BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Aspal
Aspal adalah material yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama dengan agregat,aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. (Sukirman,S., 2003).
Menurut Bambang Irianto (1988) dan Silvia Sukirman (1999), aspal beton adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran antara batuan (agregat kasar dan agregat halus) dengan bahan ikat aspal yang mempunyai persyaratan tertentu, dimana kedua material sebelum dicampur secara homogen, harus dipanaskan terlebih dahulu. Karena dicampur dalam keadaan panas, maka sering disebut sebagai hot mix. Semua pekerjaan pencampuran hot mix dilakukan di pabrik pencampur yang disebut sebagai Asphalt Mixing Plant (AMP).
2.1.1 Fungsi aspal antara lain:
a. Untuk mengikat batuan agar tidak lepas dari permukaan jalan akibat lalu lintas (water proofing, protect terhadap erosi)
b. Sebagai bahan pelapis dan perekat agregat.
c. Lapis resap pengikat (prime coat) adalah lapisan tipis aspal cair yang diletakan di atas lapis pondasi sebelum lapis berikutnya.
d. Lapis pengikat (tack coat) adalah lapis aspal cair yang diletakan di atas jalan yang telah beraspal sebelum lapis berikutnya dihampar, berfungsi pengikat di antara keduanya.
e. Sebagai pengisi ruang yang kosong antara agregat kasar, agregat halus, dan filler.
Sifat-Sifat Aspal Aspal yang digunakan pada konstruksi perkerasan jalan berfungsi sebagai berikut :
1. Bahan Pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dengan 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 harus mempunyai daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis yang baik.
Secara lengkap sifat-sifat aspal adalah sebagai berikut : a. Daya Tahan (Durabiliy)
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 pelaksanaannya dan lain sebagainya. Meskipun demikian sifat ini dapat diperkirakan dari pemeriksaan Thim Film nya akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan. Sifat ini merupakan sifat dari campuran aspal, jadi tergantung dari sifat agregat campuran dengan aspal, faktor pelaksanaannya dan lain sebagainya. Meskipun demikian sifat ini dapat diperkirakan dari pemeriksaan Thim Film Oven Test (TFOT).
b. Adhesi dan Kohesi
Adhesi adalah kemampuan aspal untuk mengikat agregat sehingga dihasilkan ikatan yang baik antara aspal dan agregat. Kohesi adalah
kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi pengikatan.
c. Kepekaan Terhadap Temperatur.
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 temperatur dari setiap produksi aspal berbeda-beda tergantung dari aspalnya walaupun aspal tersebut mempunyai jenis aspal yang sama.
d. 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 proses pelaksanaan, terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas (viskositas bertambah tinggi). Peristiwa pelapuhan terus berlangsung setelah masa pelaksanaan selesai. Jadi selang masa pelayanan, aspal mengalami oksidasi dan polimerasi yang besarnya dipengaruhi juga oleh ketebalan aspal yang menyelimuti agregat. Semakin tipis lapisan aspal, semakin tinggi tingkat kerapuhan yang terjadi. (sumber: perkerasan lentur jalan raya silvia sukirman 1999).
2.1.2 Jenis-Jenis Aspal
Aspal yang digunakan untuk bahan perkerasan jalan terdiri dari aspal alam dan aspal buatan.
1. Aspal alam
a. Aspal alam dapat dibedakan atas :
• Aspal gunung (Rock Asphalt) contoh : aspal dari pulau Buton. • Aspal danau (Lake Asphalt) contoh : aspal dari Bermudus Trinidat5 b. Berdasarkan kemurniannya sebagai berikut :
• Murni dan hampir murni (Bermuda Lake Asphalt)
• Tercampur dengan mineral di Pylau Buton, Aspal gunung (Rock Asphalt) contoh : aspal dari pulau Buton, Trinidat, Prancis dan Swiss
2. Aspal buatan
Jenis ter dibuat dari proses pengolahan minyak bumi. Jadi bahan baku yang dibuat untuk aspal pada umumnya adalah minyak bumi yang banyak mengandung aspal.
Ter merupakan hasil penyulingan batu bara tidak umum digunakan untuk perkerasan jalan karena lebih cepat mengeras, peka terhadap temperature dan beracun.
Aspal minyak bumi dengan bahan dasar dapat dibedakan atas :
a. Aspal Cair
Aspal cair adalah campuran antara aspal semen dengan bahan pencair dari hasil penyulingan dengan minyak bumi, dengan demikian cut back aspal berbentuk cair dalam temperatur ruang
b. Aspal Emulsi
Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya aspal emulsi.
c. Aspal Keras
Aspal keras/panas (Asphalt Cement, Ac) adalah aspal yang digunakan dalam keadaan cair dan panas, aspal ini berbentuk padat pada keadaan penyimpanan temperatur ruang (25oC – 30oC). Aspal semen terdiri dari beberapa jenis tergantung dari proses pembuatannya dan jenis minyak bumi asalnya. Pengelompokan aspal semen dapat dilakukan berdasarkan nilai penetrasi (tingkat kekerasan pada temperatur 25oC ataupun berdasarkan nilai Visiositasnya. Aspal semen dengan penetrasi rendah digunakan di daerah bercuaca panas (lalu lintas dengan volume tinggi) sedangkan aspal semen dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca dengan lalu lintas ber volume rendah.
Tabel 2.1 Penetrasi aspal untuk berbagai kondisi aspal
Perkerasan Iklim
Panas Kering Panas lembab sedang Dingin LAPANGAN TERBANG RUNWAY 60-70 85-100 85-100 120-150 TAXIWAY 60-70 60-70 85-100 85-100 APRON 60-70 60-70 60-70 85-100 JALAN RAYA BERAT 60-70 60-70 85-100 85-100 RINGAN 85-100 85-100 85-100 85-100
Di Indonesia pada umumnya dipergunakan aspal semen dengan penetrasi (60/70 dan 80/100) karena di Indonesia yang beriklim tropis, kelembaban, curah hujan yang tinggi, serta kepadatan lalu lintas yang tinggi.
Tabel 2.2 Spesifikasi Aspal Pen. 60/70
No Jenis Pengujian Metode Pengujian spesifik satuan min max
1 penetrasi 25oC 100gr 5detik SNI 06-2456-1991 60 79 0.1MM
2 Titik Lembek SNI 06-2434-1991 48 58 oC
3 Daktilitas SNI 06-2432-1991 100 - Cm
4 Kelarutan dalam C2HCL3 ASTM D 2042 99 - %
5 Titik Nyala SNI 06-2433-1991 200 - drajat
C
6 Berat Jenis SNI 06-2441-1991 1.0 - gr/ml
7 Kehilangan Berat (Thin Film
Oven Test) SNI 06-2440-1991 - 0,8 %
8 Penetrasi setelah kehilangan
berat SNI 06-2456-1991 54 - % asli
9 Daktilitas setelah kehilangan berat
10 Titik lembek setelah kehilangan
berat SNI 06-2434-1991 - -
o C
11 Suhu Pencampuran ASTM D 88 - - oC
12 Suhu pemadatan ASTM D 88 - - oC
13 Kadar Air SNI 06-2490-1991 0 0 oC
2.1.3 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 aromatic 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. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 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.
2.2 Agregat
Agregat adalah suatu bahan yang terdiri dari mineral padat dan kaku yang digunakan sebagai bahan campuran agregat aspal yang berupa berbagai jenis butiran-butiran atau pecahan yang termasuk didalamnya antara lain; pasir, kerikil, batu pecah atau kombinasi material lain yang digunakan dalam campuran aspal buatan. Proporsi agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi ( filler ) didasarkan kepada spesifikasi dan gradasi yang tersedia. Jumlah agregat didalam campuran aspal biasanya 90 sampai 95 persen dari berat, atau 75 sampai 85 persen dari volume.
Agregat dapat diperoleh secara alami atau buatan. Agregat yang terjadi secara alami adalah pasir, kerikil dan batu. Kebanyakan agregat memerlukan beberapa proses seperti dipecah, dicuci sebelum agregat tersebut bisa digunakan dalam campuran aspal. Jenis pengujian dan persyaratan untuk agregat dan filler,
Agregat dikelompokkan menjadi 3 (tiga), yaitu :
2.2.1 Agregat kasar
Agregat kasar yaitu batuan yang tertahan saringan no.8 ( 2,36 mm ), Fungsi agregat kasar adalah untuk mengembangkan volume mortar, dengan demikian membuat campuran lebih ekonomis dan meningkatkan ketahanan terhadap kelelahan.
2.2.2 Agregat halus
Agregat halus dapat berupa pasir, batu pecah atau kombinasi dari keduanya. Agregat halus adalah material yang pada prinsipnya lewat saringan no.8 ( 2.36 mm ). Fungsi utama agregat halus adalah mendukung stabilitas dan mengurangi deformasi permanen dari campuran melalui ikatan ( interlocking ) dan gesekan antar partikel. Berkenaan dengan hal ini, sifat-sifat khas yang diperlukan dari agregat adalah sudut permukaan, kekasaran permukaan, bersih dan bukan bahan organik.
2.2.3 Bahan pengisi ( filler )
Filler adalah material yang lolos saringan no.200 ( 0,075 mm ) dan termasuk kapur hidrat, abu terbang, Portland semen dan abu batu. Filler dapat berfungsi untuk mengurangi kepekaan terhadap temperatur serta mengurangi jumlah rongga udara dalam campuran.
Tabel 2.3 Persyaratan untuk agregat dan filler
No Pengujian Metode syarat
Agregat kasar
1 Penyerapan air SNI 03-1969-1990 ≤ 3 %
2 Berat jenis bulk SNI 03-1070-1990 ≥ 2.5 gr/cc
3 Berat jenis semu SNI 03-1969-1990
4 Berat jenis effektif SNI 03-1969-1990
5
Keausan / Los Angeles Abration
Test SNI 03-2417-1991 ≤ 40 %
6 Kepekaan agregat terhadap aspal SNI 06-2439-1991 ≥ 95% 7 Partikel pipih dan lonjong ASTM D-4791 Maks 10 % Agregat Halus
1 Penyerapan air SNI 03-1970-1990 ≤ 3 %
2 Berat jenis bulk SNI 03-1070-1990 ≥ 2.5 gr/cc
3 Berat jenis semu SNI 03-1970-1990
4 Berat jenis effektif SNI 03-1970-1990
5 Sand equivalent SNI-03-4428-1997 ≥ 50 % Filler
1 Berat jenis SNI 15-2531-991 ≥ 1 gr/cc
Sumber: DPU, Direktorat Jendral Bina Marga, 2009
2.3 Lapis Pondasi Pasir Aspal
Lapis Pondasi Pasir Aspal adalah campuran antara pasir dengan aspal keras, yang dicampur di Unit Pencampuran Aspal (UPCA/AMP), dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada temperatur tertentu. Pekerjaan ini mencakup pembuatan lapisan Campuran Panas Pasir Aspal untuk lapis pondasi atau lapis aus, yang dihampar dan dipadatkan di atas lapis pondasi atau permukaan jalan yang telah disiapkan sesuai dengan spesifikasi dan memenuhi garis, ketinggian dan potongan memanjang serta potongan melintang yang ditunjukkan dalam gambar rencana.
Semua jenis campuran dirancang menggunakan prosedur khusus yang diberikan di dalam spesifikasi khusus ini, untuk menjamin bahwa rancangan yang berkenaan dengan kadar aspal, rongga udara, stabilitas, kelenturan dan keawetan cocok guna mendukung lalu lintas rencana (DPI, Dirjen Bina Marga, 2009).
Tabel 2.4 Ketentuan Persyaratan campuran beraspal panas
Sifat-Sifat Campuran LPPA
Penyerapan Aspal (%) Max 1,7
Jumlah tumbukan per bidang 75
Rongga dalam campuran (%)
Min 3,0
Max 15,0
Rongga dalam agregat (VMA) (%) Min -
Rongga terisi Aspal (%) Min -
Stabilitas Marshall (Kg) Min 200
Pelelehan (mm) Min 2
Marshall Quotient (Kg/mm) Min -
Stabilitas Marshall sisa (%) setelah perendaman selama 24 jam, 60ºC
Min 80
Catatan :
Rongga dalam campuran dihitung berdasarkan pengujian Berat Jenis Maksimum campuran (GMM – SNI 03-6893-2002)
2.4 Suhu / Temperatur
Aspal mempunyai kepekaan terhadap perubahan suhu / temperatur, karena aspal adalah material yang termoplastis. Aspal akan menjadi keras atau lebih kental jika temperatur berkurang dan akan lunak atau cair bila temperatur bertambah. Setiap jenis aspal mempunyai kepekaan terhadap temperatur berbeda-beda, karena kepekaan tersebut dipengaruhi oleh komposisi kimiawi aspalnya, walaupun mungkin mempunyai nilai penetrasi atau viskositas yang sama pada temperatur tertentu. Pemeriksan sifat kepekaan aspal terhadap perubahan temperatur perlu dilakukan sehingga diperoleh informasi tentang rentang temperatur yang baik untuk pelaksanaan pekerjaan. Pada Tabel 6 ini memperlihatkan nilai viskositas aspal dan batasan suhu selama pencampuran, penghamparan, dan pemadatan pada proses pelaksanaan pekerjaan perkerasan jalan.
Tabel 6. Ketetentuan viskositas dan temperatur aspal untuk pencampuran dan pemadatan
No Prosedur Pelaksanaan Viskositas
aspal (PA.S)
Suhu campuran(°C)
Pen 60/70
1 Pencampuran benda uji Marshall 0,2 155 ± 1
2 Pemadatan benda uji Marshall 0,4 140 ± 1
3 Pencampuran rentang temperatur sasaran 0,2 – 0,5 145 – 155
4
Menuangkan campuran dari AMP ke dalam
truk ± 0,5 135 – 150
5 Pasokan ke alat penghamparan (paver) 0,5 – 1,0 130 – 150
6 Penggilasan awal (roda baja) 1 – 2 125 – 145
7 Penggilasan kedua (roda karet) 2 – 20 100 – 125
8 Penggilasan akhir (roda baja) < 20 > 95 Sumber : Dokumen Pelelangan Nasional Pekerjaan Jasa Pelaksanaan Konstruksi BAB VII Spesifikasi Umum 2010 Devisi 6 Perkerasan Aspal
2.5 Marshall Test
Konsep Marshall Test dikembangkan oleh Bruce Marshall, seorang insinyur perkerasan pada Mississipi State Highway. Pada tahun 1948 US Corp of Engineering meningkatkan dan menambahkan beberapa kriteria pada prosedur tesnya, terutama kriteria rancangan campuran. Sejak itu tes ini banyak diadopsi oleh berbagai organisasi dan pemerintahan di banyak negara, dengan beberapa modifikasi prosedur ataupun interpretasi terhadap hasilnya.
Dua parameter penting yang ditentukan pengujian ini adalah beban maksimum yang dapat dipikul briket sampel sebelum hancur atau Marshall Stability dan jumlah akumulasi deformasi briket sampel sebelum hancur yang disebut Marshall Flow. Dan juga turunan dari keduanya yang merupakan perbandingan antara Marshall Stablity dengan Marshall Flow disebut sebagai Marshall Quotient, yang merupakan nilai kekakuan berkembang (pseudo stiffness), yang menunjukan ketahan campuran terhadap deformasi permanen. Parameter lainnya yang penting dalam metode Marshall adalah analisis Void yang terdiri dari Density, Void In The Mix (VIM), Void in Mineral Aggregate (VMA), Void Filled with Asphalt (VFA) yang dilakukan pada kondisi standard (2 x 75) tumbukan.
