Material Perkerasan Jalan 2 [Aspal]

Aspal

Apa Aspal Itu??

• Aspal merupakan material organic (hidrokarbon) yang komplek yang dapat diperoleh langsung dari alam atau dengan proses tertentu (artifisial).
• Umumnya aspal terbagi atas bentuk cair, semi padat dan padat pada suhu ruang (25 ⁰C). 
• Aspal merupakan material viskoelastis, dimana perilakunya dipengaruhi temperatur dan lamanya pembebanan. 
• Pada saat pencampuran dan pemadatan, sifat aspal termasuk bersifat viscous. Namun pada masa pelayanan aspal bersifat viscous elastis 

Fungsi aspal dalam campuran perkerasan :

• sebagai bahan pengikat antar aspal dan agregat dan antara sesama aspal
• sebagai bahan pengisi rongga antar butir agregat dan pori-pori yang ada dalam butir agregat itu sendiri 
• sebagai pelumas pada saat penghamparan di lapangan sehingga memudahkan untuk dipadatkan

KLASIFIKASI ASPAL

ASPAL ALAM 

Menurut sifat kekerasannya aspal alam dapat dibagi secara berurutan sebagai :

• batuan (Rock asphalt), 
• plastis (trinidad lake asphlat = TLA), 
• cair (bermuda lake asphalt = BLA).

Pulau Buton sebagai penghasil aspal alam terbesar di dunia yang berupa batuan beraspal (rock asphalt) dikenal dengan istilah Asbuton (aspal Buton)

Sifat aspal Buton : penetrasi rendah , titik lembek tinggi dan kekenyalan tinggi--> Tidak dapat langsung digunakan.

ASPAL PADAT

Jenis aspal ini dibuat dari minyak bumi sehingga dikenal sebagai aspal minyak. 

Karena aspal jenis ini keras pada suhu ruangan  maka sering disebut sebagai aspal keras.

Dan karena aspal ini harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum digunakan maka sering disebut juga aspal panas

Dalam banyak literatur asing (Amerika) disebut juga sebagai asphalt cement (AC) karena sifatnya seperti semen pada konstruksi beton, yaitu berfungsi sebagai perekat dan pengisi

Bahan baku Utama :yang baik untuk pembuatan aspal adalah minyak bumi yang banyak mengandung Asphaltene dan sedikit mengandung parafin. Bahan parafin kurang disukai karena mengakibatkan aspal bersifat getas, mudah terbakar dan memiliki daya lekat yang buruk dengan agregat. 

SIFAT :

• Dapat menjadi cair  dan menjadi keras kembali
• Penetrasi aspal sangat tergantung suhu
• Jika aspal makin keras maka kadar asphaltene naik  > daktilitas turun
• Jika parafin meningkat > kepekaan suhu meningkat dan daya lekat berkurang

ASPAL CAIR (CUTBACK ASPHALT)

• Merupakan aspal keras yang diberi pelarut . Menurut bahan pelarutnya dibagi menjadi :
• Aspal RC (rapid curing)
• Aspal keras yang dicampur dengan kerosin (bensin), merupakan jenis aspal yang akan dengan cepat mengendap 
• Aspal MC (Medium Curing)
• Jenis aspal yang akan mengendap dalam waktu sedang, merupakan aspal keras yang dicampur dengan minyak diesel
• Aspal SC (slow curing)
• Jenis aspal yang akan mengendap dengan lambat, aspal keras yang dicampur dengan residu dari pengilangan pertama

SIFAT : 

mudah mengalir di antara agregat sehingga dapat memepercepat waktu pelaksanaan

ASPAL EMULSI

Aspal emulsi adalah aspal yang lebih cair dari pada aspal cair dan memiliki sifat menembus pori-pori halus dalam batuan yang tidak dapat dilalui oleh aspal cair biasa oleh karena sifat pelarut yang membawa aspal dalam emulsi memiliki daya tarik terhadap batuan yang lebih baik daripada pelarut dalam aspal cair, terutama apabila batuan tersebut agak lembab.
KARENA MENGANDUNG AIR CARA PENGGUNAANNYA BERBEDA DENGAN ASPAL BIASA.

Dibedakan berdasarkan emulsinya menjadi 3 , yaitu :
anionik, kationik dan non-ionik.
Keuntungan :
dapat digunakan pada agregat dingin maupun panas, dapat digunakan untuk agregat basah maupun kering dan menghilangkan resiko kebakaran dan timbulnya bahan beracun yang mungkin ditemui dalam penggunaan aspal cutback

SIFAT ASPAL YANG PENTING :

Daya tahan atau keawetan (durability), yaitu kemampuan aspal dalam mempertahankan sifat aslinya oleh akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan.

Adhesi dan kohesi. Adhesi adalah kemampuan aspal dalam mengikat agregat campuran, sehingga menghasilkan ikatan yang baik. Kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan ikatan aspal dengan aspal yang melekat pada agregat sehingga agregat tetap ditempatnya.

Peka terhadap temperature, karena aspal bersifat termoplastik, yaitu aspal akanmenjadi keras pada suhu rendah dan meleleh pada suhu tinggi.

ASPAL SEBAGAI MATERIAL VISKOSELASTIS

aspal memiliki sifat-sifat teknis yang dimiliki material elastis maupun material viscous. Dimana material jenis ini SANGAT DIPENGARUHI WAKTU PEMBEBANAN DAN SUHU.

perilaku aspal pada temperatur tinggi dalam jangka waktu pendek ekivalen dengan apa yang terjadi pada temperatur rendah dengan jangka waktu yang panjang.

Perilaku pada temperatur sedang.

aspal semen berperilaku antara viskos cair dan elastis padat. Karena rentang perilaku ini, aspal merupakan material adesive yang sempurna untuk perkerasan. 

Ketika dipanaskan aspal berperilaku seperti suatu pelumas sehingga agregat dapat dicampur dan dibungkus. Dan setelah pendinginan aspal berperilaku perekat yang mempertahankan agregat dalam campuran yang solid. 

PENGUJIAN KARAKTERISTIK ASPAL

Penetrasi Bahan aspal

Nilai ini didefinisikan sebagai kedalaman tembus (dalam satuan 0,1 mm) jarum standar pada benda uji aspal dengan beban standar (100 gr) pada suhu ruang (25⁰C) selama 5 detik.

AASHTO membagi nilai penetrasi 40/50 sebagai nilai penetrasi untuk aspal terkeras dan 200/300 untuk aspal terlunak.

berikut alat PENETROMETER

Berat Jenis Aspal

Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal terhadap berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu, yaitu dilakukan dengan cara mengganti berat air dengan berat aspal dalam wadah yang sama (yang sudah diketahui volumenya berdasarkan konversi berat jenis air = 1)

Titik lembek (softening point)

Percobaan ini diciptakan karena pelembekan bahan aspal tidak terjadi seketika pada suhu tertentu, tetapi merupakan perubahan gradual seiring penambahan suhu. Metode pengujian dikenal dengan istilah Ring and ball method. 

Benda uji adalah aspal sebanyak 25 gram. Setelah dimasukkan ke bejana berisi air, lalu dipanaskan. Ukur dengan menggunakan termometer dan catat berapa suhu ketika bola menyentuh pelat dasar (suhu titik lembek)

 Titik Nyala dan Titik Bakar Aspal

Terdapat 2 metode yaitu:

1. Untuk aspal cair biasanya digunakan tag open cup flash point
2. aspal dalam bentuk padat digunakan cleveland open cup

Untuk aspal cair biasanya digunakan tag open cup flash point

aspal dalam bentuk padat digunakan cleveland open cup

Titik nyala dan titik bakar aspal diperlukan untuk indikasi temperatur pemanasan maksimum dimana masih dalam batas aman pengerjaan.

 Daktilitas

Daktilitas digunakan untuk mengetahui tahanan aspal terhadap retak dalam penggunaannya sebagai lapisan perkerasan.

Aspal dengan daktilitas rendah akan retak –retak dalam penggunaannya karena lapisan perkerasan mengalami perubahan suhu yang agak tinggi. 

Pemeriksaan dilakukan dengan cara mengukur jarak terpanjang yang terbentuk dari bahan bitumen pada 2 cetakan kuningan akibat penarikan dengan mesin uji sebelum bahan bitumen tersebut putus. 

Pemeriksaan dilakukan pada suhu 25⁰C dengan kecepatan tertentu yaitu 50 mm per menit. Apabila bahan bitumen ini tidak putus setelah melewati jarak 100 cm, maka dianggap memiliki nilai daktilitas tinggi. 

Kelarutan aspal

Kelarutan aspal adalah persentase benda uji aspal yang larut pada cairan pelarut, yaitu trichloroethylene.

Ketidaklarutan aspal yang melebihi 0,5% menunjukkan terjadinya kontaminasi aspal dengan mineral lain dan pemanasan yang berlebihan

Hasil pengujian harus mendapatkan syarat minimum 99,5 % bitumen larut dalam cairan tersebut. 

Viskositas aspal (Kekentalan)

Pemeriksaan ini dilakukan untuk menentukan tingkat kekentalan (viscositas) aspal dengan menggunakan alat saybolt dan dapat mengetahui suhu pencampuran dan suhu pemadatan untuk pengujian hot mix.

Kekentalan bitumen sangat tergantung suhu, hubungan antara suhu dan kekentalan sangat penting dalam perencanaan dan penggunaan material bitumen

Alat ujinya adalah Saybolt furol

Kekentalan absolut pada alat saybolt furol dinyatakan sebagai waktu menetes (dalam detik) yang diperlukan oleh 120 ml benda uji untuk melalui satu lubang yang telah dikalibras

Uji Kelekatan 

Pemerikasaan ini dilakukan untuk menentukan besarnya kelekatan agregat terhadap aspal secara visual. yang dimaksud dengan uji kelekatan agregat adalah persentase luas permukaan agregat yang terselimuti aspal terhadap keseluruhan permukaan.

Berdasarkan SNI 03-2439-1991 bahwa kelekatan agregat adalah minimal 95 % kelekatan agregat terhafap aspal dibagi menjadi 2 yaitu:

• Hydrophilic adalah sifat agregat yang mudah diresapi air, hal ini mengakibatkan agregat tidak mudah dilekati aspal dan ikatan aspal dengan agregat mudah dilepas
• Hydrophobic adalah sifat agregat yang tidak mudah terikat dengan air, tapi mudah terikat dengan aspal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kelekatan aspal pada agregat adalah:

1. Pori-pori dan absorbs, agregat berpori berguna untuk menyerap aspal, sehingga ikatan antara aspal danagregat baik. Tetapi terlalu banyak pori dapat mengakibatkan terlalu banyak aspal yangterserap dan berakibat lapisan agregat aspal menjadi tipis 
2. Bentuk dan tekstur permukaan, agregat berbentuk kubus dan kasar lebih mengikat aspal daripada agregat berbentuk bulat dan halus. Permukaan agregat yang kasar akan menimbulkan/memberikan ikatan dengan aspal lebih baik daripada agregat dengan permukaan licin 
3. Ukuran butiran

ALAT DAN BAHAN 

1. Saringan 9,5 mm (3/8), dan 6,35 mm (1/4)2. 
2. Timbangan kapasitas 200 mm, ketelitian 0,1 gram3. 
3. Pisau, pengaduk, spatula, sendok4. 
4. Tabung gelas kimia kapasitas 600 ml5. 
5. Termometer logam ± 200°C dan ± 100°C6. 
6. Oven.
7. Wadah 
8. Bahan yang digunakan adalah agregat yang lolos saringan 9.5 mm (3.8) dan tertahan pada saringan 6,35 mm (1/4), air suling dan aspal cair.