JURNAL TUGAS AKHIR

STUDI KARAKTERISTIK ASPAL PORUS YANG MENGGUNAKAN LIQUID ASBUTON SEBAGAI BAHAN PENGIKAT DENGAN METODE BINA MARGA

Oleh :

JJURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR2011

DWI ASRIANDYD 111 05 083

A. IRSAN ISMUNANDARD 111 05 081

STUDI KARAKTERISTIK ASPAL PORUS YANG MENGGUNAKAN LIQUID ASBUTON SEBAGAI BAHAN PENGIKAT DAN AGREGAT KASAR GRADASI

BINA MARGA

W. Tjaronge1, N. Ali1, A. Irsan2, dan D. Asriandy2

ABSTRACT : Layer of porous asphalt allows water to seep into the upper layers vertically and horizontally because it has a high porosity. This porous asphalt layer can effectively provide a more level of safety, especially in time of rain to avoid aqua-planing to produce a more rough surface roughness, and can reduce the noise. In Indonesia the increasing needs of the National asphalt bitumen production cannot be met domestically, so that half of that number still to be imported. One alternative that could be considered to reduce imports and improve the performance of asphalt mixtures is the use of liquid asphalt Asbuton. The problem is the extent to which the use of liquid Asbuton to bolster the performance of porous asphalt in liquid Asbuton considering contain minerals that can clog pores existing. To test the performance of porous asphalt, we have conducted research in the laboratory with a test object using open graded Bina Marga as many as 60 pieces with 5 different levels of asphalt. Asphalt penetration test results with a value of 40/70 indicates that the liquid Asbuton including hard asphalt. Characteristics of porous asphalt obtained using liquid asphalt Asbuton with gradation of Bina Marga is the porosity values ranged from 16,55-23,52%. Binder drain-down the value obtained between 0.03-0.27%. Losing weight through Cantabro test obtained between 12,80-73,88%.

Keywords: Porous asphalt, Liquid asbuton, Wearing course, Porosity, Open graded

PENDAHULUAN

Aspal porus dirancang untuk memiliki pori yang besar sehingga membolehkan air meresap ke dalam lapisan. Kondisi ini dimungkinkan, karena gradasi yang digunakan merupakan gradasi terbuka (open graded) yang memiliki fraksi agregat kasar tidak kurang dari 85% dari volume campuran.Lapisan aspal porus ini secara efektif dapat memberikan tingkat keselamatan yang lebih, terutama di waktu hujan agar tidak terjadi aqua-planing sehingga menghasilkan kekesatan permukaan yang lebih kasar, dan dapat mengurangi kebisingan (noise reduction).

Dalam beberapa tahun belakangan ini, terdapat masalah utama pada pekerjaan aspal di Indonesia. Masalah tersebut adalah kebutuhan aspal Nasional untuk pemeliharaan, peningkatan dan pengembangan aksebilitas transportasi jalan adalah sekitar 1.200.000 ton/tahun yang tidak dapat dipenuhi produksi aspal dalam negeri, sehingga setengah dari jumlah

tersebut masih harus diimpor. Sementara ketersedian aspal minyak semakin terbatas dan harga yang cenderung naik terus seiring dengan harga pasar minyak mentah dunia.

Salah satu alternatif yang dapat dipertimbangkan untuk mengurangi impor aspal sekaligus memperbaiki kinerja campuran beraspal adalah memanfaatkan liquid Asbuton. Pemanfaatan aspal alam yang terdapat di Pulau Buton Sulawesi Tenggara yang biasa disebut Asbuton (Aspal Batu Buton) yang sekarang mulai diolah menjadi liquid Asbuton, diusahakan dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin dalam progaram pembangunan infrastruktur jalan di Indonesia sehingga dapat menjadi pilihan yang ekonomis dan efisien untuk pembangunan dan pemeliharaan jalan, karena selain harganya lebih murah dan mempunyai work-ability yang lebih baik dibanding jenis aspal buton lainnya.

Pada perkerasan jalan campuran beraspal, Asbuton dapat digunakan sebagai bahan tambah (additive) atau sebagai bahan

1 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA2 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar 90245, INDONESIA

substitusi aspal minyak. Sebagai bahan tambahan, penggunaan Asbuton dimaksudkan untuk meningkatkan mutu aspal minyak atau campuran aspal minyak. Sedangkan sebagai bahan substitusi, penggunaan Asbuton dimaksudkan untuk menggantikan peran aspal minyak baik sebagian ataupun seluruhnya. Tidak menutup kemungkinan penggunaan Asbuton dapat berperan ganda yaitu sebagai bahan tambah dan sekaligus sebagai bahan substitusi aspal minyak.

Di Indonesia, Bina Marga telah menyediakan susunan agregat dengan gradasi terbuka. Penelitian ini menggunakan agregat dengan gradasi terbuka berdasarkan Bina Marga. Dari uraian diatas maka Tujuan penelitian ini adalah untuk memeriksa karakteristik aspal porus yang menggunakan liquid asbuton sebagai bahan pengikat dan agregat kasar gradasi bina marga

METODOLOGI

Metode eksperimental digunakan dalam penelitian ini dengan mengadakan kegiatan percobaan di laboratorium. Agregat diperoleh dari Sungai Bili-Bili Kecamatan Parangloe hasil stone crusher PT. Cisco Sinar Jaya Propinsi Sulawasi Selatan, sedangkan aspal liquid Asbuton diambil dari Laboratorium Bidang Pengujian dan Pengembangan Teknologi Dinas Bina Marga Propinsi Sulawesi Selatan yang selanjutnya dilakukan observasi terhadap nilai-nilai karaktristik bahan di Laboratorium Rekayasa Transportasi Universitas Hasanuddin dan Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Hasanuddin. Berikutnya dibuat benda uji dengan 5 variasi kadar aspal untuk pengujian permeabilitas, Marshall, Cantabro dan binder drain-down. Bahan-bahan yang digunakan dalam campuran aspal porus terlebih dahulu diuji karakteristik dari masing-masing bahan baik agregat kasar, agregat halus maupun pengujian terhadap aspal liquid Asbuton dimana metode pengujian mengacu pada SNI dan pengujian ini dilakukan di laboratorium. Tiap variasi kadar aspal dibuat 3 benda uji (total 60 benda uji).

Tahap awal penelitian yang dilakukan di laboratorium adalah memeriksa mutu bahan aspal dan mutu agregat yang akan digunakan pada percobaan campuran. Sesuai dengan spesifikasi (Bina Marga 1999) mutu bahan untuk lapis perkerasan beraspal.

Bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini terdiri dari : agregat (chipping 1-2), agregat (chipping 0.5-1), abu batu (filler) dan liquid Asbuton sebagai bahan campuran aspal porus.

Tabel 1. Karakteristik bahan agregat kasarJenis

PengujianMetode

Pengujian Satuan Syarat

Berat Jenis Curah (Bulk)

SNI-03-1969-1990 - ≥ 2,5

Berat Jenis SSD

SNI-03-1969-1990 - -

Berat Jenis Semu

SNI-03-1969-1990 % -

Penyerapan Air

SNI-03-1969-1990

% ≤ 3,0

Keausan Agregat (Abration)

SNI-03-2417-1991

% ≤ 40

Indeks Kepipihan

SNI-M-25-1991-

03% ≤ 25

Analisa Saringan

SNI-03-1968-1990 -

Tabel 2. Karakteristik bahan pengisi (filler)Jenis

PengujianMetode

PengujianSatuan Syarat

Berat Jenis Curah (Bulk)

SNI-15-2531-1991

- ≥ 2,5

Berat Jenis SSD

SNI-03-1969-1990

- -

Berat Jenis Semu

SNI-03-1969-1990

- -

Penyerapan Air

SNI-03-1969-1990

% ≤ 3,0

Analisa Saringan

SNI-03-1968-1990

-

Tabel 3. Karakteristik aspal keras

Jenis Pengujian Metode Syarat

Penetrasi, 25oC, 100 gr, 5 detik; 0,1 mm

SNI 06-2456-1991 40 - 60

Titik Lembek; oC SNI 06-2434-1991 Min. 55

Titik Nyala; oC SNI 06-2433-1991

Min. 225

Daktilitas, 25 oC; cm

SNI 06-2432-1991 Min. 50

Berat jenis SNI 06-2441-1991

Min. 1,0

Kelarutan dalam Trichloro Ethylen;% berat

SNI 06-2438-1991 Min. 90

Penurunan Berat (dengan TFOT);% berat

SNI 06-2440-1991 Max. 2

Penetrasi setelah penurunan berat;% asli

SNI 06-2456-1991 Min. 55

Daktilitas setelah penurunan berat;% asli

SNI 06-2432-1991 Min. 50

Tabel 4. Standar pengujian benda uji

Jenis pengujian Standar Pengujian

Binder drain-down AASHTO T305

PermeabilitasSimposium III FSTPT, ISBN No. 979-96241-

0-XMarshall SNI-06-2489-1991Cantabro ASTM C-131

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Fisik Agregat

Karakteristik fisik agregat Agregat diperoleh dari Sungai Bili-Bili Kecamatan Parangloe hasil stone crusher PT. Cisco Sinar Jaya Propinsi Sulawasi Selatan diperlihatkan pada Tabel 5 dan 6. Karakteristik agregat kasar dan karakteristik bahan pengisi memenuhi syarat spesifikasi untuk digunakan sebagai agregat campuran beraspal.

Tabel 5. Karakteristik agregat kasar

Jenis Pengujian Sat. Hasil Spek.

Berat Jenis Curah (Bulk) - 2,51 ≥ 2,5

Berat Jenis SSD - 2,56 -

Berat Jenis Semu % 2,63 -

Penyerapan Air % 1,84 ≤ 3,0

Keausan Agregat (Abration)

% 15,33 ≤ 40

Indeks Kepipihan % 3,67 ≤ 25

Tabel 6. Karakteristik bahan pengisi (filler)

Jenis Pengujian

Berat Jenis Curah (Bulk)

- 2,47 ≥ 2,5

Berat Jenis SSD - 2,53 -

Berat Jenis Semu - 2,64 -

Penyerapan Air % 2,57 ≤ 3,0

Penentuan Gradasi Campuran

Agregat yang digunakan, didesain dan dibuat berdasarkan gradasi terbuka (open graded) Bina Marga dimana Batu pecah (Ø1mm – Ø2mm), (Ø0,5mm – Ø1mm), dan abu batu adalah masing-masing sebesar 75%, 10%, dan 15% dari berat agregat. Komposisi dan gradasi agregat diperlihatkan oleh Tabel 7.

Tabel 7. Gradasi agregat porus aspalUkuran ayakan % lolos

ASTM (mm) WC

3/4" 19,5 100

1/2" 13,2 50-70

3/8” 9,5 30-50

No.4 4,75 10-25

No.200 0,075 1-5

Gambar 1. Pembagian butir agregat gabungan aspal porus

Sifat Bahan Aspal Liquid Asbuton

Hasil pengujian sifat-sifat fisik liquid Asbuton diperlihatkan pada Tabel 8. Nilai penetrasi liquid Asbuton adalah 47,3 hasil ini menunjukkan bahwa liquid Asbuton lebih bagus dari aspal minyak dengan penetrasi 60/70. Hasil pengujian pelarutan menunjukkan bahwa liquid Asbuton masih mengandung mineral sekitar 18,7%.

Tabel 8. Karakteristik bahan liquid Asbuton

Jenis Pengujian Sat. Hasil Spek

Penetrasi (25 C, 5 dtk, 100 gr)

0,1mm 47.3 Max.

60

Penetrasi Setelah Kehilangan

% semula 71.2 -

Titik Nyala C 310Min

. 225

Titik Lembek C 51 Min. 55

Berat Jenis (25 C) gr/cc 1.26 Min

. 1Penurunan Berat (163JC, 5jam) % berat 1.40 -

Viscositas 170 Cst(Suhu

C 169 -

Viscositas 280 Cst(Suhu

C 152 -

Daktilitas (25 C, 5 cm/menit) cm 66.7 Min

. 50Solubility of Asphalt Binders

% semula 81,3 -

Uji Permeabilitas Laboratorium

Tabel 9 memperlihatkan hasil pengujian permeabilitas sifat agregat gabungan sebelum tercampur aspal yang telah dipadatkan dengan vibrator nilai koefisien permeabilitasnya adalah 0,5 cm/det. Ini menunjukkan bahwa banyak rongga dalam benda uji (porus) sehingga dapat dengan mudah mengalirkan air.

Tabel 9. Permeabilitas agregat campuran

Jenis Pengujian Sat. Hasil Spek.

Permeabilitas (constant head) cm/det 0,5 ˃ 10-1

Uji Porositas

Pengujian porositas menjadi parameter utama dalam perencanaan aspal porus. Pengujian ini dapat membuktikan seberapa porusnya campuran sehingga dapat mengalirkan air yang berada permukaan melewati rongga-rongga yang berada dalam lapisan aspal porus menuju kesaluran drainase baik secara harisontal maupun pengaliran secara vertikal Gambar 2 memperlihatkan hubungan kadar aspal dengan porositas. Setiap nilai porositas adalah hasil rata-rata dari pengujian 9 benda uji. Nilai porositas menurun dengan meningkatnya kadar aspal. Hal ini disebabkan oleh 2 hal; (1) liquid Asbuton masih mengandung mineral yang juga berfungsi sebagai filler sehingga menempati rongga, (2) liquid Asbuton bersifat thermoplastis sehingga pada suhu panas tertentu mempunyai sifat zat cair yaitu akan menempati ruang/rongga yang ada. Nilai porositas gradasi Bina Marga dari kadar aspal 4,5-6,5% masih memenuhi spesifikasi porositas dimana pada kadar aspal 4,5%; 5,0%; 5,5%; 6,0% dan 6,5% menghasilkan porositas sebesar 23,75%; 23,05%; 20,39%; 17,41% dan 16,56%. Pada kadar aspal 4,5% nilai porositasnya 23,75% mendekati batas atas yaitu 25% sedangkan kadar aspal 6,5% nilai porositasnya 16,56% mendekati batas bawah yaitu 15%.

Gambar 2. Hubungan kadar aspal dengan porositas

Uji Permeabilitas

Gambar 3 memperlihatkan hubungan kadar aspal dengan koefisian permeabilitas. Permeabilitas akan menurun dengan bertambahnya kadar aspal. Hal ini disebabkan karena dengan bertambahnya kadar aspal maka volume rongga yang berada di dalam benda uji semakin berkurang akibat dari tertutupnya rongga tersebut oleh bitumen aspal sehingga waktu untuk mengalirkan air dari permukaan akan lebih lama.

Gambar 3. Hubungan kadar aspal dengan permeabilitas

Hubungan Kadar Aspal dengan VMA

Gambar 4 memperlihatkan hubungan kadar aspal dengan VMA. Nilai VMA mengalami penurunan dengan

bertambahnya kadar aspal. Hal ini disebabkan banyaknya rongga dalam aspal porus sehingga bitumen liquid Asbuton yang tidak terserap ke dalam butiran agregat bersama dengan mineral Asbuton menempati ruang antara agregat, sehingga mengurangi nilai VMA .

Gambar 4. Hubungan kadar aspal dengan VMA

Hubungan Kadar Aspal dengan VFB

Gambar 5 memperlihatkan hubungan kadar aspal dengan VFB. Nilai VFB meningkat dengan bertambahnya kadar aspal. Ini terjadi karena VMA banyak terisi oleh bitumen dan mineral liquid Asbuton.

Gambar 5. Hubungan kadar aspal dengan VFB

Hubungan Kadar Aspal dengan Stabilitas

Gambar 6 memperlihatkan hubungan antara kadar aspal dengan stabilitas. Nilai

stabilitas meningkat dengan bertambahnya kadar aspal. Hal ini disebabkan bertambahnya kadar bitumen liquid Asbuton sehingga daya ikat bertambah dan membuat agregat kokoh pada posisinya. Observasi visual setelah pengujian Marshall pada pola kehancuran menunjukkan bahwa benda uji rusak pada bitumen liquid Asbuton dan agregat kasar. Hasil memperlihatkan bahwa bitumen dan agregat merupakan satu kesatuan yang monolit dalam menerima beban sehingga rusak dan retak terjadi pada kedua material. Kadar aspal 5,5-6,5% nilai stabilitasnya memenuhi standar stabilitas untuk lalu lintas tinggi yaitu minimal 800 kg, sedangkan untuk kadar aspal 4,5% dan 5,0% hanya memenuhi standar lalu lintas sedang yaitu minimal 500 kg.

Gambar 6. Hubungan kadar aspal dengan stabilitas

Hubungan Kadar Aspal dengan Kelelehan (Flow)

Gambar 7 memperlihatkan hubungan kadar aspal dengan flow. Nilai flow pada aspal porus yang menggunakan liquid Asbuton secara konsisten akan naik dengan bertambahnya kadar aspal ini disebabkan oleh pengaruh dari aspal yang bersifat plastis. Untuk kadar aspal 4,5 %; 5,0 %; 5,5 %; 6,0% dan 6,5 % menghasilkan nilai flow 3,53 mm; 3,60 mm; 3,90 mm; 4,10 mm dan 4,58 mm.

Gambar 7. Hubungan antara kadar aspal dengan flow

Hubungan Kadar Aspal dengan Marshall Quotient (MQ)

Parameter Marshall Quotient (MQ) merupakan perbandingan antara stablitas dengan flow, adalah persyaratan tambahan yang dianjurkan oleh Bina Marga.Gambar 8 memperlihatkan hubungan kadar aspal dengan Marshall Quotient. Nilai Marshall Quotient pada kadar aspal 4,5% dan 5,0% tidak memenuhi spesifikasi, yaitu minimal 200 kg/mm, sedangkan untuk kadar aspal 5,5-6,5% memenuhi spesifikasi dimana nilai Marshall Quotient sudah berada di atas 200 kg/mm.

Gambar 8. Hubungan kadar aspal dengan Marshall Quotien

Uji Cantabro

Gambar 9 memperlihat hubungan kadar aspal dengan kehilangan berat. Kehilangan berat terkecil terjadi pada benda uji dengan kadar aspal terbesar 6,5% yaitu sebesar 12,80%, sedangkan kehilangan berat terbesar terjadi pada kadar aspal terkecil 4,5% yaitu 73,88%.

Hasil pengujian Cantabro menunjukkan bahwa benda uji dengan kadar bitumen rendah mempunyai daya ikat antara agregat oleh aspal yang kurang dan sebaliknya bertambahnya kadar bitumen membuat daya ikat antara agregat bertambah kuat. Pada gambar 9, terlihat hanya benda uji pada kadar aspal 6,5% yang sesuai dengan spesifikasi sedangkan 4,5–6,0% tidak masuk dalam spesifikasi kehilangan berat yaitu minimal 25% dari berat awal sebelum dilakukan pengujian Cantabro dengan mesin Los Angles.

Gambar 9. Hubungan kadar aspal dengan kehilangan berat

Uji Binder Drain-Down

Pengujian binder drain-down bertujuan untuk mengetahui jumlah drain yang terjadi pada campuran beraspal yang belum dipadatkan, yaitu selam produksi, pengangkutan dan pemadatan campuran. Gambar 10 memperlihatkan hubungan antara kadar aspal dengan drain-down. Terlihat bahwa dengan bertambahnya kadar aspal maka terjadinya drain-down pada benda uji juga semakin besar. Namun

demikian, secara keseluruhan drain-down yang terjadi telah memenuhi spesifikasi drain-down Malaysia dimana masih berada di bawah maksimal yaitu 0,3%.

Gambar 10. Hubungan antara kadar aspal dengan drain-down

Kadar Aspal Optimum

Penentuan kadar aspal optimum ditentukan dari hubungan parameter pengujian mix design aspal porus. Gambar 11 memperlihatkan bahwa kadar aspal optimum yang diperoleh adalah 6,43%.

Gambar 11 menunjukkan bahwa parameter yang paling berpengaruh untuk menentukan kadar aspal optimum adalah pengujian Cantabro.

Gambar 11. Kadar Aspal Optimum (KAO)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari uraian diatas, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Dari hasil pengujian karakteristik campuran porus aspal menunjukkan bahwa penggunaan liquid Asbuton yang menggunakan gradasi Bina Marga (open graded) menunjukkan kualitas yang baik karena sudah memenuhi spesfikasi.

2. Liquid Asbuton dari hasil pengujian penetrasi dengan nilai 40/70 menunjukan bahwa aspal tersebut termasuk aspal keras sehingga mengakibatkan viskositasnya menjadi lebih tinggi untuk suhu pemadatan dan pencampuran.

3. Pada pengujian daktilitas tingkat plastisitasnya rendah ini di buktikan dengan nilai daktilitas hanya sampai 66,7 cm yang mengkibatkan pada pengujian Cantabro kadar aspal yang tinggi yang hanya memenuhi spesifikasi, ini disebabkan plastisitas aspal yang rendah sehingga daya ikat antar agregat kurang.

4. Karakteristik aspal porus yang diperoleh menggunakan aspal liquid Asbuton dengan gradasi Bina Marga adalah:a. Porositas antara yang terendah

16,55% sampai yang tertinggi 23,52% memenuhi spesifikasi Aspal Porus Jepang yaitu 15-25%.

b. Binder drain-down diperoleh antara 0,03-0,27% artinya masih berada di bawah syarat maksimum yaitu 0,3%.

c. Kehilangan berat melalui pengujian Cantabro didapatkan besarnya antara 12,80-73,88%, artinya hampir semua hasil pengujian terhadap kehilangan berat melewati syarat maksimal yaitu 25%, kecuali untuk kadar aspal 6,50% yaitu sebesar 12,80%. Besarnya kehilangan berat disebabkan oleh pengunaan liquid Asbuton mempunyai tingkat plastisitas rendah.

5. Dari hasil grafik hubungan parameter mix design aspal porus yaitu porositas, stabilitas Marshall, Cantabro, flow,

Marshall Quotient, permeabilty dan pengujian binder drain-down. diperoleh nilai kadar aspal optimum yaitu 6,43%.

Saran –saranBerdasarkan hasil penelitian, diusulkan

beberapa saran sebagai berikut :1. Perlu dilakukan uji coba penelitian

aspal porus menggunakan campuran liquid Asbuton dengan aspal minyak menggunakan gradasi Bina Marga.

2. Perlu uji coba penerapan aplikasi lapangan untuk aspal porus di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

Diana I Wayan, Drs Hadi martono. Penentuan Konposisi aspalt Porous dan Test Stabilitas dinamis dengan alat Whell Tracking Machine, Makalah UNILA, lampung,1995.

Takashi, Shigekhi, Manfred. , Improvment of Mix Design For Porou Asphalt, EMPA Uberlandstrasee, 1999.

Jabatan Kerja Raya Malaysia, Spesification for Porous Asphalt, Road Engineering Association of Malaysia, November,2007.

Departemen Pekerjaan Umum , Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas, Petunjuk Umum 2001.

Subagio, Performance Evaluation of Pevement Structures using ASBUTON, Highway Engineering Laboratory, Civil Engineering Department, I.T.B, Bandung, 2002.

Sub Jurusan Rekayasa Transportasi Jurusan Teknik Sipil ITB, Pengantar Rekayasa Jalan (Introduction to highway Engineering), Bandung ,2001.

Laboratorium Rekayasa Transportasi Jurusan Sipil Teknik UNHAS, Penuntun Pratikum, Makassar,2008.

Sukirman, Silvia, Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur, Nova, Bandung,2010.