A. PENYAJIAN
Aspal beton campuran panas merupakan
salah satu jenis dari lapis perkerasan konstruksi perkerasan lentur.
Jenis perkerasan ini merupakan campuran merata antara agregat dan aspal
sebagai bahan pengikat pada suhu tertentu. Untuk mengeringkan agregat
dan mendapatkan tingkat kecairan yang cukup dari aspal sehingga
diperoleh kemudahan untuk mencampurnya, maka kedua material harus
dipanaskan dulu sebelum dicampur. Karena dicampur dalam keadaan panas
maka seringkali disebut sebagai “ hot mix “.
pekerjaan
pencampuran dilakukan di pabrik pencampur , kemudian dibawa ke lokasi
dan di hampar dengan mempergunakan alat penghampar (paving machine)
sehingga diperoleh lapisan lepas yang seragam dan merata untuk
selanjutnya dipadatkan dengan mesin pemadat dan akhirnya diperoleh
lapisan padat aspal beton. B. KLASIFIKASI ASPAL BETON
B.1. Berdasarkan fungsinya aspal beton campuran panas dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Sebagai lapis permukaan yang tahan terhadap cuaca, gaya geser, dan tekanan roda serta memberikan lapis kedap air yang dapat melindungi lapis dibawahnya dari rembesan air.
2. Sebagai lapis pondasi atas
3. Sebagai lapis pembentuk pondasi, jika dipergunakan pada pekerjaan peningkatan atau pemeliharaan.
Sesuai dengan fungsinya maka lapis aspal beton mempunyai kandungan agregat dan aspal yang berbeda. Sebagai lapis aus, maka kadar aspal yang dikandungnya haruslah cukup sehingga dapat memberikan lapis yang kedap air. Agregat yang dipergunakan lebih halus dibandingkan dengan aspal beton yang berfungsi sebagai lapis pondasi.
B.2. Berdasarkan metode pencampurannya, aspal beton dapat dibedakan atas:
1. Aspal beton Amerika, yang bersumber kepada Asphalt Institute.
2. Aspal beton durabilitas tinggi, yang bersumber pada BS 594, Inggris, dan dikembangkan oleh CQCMU, Bina Marga, Indonesia.
C. KARAKTERISTIK CAMPURAN
Karakteristik campuran yang harus dimiliki oleh campuran aspal beton campuran panas adalah :
1. Stabilitas
2. Durabilitas
3. Fleksibilitas
4. Tahanan geser (skid resistance)
5. Kedap air
6. Kemudahan pekerjaan (workability)
7. Ketahanan kelelehan (fatique resistance)
S t a b i l i t a s
Stabilitas lapisan pekerjaan jalan adalah kemampuan lapisan perkerasan menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alur ataupun bleeding. Kebutuhan akan stabilitas setingkat dengan jumlah lalu lintas dan beban kendaraan yang akan memakai jalan tersebut. Jalan dengan volume lalu lintas tinggi dan sebagian besar merupakan kendaraan berat menuntut stabilitas yang lebih besar dibandingkan dengan jalan dengan volume lalu lintas yang hanya terdiri dari kendaraan penumpang saja. Kestabilan yang terlalu tinggi menyebabkan lapisan itu menjadi kaku dan cepat mengalami retak, disamping itu karena volume antar agregat kurang, mengakibatkan kadar aspal yang dibutuhkan rendah. Hal ini menghasilkan film aspal tipis dan mengakibatkan ikatan aspal mudah lepas sehingga durabilitasnya rendah.
Stabilitas terjadi dari hasil geseran antar butir, penguncian antar partikel dan daya ikat yang baik dari lapisan aspal. Dengan demikian stabilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan mengusahakan penggunaan :
1. agregat dengan gradasi yang rapat (dense graded)
2. agregat dengan permukaan yang kasar
3. agregat berbentuk kubus
4. aspal dengan penetrasi rendah
5. aspal dengan jumlah yang mencukupi untuk ikatan antar butir
Agregat bergradasi baik, bergradasi rapat memberikan rongga antar butiran agregat (voids in mineral agregat = VMA) yang kecil. Keadaan ini menghasilkan stabilitas yang tinggi, tetapi membutuhkan kadar aspal yang rendah untuk mengikat agregat. VMA yang kecil mengakibatkan aspal yang dapat menyelimuti agregat terbatas dan menghasilkan film aspal yang tipis. Film aspal yang tipis mudah lepas yang mengakibatkan lapis tidak lagi kedap air, oksidasi mudah terjadi, dan lapis perkerasan menjadi rusak. Pemakaian aspal yang banyak mengakibatkan aspal tidak lagi dapat menyelimuti agregat dengan baik ( karena VMA kecil) dan juga menghasilkan rongga antar campuran (voids in mix = VIM ) yang kecil. Adanya beban lalu lintas yang menambah pemadatan lapisan mengakibatkan lapisan lapisan aspal meleleh keluar yang dinamakan bleeding.
Durabilitas ( keawetan / daya tahan )
Durabilitas diperlukan pada lapisan permukaan sehingga lapisan dapat mampu menahan keausan akibat pengaruh cuaca, air dan perubahan suhu ataupun keausan akibat gesekan kendaraan.
Faktor yang mempengaruhi durabilitas lapis aspal beton adalah :
1. Film aspal atau selimut aspal, film aspal yang tebal dapat menghasilkan lapis aspal beton yang berdurabilitas yang tinggi, tetapi kemungkinan terjadinya bleeding menjadi tinggi.
2. VIM kecil sehingga lapis kedap air dan udara tidak masuk kedalam campuran yang menyebabkan terjadinya oksidasi dan aspal menjadi rapuh / getas.
3. VMA besar, sehingga film aspal dapat dibuat tebal. Jika VMA dan VIM kecil serta kadar aspal tinggi kemungkinan terjadinya bleeding besar. Untuk mencapai VMA yang besar ini dipergunakan agregat bergradasi senjang.
Fleksibilitas (kelenturan)
Fleksibilitas pada lapisan perkerasan adalah kemampuan lapisan untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat beban lalu lintas berulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume. Fleksibilitas yang tinggi dapat diperoleh dengan :
1. Penggunaan agregat bergradasi senjang sehingga diperoleh VMA yang besar.
2. Penggunaan aspal lunak (aspal dengan penetrsi yang tinggi)
3. Penggunaan aspal yang cukup banyak sehingga diperoleh VIM yang kecil.
Skid resistance (tahanan geser / kekesatan)
Tahanan geser adalah kekesatan yang diberikan oleh perkerasan sehingga kendaraan tidak mengalami slip baik di waktu hujan atau basah maupun diwaktu kering. Kekesatan dinyatakan dengan koefisien geser antar permukaan jalan dan ban kendaraan.
Tahanan geser tinggi jika :
1. penggunaan kadar aspal yang tepat sehingga tak terjadi bleeding.
2. Penggunaan agregat dengan permukaan kasar
3. Penggunaan agregat berbentuk kubus
4. Penggunaan agregat kasar yang cukup
Ketahanan kelelehan (fatique resistance)
Ketahanan kelelehan adalah ketahanan dari lapis aspal beton dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelehan yang berupa alur (ruting) dan retak.
Faktor yang mempengaruhi ketahanan terhadap kelelehan adalah :
1. VIM yang tinggi dan kadar aspal yang rendah akan mengakibatkan kelelahan yang lebih cepat.
2. VMA yang tinggi dan kadar aspal yang tinggi dapat mengakibatkan lapis perkerasan menjadi fleksibel.
Kemudahan pelaksanaan (workability)
Yang dimaksud dengan kemudahan pelaksanaan adalah mudahnya suatu campuran untuk dihampar dan dipadatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diharapkan.
Faktor yang mempengaruhi kemudahan dalam pelaksanaan adalah :
1. Gradasi agregat, agregat bergradasi baik lebih mudah dilaksanakan dari pada agregat bergradasi lain.
2. Temperatur campuran, yang ikut mempengaruhi kekerasan bahan pengikat yang bersifat termoplastis.
3. Kandungan bahan pengisi (filler) yang tinggi menyebabkan pelaksanaan lebih sukar.
D. PERENCANAAN CAMPURAN
Jika agregat dicampur dengan aspal maka :
1. Partikel-partikel antar agregat akan terikat satu sama lain oleh aspal
2. Rongga-rongga agregat ada yang terisi aspal dan ada pula yang terisi udara
3. Terdapat rongga antar butir yang terisi udara
4. Terdapat lapisan aspal yang ketebalannya tergantung dari kadar aspal yang dipergunakan untuk menyelimuti partikel-partikel agregat.
Lapisan aspal yang baik haruslah memenuhi 4 syarat yaitu stabilitas, durabilitas, fleksibilitas dan tahanan geser seperti penjelasan pada bab 7.2. diatas, tetapi jika memakai gradasi rapat (dense graded) akan menghasilkan kepadatan yang baik, berarti memberikan stabilitas yang baik, tetapi mempunyai rongga pori yang kecil sehingga memberikan kelenturan (fleksibilitas) yang kurang baik dan akibat tambahan pemadatan dari beban lalu lintas berulang serta aspal yang mencair akibat pengaruh cuaca akan memberikan tahanan geser yang kecil.
Sebaiknya jika menggunakan gradasi terbuka, akan diperoleh kelenturan yang baik, tetapi stabilitas yang kecil. Kadar aspal yang terlalu sedikit akan mengakibatkan lapisan pengikat antar butir kurang, lebih-lebih jika kadar rongga yang dapat diresapi aspal besar. Hal ini akan mengakibatkan lapisan pengikat aspal cepat lepas dan durabilitas berkurang.
Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa haruslah ditentukan campuran antara agregat dan aspal seoptimal mungkin sehingga dihasilkan lapisan perkerasan dengan kwalitas yang seoptimal mungkin. Dengan kata lain haruslah direncanakan campuran yang meliputi gradasi agregat (dengan juga memperhatikan mutu agregat) dan kadar aspal sehingga dihasilkan lapisan perkerasan yang dapat memenuhi ke-4 syarat diatas yaitu :
1. Kadar aspal cukup memberikan kelenturan
2. Stabilitas cukup memberikan kemampuan memikul beban sehingga tak terjadi deformasi yang merusak.
3. Kadar rongga cukup memberikan kesempatan untuk pemadatan tambahan akibat beban berulang dan flow dari aspal.
4. Dapat memberikan kemudahan kerja sehingga tak terjadi segregasi.
5. Dapat memberikan campuran yang akhirnya menghasilkan lapis perkerasan yang sesuai dengan persyaratan dalam pemilihan lapis perkerasan pada tahap perencanaan.
Dengan demikian faktor yang mempengaruhi kualitas dari aspal beton adalah:
1. Absorbsi aspal
2. Kadar aspal efektif
3. Rongga antar butir (VMA)
4. Rongga udara dalam campuran (VIM)
5. Gradasi agregat
E. Pemeriksaan dengan alat Marshall
Kinerja campuran aspal beton dapat diperiksa dengan menggunakan alat pemeriksaan Marshall. Pemeriksaan ini pertama kali diperkenalkan oleh Bruce Marshall, selanjutnya dikembangkan oleh U.S Corps of Engineer. Saat ini pemeriksaan Marshall mengikuti prosedure PC-0201-76 atau AASHTO T 245-74, atau ASTM D 1559-62T.
Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan ketahanan (stabilitas) terhadap kelelehan plastis (flow) dari campuran aspal dan agregat. Kelelehan plastis adalah keadaan perubahan bentuk suatu campuran yang terjadi akibat suatu beban sampai batas runtuh yang dinyatakan dalam mm atau 0,01”.
Alat Marshall merupakan alat tekan yang dilengkapi dengan proving ring (cincin penguji) yang berkapasitas 2500 kg atau 5000 pon. Proving ring dilengkapi dengan arloji pengukur yang berguna untuk mengukur stabilitas campuran. Disamping itu terdapat arloji kelelehan (flow meter) untuk mengukur kelelehan plastis (flow).
Benda uji berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 7,5 cm dipersiapkan di laboratorium, dalam cetakan benda uji dengan mempergunakan hammer (penumbuk) dengan berat 10 pon (4,536 kg) dan tinggi jatuh 18 inch (45,7 cm), dibebani dengan kecepatan tetap 50 mm/menit.
Dari proses persiapan benda uji sampai pemeriksaan dengan alat Marshall, diperoleh data-data sebagai berikut :
1. Kadar aspal, dinyatakan dalam bilangan desimal satu angka dibelakang koma.
2. Berat volume, dinyatakan dalam ton/m3
3. Stabilitas, dinyatakan dalam bilangan bulat. Stabilitas menunjukkan kekuatan, ketahanan terhadap terjadinya alur (ruting).
4. Kelelehan plastis (flow), dinyatakan dalam mm atau 0,01 inch. Flow dapat merupakan indikator terhadap lentur.
5. VIM, persen rongga dalam campuran, dinyatakan dalam bilangan desimal satu angka belakang koma. VIM merupakan indikator dari durabilitas, kemungkinan bleeding.
6. VMA, persen rongga terhadap agregat, dinyatakan dalam bilangan bulat. VMA bersama dengan VIM merupakan indikator dari durabilitas.
7. Hasil bagi Marshall (kuosien Marshall, merupakan hasil bagi stabilitas dan flow. Dinyatakan dalam kN/mm. Merupakan indikator kelenturan yang potensial terhadap keretakan.
8. Penyerapan aspal, persen terhadap berat campuran, sehingga diperoleh gambaran berapa kadar aspal efektifnya.
9. Tebal lapisan aspal (film aspal), dinyatakan dalam mm. Film aspal merupakan petunjuk tentang sifat durabilitas campuran.
10. Kadar aspal efektif, dinyatakan dalam bilangan desimal satu angka dibelakang koma.
F. Spesifikasi campuran
Dapat diketahui bahwa sifat campuran sangat ditentukan dari gradasi agregat , kadar aspal total dan kadar aspal efektif, VIM, VMA, dan sifat bahan baku sendiri. Variasi dari hal tersebut diatas akan menghasilkan kwalitas dan keseragaman campuran yang berbeda-beda. Untuk itu agar dapat memenuhi kwalitas dan keseragaman jenis lapisan yang telah dipilih dalam perencanaan perlu dibuatkan spesifikasi campuran yang menjadi dasar pelaksanaan dilapangan. Dengan spesifikasi itu diharapkan dapat diperoleh sifat campuran yang memenuhi syarat teknis dan keawetan yang diharapkan.
Spesifikasi campuran berbeda-beda, dipengaruhi oleh :
- Perencanaan tebal perkerasan, yang dipengaruhi oleh metode apa yang dipergunakan.
- Ekspresi gradasi agregat, yang dinyatakan dalam nomor saringan. Nomor-nomor saringan mana saja yang umum dipergunakan dalam spesifikasi.
- Kadar aspal yang umum dinyatakan dalam persen terhadap berat campuran seluruhnya.
- Komposisi dari campuran, meliputi agregat dengan gradasi yang bagaimana yang akan dipergunakan.
- Sifat campuran yang diinginkan, dinyatakan dalam nilai stabilitas, flow, VIM, VMA, tebal film aspal.
- Metode rencana campuran yang dipergunakan.
G. Perencanaan campuran
Perencanaan campuran diperlukan untuk mendapatkan resep campuran yang memenuhi spesifikasi., menghasilkan campuran yang memenuhi kinerja yang baik dari agregat yang tersedia.
Metode perencanaan campuran yang umum dipergunakan di Indonesia adalah:
1. Metode Bina Marga, bersumber dari BSS94 dan dikembangkan untuk kebutuhan di Indonesia oleh CQCMU (Central Quality Control & Monitoring Unit), Bina marga sehingga lebih dikenal dengan nama metode CQCMU.
2. Metode Asphalt Institut
