pen 200, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 200 – 300 commit to user
Semakin tinggi nilai peneterasi aspal keras, berarti pula semakin meningkat pula ketahanan aspal terhadap peningkatan suhu (lapangan). Bila di wilayah yang mengalami musim dingin dapat digunakan aspal pen.60, maka di Indonesia pada umumnya digunakan jenis aspal pen.60, karena suhu rerata perkerasan aspal di Indonesia relatif lebih tinggi. Selain itu sebelum digunakan untuk material perkerasan jalan, aspal tersebut harus memenuhi persyaratan seperti pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3.Ketentuan-ketentuan untuk Aspal Keras Berdasarkan Penetrasi
Sumber : RSNI S-01-2003 “Spesifikasi Aspal Keras Berdasarkan Penetrasi”
2.2.1.1. Kandungan Aspal
Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatik yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain (Nuryanto, 2008 dalam Al-Mukarrom, 2014).
Pen 40 Pen 60 Pen 80 Pen 120 Pen 200 1 Penetrasi, 25
o
; 100 gr
; 5 Detik ; 0,1 mm SNI 06-2456-1991 40 - 59 60 - 79 80 - 99 120 - 150 200 - 300 2 Titik Lembek, ᵒC SNI 06-2434-1991 51 - 63 40 - 58 46 - 54 120 - 150 200 - 300 3 Titik Nyala, ᵒC SNI 06-2433-1991 Min. 200 Min. 200 Min. 225 218 177 4 Daktilitas 25 ᵒC, cm SNI 06-2432-1991 Min. 100 Min. 100 Min. 100 Min. 100 -5 Berat Jenis SNI 06-2488-1991 Min. 1,0 Min 1,0 Min. 1,0 - -6 Kelarutan dalam
Trichlor Ethylen, SNI 06-2438-1991 Min. 99 Min. 99 Min. 99 Min. 99 Min. 99 7 Penurunan Berat
(dengan TFOT), % asli SNI 06-2441-1991 Maks. 0,8 Maks. 0,8 Maks. 1,0 Maks. 1,3 Maks. 1,3 8 Penetrasi Setelah
Penurunan Berat, % asliSNI 06-2456-1991 Min. 58 Min. 54 Min. 50 Min. 46 Min. 40 9 Daktilitas Setelah
Penurunan Berat, % asliSNI 06-2432-1991 - Min. 50 Min 75 Min. 100 Min. 100 Uji Noda Aspal
- Standar Naptha - Naptha Xylene - Heptane Xylene Metode Jensi Pengujian No.
10 AASHTO T. 102 Negatif Negatif
Persyaratan
Negatif Negatif Negatif
Al-Mukarrom (2014) menjelaskan bahwa secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hidrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar, sedangkan secara kualitatif, aspal terdiri dari dua kelas utama yaitu senyawa yang Asphaltenes dan Maltenes, seperti terdapat pada Gambar 2.2
Gambar 2.2 Komposisi dari aspal
Sumber : Sukirman,1999
Asphaltenes merupakan salah satu komponen penyusun aspal yang
berwarna coklat tua, bersifat padat, keras, berbutir dan mudah terurai apabila berdiri sendiri dengan perbandingan komposisi untuk H/C yaitu 1 : 1, memiliki berat molekul besar antara 1000 – 100000, dan tidak larut dalam n-heptan. Selain itu asphaltenes merupakan komponen yang paling rumit diantara komponen penyusun aspal yang lainnya karena ikatan/hubungan antar atomnya sangat kuat. Asphaltenes juga sangat berpengaruh dalam menentukan sifat reologi bitumen, dimana semakin tinggi asphaltenes, maka bitumen akan semakin keras dan semakin kental, sehingga titik lembeknya akan semakin tinggi, dan menyebabkan harga penetrasinya semakin rendah.
Dengan rumus kimia C6H6O6, Maltene terdapat tiga komponen penyusun yaitu saturate, aromatis, dan resin. Dimana masing-masing komponen memiliki struktur dan komposisi kimia yang berbeda, dan sangat menentukan sifat rheologi
1. Resin.
Resin merupakan senyawa yang berwarna coklat tua, dan berbentuk padat atau semi padat dan sangat polar, dimana tersusun oleh atom C dan H, dan sedikit atom O, S, dan N, untuk perbandingan H/C yaitu 1.3 – 1.4, memiliki berat molekul antara 500 – 50000, serta larut dalam n-heptan. 2. Aromatis.
Senyawa ini berwarna coklat tua, berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan di dominasi oleh cincin tidak jenuh, dengan berat molekul antara 300 – 2000, terdiri dari senyawa naften aromatis, komposisi 40-65% dari total bitumen.
3. Saturate.
Senyawa ini berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan memiliki berat molekul hampir sama dengan aromatis, serta tersusun dari campuran hidrokarbon lurus, bercabang, alkil naften, dan aromatis, komposisinya 5- 20% dari total bitumen. Maltene terdiri atas gugusan aromat, naphtene dan alkan yang berat molekul yang lebih rendah antara 370 hingga 710. (Al-Mukarrom, 2014).
2.2.1.2. Sifat Aspal
Sifat aspal ini dapat dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu sifat kimia dan fisik dari aspal itu sendiri.
a. Sifat Kimia Aspal 1. Viskoelastis
Aspal adalah suatu material yang bersifat viskoelastis dimana sifatnya akan berubah tergantung pada temperatur atau waktu pembebanan. Sifat viskoelastis aspal penting diketahui untuk menentukan pada temperature berapa pencampuran aspal dengan agregat harus dilakukan agar didapatkan campuran yang homogen dimana semua permukaan agregat dapat terselimuti oleh film aspal secara merata dan aspalnya mampu masuk ke dalam pori-pori agregat sehingga membentuk ikatan kohesi yang kuat.
Selain itu, pengetahuan tentang sifat viskoelastis aspal juga berguna untuk mengetahui pada temperatur berapa pemadatan dapat dilakukan dan kapan harus dihentikan. Bila pemadatan dilakukan pada temperatur dimana kondisi aspal masih sangat viskos, maka pada saat pemadatan akan terjadi pergeseran commit to user
campuran beraspal karena campuran tersebut belum cukup kaku untuk memikul beban dari alat pemadat. Sebaliknya, bila pemadatan dilakukan pada temperatur yang sangat rendah dimana campuran sudah bersifat kurang elastis (cukup kaku) maka pemadatan yang diberikan tidak lagi akan menaikan kepadatan campuran tetapi justru akan merusak atau mungkin menghancurkan campuran tersebut. Hal ini disebabkan karena pada campuran beraspal yang sudah cukup kaku, agregat pembentuknya sudah terikat kuat oleh aspal dan aspalnya tidak lagi berfungsi sebagai pelumas untuk relokasi agregat, sehingga energi pemadatan yang diberikan sudah tidak mampu lagi memaksa partikel agregat untuk bergerak mendekat satu dengan yang lainnya tetapi energi ini justru akan menghancurkan ikatan antara agregat dengan aspal yang sudah terbentuk sebelumnya (Brennen, 1999 dalam Al-Mukarrom, 2014).
2. Penuaan
Penuaan aspal adalah suatu parameter yang baik untuk mengetahui durabilitas campuran beraspal. Penuaan ini disebabkan oleh dua faktor utama, yaitu: penguapan fraksi minyak yang terkandung dalam aspal dan oksidasi penuaan jangka pendek, dan oksidasi yang progresif atau penuaan jangka panjang. Penuaan aspal akan terjadi dengan cepat pada temperatur tinggi. Penuaan aspal yang paling tinggi terjadi selama proses pembuatan campuran beraspal di unit pencampuran aspal (AMP), selama pengangkutan dan penghamparannya di lapangan. Oleh sebab itu, lamanya waktu pencampuran aspal dengan agregat di unit pencampura aspal tidak boleh terlalu lama. Campuran beraspal yang diangkut ke lapangan harus ditutup dengan terpal untuk menghambat laju oksidasi pada aspal (Yaw, 1985 dalam Al-Mukarrom, 2014).
b. Sifat Fisika Aspal
1. Berwarna hitam kecoklatan; 2. Mempunyai daya lekat yang baik;
3. Bersifat thermoplastis, akan menjadi keras atau lebih kental jika temperatur rendah dan akan lunak atau lebih cair jika temperatur tinggi.
2.3. Daspal (Damar Aspal)
Penelitian mengenai damar aspal terinspirasi dari jabung yang digunakan pengrajin perak dari Kota Gede, Yogyakarta. Secara visual, jabung tersebut memiliki kemiripan dengan aspal karena berwarna hitam, memiliki tekstur yang keras dan dan bersifat termoplasitk yang bisa berubah bentuk apabila dipanaskan dan keras dalam kondisi dingin seperti terlihat pada Gambar 2.3. Jabung ini berfungsi sebagai bantalan untuk membentuk kerajinan perak yang tahan terhadap hantaman benda keras.
Gambar 2.3 Jabung
Sumber : Dokumentasi Pribadi
Sama seperti jabung, Daspal (Damar Aspal) terbuat dari campuran dari tiga komponen antara lain damar, serbuk batu bata dan minyak goreng curah. Daspal sendiri termasuk pada bioasphalt karena memiliki kemiripan dengan aspal dan bahan materialnya terdiri dari bahan alam yang dapat diperbaharui.
Berdasarkan tinjauan dari gugus fungsi senyawanya dengan menggunakan pengujian FTIR, daspal memiliki gugus fungsi asphalten, resin, cyclics dan
saturates seperti pada aspal dan asbuton pada umumnya seperti terdapat pada Tabel
2.4.
Tabel 2.4 Rekapitulasi Perbandingan Gugus Fungsi Daspal Dibandingkan Dengan Aspal
Penetrasi 60 dan Asbuton dari Hasil Pengujian FTIR
No. Gugus Fungsi Daspal Aspal Pen 60 Asbuton
1 Asphaltenes Ada Ada Ada
2 Saturatens Ada Ada Ada
3 Cyclic Ada Ada Ada
4 Resin Ada Ada Ada
5 Metal Ada Ada Ada
Sumber : Fachri, 2015
Proses pembuatan daspal dengan proses pemasakan (penggorengan) terhadap tiga komponen pencampurannya yaitu damar, serbuk batu bata dan minyak goreng.
2.3.1. Damar
Pohon damar (Agathis dammara (Lamb.) Rich.) adalah sejenis pohon anggota tumbuhan runjung (Gymnospermae) yang merupakan tumbuhan asli Indonesia. Damar menyebar di Maluku, Sulawesi, hingga ke Filipina (Palawan dan Samar). Nama damar sendiri diambil karena pohon ini memproduksi kopla (getah) atau yang biasa kita sebut dengan “damar”. Di Jawa, tumbuhan ini dibudidayakan untuk diambil getah atau hars-nya. Getah damar ini diolah untuk dijadikan kopal (hasil olahan getah atau resin yang disadap dari batang damar). Getah akan mengalir keluar dan membeku setelah kena udara beberapa waktu lamanya. Kegunaan getah damar antara lain sebagai bahan korek api, plastik, plester, vernis, lak, tinta cetak dan pelapis tekstil (wikipedia, 2015).
Gambar 2.4 Pohon damar
Sumber : Wikipedia “Pohon Damar”
Menurut Yuli dalam laman manfaat.co.id (2015), damar mengandung berbagai senyawa unsur kimiawi yang memiliki peran penting dalam fungsinya. Jenis senyawa yang ditemukan dalam damar adalah seperti kandungan asam resinat, alkohol kompleks, balsam dan resen. Semua kandungan kimiawi ini akan keluar selama proses pengolahan. Damar memiliki bentuk yang keras, bening seperti plastik, mudah meleleh dan lengket. Selain itu damar juga mudah mengalami penguapan, tidak mengandung asam lemak, dan banyak mengandung zat karbon
atau zat buangan. Damar dalam industri sering dikelompokkan sesuai jenisnya seperti lateks, resin, oleoresin, gumresin dan balsem.
Damar atau resin yang didapatkan dari pohon damar memang memiliki manfaat yang sangat besar untuk industri. Resin atau damar banyak digunakan sebagai bahan industri termasuk zat pewarna dan berbagai jenis obat-obatan. Berikut ini adalah beberapa keuntungan dalam pengelolaan bahan baku damar atau resin. a. Pada dasarnya resin adalah bahan yang sangat aman untuk lingkungan. Zat
buangan dari hasil pengolahan resin tidak berdampak pada lingkungan dan mudah dikendalikan.
b. Biaya industri untuk pengolahan damar atau resin termasuk dalam biaya yang rendah sehingga bisa mendukung perkembangan industri.
c. Sifat kimia dan mekanik yang ditemukan pada bahan damar juga sangat menguntungkan untuk lingkungan sehingga bisa dikembangkan.
d. Resin atau damar masih bisa dikembangkan menjadi berbagai jenis obat-obatan yang bermanfaat untuk manusia.
Komposisi aspal terdiri dari asphaltenes yang merupakan material berwarna hitam atau coklat tua dan maltenes yang merupakan cairan kental yang terdiri dari resin dan oils (Sukirman, 1995). Oleh karena itu, kami menduga resin getah damar berperan penting dalam pembuatan daspal dengan campuran.
Fungsi getah damar adalah sebagai bahan pengikat dari daspal itu sendiri. Banyak sedikitnya getah damar sangat berpengaruh pada campuran. Getah damar yang digunakan merupakan getah damar yang sudah dalam kemasan dalam bentuk bubuk (Baihaqi, 2015).
2.3.2. Serbuk Batu Bata
Batu bata merah adalah bahan bangunan sejenis batako yang terbuat dari tanah liat dan dibakar pada suhu > 700oC. Bata merah merupakan salah satu jenis bahan dasar pembangunan rumah yang sudah sangat umum digunakan di Indonesia. Tanah yang digunakan pun bukanlah sembarang tanah, tapi tanah yang agak liat sehingga bisa menyatu saat proses pencetakan. Karena itulah, rumah yang dindingnya dibangun dari material bata merah akan terasa lebih nyaman. Selain lebih kuat dan kokoh serta tahan lama, sehingga jarang sekali terjadi keretakan dinding yang dibangun dari material bata merah. Selain itu Material ini sangat tahan commit to user
terhadap panas sehingga dapat menjadi perlindungan tersendiri bagi bangunan dari bahaya api.
Tanah liat merupakan bahan utama pembuatan batu merah ini jika dicampur dengan air akan menjadi suatu adonan yang plastis, dengan tingkat plastisitas yang tergantung dari jenis tanah liatnya. Tumbukan batu bata merah adalah bubuk batu bata merah yang dihasilkan dengan cara menumbuk batu bata samapi tingkat kehalusan tertentu. Tumbukan batu bata sebagai salah satu bentuk posolan mengandung unsur silika yang dapat mengurangi pembebasan kapur dengan membentuk zat perekat bila ditambahkan pada reaksi antara semen dan air.
Posolan adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika dan alumina, dimana bahan posolan itu sendiri tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu biasa, membenuk senyawa yang memiliki sifat-sifat seperti semen (kalsium silikat dan kalsium aluminat hidrat). (Iwan Wikana, 2012).
Penggunaan bata merah merah pada penelitian ini bertujuan untuk menambah kemampuan menerima panas dari luar baik secara langsung maupun tidak langsung. Bata merah ini juga berperan sebagai katalisator yang berpengaruh pada saat pengikatan kotoran yang ada ketika proses membuat daspal.
2.3.3. Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia sebagai alat pengolahan bahan-bahan makanan. Minyak berfungsi sebagai media penggorengan sangat penting dan kebutuhannya semakin meningkat. Minyak dapat bersumber dari tanaman, misalnya minyak zaitun, minyak jagung, minyak kelapa, dan minyak biji bunga matahari. Minyak juga dapat bersumber dari hewan, misalnya ikan sarden, ikan paus, lard (minyak dari babi) , tallow (minyak dari sapi).
Selama proses pengolahan minyak yaitu penggorengan minyak goreng mengalami berbagai reaksi kimia diantaranya reaksi hidrolisis, oksidasi, isomerasi dan polimerasi. Reaksi kimia yang terjadi pada asam lemak contohnya pemanasan minyak
pada suhu diatas 200oC dapat menyebabkan terbentuknya polimer, molekul tak jenuh
membentuk ikatan cincin. (Ketaren,2008 dalam Afifa Ayu,dkk).
Minyak goreng curah (sawit) mengandung kadar asam lemak tidak jenuh dan jenuh yang ikatan molekulnya mudah dipisahkan dari alkali. Ditinjau dari aspek ekonomi harganya lebih murah, selain itu komponen yang terkandung di dalam minyak sawit lebih banyak dan beragam. Dari aspek kesehatan yaitu kandungan kolestrolnya rendah.
Minyak goreng kualitas rendah yang dimaksud dalam penelitian ini adalah minyak goreng curah yang tidak bermerek, tanpa sertifikasi halal dan BPOM, tanggal kedaluwarsa, dan berbagai informasi penting lainnya. Minyak goreng curah banyak diminati karena harganya yang lebih murah dan banyak dijumpai di pasar tradisional
Berdasarkan informasi dari narasumber yang dikutip dari Baihaqi (2015) minyak goreng inilah yang berfungsi sebagai pengontrol tingkat elastisitas dapal yang dihasilkan. Banyak sedikitnya akan berpengaruh pada tingkat pengerasan dari daspal itu sendiri. Selain itu fungsi minyak juga sebagai bahan pengencer pada saat proses pemasakan
2.4 Polimer
Polimer disebut sebagai makromolekul, yaitu molekul besar yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar pembuat polimer akibatnya molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli mempunyai harga rata-rata massa mendekati 300.000. Polimer yang umum digunakan untuk modifikasi aspal dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu plastomer and elastomer. Ethene-Vinyl-Acetate (EVA) dan
Polyethylene (PE) adalah contoh bahan tambah polimer jenis plastomer, sedangkan Styrene-Butadien-Styrene (SBS), Styrene-Butadien-Rubbers (SBR), dan karet alam
adalah contoh polimer jenis elastomer. Pada prinsipnya plastomer digunakan untuk memodifikasi aspal agar menjadi lebih kaku sedangkan elastomer digunakan, selain agar aspal menjadi lebih kaku, juga agar aspal menjadi elastis. Karena itu penggunaan plastomer dan elastomer sama-sama dapat dimaksudkan agar aspal memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap deformasi atau rutting, namun khusus untuk elastomer juga dapat meningkatkan kelenturan sehingga aspal lebih tahan terhadap retak pada temperatur rendah. (Hermadi dan Ronny,2015) commit to user
Elastomer mengacu kepada materi yang tersusun atas molekul berukuran panjang, atau polimer, yang mampu kembali ke bentuk yang semula setelah ditarik dan direntangkan ke ukuran yang relatif panjang dibandingkan dengan ukuran awalnya. Oleh karena itu, elastomer juga merupakan singkatan dari "elastic
polymer" (polimer elastis). Pada kondisi normal, molekul materi elastomer
membentuk semacam pilinan. Kemudian jika direntangkan, lilitan molekul terbentang, menjadi lurus, dan memanjang kearah gaya diberikan. Ketika elastomer dilepaskan, secara spontan, molekul akan kembali ke bentuk asalnya, yaitu untaian molekul yang terpilin dan terlilit. (Gent AN, 2014, dikutip dari Wikipedia “Elastomer”).
Gambar 2.5 Ilustrasi Elastomer
Sumber : Wikipedia “Elastomer”
Di Amerika Serikat nama Vinyl Acetate – Ethylene copolimer (VAE) telah lama digunakan. Lateks yang sama, Ethylene Vinyl Acetate (EVA) juga digunakan di Jepang dan tempat lainnya. Polyvinylidene Chloride (PVDC) telah lebih dahulu digunakan di Amerika dan Jepang, terutama digunakan sebagai bahan tambah mortar dan campuran beton. (Achmad dan Sutjahjo,2011). Di Indonesia sendiri, penggunaan polimer sebagai bahan tambah dalam perkerasan sudah dimulai sejak tahun 90-an, salah satunya oleh Pusat Penelitian Jalan dan Jembatan (PUSJATAN) yang meneliti aspal yang dicampur dengan bahan berupa karet serta telah diaplikasikan di lapangan dan dikenal dengan sebutan aspal karet (asret).
2.4.1. Lateks
Lateks adalah suatu istilah yang dipakai untuk menyebut getah yang dikeluarkan oleh pohon karet. Lateks terdapat pada bagian kulit, daun dan integument biji karet. Lateks merupakan suatu larutan koloid dengan partikel karet dan bukan karet yang tersuspensi di dalam suatu media yang banyak mengandung bermacam-macam zat. Warna lateks adalah putih susu sampai kuning. Lateks dihasilkan oleh banyak tumbuhan anggota bangsa Malpighiales (misalnya suku
Apocynaceae dan Euphorbiaceae). Lateks atau getah karet buatan merupakan salah
satu polimer organik yang memperlihatkan resiliensi (daya pegas) atau kemampuan meregang dan kembali ke keadaan semula dengan cepat. Bahan ini terdispersi dengan stabil dalam suatu surfaktan yang mengandung air, berwarna putih seperti susu. Pada saat mengering patikelnya bersatu membentuk lapisan film yang berlanjut. (Achmad dan Sutjahjo,2011).
Lateks dari karet banyak digunakan dalam berbagai industri. Barang yang dapat dibuat dari lateks antara lain aneka ban kendaraan, sepatu karet, pipa karet, kabel, isolator dan bahan-bahan pembungkus logam. Selain itu, lateks juga dapat diolah dalam bentuk karet sheet, crepe, lateks pekat dan karet remah (Crumb
rubber).
2.4.1.1. Sifat-sifat dan Komposisi Lateks
Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga tidak berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tampak nyata pada sifat karet yang lembut,fleksibel dan elastik.
Karet alam melunak pada suhu 130oC dan mengurai pada suhu kira-kira 200oC. Sifat kimianya tidak baik terhadap ketahanan minyak dan ketahanan pelarut. Zat tersebut hampir tidak tahan terhadap pelarut hidrokarbon, ester, asam asetat. Karet yang kenyal agak mudah di didegradasi oleh sinar UV dan ozon. (Kartowardoyo, 1980).
Kadar Karet Kering (KKK) lateks merupakan parameter terukur yang menunjukan prosentase jumlah partikel karet yang telah dikeringkan dalam lateks tersebut. Selain itu KKK lateks juga dapat menunjukan tingkat kekentalan lateks, karena semakin tinggi KKK maka lateks akan semakin pekat dan sebaliknya semakin rendah KKK maka lateks semakin encer. Pemekatan lateks kebun menjadi commit to user
lateks pekat terutama dilakukan karena alasan ekonomi, yaitu kadar karet kering lateks kebun yang relatif rendah (kurang dari 30%), menyebabkan biaya pengangkutan dan penyimpanan per satuan berat karet menjadi tinggi. Pengurangan sebagian bahan bukan karet selama proses pemekatan, juga menyebabkan lateks pekat mutunya lebih baik daripada lateks kebun asalnya. Kadar Karet Kering lateks pekat menurut SNI 06-3139-1992 adalah minimum 60%. (Kartikasarie, 2003).
Hasil analisis terhadap sampel lateks pekat dapat dilihat pada Tabel 2.5. Tabel 2.5 Kandungan Dalam Lateks Pekat
Parameter Uji Lateks Pekat Sentrifugasi
Kadar Karet Kering (%) 61
Kadar Jumlah Padatan (%) 62
Kadar Amonia (%) 0,72
Bilangan Asam Lemak Eteris 0,111
Bilangan KOH 0,445
Waktu Kemantapan Mekanik (Detik) 360
Sumber : Kartikasarie, 2003
2.4.1.2. Penggunaan Polimer Lateks dalam Perkeransan Lentur
Aspal yang dimodifikasi adalah aspal minyak standar, yang dibuat dari residu destilasi minyak bumi, yang dimodifikasi, baik dengan bahan tambah tertentu atau dengan melakukan proses tambahan tertentu agar memiliki sifat yang lebih baik sesuai dengan yang dibutuhkan. Contoh aspal modifikasi dengan menambahkan bahan tertentu pada aspal standar adalah aspal dengan bahan tambah polimer lateks atau karet alam.
Suatau jalan eksperimen yang diikat dengan capuran bitumen karet terdapat di Belanda pada tahun 1929. Penggunaan pertama kali dari bahan perekat ini di Amerika Serikat dibuat konvensional, karet yang terbagi berjumlah 5 – 7,5% dari berat bitumen yang dimasukan. Sebagai tambahan, perekat bitumen dimodifikasi dengan karet dipakai untuk lapis kedap. (Olgesby & Hicks, 1996).
Modifikasi aspal dengan polimer lateks yang berjenis elastomer umumnya tidak dibatasi oleh batasan ketahanan terhadap retak karena elastomer sekaligus meningkatkan ketahanan aspal terhadap deformasi dan juga terhadap retak. Yang menjadi batasan jumlah penggunaan elastomer pada modifikasi aspal lebih banyak karena kemudahan penangannnya dan harga. Aspal dengan kandungan elastomer tinggi memang memiliki kualitas yang baik namun akan lebih mahal dan juga commit to user
memerlukan temperatur tinggi pada saat proses pencampuran dan pemadatannya. (Hermadi & Roni, 2015)
Masalah yang dihadapi dalam pembuatan aspal karet dengan bahan aditif berupa lateks pekat adalah adanya buih dan pelepasan gas amoniak. Berdasarkan pengalaman operator di lapangan, kondisi ini bisa membahayakan bagi pekerja.
Sesuai dengan Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan 2010, aspal yang dimodifikasi dengan menggunakan elastomer lateks harus memenuhi ketentuan-ketentuan seperti terdapat dalam Tabel 2.6. Jangka waktu penyimpanan untuk aspal modifikasi dengan bahan dasar lateks tidak boleh melebihi tiga hari.
Tabel 2.6 Ketentuan-ketentuan Aspal Keras dengan Modofikasi
Sumber : Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan 2010
A B C Asbuton Yang Diproses Elastomer Alam (Latex) Elastomer Sintetis 1 Penetrasi pada 25o
C (0,1 mm) SNI 06-2456-1991 60-70 min. 50 50 - 70 min. 40 2 Viskositas 135oC AASHTO T201-03 ≥ 300 385 - 2000 ≤ 2000 (4) ≤ 3000 (4)
3 Titik Lembek (oC) SNI 06-2434-1991 ≥ 48 ≥ 53 - ≥ 54
4 Indeks Penetrasi 2) - ≥ -1,0 ≥ -0,5 ≥ 0,0 ≥ -0,4 5 Daktilitas pada 25oC (cm) SNI 06-2432-1991 ≥ 100 ≥ 100 ≥ 100 ≥ 100
6 Titik Nyala (oC) SNI 06-2433-1991 ≥ 232 ≥ 232 ≥ 232 ≥ 232
7 Kelarutan dalam
Trichloethyene (%) AASHTO T44-03 ≥ 99 ≥ 90
(1) ≥
99 ≥ 99
8 Berat Jenis SNI 06-2441-1991 ≥ 1,0 ≥ 1,0 ≥ 1,0 ≥ 1,0
9 Stabilitas Penyimpanan (oC) ASTM D 5976 part 6.1 - ≤ 2,2 ≤ 2,2 ≤ 2,2
10 Berat yang Hilang (%) SNI 06-2441-1991 ≤ 0,8 ≤ 0,8 ≤ 0,8 ≤ 0,8
11 Penetrasi pada 25oC SNI 06-2456-1991 ≥ 54 ≥ 54 ≥ 54 ≥ 54
12 Indeks Penetrasi 2) - ≥ -1,0 ≥ -0,5 ≥ 0,0 ≥ -0,4 13 Keelasitisan setelah
Pengembalian (%) AASHTO T 301-98 - - ≥ 45 ≥ 60 14 Daktilitas pada 25oC SNI 06-2432-1991 ≥ 100 ≥ 50 ≥ 50
-15 Partikel yang lebih halus dari
150 micron (%) Min. 95
(1) -
-Tipe II Aspal yang Dimodifikasi No. Jenis Pengujian Metoda Pengujian Tipe I Aspal
Pen 60/70
Pengujian Residu hasil TFOT (SNI 06-2440-1991) atau RTFOT (SNI 03-6835-2002)
2.5 Software BANDS 2.0
Gambar 2.6 Tampilan Awal BANDS 2.0
Sumber : BANDS 2.0
Software BANDS 2.0 (Bitumen and Asphalt Nomographs Developed by Shell) adalah perangkat lunak yang digunakan untuk memprediski nilai kekakuan
(stiffness) dari bitumen berdasarkan simulasi menggunakan Van der Poel nomograph. Perhitungan prediksi kekakuan (stiffness) bitumen dengan menggunakan beberapa parameter seperti :
1. Waktu pembebanan (Time of Loading)
Waktu pembenanan adalah waktu pembebana yang diterima oleh perkerasan jalan akibat beban kendaraan.
Waktu pembebanan dapat dihitung dengan menggunakan perhitungan secara empiris yaitu :
Loading Time (sec) = 1
𝑇𝑟𝑎𝑓𝑓𝑖𝑐 𝑆𝑝𝑒𝑒𝑑 (𝑘𝑚/ℎ𝑟)
...
(Rumus 2.5)2. Suhu bitumen (Bitumen Temperature)
Temperatur memiliki efek yang dominan pada kekakuan campuran beraspal.pengujian biasanya dilakukan pada suhu antara 20oC hingga 50oC. Temperatur standar yang biasa digunakan untuk pengujian kekakuan yaitu pada suhu 25oC.
3. Titik lembek bitumen (Softening Point)
Titik lembek bitumen didapat dari hasil pengujian titik lembek di laboratorium berdasarkan SNI 06-2434-1991 (Metode Pengujian Titik
Lembek Aspal Dan Ter)
4. Nilai penetrasi dan suhu penetrasi (Penetration Value and Penetration
Temperature).
Nilai Penetrasi bitumen didapat dari hasil pengujian Penetrasi di laboratorium berdasarkan SNI 06-2456-1991 (Metode Pengujian Penetrasi Bahan-Bahan Bitumen).
Hasil dari input beberapa parameter tersebut berupa nilai kekakuan bitumen dan nilai Indeks Penetrasi Bitumen.
1. Indeks Penetrasi aspal / Penetration Index (PI)
Kepekaan terhadap suhu adalah sensitifitas perubahan sifat viskoelastisitas aspal akibat perubahan suhu dimana sifat ini dinyatakan dalam Indeks Penetrasi aspal (PI). Nilai penetrasi dapat dinyatakan bersama dengan nilai titik lembek maka nilai PI akan semakin tinggi pada nilai penetrasi yang sama. Dengan tingginya nilai PI dapat memperkecil resiko deformasi. (Sinaga,2012)
Persamaan PI dengan Nilai Penetrasi dan titik lembek adalah sebagai berikut
𝑃𝐼 = 20 (1 − 25𝐴)
(1 + 50𝐴) . . . … . . . (Rumus 2.8) Nilai A diperoleh dari hasil pengukuran penetrasi pada dua jenis suhu pengujian, T1 dan T2 atau bisa juga menggunakan nilai titik lembek dengan persamaan berikut ini :
𝐴 = log(𝑝𝑒𝑛 𝑇1) − log(𝑝𝑒𝑛 𝑇2)
𝑇1 − 𝑇2 . . . (Rumus 2.9a)
𝐴 = log(𝑝𝑒𝑛 25ᵒ𝐶) − 𝑙𝑜𝑔800
25 − 𝑆𝑜𝑓𝑡𝑒𝑛𝑖𝑛𝑔 𝑃𝑜𝑖𝑛𝑡 . . . … . . (Rumus 2.9b)
2. Kekakuan bitumen / stiffness bitumen (Sbit)
Van der Poel (1954) memberi istilah Stiffness (Sb) sebagai perbandingan antara tegangan-regangan pada aspal, yang merupakan fungsi dari lamanya pembebanan (frekuensi) yang diterapkan, perbedaan temperatur dengan T800 dan Penetration Index. T800 adalah temperature pada saat penetrasi mencapai 800. (Mukhlis,2010)
Nilai kekakuan aspal (Bitumen Stiffness) dapat diperkirakan dengan bantuan nomograf yang dikembangkan oleh Van der Poel (Lampiran 1.10). Selain dengan menggunakan nomogram yang dikembangkan oleh Van der Poel, kekakuan bitumen dapat juga dicari dengan menggunakan persamaan berikut yang diturunkan oleh ULLIDTZ.
Sb = 1.157 x 10-7x t-0,368 x 2.718-Pir x (SPr-T)5 ...(Rumus 2.10) dimana :
Sb = stiffness bitumen (MPa) t = waktu pembebanan, detik PI = Penetration Index
SPr = Temperatur titik lembek oC T = Temperatur aspal oC
