MAKALAH ILMU BAHAN BANGUNAN
“PENGGUNAAN ASPAL SEBAGAI BAHAN PERKERASAN JALAN” DOSEN
: IbuDra. Kristina Sembiring, ST,MT
KELOMPOK
:
1. ALDI AGESTO (16510044) 2. BAYU PRASETYO (16510007) 3. IKHWAN RIZALDI (16510006) 4. ZULFIKAR (16510036)
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TAMA JAGAKARSA Jl. Letjen T.B Simatupang No. 152 Tanjung Barat, Jakarta Selatan Email :
[email protected] web-sude : http//www.Jagakarsa.ac.id
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami yang berjudul “PENGGUNAAN ASPAL SEBAGAI BAHAN PERKERASAN JALAN” ini dengan baik. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah ilmu bahan bangunan. Kami berterima kasih pada Ibu Dra. Kristina Sembiring, ST,MT selaku Dosen mata kuliah ilmu bahan baguanan yang telah memberikan tugas ini kepada kami. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai informasi-informasi yang berhubungan dengan Aspal. Pada makalah ini kami banyak mengambil dari berbagai sumber dan refrensi dan pengarahan dari berbagai pihak .oleh sebab itu, dalam kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih sebesar-sebesarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Penyusunan menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini sangat jauh dari sempurna, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna kesempurnaan makalah ini. Akhir kata penyusun mengucapkan terima kasih dan semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk semua pihak yang membaca.
Jakarta, 05 November 2016
Penulis
Page |i
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
DAFTAR ISI Kata Pengantar...........................................................................................................
i
Daftar Isi....................................................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................
1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................
1
1.2 Tujuan Penulisan ..........................................................................................
1
BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................................
2
2.1 Sejarah Aspal.................................................................................................
2
2.2 Pengertian Aspal ...........................................................................................
3
2.3 Sumber Aspal ................................................................................................
5
2.4 Macam-macam Aspal...................................................................................
10
2.5 Klasifikasi Aspal ..........................................................................................
12
2.6 Sifat-sifat Aspal............................................................................................
13
2.7 Pembuatan Aspal..........................................................................................
17
BAB III PEMBAHASAN .......................................................................................
18
3.1 Konstruksi Aspal Sebagai Bahan Perkerasan Jalan .....................................
18
3.2 Jenis Kerusakan dan Metode Perbaikan Perkerasan Jalan ...........................
24
3.3 Aplikasi Aspal ..............................................................................................
33
BAB IV PENUTUP ................................................................................................
41
3.1 Kesimpulan...................................................................................................
41
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................
43
P a g e | ii
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam pembahasan ilmu bahan bangunan, kita mencoba untuk membahas materi tentang aspal. Aspal merupakan pembahasan ke lima dalam mata kuliah ilmu bahan bangunan. Dalam penyusunan makalah ini kami coba mengangkat mengenai aspal hal itu disebabkan karena Indonesia merupakan salah satu penghasil aspal terbesar di dunia, namun di Indonesia sendiri belum mampu mengeksploritasi aspal secara maksimal. Hal ini di tunjukan oleh bahan pembuat aspal jalan di Indonesia masih menggunakan aspal dari luar negeri ( aspal import), padahal aspal di Indonesia masih dapat di eksploitasi dalam kurun waktu yang lama
1.2 Tujuan Penulisan Agar lebih mengetahui tentang aspal lebih jauh. Karena aspal adalah sumber daya alam yang terdapat di Indonesia yang masih belum di eksplorasi lebih jauh karena itu kami mencoba untuk menggali lebih jauh tentang aspal yang ada di indonesia serta apa saja teknologi terbaru dalam aspal. Serta sebagai sarat untuk memenuhi nilai tugas mata kuliah Ilmu Bahan Bangunan.
Page |1
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sejarah Aspal Istilah aspal berasal dari bahasa Yunani kuno asphaltos, kemudian bangsa Romawi mengubahnya menjadi asphaltus, lalu diadaptasi ke dalam bahasa Inggris menjadi asphalt dan kita menerjemahkan ke dalam bahasa Indonesia menjadi aspal. Sejarah penggunaan aspal telah dimulai sejak ribuan tahun sebelum masehi oleh bangsa Sumeria dan Mesopotamia. Mereka menggunakan aspal (bitumen) sebagai lapis pengedap untuk bak mandi maupun kolam-kolam air di istana dan kuil. Sejarah penggunaan aspal untuk pembuatan jalan di abad modern dapat ditelusur kembali pada masa abad ke 18. Seorang insinyur Inggris yang bernama John Metcalf (lahir 1717) harus membangun jaringan jalan di Yorkshire dengan total panjang hampir 300 km.Jalan dibuat dengan batuan berukuran besar diletakkan di bawah sebagai pondasi yang kuat,
kemudian
di
atasnya
diberi
batu
galian,
lalu
kerikil
sebagai
lapis
penutup. Kemudian Thomas Telford membangun jaringan jalan di Skotlandia pada tahun 1803-1821 sepanjang hamper 1.500 km. Telford menyempurnakan metode pembuatan jalan Metcalf dengan mengganti batu galian dengan batu pecah.Ketebalan lapisan batu pecah juga sudah dihitung berdasar karakter lalu lintas yang akan melintasi. Baru pada tahun 1870 campuran aspal digunakan untuk pembangunan jalan, yang dilakukan oleh seorang ahli kimia Belgia, yang bernama Edmund J. DeSmedt, ketika membangun jalan di depan balai kota Newark, New Jersey, USA. Campuran yang digunakan adalah pasir dan aspal alam dari Trinidad.Hasil yang memuaskan membuat para kontraktor pembangun jalan segera memanfaatkan aspal sebagai bahan konstruksi pada proyek-proyek pembangunan jalan yang dikerjakan.
Page |2
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2.2 Pengertian Aspal Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis permukaan lapis perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton} atau aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan aspal cair. 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. Konstruksi jalan terdiri dari beberapa lapis, antara lain: Subgrade, Sub Base Course, Base Course, dan Surface. Aspal beton yang dipergunakan untuk lapis perkerasan jalan juga terdiri dari beberapa jenis, yaitu: lapis pondasi, lapis aus satu, dan lapis aus dua. Untuk mendapatkan mutu aspal yang baik, dalam proses perencanaan campuran harus memperhatikan karakteristik campuran aspal , yang meliputi: 1.
Stabilitas Stabilitas aspal dimaksudkan agar perkerasan mampu mendukung beban lalu lintas tanpa mengalami perubahan bentuk. Stabilitas campuran diperoleh dari gayagesekan antar partikel (internal friction), gaya penguncian (interlocking), dan gaya adhesi yang baik antara batuan dan aspal. Gaya-gaya tersebut dipengaruhi oleh kekerasan
Page |3
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
permukaan batuan, ukuran gradasi, bentuk butiran, kadar aspal, dan tingkat kepadatan campuran. 2.
Durabilitas aspal dimaksudkan agar perkerasan mempunyai daya tahan terhadap cuaca dan beban lalu lintas yang bekerja. Faktor-faktor yang mendukung durabilitas meliputi kadar aspal yang tinggi, gradasi yang rapat, dan tingkat kepadatan yang sempurna.
3.
Fleksibilitas Fleksibilitas aspal dimaksudkan agar perkerasan mampu menanggulangi lendutan akibat beban lalu lintas yang berulang-ulang tanpa mengalami perubahan bentuk.Fleksibilitas perkerasan dapat dicapai dengan menggunakan gradasi yang relatif terbuka dan penambahan kadar aspal tertentu sehingga dapat menambah ketahanan terhadap pembebanan.
Page |4
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2.3 Sumber Aspal ß
Aspal merupakan suatu produk berbasis minyak yang merupakan turunan dari proses penyulingan minyak bumi, dan dikenal dengan nama aspal keras.
ß
Aspal juga terdapat di alam secara alamiah, aspal ini aspal alam
ß
Aspal ini dibuat dengan menambahkan bahan tambah kedalam aspal yang bertujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi safat rheologinya sehingga menghasilkan jenis aspal baru yang disebut aspal modifikasi
1. Aspal Hasil Destilasi Minyak mentah disuling dengan cara Destilasi, yaitu proses dimana berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut. Proses destilasi ini disertai oleh kenaikan temperatur pemanasan minyak mentah tersebut. Pada setiap temperatur tertentu dari proses destilasi akan dihasilkan produk-produk berbasis minyak. Berdasarkan depositnya aspal hasil destilasi ini dikelompokan menjadi 3 kelompok, yaitu: A. Aspal Keras Pada proses Destilasi fraksi ringan yang terkandung dalam minyak bumi dipisahkan dengan destilasi sederhana hingga menyisakan suatu residu yang dikenal dengan nama aspal keras. Dalam proses destilasi ini, aspal keras baru dihasilkan melalui proses destilasii hampa pada temperatur sekitar 480 ºC. Temperatur ini bervariasi tergantung pada sumber minyak mentah yang disulaing atau tingkat aspal keras yang akan dihasilkan. Untuk menghasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang diinginkan, proses penyulingan harus ditangani sedemikian rupa sehingga dapat mengontrol sifat-sifat aspal keras yang dihasilkan. Hal ini sering dilakukan dengan mencampur berbagai variasi minyak mentah bersama-sama sebelum proses destilasi dilakukan. Pencampuran ini nantinya agar dihasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang bervariasi, sesuai dengan sifat-sifat yang diinginkan. Cara lainnya yang sering dilakukan untuk mendapatkan aspal keras adalah dengan viskositas menengah, yaitu dengan mencampur berbagai jenis aspal keras dengan proporsi tertentu dimana aspal keras yang sangat encer dicampur dengan aspal lainnya yang kurang encer sehingga menghasilkan aspal dengna viskositas menengah. Selain melalui proses destilasi hampa dimana aspal dihasilkan dari minyak mentah dengan pemanasan dan penghampaan, aspal keras juga dapat dihasilkan melalui proses ekstraksi zat pelarut. Dalam proses ini fraksi minyak ( bensin, solar, dan minyak tanah)
Page |5
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
yang terkandung dalam minyak mentah, dikeluarkan sehingga meninggalkan aspal sebagai residu. B.Aspal Cair Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut berbasis minyak. Aspal ini dapet juga dihasilkan secara langsung dari proses destilasi, dimana dalam proses ini raksi minyak ringan terkandung dalam minyak mentah tidak seluruhnya dikeluarkan. Kecepatana menguap dari minyak yang digunakan sebagai pelarut atau minyak yang sengaja ditinggalkan dalam residu pada proses destilasi akan menentukan jenis aspal cair yang dihasilkan. Aspal cair dibedakan dalam beberapa jenis, yaitu: ∑
Aspal Cair Cepat Mantap (RC = Rapid Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah bensin
∑
Aspal Cair Mantap Sedang (MC = Medium Curing), yaituaspal cair yang bahan pelarutnya tidak begitu cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah minyak tanah
∑
Aspal Cair Lambar Mantap (SC = Slow Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya lambat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini adalah solar.
Tingkat kekentalan aspal cair sanagat ditentukan oleh proporsi atau rasio bahan pelarut yang digunakan terhadap aspal keras atau yang terkandung pada aspal cair tersebut. Aspal cair jenis MC-800 memiliki nilai kekentalan yang lebih tinggi dari MC-200.
Page |6
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
C. Aspal Emulsi
Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi.Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada proses ini partikelpartikel aspal keras dipisahkan dan didispersikan dalam airyang mengandung emulsifer (emulgator). Partikel aspal yang terdispersi ini berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran sangat kecil bahkansebagian besar berukuran koloid. Jenis emulsifer yang digunakan sangat mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikatan aspal emulsi yang dihasilkan. Berdasarkan muatan listrik zat pengemulsi yang digunakan, Aspal emulsi yang dihasilkan dapat dibedakan menjadi : ∑
Aspal emulsi Anionik, yaitu aspal emulsi yang berion negatif.
∑
Aspal emulsi Kationik, yaitu aspal emulsi yang berion positif
∑
Aspal emulsi non-Ionik, yaitu aspal emulsi yang tidsk berion (netral)
Page |7
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2. Aspal Alam Aspal Alam adalah aspal yang secara alamiah terjadi di alam. Berdasarkan depositnya aspal alam ini dikelompokan menjadi 2 kelompok, yaitu: A. Aspal Danau ( Lake Asphalt)
Aspal ini secara alamiah terdapat di danau Trinidad, Venezuella dan lewele. Aspal ini terdiri dari bitumen, mineral, dan bahan organik lainnya. Angka penetrasi dari aspal ini sangat rendah dan titik lembek sangat tinggi. Karena aspal ini dicampur dengan aspal keras yang mempunyai angka penetrasiyang tinggi dengan perbandingan tertentu sehingga dihasilkan aspal dengan angka penetrasi yang diinginkan. B. Aspal Batu ( Rock Asphalt)
Aspal batu Kentucky dan buton adalah aspal yang secara alamiah terdeposit di daerah Kentucky, USA dan di pulau buton, Indonesia. Aspal dari deposit ini terbentuk dalam celah-calah batuan kapur dan batuan pasir. Aspal yang terkandung dalam batuan ini berkisar antara 12 – 35 % dari masa batu tersebut dan memiliki persentasi antara 0 – 40. Untuk pemakaiannya, deposit ini harus ditimbang terlebih dahulu, lalu aspalnya diekstrasi dan dicampur dengan minyak pelunak atau aspal keras dengan angka penetrasi sesuai dengan yang diinginkan. Pada saat ini aspal batu telah dikembangkan lebih lanjut, sehingga
Page |8
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
menghasilkan aspal batu dalam bentuk butiran partikel yang berukuran lebih kecil dari 1 mm dan dalam bentuk mastik. 3. Aspal Modifikasi Aspal modifikasi dibuat dengan mencampur aspal keras dengan suatu bahan tambah. Polymer hádala jenis bahan tambah yang sering di gunakan saat ini, sehinga aspal modifikasi sering disebut juga aspal polymer. Antara lain berdasarkan sifatnya, ada dua jenis bahan polymer yang biasanya digunakan untuk tujuan ini, yaitu: ∑
Aspal Polymer Elastomer dan karet adalah jenis – jenis polyer elastomer yang SBS (Styrene Butadine Sterene), SBR (Styrene Butadine Rubber), SIS (Styrene Isoprene Styrene), dan karet adalah jenis polymer elastoner yang biasanya digunakan sebagai bahan pencampur aspal keras. Penambahan polymer jenis ini dimaksudkan untuk memperbaiki sifat rheologi aspal, antara lain penetrasi, kekentalan, titik lembek dan elastisitas aspal keras. Campuran beraspal yang dibuat dengan aspal polymer elastomer akan memiliki tingkat elastisitas yang lebih tinggi dari campuran beraspal yang dibuat dengan aspal keras. Presentase penambahan bahan tambah ( additive) pada pembuatan aspal polymer harus ditentukan berdasarkan pengujian labolatorium, karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu memang dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebiha justru akan memberikan pengaruh yang negatif.
∑
Aspal Polymer Plastomer Seperti halnya dengan aspal polymer elastomer, penambahan bahan polymer plastomer pada aspal keras juga dimaksudkan untuk meningkatkan sifat rheologi baik pada aspal keras dan sifat sifak campuran beraspal. Jenis polymer plastomer yang telah banyak digunakan antara lain adalah EVA ( Ethylene Vinyle Acetate), Polypropilene, dan Polyethilene. Presentase penambahan polymer ini kedalam aspal keras juga harus ditentukan berdasarkan pengujian labolatorium, karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu penambahan ini dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebiha justru akan memberikan pengaruh yang negatif.
Page |9
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2.3 Macam – macam Aspal 1. Aspal Makadam (macadam penetrasi)
Aspal yang digunakan untuk menambal tebal kontruksi pondasi dan untuk memperbaharui permukaan. Terdiri dari lapisan batuan dengan butir yang lebih besar diletakan diatas permukaan jalan, dengan tebal kurang lebih 1,5 x ukuran batuan terbesar, kemudian dipadatkan sehingga menjadi kompak dan stabil, selanjutnya dipenetrasi agar saling mengikat.
Kesalahan aspal makadam : -
penggunaan batuan yang tidak benar
-
penyebaran aspal yang tidak benar
2. Beton Aspal
Batuan kering yang dipanaskan dicampur dengan aspal panas dengan aspal panas dalam pabrik pencampur dan diangkut ketempat pekerjaan.
P a g e | 10
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Kelebihan pada aspal beton a. kepadatan tinggi dengan ruang kosong yang rendah (3-8 %) b. kadar aspal rendah (4-6%) c. permukaan lapisan lebih tahan lama d. mampu menahan gesekan e. permukaannya rata f. pencampurannya saggat merata g. kekuatan dan stabilitasnya yang tinggi Kesalahan pada aspal beton : h. gradasi batuan tidak benar i. terlalu banyak aspal j. pencampuran aspal terlalu sedikit k. batuan tidak cukup kering l. kesalahan pelaksanaan penghamparan m. kesalahan membuat sambungan 3. Butas (Buton aspal)
Aspal yang tergolong aspal batu / rock aspal, banyak di temui di pulau buton, sulawesi tenggara. Bentuknya seperti batu cadas berwarna hitam Kesalahan pada butas : a. waktu pengeraman terlalu singkat / lama b. pengadukan tidak homogen c. terjadi segregasi d. komposisi campuran tidak benar.
P a g e | 11
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2.5 Klasifikasi Aspal Aspal keras dapat di klasifikasikan kedalam tingkatan ( grade ) atau kelas berdasarkan sistem yang berbeda, yaitu: 1. Viskositas, viskositas setelah penuaan dan penetrasi. Masing-masing sistem mengelompokan aspal dalam tingkatan atau kelas yang berbeda pula. Dalam pengklasifikasian aspal yang ada, yang paling banyak digunakan adalah sistem pengklasifikasin berdasarkan viskositas dan penetrasi. Dalam sistem viskositas, satuan poise adalah estándar pengukuran viskositas absolut. Makin tinggi nilai poise statu aspal makin kental aspal tesebut. AC-25 ( aspal keras dengan viskositasn250 pose pada temperature 60°C) adalah jenis aspal keras yang bersifat lunak, AC-40 (aspal keras dengan 400 poise pada temperature 60ºC) adalah jenis aspal keras yang bersifat keras. Beberapa Negara mengelompokan aspal berdasarkan viskositas estela penuaan. Ide ini untuk mengidentifikasikan viskositas aspal estela penghamparan di lapangan. Untuk mensimulasikan penuaan aspal selama pencampuran, aspal segar yang akan digunakan dituangkan terlebihdahulu dalam oven melalui pengujian Thin Film Oven Test (TFOT) dan Rolling Film Oven Test (RTFOT). Sisa aspal yang tertinggal
(residu)
kemudian
ditentukan
tingkatannya
(grade)
berdasarkan
fiskositasnya dalam satuan poise. 2. Uji Penetrasi, Pengujian kekerasan aspal dilakukan dengan pengujian penetrasi, yaitu dengan menggunakan jarum penetrasi berdiameter 1 mm dan beban 50 gram. Berat jarum dan beban menjadi 100 gram. Nilai penetrasi jarum beserta beban, yang masuk ke dalam contoh aspal selama 5 detik dan dilakukan pada temperatur 25˚ C dibaca pada arloji pengukur, dalam satuan 0,1 mm.
P a g e | 12
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2.6 Sifat-sifat Aspal Sifat-sifat aspal ada dua macam, yaitu : 1. Sifat Kimia Aspal 2. Sifat Fisik Aspal
1. Sifat-sifat Kimia Aspal Aspal keras dihasilkan melalui proses destilasi minyak bumi. Minyak bumi yang digunakan terbentuk secara alami dari senyawa-senyawa organik yang telah berumur ribuan tahun dibawah tekanan dan variasi temperatur yang tinggi.Susunan struktur internal aspal sangat ditentukan oleh susunan kimia molekul-molekul yang terdapat dalam aspal tersebut. Susunan molekul aspal sangat kompleks dan dominasi ( 90 -95% dari berat aspal)oleh unsur karbon dan hidrogen. Oleh sebab itu, senyawa aspal seringkali disebut sebagai senyawa hidrokarbon. Sebagian kecil, sisanya (5-10%), dari dua jenis atom, yaitu: heteroatom dan logam. Unsur-unsur heteroatom seperti Nitrogen, Oksigen dan Sulfur. Dapat menggantikan kedudukan atom karbon yang terdapat di dalam stuktur molekul aspal. Hal inilah yang menyebabkan aspal memiliki rantai kimia yang unik dan interaksi antar atom tom ini dapat menyebabkan perubahan pada sifat fisik aspal. Jenis dan jumlah heteroatom yang terkandung didalam aspal sangat ditentukan oleh sumber minyak tanah mentah yang digunakan dan tingkat penuaannya. Heteroatom, terutama sulfur lebih reaktif daripada karbon dan hidrogen untuk mengikat oksigen. Oleh sebab itu, aspal degna kandungan sulfur yang tinggi akan mengalami penuaan yang lebih cepat dari pada aspal yang mengandung sedikit sulfur. Atom logam seperti vanadium, nikel, besi, magnasium dan kalsium hanya terkandung di dalam aspal dalam jumlah yang sangat kecil, umumnya aspal hanya mengandung satu persen atom logam dalam bentuk garam organik dan hidroksidanya. Karena susunan kimia aspal yang sangat kompleks, maka analisa kimia aspal sangat sulit dilakukan dan memerlukan peralatan labolatorium yang canggih, dan data yang dihasilkan pun belum tentu memiliki hubung an dengan sifat rheologi aspal.Analisa kimia yang dihasilkan biasanya hanya dapat memisahkan molekul aspal dalam dua grup, yaitu aspalten dan malten. Selanjutnya malten dapat dibagi menjadi saturated, aromatik dan resin. Walaupun begitu pembagian ini tidak dapat didefinisikan secara jelas karena adanya sifat saling tumpang tindih antara kelompok-kelompok tersebut.
P a g e | 13
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
v Aspalten Aspalten adalah unsur kimia aspla yng padat yang tidak larut dalam n- penten. Aspalten berwarna cokelat sampai hitam yang mengandung karbon dan hidrogen dengan perbandungan 1 : 1, dan kadang-kadang juga mengandung nitrogen, sulfur, dan oksigen. Aspalten biasanya deanggap sebagai material yang bersifat polar danmemiliki bau yang khas dengan berat molekul yang cukup berat. Molekul aspalten ini memiliki ukuran antara 5-30 nano meter. Besar kecilnya kandungan aspalten dalam aspal sangat mempengaruhi sifat rheologi aspal tersebut. Peningkatan kandungan aspalten dalam aspal menghasilkan aspal yang lebih keras dengan nilai penetrasi yang rendah, titik lembek yang tinggi dan tingkat kekentalan aspal yang tinggi pula. v Malten Malten adalah unsur kimia lainnya yang terdapat di dalam aspal selain aspalten. Unsur malten ini dapat dibagi lagi menjadi 3 : a) Resin Resin secara dominan terdiri dari hidrogen dan karbon, dan sedikit mengandung oksigen, sulfur dan nitrogen. Rasio kandungan unsur hidrogen terhadap karbn di dalam resin berkisar antara 1,3 – 1,4. Resin ini memiliki ukuran antara 1-5 nanometer, berwarna cokelat, berbentuk semi padat, bersifar sangat polar dan memberikan sifat adesif pada aspal. Didalam aspal, resin berperan sebagai zat pendispersi aspaltene. Sifat aspal, SOL ( larutan ) atau GEL ( jeli) sangat ditentukan oleh proporsi kandungan resin terhadap kandungan aspalten yang terdapat pada aspal tersebut. b) Aromatik Aromatik adalah unsur pelaryt aspalten yang paling dominan di dalam aspal. Aromatik berbentuk cairan kental yang berwarna cokelat tua dan kandungan di dalam aspal bersifat antara 40% - 60% terhadap berat aspal. Aromatik terdiri dari rantai karbon yang bersifat non polar yang didominasi oleh unsur tak jenuh ( un saturated) dan memiliki daya larut yang tinggi terhadap molekul hidrokarbon. c) Saturated Saturated adalah bagian dalam molekul malten yang berupa minyak kental yang berwarna putih atau kekuning-kuningan dan bersifat non polar. Saturated terdiri dari parafin ( wax) dan non parafin, kandungannya di dalam aspal berkisar antara 5% 20% terhadap berat aspal. P a g e | 14
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2. Sifat – sifat Fisik Aspal Sifat-sifat aspal yang sangat mempengaruhi perencanaan, produksi dan kinerja campuran beraspal antara lain adalah: 1. Durabilitas Kinerja aspal sangat dipengaruhi oleh sifat aspal tersebut setelah diguakan sebagai bahan pengikat dalam campuran beraspal dan dihampar dilapangan. Hal ini di sebabakan karena sifat-saifat aspat akan berubah secara signifikan akibat oksidasi dan pengelupasan yang terjadi pada saat pencampuran, pengankutan dan penghamparan campuran beraspal di lapangan. Perubahan sifat ini akan menyebabkan aspal menjadi berdakhtilitas rendah atau dengna kata lain aspal telah mngalami penuan. Kemampuan aspal untuk menghambat laju penuaan ini disebut durabilitas aspal. Pengujian bertujuan untuk mengetahui seberapa baik aspal untuk mempertahankan sifat –sifat awalnya akibat proses penuaan. Walaupun banyak faktor lain yang menentukan, aspal dengna durabilitas yang baik akan menghasilkan campuran dengna kinerja baik pula. Pengujian kuantitatif yang biasanya dilakukan untuk mengetahui durabilitas aspal adalah pengujian penetrasi, titik lembek, kehilangan berat dan daktilitas. Pengujian ini dlakukan pada benda uji yang telah mengalami Presure Aging Vassel ( PAV), Thin Film Oven Test ( TFOT) dan Rolling Thin Film Oven Test ( RTFOT). Dua proses penuaan terakhir merupakan proses penuaan yang paling banyak di gunakan untuk mengetahui durabilitas aspal. Sifat aspal terutama Viskositas dan penetrasi akan berubah bila aspal tesebut mengalami pemanasan atau penuaan. Aspal dengan durabilitas yang baik hanya mengalami perubahan. 2. Adesi dan Kohesi Adesi adalah kemampuan partikel aspal untuk melekat satu sama lainnya, dan kohesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat. Sifat adesi dan kohesi aspal sangat penting diketahui dalam pembuatan campuran beraspal Karena sifat ini mempengaruhi kinerja dan durabilitas campuran. Uji daktilitas aspal adalah suatu ujian kualitatif yang secara tidak langsung dapat dilakukan untuk mengetahui tingkat adesifnes atau daktalitas aspal keras.Aspal keras dengna nilai daktilitas yang rendah adalah aspal yang memiliki daya adesi yang kurang baik dibandingkan dengan aspal yang memiliki nilai daktalitas yang tinggi. Uji penyelimutan aspal terhadap batuan merupakan uji kuantitatif lainnya yang digunakan untuk mengetahui daya lekat ( kohesi) aspal terhadap batuan. Pada pengujian ini, agregat yang telah diselimuti oleh film aspal direndam dalam P a g e | 15
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
air dan dibiarkan selama 24 jam dengan atau tanpa pengadukan. Akibat air atau kombinasi air dengan gaya mekanik yang diberikan, aspal yang menyilimuti pemukaan agregat akan terkelupas kembali. Aspal dengan gaya kohesi yang kuat akan melekat erat pada permukaan agregat, oleh sebab itu pengelupasan yang tejadi sebagai akibat dari pengaruh air atau kombinasi air dengan gaya mekanik sangat kecil atau bahkan tidak terjadi sama sekali 3. Kepekaan aspal terhadap temperatur Seluruh aspal bersifat termoplastik yaitu menjadi lebih keras bila temperatur menurun dan melunak bila temperature meningkat.Kepekaan aspal untuk berubah sifat akibat perubahan tempertur ini di kenal sebagai kepekaan aspal terhadap temperatur. 4. Pengerasan dan penuaan aspal Penuaan aspal adalah suatu parameter yang baik untuk mengetahui durabilitas campuran beraspal. Penuaan ini disebabkan oleh dua factor utama, yaitu: penguapan fraksi minyak yang terkandung dalam aspal dan oksidasi penuaan jangka pendek dan oksidasi yang progresif atau penuaan jangka panjang. Oksidasi merupakan factor yang paling penting yang menentukan kecepatan penuaan.
P a g e | 16
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2.7 Pembuatan Aspal Bahan dasar aspal di peroleh dari : -Tambang / Alam yang dapat terjadi dari aspal danau, batu kapur aspal, dan batu pasir aspal serta mastik aspal hasil sampingan dari proses pemurnian minyak. Dalam proses pembuatan aspal minyak bumi, mula-mula dari suatu sumur minyak yang masih bercampur pasir dan air. Minyak bumi di sedot keluar, di tempatkan dalam tanki , kemudian di alirkan ke gardu pompa untuk selanjutnya di pompa untuk selanjutnya di pompa ke dalam tangki pengilangan .
Gambar.Pengolahan Aspal Minyak ( Penyulingan ) Setelah bejana pipa dan bejana lain dengan pemanasan pada suhu tertentu dalam proses yang kemudian di hasilkan destilat ringan, destilat sedang, destilat berat, dan destilat residu, dari destilat-destilat ini dalam suatu prosesing yang di hasilkan : - Bensin - Minyak tanah, minyak bakar ringan - Minyak diesel - Minyak Pelumas Dari bahan residu di hasilkan minyak bakar residu. Bahan residu setelah diproses lagi di hasilkan : - Aspal padat - Semen aspal Dengan penetrasi tertentu dari aspal akan di hasilkan bahan aspal cair, di alirkan ke instalasi emulsi di hasilkan aspal emulsi. P a g e | 17
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
BAB III PEMBAHASAN 3.1 Konstruksi Aspal Sebagai Bahan Perkerasan Jalan Perkerasan adalah lapisan atas dari badan jalan yang dibuat dari bahan-bahan khusus yang bersifat baik/konstruktif dari badan jalannya sendiri. Berdasarkan bahan pengikat yang menyusunnya, konstruksi perkerasan jalan dibedakan atas beberapa jenis antara lain :
1. STRUKTUR KONSTRUKSI PERKERASAN Pada umumnya,Kontruksi perkerasan jalan terdiri dari beberapa jenis lapisan perkerasan yang tersusun dari bawah ke atas,sebagai berikut : · Lapisan tanah dasar (sub grade) ·
Lapisan pondasi bawah (subbase course)
·
Lapisan pondasi atas (base course)
·
Lapisan permukaan / penutup (surface course)
2. JENIS KONSTRUKSI PERKERASAN JALAN Terdapat beberapa jenis / tipe perkerasan terdiri : a. Flexible pavement (perkerasan lentur/Aspal). b. Rigid pavement (perkerasan kaku/Beton). a.
Konstruksi perkerasan lentur (Flexible Pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikatnya. Lapisan-lapisan perkerasan bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar.
Gambar .Lapisan Konstruksi Perkerasan Lentur b.
Konstruksi perkerasan kaku (Rigit Pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan semen (Portland Cement) sebagai bahan pengikatnya. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas tanah dasat dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat.
P a g e | 18
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Gambar . Lapisan Konstruksi Perkerasan Kaku
1.
Konstruksi Perkerasan Lentur (Aspal)
Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), adalah perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat dan lapisan-lapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar. Aspal itu sendiri adalah material berwarna hitam atau coklat tua, pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat. Jika aspal dipanaskan sampai suatu temperatur tertentu, aspal dapat menjadi lunak / cair sehingga dapat membungkus partikel agregat pada waktu pembuatan aspal beton. Jika temperatur mulai turun, aspal akan mengeras dan mengikat agregat pada tempatnya (sifat termoplastis). Sifat aspal berubah akibat panas dan umur, aspal akan menjadi kaku dan rapuh sehingga daya adhesinya terhadap partikel agregat akan berkurang. Perubahan ini dapat diatasi / dikurangi jika sifat-sifat aspal dikuasai dan dilakukan langkah-langkah yang baik dalam proses pelaksanaan. Konstruksi perkerasan lentur terdiri atas lapisan-lapisan yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan yang ada dibawahnya, sehingga beban yang diterima oleh tanah dasar lebih kecil dari beban yang diterima oleh lapisan permukaan dan lebih kecil dari daya dukung tanah dasar.
P a g e | 19
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Gambar 2.4. Lapisan Konstruksi Perkerasan Lentur
a. Lapisan permukaan (Surface Course) Lapis permukaan struktur pekerasan lentur terdiri atas campuran mineral agregat dan bahan pengikat yang ditempatkan sebagai lapisan paling atas dan biasanya terletak di atas lapis pondasi. Fungsi lapis permukaan antara lain : a) Sebagai bagian perkerasan untuk menahan beban roda. b) Sebagai lapisan tidak tembus air untuk melindungi badan jalan dari kerusakan akibat cuaca. c) Sebagai lapisan aus (wearing course) Bahan untuk lapis permukaan umumnya sama dengan bahan untuk lapis pondasi dengan persyaratan yang lebih tinggi. Penggunaan bahan aspal diperlukan agar lapisan dapat bersifat kedap air, disamping itu bahan aspal sendiri memberikan bantuan tegangan tarik, yang berarti mempertinggi daya dukung lapisan terhadap beban roda. Pemilihan bahan untuk lapis permukaan perlu mempertimbangkan kegunaan, umur rencana serta pentahapan konstruksi agar dicapai manfaat sebesarbesarnya dari biaya yang dikeluarkan. b. Lapisan Pondasi Atas (Base Course) Lapis pondasi adalah bagian dari struktur perkerasan lentur yang terletak langsung di bawah lapis permukaan. Lapis pondasi dibangun di atas lapis pondasi bawah atau, jika tidak menggunakan lapis pondasi bawah, langsung di atas tanah dasar. Fungsi lapis pondasi antara lain : a) Sebagai bagian konstruksi perkerasan yang menahan beban roda. b) Sebagai perletakan terhadap lapis permukaan. Bahan-bahan untuk lapis pondasi harus cukup kuat dan awet sehingga dapat menahan beban-beban roda. Sebelum menentukan suatu bahan untuk digunakan sebagai bahan pondasi, hendaknya dilakukan penyelidikan dan pertimbangan sebaik-baiknya sehubungan dengan persyaratan teknik. Bermacam-macam bahan alam/setempat P a g e | 20
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
(CBR > 50%, PI < 4%) dapat digunakan sebagai bahan lapis pondasi, antara lain : batu pecah, kerikil pecah yang distabilisasi dengan semen, aspal, pozzolan, atau kapur. c. Lapisan Pondasi Bawah (Sub Base Course) Lapis pondasi bawah adalah bagian dari struktur perkerasan lentur yang terletak antara tanah dasar dan lapis pondasi. Biasanya terdiri atas lapisan dari material berbutir (granular material) yang dipadatkan, distabilisasi ataupun tidak, atau lapisan tanah yang distabilisasi. Fungsi lapis pondasi bawah antara lain : a) Sebagai bagian dari konstruksi perkerasan untuk mendukung dan menyebar beban roda b) Mencapai efisiensi penggunaan material yang relatif murah agar lapisanlapisan di atasnya dapat dikurangi ketebalannya (penghematan biaya konstruksi). c) Mencegah tanah dasar masuk ke dalam lapis pondasi. d) Sebagai lapis pertama agar pelaksanaan konstruksi berjalan lancar. Lapis pondasi bawah diperlukan sehubungan dengan terlalu lemahnya daya dukung tanah dasar terhadap roda-roda alat berat (terutama pada saat pelaksanaan konstruksi) atau karena kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca. Bermacam-macam jenis tanah setempat (CBR > 20%, PI < 10%) yang relatif lebih baik dari tanah dasar dapat digunakan sebagai bahan pondasi bawah. Campuran-campuran tanah setempat dengan kapur atau semen portland, dalam beberapa hal sangat dianjurkan agar diperoleh bantuan yang efektif terhadap kestabilan konstruksi perkerasan. d. Lapisan Tanah Dasar (Subgrade) Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung pada sifatsifat dan daya dukung tanah dasar. Dalam pedoman ini diperkenalkan modulus resilien (MR) sebagai parameter tanah dasar yang digunakan dalam perencanaan Modulus resilien (MR) tanah dasar juga dapat diperkirakan dari CBR standar dan hasil atau nilai tes soil index. Korelasi Modulus Resilien dengan nilai CBR (Heukelom & Klomp) berikut ini dapat digunakan untuk tanah berbutir halus (fine-grained soil) dengan nilai CBR terendam 10 atau lebih kecil. MR (psi) = 1.500 x CBR Persoalan tanah dasar yang sering ditemui antara lain : a) Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen) dari jenis tanah tertentu sebagai akibat beban lalu-lintas.
P a g e | 21
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
b) Sifat mengembang dan menyusut dari tanah tertentu akibat perubahan kadar air. c) Daya dukung tanah tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti pada daerah dan jenis tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukannya, atau akibat pelaksanaan konstruksi. d) Lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu-lintas untuk jenis tanah tertentu. e) Tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu-lintas dan penurunan yang diakibatkannya, yaitu pada tanah berbutir (granular soil) yang tidak dipadatkan secara baik pada saat pelaksanaan konstruksi. 2.
Konstruksi Perkerasan Kaku (BETON)
Perkerasan jalan beton semen atau secara umum disebut perkerasan kaku, terdiri atas plat (slab) beton semen sebagai lapis pondasi dan lapis pondasi bawah (bisa juga tidak ada) di atas tanah dasar. Dalam konstruksi perkerasan kaku, plat beton sering disebut sebagai lapis pondasi karena dimungkinkan masih adanya lapisan aspal beton di atasnya yang berfungsi sebagai lapis permukaan. Perkerasan beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, akan mendistribusikan beban ke bidang tanah dasra yang cukup luas sehingga bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari plat beton sendiri. Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh dari tebal lapis pondasi bawah, lapis pondasi dan lapis permukaan. Karena yang paling penting adalah mengetahui kapasitas struktur yang menanggung beban, maka faktor yang paling diperhatikan dalam perencanaan tebal perkerasan beton semen adalah kekuatan beton itu sendiri. Adanya beragam kekuatan dari tanah dasar dan atau pondasi hanya berpengaruh kecil terhadap kapasitas struktural perkerasannya. Lapis pondasi bawah jika digunakan di bawah plat beton karena beberapa pertimbangan, yaitu antara lain untuk menghindari terjadinya pumping, kendali terhadap sistem drainasi, kendali terhadap kembang-susut yang terjadi pada tanah dasar dan untuk menyediakan lantai kerja (working platform) untuk pekerjaan konstruksi.
P a g e | 22
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Secara lebih spesifik, fungsi dari lapis pondasi bawah adalah : · Menyediakan lapisan yang seragam, stabil dan permanen. ·
Menaikkan harga modulus reaksi tanah dasar (modulus of sub-grade reaction = k), menjadi modulus reaksi gabungan (modulus of composite reaction).
·
Mengurangi kemungkinan terjadinya retak-retak pada plat beton.
·
Menyediakan lantai kerja bagi alat-alat berat selama masa konstruksi.
·
Menghindari terjadinya pumping, yaitu keluarnya butir-butiran halus tanah bersama air pada daerah sambungan, retakan atau pada bagian pinggir perkerasan, akibat lendutan atau gerakan vertikal plat beton karena beban lalu lintas, setelah adanya air bebas terakumulasi di bawah pelat.
- Kelebihan Jalan Beton -Dapat menahan beban kendaraan yang berat -Tahan terhadap genangan air dan banjir -Biaya perawatan lebih murah dibanding jalan aspal -Dapat digunakan pada struktur tanah lemah tanpa perbaikan struktur tanahnya dahulu -Pengadaan material lebih mudah didapat
terlebih
- Kekurangan jalan beton Kualitas jalan beton sangat bergantung pada proses pelaksanaannya misal pengeringan yang terlalu cepat dapat menimbulkan keretakan jalan, untuk mengatasi hal ini dapat menambahkan zat kimia pada campuran beton atau dengan menutup beton pasca pengecoran dengan kain basah untuk memperlambat proses pengeringan Untuk penggunaan pada jalan rayadengan kapasitas berat kendaraan yang tinggi, maka biaya konstruksi jalan beton lebih mahal dibanding jalan aspal, namun lebih murah pada masa perawatan. Kehalusan dan gelombang jalan sangat ditentukan pada saat proses pengecoran sehingga diperlukan pengawasan yang ketat. Proses perbaikan jalan dengan cara menumpang pada konstruksi jalan beton yang lama, sehingga menaikan ketinggian elevasi jalan, sehingga terkadang elevasi jalan lebih tinggi dibanding rumah di sampingnya. Warna beton membuat suasana jalan menjadi keras dan gersang shingga menimbulkan efek kehati-hatian bagi pengendara di atasnya P a g e | 23
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
3.2 Jenis Kerusakan dan Metode Perbaikan Perkerasan Jalan Kerusakan pada struktur perkerasan jalan dapat terjadi dengan kondisi yang berbedabeda sesuai dengan tingkat kerusakannya; berat, sedang, ataupun ringan. Disarankan pada saat kondisi kerusakan ringan dapat segera diperbaiki dengan cara pemeliharaan rutin, agar kerusakan tidak berkembang lebih lanjut atau semakin parah yang berakibat semakin mahal biaya untuk perbaikannya. Sesuai dengan jenis perkerasan jalan yang umumnya dilaksanakan, maka kerusakan yang terjadi umumnya mengikuti jenis perkerasan itu masingmasing. 1. Pada perkerasan lentur (Aspal) A. Lapis permukaan (Berdasarkan bentuk retak) 1. Meander (meandering) a. Retak halus (hair cracks) Disebabkan : 1) Bahan perkerasan/ kualitas material kurang baik. 2) Pelapukan permukaan. 3) Air tanah pada badan perkerasan jalan. 4) Tanah dasar/ lapisan dibawah permukaan kurang stabil. Metode Perbaikan : 1) Ditambal atau di tutup sesuai dengan ukuran dan tingkat kerusakannya. 2.Garis (line) a. Retak tepi (edge cracks) Disebabkan : 1) Bahan dibawah retak pinggir kurang baik atau perubahan volume akibat jenis ekspansif clay pada tanah dasar . 2) Sokongan bahu samping kurang baik. 3) Drainase kurang baik. 4) Akar tanaman yang tumbuh di tepi perkerasan dapat pula menjadi sebab terjadinya retak tepi Metode Perbaikan : 1) Perbaikan bergantung pada tingkat kerusakannya, jika bahu jalan tidak mendukung pinggir perkerasan maka material yang buruk di bongkar dan di gantikan dengan P a g e | 24
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
material baik yang dipadatkan. 2) Jika air menjadi faktor penyabab kerusakan pecah ,maka harus dibuatkan drainase. 3) Penambahan parsial
b. Retak pertemuan perkerasan bahu (edge joint cracks) Disebabkan : 1) Perbedaan ketinggian antara bahu beraspal dengan perkerasan, akibat penurunan bahu. 2) Penyusutan material bahu/ badan perkerasan jalan. 3) Drainase kurang baik. 4) Roda kendaraan berat yang menginjak bahu beraspal. 5) Material pada bahu yang kurang baik/ kurang memadai. Metode Perbaikan : 1) Retak dapat ditutup dengan larutan pengisi, retak yang besar diisi dengan larutan emulsi aspal yang diikuti dengan penanganan permukaan atau larutan pengisi 2) Pengkasaran dengan pemanas dan lapis tambahan(overlay) c. Retak sambungan jalan (lane joint cracks) Disebabkan : 1) Ikatan sambungan kedua jalur yang kurang baik. Metode Perbaikan : 1) Perbaikan dapat dilakukan dengan memasukan campuran aspal cair dan pasir kedalam celah yang terjadi d. Retak sambungan pelebaran (widening cracks) Disebabkan : 1) Ikatan sambungan yang kurang baik. 2) Perbedaan kekuatan/ daya dukung perkerasan pada jalan pelebaran dengan jalan lama.
P a g e | 25
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Metode Perbaikan : 1) Perbaikan dilakukan dengan mengisi celah-celah yang timbul dengan campuran aspal cair+pasir
3. Blok (block) a. Retak refleksi (reflection cracks) Disebabkan : 1) Pergerakan vertikal/ horizontal di bawah lapis tambahan (lapisan overlay) sebagai akibat perubahan kadar air pada tanah dasar yang ekspansif . 2) Perbedaan penurunan (settlement) dari timbunan/ pemotongan badan jalan dengan struktur perkerasan. Metode Perbaikan : 1) Retak dapat ditutup dengan larutan pengisi, retak yang besar diisi dengan larutan emulsi aspal yang diikuti dengan penanganan permukaan. 2) Pengkasaran dengan pemanas dan lapis tambahan(overlay) b. Retak susut (shrinkage cracks) Disebabkan : 1) Perubahan volume perkerasan yang mengandung terlalu banyak aspal dengan penetrasi rendah. 2) Perubahan volume pada lapisan pondasi dan tanah dasar. Metode Perbaikan : 1) Mengisi celah dengan campuran aspal cair dan butas (aspal batu) 4. Kulit buaya (crocodile) a. Retak kulit buaya (crocodile cracks) Disebabkan : 1) Bahan perkerasan/ kualitas material kurang baik. 2) Pelapukan permukaan. 3) Air tanah pada badan perkerasan jalan. 4) Tanah dasar/ lapisan dibawah permukaan kurang stabil.
P a g e | 26
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Metode Perbaikan : 1) Melakukan lapisan taburan aspal dua lapis. Jika celahnya kurang dari 3 mm sebaiknya bagian yang telah mengalami retak akibat air yang merembes masuk ke lapisan fondasi tanah dibongkar terlebih dahulu dan dibuang bagian yang basah, kemudian dilapisi lagi dengan bahan yang sesuai. 5. Parabola (crescent) a. Retak selip (slipage cracks) Disebabkan : 1) Ikatan antar lapisan aspal dengan lapisan dibawahnya tidak baik yang disebabkan kurangnya aspal/ permukaan berdebu 2) Pengunaan agregat halus terlalu banyak. 3) Lapis permukaan kurang padat/ kurang tebal 4) Penghamparan pada temperature aspal rendah atau tertarik roda penggerak oleh mesin penghampar aspal/ mesin lainnya. Metode Perbaikan : 1) Melakukan pembongkaran aspal yang rusak kemudian dilakukan penambalan permukaan B. Berdasarkan penyebab retak 1. Retak struktural (structural cracking) Di sebabkan oleh pembebanan yang berulang dari roda kendaraan. 2. Retak melintang akibat suhu ( transverse thermal cracking) Di sebabkan karena perubahan suhu pada material perkerasan jalan . 3. Retak refleksi (reflection cracking) Disebabkan : 1) terjadi ketika retak pada lapisan aspal yang lama tidak benar diperbaiki sebelum dioverlay. Metode Perbaikan : 1) Untuk retak memanjang, melintang dan diagonal perbaikan dapat dilakukan dengan mengisi celah dengan campuran aspal cair dan pasir 2) Untuk retak berbentuk kotak perbaikan dilakukan dengan membongkar dan melapisi
P a g e | 27
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
kembali dengan bahan yang sesuai C. Kerusakan pondasi atas, bawah , dan sub grad 1. Bergelombang Disebabkan : 1) karena campuran lapisan aspal yang buruk. 2) Kadar air dalam lapis pondasi granu-ler (granular base) terlalu tinggi sehingga tidak stabil. Metode Perbaikan : 1) Perbaikan yang paling baik dilakukan adalah dengan menambal di seluruh kedalaman. Jika perkerasan mempunyai agregat fondasi (base) dengan lapisan tipis perawatan permukaan maka permukaan dikasarkan kemudian dicampur dengan material fondasi, dan dipadatkan lagi sebelum meletakkan lapisan 2. Alur (rutting) Disebabkan : 1) Pemadatan lapis permukaan dan pondasi (base) kurang. 2) Kualitas campuran aspal rendah. 3) Gerakan lateral dari satu atau lebih dari komponen pembentuk lapis. 4) Tanah dasar lemah atau agregat pondasi kurang tebal. Metode Perbaikan : 1) Jika penyebabnya adalah lemahnya lapis pondasi atau tanah dasar, pembangunan kembali perkerasan secara total mungkin diperlukan, termasuk juga penambahan drainase 3. Penurunan/Amblas Disebabkan : 1) Beban lalu lintas berlebihan. 2) Akibat lapisan dibawah perkerasan mengalami penurunan. 3) Penurunan konsolidasi tanah di bawah timbunan menyebabkan distori perkerasan.
Metode Perbaikan : P a g e | 28
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
1) mengisi bagian jalan yang amblas dengan agregat, kemudian dengan pemadatan dengan campuran aspal. Untuk amblas < 5 cm, bagian yang rendah diisi dengan bahan sesuai seperti lapen, lataston, laston. Untuk amblas yang > 5 cm, bagian yang amblas dibongkar dan dilapisi kembali dengan lapis yang sesuai. 4. Mengembang (Swell) Disebabkan : 1) Mengembangnya material lapisan di bawah perkerasan atau tanah dasar, biasanya berupa tanah lempung yang mudah mengembang akibat kenaikan kadar air.
Metode Perbaikan : 1) Menambal di seluruh kedalaman. 2) Pembongkaran total area yang rusak dan menggantikannya dengan material baru. 3) Perataan permukaan dengan cara menimbunnya dengan material baru. 4) Sembarang cara, untuk perbaikan permanen, pada prinsipnya harus ditunjukan untuk menstabilkan kadar air dalam struktur perkerasan.
P a g e | 29
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
D. Jenis Gambar Kerusakan Pada Perkerasan Lentur ( Aspal ) 1.Retak Halus
3.Retak Sambungan
5.Retak Susut
P a g e | 30
2. Retak Tepi
4. Retak Refleksi
6. Retak Kulit Buaya
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
7.Retak Slip
8.Retak Thermal
9. Penurunan/Ambles
10. Aspal Mengembang
11. Rutting
12. Aspal Bergelombang
P a g e | 31
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
2. Pada perkerasan kaku (Beton), Disebabkan : 1) kerusakan pengisi celah lubang. 2) Penurunan slab dan slab pecah/retak pada sambungan. Metode perbaikan : 1) Perbaikan celah. 2) Penyuntikan. 3) Penambahan. Jenis Gambar Kerusakan Pada Perkerasan Kaku (Beton) 1. kerusakan pengisi celah lubang
2. Retak Pada Sambungan
P a g e | 32
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
3.3 Aplikasi Aspal Program Aspal Buton Direktorat Jenderal Bina Marga baru selesai mengadakan kegiatan evaluasi sekaligus sosialisasi Program Aspal Buton diTahun 2007 dan 2008. Pada kegiatan tersebut hadir para Satker dari berbagai daerah di Indonesia untuk mendengarkan pemaparan dari para pejabat Departemen PU serta para pakar Aspal Buton dari Pusjatan Departemen PU. Evaluasi dilakukan untuk menilai sejauh mana hasil pelaksanaan dari program pemanfaatan Aspal Buton di Tahun 2007 ini termasuk berbagai masalah yang dihadapi baik oleh produsesn, satker, maupun para kontraktor pemenang tender. Sosialisasi dilakukan untuk memberikan informasi dan pemahaman lebih mendalam tentang produk aspal buton, persyaratan yang ditetapkan serta berbagai aplikasi yang dapat dipergunakan dalam program pembangunan dan pemeliharaan jalan. Direktorat Jenderal Bina Marga selaku lembaga yang bertanggungjawab terhadap penyelenggaraan jalan di Indonesia pada berbagai kesempatan menyatakan kesungguhannya dalam mendorong pemanfaatan Aspal Buton secara maksimal. Hal itu tentunya harus didukung para produsen aspal buton yang memiliki peran dan tanggung jawab untuk menhasilkan produk-produk aspal buton sesuai dengan persyaratan yang ditetapkan. Kenaikan anggaran dari Dirjend Bina Marga pada Tahun 2008 hingga 2 kali lipat dari Tahun 2007 menjadi 19 Trilyun merupakan komitmen pemerintah untuk mempercepat pembangunan infrastruktur jalan di Indonesia. Hal itu merupakan peluang bagi produsen Aspal Buton untuk turut mendukung program percepatan pembangunan dan pemeliharaan jalan dengan menggunakan material aspal Buton.
P a g e | 33
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Mastic Asbuton Adalah jenis aspal buton yang memiliki kandungan bitumen kualitas tinggi dengan kadar ± 30-40% dan telah keluar di permukaan butiran batuan. Selain itu Mastic Asbuton juga mengandung filler batu kapur (limestone) yang juga dipergunakan dalam proses pencampuran aspal untuk jalan-jalan kelas tinggi. Pengunaan Mastic asbuton juga dapat dikerjakan dengan cara yang mudah serta menggunakan banyak tenaga kerja (padat karya). Harga mastic asbuton relatif lebih murah dibandingkan harga aspal minyak sehingga pemanfaatannya dapat menghemat anggaran. Aplikasi Mastic Asbuton untuk beberapa jenis pembangunan jalan dapat menggantikan sebagian besar pemakaian aspal minyak (substitusi) sehingga dapat mengurangi ketergantungan terhadap aspal minyak. Keuntungan dari penggunaan Mastic Asbuton antara lain: 1. Penggunaan Mastic Aspal dalam campuran meningkatkan Stabilitas Dinamis dari kontruksi jalan 2. Campuran bahan jalan dengan Mastic Aspal lebih kuat, tahan lentur, tahan aus dan cuaca. 3. Mastic Aspal secara ekonomis lebih murah sehingga dapat mengurangi konsumsi aspal minyak dan filler 4. Campuran Mastic Aspal telah berhasil diaplikasikan di wilayah jabotabek dengan hasil memuaskan dan kendala teknis cukup kecil. 5. Dengan potensi cadangan yang cukup besar, proyeksi kedepan penggunaan Mastic Aspal akan meningkat sehingga menghemat biaya konstruksi jalan.
P a g e | 34
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Buton Granular Asphalt Adalah aspal Buton jenis berbutir yang digunakan sebagai additive dalam campuran aspal.Pemakaian aspal buton jenis ini dapat dipergunakan dalam campuran panas, campuran hangat dan campuran dingin. Jenisnya yang kering dan sudah terselimuti oleh bitumen dengan ukuran maksimal 1,2 mm. Aspal Buton Granular dapat dipergunakan sebagai bahan pengikat bersama-sama dengan aspal minyak sehingga bersinergi membentuk suatu bahan pengikat yang lebih baik dan handal. Fungsi dari aspal Buton jenis granular ini adalah untuk meningkatkan kualitas campuran sehingga campuran akan memiliki sifat sebagai berikut: Keuntungan dari penggunaan Aspal Buton Granular antara lain: 1. Lebih tahan terhadap deformasi 2. Nilai modulus resilient lebih tinggi 3. Tahan terhadap temperatur tinggi 4. Lebih tahan lama (durable) 5. Sangat baik untuk digunakan pada Konstruksi Jalan kelas I, Highway, Jalan Tol, dll
P a g e | 35
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Evaluasi Program Aspal Buton Pemerintah melalui
Direktorat Jenderal
Bina
Marga
Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia pada Tahun ini telah memprogramkan pemakaian Aspal Buton Berbutir untuk dipergunakan dalam pembangunan dan pemeliharaan jalan di 14 Provinsi. Adapun jenis perkerasan jalan yang dipergunakan adalah jenis campuran panas (hotmix) dan campuran hangat (warm mix). Jenis aspal buton berbutir yang dipakai antara lain tipe 5/25, 10/25, 15/25. Sebagai bahan campuran aspal buton dipergunakan sebagai additive yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas campuran. Campuran aspal dan Aspal Buton Berbutir akan lebih tahan terhadap deformasi dan nilai modulus resilient lebih tinggi. Selain itu campuran Aspal Buton Berbutir memiliki ketahanan terhadap temperatur tinggi serta lebih tahan lama (durable). Evaluasi yang dilakukan Direktorat Jenderal Bina Marga menyatakan bahwa Program Aspal Buton pada ini kurang berhasil. Bahkan hampir sebagian besar produsen mengalami kegagalan sehingga target kuantitas sebesar 80.000 tidak dapat terpenuhi baik secara kuantitas, kualitas maupun time delivery. Berbagai faktor dikemukakan oleh para produsen antara lain material Lawele yang memiliki karakteristik berbeda dengan material Kabungka yang selama ini biasa digunakan oleh para produsen. Secara jujur dan terbuka produsen juga mengungkapkan kesulitan yang dihadapi terkait dengan waktu persiapan yang sangat singkat untuk mempersiapkan peralatan produksi dengan kapasitas skala penuh.
P a g e | 36
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
AMP mini Pada
tahun
2007
Pemerintah
Pusat
melalui
Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia mengadakan program bantuan alat pengolah aspal. Alat tersebut dikenal juga dengan AMP mini yang sekilas bentuknya sama dengan Pan Mixer. Beberapa provinsi seperti di Kalimantan Timur mendapatkan bantuan alat tersebut untuk selanjutnya di distribusikan ke seluruh sub dinas bina marga Pekerjaan Umum di Kabupaten dan Kota. Fungsi alat tersebut adalah untuk mengolah campuran material batu dan pasir dengan aspal. Hasil campuran tersebut dapat langsung dipergunakan di lapangan dengan cara digelar baik untuk campuran hangat, campuran dingin, atau jenis latasir/ sandsheet. Keunggulan alat ini dapat dipindahkan (movable) menuju lokasi pengerjaan jalan sehingga menghemat biaya pengangkutan produk jadi dari AMP (base camp) ke lokasi tersebut. Kepraktisan alat ini juga memungkinkan pembangunan jalan dapat dilakukan dilokasi-lokasi yang terpencil dan jauh dari tempat AMP. Sebagaimana diketahui bahwa ada jarak maksimal yang harus dipenuhi antara lokasi AMP dengan lokasi pembangunan jalan. Maksudnya adalah agar kualitas campuran panas yang digelar tidak berkurang karena jaraknya terlalu jauh dan menyebabkan suhu campuran sudah tidak memenuhi persyaratan pada saat digelar di lapangan. Sebagai alat pembakarnya mengunakan kompor tekan dengan bahan bakar minyak tanah.
P a g e | 37
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Latasir Asbuton Salah satu jenis pekerjaan jalan adalah Latasir singkatan dari lapisan atas pasir. Jenis ini dikenal juga dengan pekerjaan jenis sandsheet. Biasanya kedua jenis pekerjaan ini dilaksanakan dengan menggunakan komponen aspal minyak sebagai bahan pengikat material pasir atau juga dikenal dengan abu batu. Pola pengerjaan jenis ini dapat dilakukan di lokasi pekerjaan atau secara manual yakni dengan menggunakan kayu bakar sebagai sumber energi untuk mencampur material abu batu dengan aspal minyak. Atau dilaksanakan di Asphalt Mixing Plant (AMP) sehingga produk akhirnya akan menjadi seperti campuran hotmix. Latasir atau sand sheet termasuk dalam jenis lapis tipis yang bertujuan memberikan lapisan tipis diatas permukaan jalan yang telah mengalami segregasi sehingga bentuknya menjadi kasar dan tidak nyaman untuk dilewati. Umur perencanaan dari lapisan tipis ini biasanya direncanakan satu sampai dengan dua tahun. Perkembangan teknologi pengolahan aspal buton menghasilkan temuan bahwa aspal buton dapat dipergunakan sebagai material pengganti aspal minyak dalam jenis pekerjaan Latasir. Bahkan kualitasnya lebih baik dari segi performance dan daya tahan serta harga yang jauh kompetitif apabila dibandingkan aspal minyak.
P a g e | 38
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Dampak Kenaikan Minyak Bumi Kenaikan minyak dunia hingga melebihi 90 US$ per barrel telah mendorong kenaikan berbagai produk industri. Salah satunya adalah aspal minyak yang dihasilkan dari proses produksi
minyak
bumi.
Sebagaimana
yang
terjadi
dipenghujung pada tahun 2006 kenaikan harga minyak telah mendorong kenaikan aspal minyak hingga 200% dari periode Januari s/d Desember 2006. Kondisi tersebut bertolakbelakang dengan kenyataan proyek-proyek pembangunan dan pemeliharaan jalan terutama yang didanai oleh APBD masih belum banyak yang belum berjalan. Pengerjaan proyek sebagaimana waktu-waktu terdahulu akan terkonsentrasi di akhir tahun yang berarti akan ada permintaan aspal dalam jumlah besar. Sesuai dengan hukum pasar manakala permintaan tinggi dan suplai terbatas maka harga akan meningkat.
Lapis Penetrasi Macamdam Asbuton
∑
Perkerasan jalan tanpa menggunakan AMP (Asphalt Mixing Plant);
∑
Proses pengerjaannya dilakukan dengan cara manual di lokasi penghamparan dan tidak bisa dilaksanakan pada permukaan yang basah / hujan;
∑
Lapisannya hanya terdiri dari lapisan agregat pokok dan pengunci bergradasi seragam yang diikat oleh Mastik Aspal Buton;
∑
Aspal hanya berfungsi untuk bahan pengikat / binder dan dilakukan dengan cara dihampar diatas agregat pokok;
∑
Pemadatan pada saat pengerjaan dilakukan lapis demi lapis;
∑
Perkerasan yang hanya dapat diukur kinerjanya dengan banyaknya lalu lintas yang melewatinya.
∑
P a g e | 39
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Program Bantuan Aspal Buton untuk Pedesaan Pembangunan pra sarana infrastruktur jalan di berbagai daerah memerlukan material aspal untuk menghasilkan jalan yang berkualitas. Namun meningkatnya harga minyak bumi telah mendorong kenaikan harga aspal minyak. Hal itu berpotensi menghambat program pembangunan dan pemeliharaan jalan oleh pemerintah daerah. Kondisi tersebut perlu dicarikan solusinya dengan memgunakan produk alternatif yang dapat menggantikan aspal minyak. Salah satu produk alternatif pengganti aspal minyak adalah Aspal Buton yang harganya relatif lebih murah namun kualitasnya sudah setara dengan aspal minyak. Untuk mendorong terlaksananya program pembangunan dan pemeliharaan jalan tingkat kecamatan dan desa/kelurahan di daerah perlu di laksanakan ”Program Bantuan Aspal Buton bagi kabupaten dan kota di daerah untuk pembangunan serta pemeliharaan jalan kecamatan dan jalan desa/kelurahan. Program tersebut pernah dilaksanakan secara sukses di Provinsi Jawa Barat pada Tahun 2005 lalu dengan menggunakan pola Lapis Penentrasi Macadam Asbuton (LPMA). Pemanfaatan Aspal Buton dengan menggunakan metode tersebut telah berhasil dilaksanakan di beberapa kabupaten/kota di Indonesia seperti: Kuningan, Subang, Ciamis, Cirebon, Pacitan, dan terbukti dapat menghemat anggaran biaya pembangunan dan pemeliharaan jalan antara 20 s/d 30 persen.
P a g e | 40
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
BAB IV PENUTUP 3.1 Kesimpulan Aspal adalah material termoplastis yang mencair apabila dipanaskan dan akan membeku/mengental apabila didinginkan, berwarna hitam atau coklat tua, pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat, yang terbuat dari komposisi carbon, Hidrogen, Oksigen dan Nitrogen. Bersama dengan agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. Aspal terbuat dari minyak mentah, melalui proses penyulingan atau dapat ditemukan dalam kandungan alam sebagai bagian dari komponen alam yang ditemukan bersama material lain. Proses perencanaan campuran harus memperhatikan karakteristik campuran aspal, yang meliputi: 1. Stabilitas 2. Durabilitas 3. Fleksibilitas Sumber Aspal 1. Aspal Hasil Destilasi a. Aspal Keras b. Aspal Cair c. Aspal Emulsi 2. Aspal Alam a. Aspal Danau ( Lake Asphalt) b. Aspal Batu ( Rock Asphalt) 3. Aspal Modifikasi a. Aspal Polymer Elastomer b. Aspal Polymer Plastomer
P a g e | 41
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
Sifat-sifat kimia aspal 1. Aspalten 2. Malten a. Resin b. Aromatik c. Saturated Sifat-sifat fisik aspal 1. Durabilitas 2. Adesi dan Kohesi 3. Kepekaan aspal terhadap temperatur Kelemahan Jalan beraspal: Umurnya pendek dan air dapat meresap dari permukaan karena tidak ada lapisan penutupnya. Mengakibatkan stabilitas jalan cepat berkurang dan biaya yang tinggi.
P a g e | 42
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal
DAFTAR PUSTAKA https://id.wikipedia.org/wiki/Perkerasan_jalan https://id.wikipedia.org/wiki/Aspal civilkitau.co.id/2016/11/jenis-jenis-aspal.html?m=1 www.ilmudasardanteknik.com/2016/11/pengertiandanjenisaspal.html?m=1 http://muchrahman.blogspot.co.id/2011/11/pemeliharaan-jalan-raya.html http://training.ce.washington.edu/wsdot/modules/03_materials/033_body.html?m=1 Sukirman, Silvia, 1999, Aspal Beton, Nova, Bandung. Supranto, M.A.J, 1987, Statistik, Teori dan Aplikasi Edisi Kelima, Jilid 1, Penerbit Erlangga. Surabaya.
P a g e | 43
Ilmu Bahan Bangunan - Aspal