pengaruh pengunaan bahan tambah berbasis

PENGARUH PENGUNAAN BAHAN TAMBAH BERBASIS
HYDROCARBON TERHADAP KARAKTERISTIK ASPAL PORUS
EFFECT OF THE USE OF HYDROCARBON BASED ADDITIVE
MATERIAL ON POROUS ASPHALT CHARACTERISTICS
Dedy rachman gani, M.Wihardi Tronge
Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Makassar
Alamat Korespondensi
Dedy Rachman Gani
Fakultas Teknik Jurusan Sipil
Universitas Hasanuddin Makassar, 90245
Hp : 081342794309
Email : [email protected]
Abstrak
Aspal porus adalah campuran aspal yang sedang dikembangkan untuk konstruksi wearing course,
Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang dihamparkan diatas lapisan aspal
kedap air, Campuran didominasi oleh agregat kasar, untuk mendapatkan pori yang cukup tinggi
agar didapat permeabilitas aspal porus yang tinggi, dimana permeabilitas difungsikan untuk
subsurface drain. Di Indonesia meningkatnya kebutuhan aspal nasional tidak dapat dipenuhi
produksi aspal dalam negeri, sehingga setengah dari jumlah tersebut masih harus diimpor, Salah
satu alternatif yang dapat dipertimbangkan untuk mengurangi impor aspal sekaligus memperbaiki
kinerja campuran beraspal adalah memanfaatkan liquid Asbuton. Permasalahannya adalah sejauh
mana penggunaan liquid Asbuton dapat menunjang kinerja aspal porus mengingat dalam liquid
Asbuton mengandung mineral yang dapat menyumbat pori-pori yang ada. Untuk menguji
spesifikasi liquid asbuton dengan penambahan wetfix-be, telah dilakukan penelitian di
laboratorium dengan membuat benda uji menggunakan gradasi terbuka sebanyak 75 buah dengan
kadar aspal 10% dan penambahan 5 variasi wetfix-be untuk mendapatkan nilai kadar wetfix-be
optimum dan sebanyak 12 buah dengan menggunakan nilai kadar aspal optimum. Dari hasil
pengujian karakteristik aspal porus diperoleh nilai marshall quotient yang memenuhi spesifikasi
hanya pada kadar wetfix-be 0.2% - 0.31% dan pengujian Cantabro nilai memenuhi spesifikasi
hanya pada kadar wetfix-be 0.34% - 0.4%, sedangkan untuk pengujian VIM, Stabilitas, Flow,
Porositas, Permeabilitas, Drain-Down, dan Kuat tarik tak langsung secara keseluruhan nilai kadar
wetfix-be 0.2% - 0.4% memenuhi standar spesifikasi. Kesimpulan dari penelitian ini Nilai Kadar
Wetfix-be Optimum yang diperoleh dari hasil analisis grafik hubungan beberapa parameter yaitu
cantabro, porositas, permeabilitas, stabilitas marshall, flow, marshall quotient, binder drain down
dan Kuat Tarik Tak Langsung didapatkan nilai kadar wetfix-be optimum yaitu 0.325%
Kata kunci : Aspal Porus, Liquid Asbuton, Wetfix-Be, Gradasi Terbuka
Abstract
Porous Asphalt is a mixture of asphalt that is being developed for the construction of wearing
course, This layer uses open gradation (open graded), which is spread over a layer of
impermeable asphalt. Dominated by a mixture of coarse aggregate, to obtain a sufficiently high
pore in order to obtain high permeability of porous asphalt, where the permeability function for
subsurface drain. In Indonesia the growing national needs can not be met asphalt bitumen
production in the country, so that half of the amount is still to be imported. One alternative that
can be considered to reduce the import of bitumen while improving performance is the use of
liquid asphalt mix Asbuton. The issue is the extent to which the use of liquid Asbuton can support
given the porous asphalt performance liquid Asbuton contain minerals that can clog pores exist.
To test specification with the addition of liquid asbuton wetfix-be, has been studied in the
laboratory by making the test specimen using a gradation open as many as 75 pieces with 10%
bitumen content and addition of 5 variations wetfix-be to get value wetfix-be optimum levels and
as many as 12 pieces by using the value of the optimum bitumen content. From the test results
obtained by the characteristics of porous asphalt marshall quotient value that meets the
specifications only at levels wetfix-be 0.2% - 0.31% and testing Cantabro values meet the
specifications only at levels wetfix-be 0.34% - 0.4%, while for the testing of VIM, Stability, Flow ,
Porosity, permeability, Drain-Down, and Indirect Tensile Strength overall value levels wetfix-be
0.2% - 0.4% meet the standard specifications. The conclusion of this study-be value Wetfix
Optimum levels obtained from the analysis of the graph of several parameters, namely cantabro,
porosity, permeability, marshall stability, flow, Marshall quotient, binder drain down and Inderict
Tensile Strength values obtained wetfix-be optimum levels ie 0325 %
Keyword : Asphalt Porous, Liquid Asbuton, Wetfix-Be, Gradient Open
PENDAHULUAN
Peningkatan dan pengembangan aksesibilitas transportasi jalan adalah
suatu hal yang sangat penting untuk menunjang aktivitas sosial dan perekonomian
daerah suatu negara. Oleh karena itu pengembangan jaringan jalan adalah sesuatu
yang dipandang perlu untuk dapat melayani perkembangan arus lalu lintas dengan
aman dan nyaman. Salah satu faktor pendukung agar akses sibilitas suatu jaringan
jalan menjadi aman dan nyaman bagi pengguna jalan yaitu dengan mendesain
suatu lapis permukaan perkerasan jalan yang akan tetap memuaskan selama masa
layanannya.
Salah satu alternatif untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan adalah
dengan menggunakan lapisan perkerasan aspal porus (porous asphalt), rongga
aspal porus berfungsi untuk meneruskan aliran air ke saluran samping dan lapisan
dasar yang kedap air untuk mencegah air meresap ke lapis subbase dan badan
jalan sehingga genangan air di atas permukaan jalan yang seringkali terjadi setelah
hujan dan mengganggu kelancaran arus lalu lintas dapat diminimalisir.
Aspal porus adalah aspal yang dicampur dengan agregat tertentu yang
setelah dipadatkan mempunyai 20 % pori-pori udara. Aspal porus umumnya
memiliki nilai stabilitas Marshall yang lebih rendah dari aspal beton yang
menggunakan gradasi rapat, stabilitas Marshall akan meningkat bila gradasi
terbuka yang digunakan lebih banyak fraksi halus (Cabrera dkk, 1996). Aspal
porus adalah campuran aspal dengan agregat tertentu yang didesain setelah
dipadatkan mempunyai pori-pori udara berkisar 20 %. (Khalid dkk, 1994).
Campuran aspal porus merupakan generasi baru dalam perkerasan lentur,
yang membolehkan air meresap ke dalam lapisan atas (wearing course) baik
secara vertikal maupun horizontal. Kondisi ini dimungkinkan, karena gradasi yang
digunakan memiliki fraksi agregat kasar tidak kurang dari 85% dari volume
campuran. Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang
dihamparkan di atas lapisan aspal yang kedap air agar tidak terjadi rembesan ke
pondasi jalan. 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). (Media Teknik Sipil, Ary Setyawan
dkk, 2005)
Masalah utama dalam pekerjaan beraspal di Indonesia adalah kebutuhan
aspal nasional yang mencapai 1.200.000 ton/tahun yang tidak dapat dipenuhi dari
produksi aspal dalam negeri, sehingga setengah dari jumlah tersebut masih harus
diimpor. Sementara ketersedian aspal minyak yang semakin terbatas dan harganya
yang cenderung naik seiring dengan kenaikan harga pasar minyak mentah dunia.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan anti
Stripping Wetfix Be terhadap karakteristik aspal porus dan karakteristik campuran
aspal porus pada kondisi optimum, menganalisis efek perendaman air terhadap
nilai stabilitas dan penyerapan campuran aspal porus dengan penambahan anti
Stripping Wetfix Be serta mengidentifikasi peran dan pengaruh anti Stripping
Wetfix Be dalam campuran aspal porus dengan melihat secara mikrostruktur
melalui analisis uji SEM dan EDS
METODE PENELITIAN
Penelitian
merupakan
penelitian
eksperimen
yang
dilakukan
di
laboratorium. Untuk mengumpulkan data primer yang akan digunakan, penelitian
ini dibagi dalam beberapa tahapan yaitu, (1) tahapan penyiapan agregat dan bahan
Anti stripping yang berbasis hydrocarbon (WETFIX BE); (2) tahapan
karakterisasi liquid asbuton dan karakterisasi agregat untuk menentukan sifat-sifat
fisik aspal dan agregat; (3) tahapan mix design dan pembuatan benda uji sebanyak
75 buah, (4) karakterisasi campuran kadar wetfix kondisi optimum; (5) uji SEM
dan EDS untuk melihat secara mikrostruktur dan mengidentifikasi peran wetfix be
di dalam campuran. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah variabel
Bebas : variasi kadar wetfix 0.2%; 0.25%; 0.3%, 0.35%; 0.4% terhadap berat
aspal dan variabel tetap : agregat halus, liquid asbuton; variabel terikat :
karakteristik aspal (penetrasi, titik lembek, viskositas, berat jenis dan daktilitas)
dan karakteristik campuran aspal (VIM, VMA, VFB, Stabilitas, Flow, MQ, dan
Penyerapan campuran).
Analisa Data
Data hasil pengujian di laboratorium direkapitulasi dan disajikan dalam
bentuk tabulasi data serta diplotkan dalam bentuk grafik kemudian dilakukan
analisis data untuk mendapatkan suatu kesimpulan. Penentuan karakteristik
campuran aspal porus yang akan dianalisis berupa nilai Cantabro, Porositas,
Permeabilitas, Binder Drain Down, dan Kuat tarik tak langsung. Serta kami juga
menguji VIM, VMA, VFB, Stabilitas, Flow, dan MQ dengan menggunakan
metode Marshall sesuai dengan SNI. Sedangkan untuk mengetahui peran wetfix
be dan pengaruhnya terhadap campuran aspal porus dengan melakukan analisis
terhadap gambar hasil foto SEM serta gambar dan tabel data spectrum energi uji
EDS.
HASIL
Hasil pengujian karakteristik agregat berupa berat jenis, penyerapan, nilai
setara pasir masih memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Hasil pengujian
karakteristik aspal porus dan kadar wetfix be menunjukkan nilai cantabro
meningkat sebesar 7,60%, porositas meningkat sebesar 2,99%, permeabilitas
menurun sebesar 0,08 cm3/dtk, binder drain down meningkat sebesar 0,09%,
Indeks Penetrasi meningkat, serta kekakuan aspal dan campuran meningkat
masing-masing sebesar 86,14% dan 81,67%.
Hasil pengujian karakteristik
volume campuran aspal porus disajikan dalam Gambar 1., setelah dilakukan
analisis dari grafik yang terbentuk diperoleh bahwa nilai VIM, VMA, VFB, dan
stabilatas masih memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Nilai stabilitas
meningkat pada kondisi 0,3% sebesar 7,10%, nilai flow meningkat sebesar
32,77%, nilai MQ meningkat sebesar 24,24%.disajikan dalam Gambar 2. ,
setelah grafik dianalisis diperoleh bahwa kadar wetfix be optimum sebesar 3,52%.
Hasil uji variasi wetfix be sebagaimana disajikan dalam Gambar 3., setelah
dilakukan analisis pada grafik stabilitas dan penyerapan menunjukkan semakin
tinggi kadar penambahan wetfix semakin mengurangi penurunan nilai stabilitas,
sedangkan nilai rata-rata penyerapan semakin berkurang sebesar 19,07%. Hasil uji
SEM dan EDS disajikan dalam Gambar 4. , dan dari analisis dapat diketahui
bahwa wetfix be dalam campuran aspal porus berfungsi sebagai tambahan lapisan
film aspal. Senyawa tersusun atas unsur Oksigen (O), Silika (Si), Aluminium (Al),
karbon (C) Sulfur (S), dan Calcium (Ca),
PEMBAHASAN
Dalam penelitian ini terlihat bahwa mutu campuran beraspal panas sangat
dipengaruhi oleh mutu dari bahan penyusun campuran yaitu wetfix be. Bahan
wetfix be akan sangat mempengaruhi sifat-sifat properties campuran beraspal,
oleh karena itu, untuk memperoleh campuran beraspal yang memenuhi syarat,
wetfix be yang digunakan harus berfungsi sebagai pengikat yang memberikan
ikatan yang lebih kuat antara butir agregat di dalam campuran beraspal, sebagai
pengisi, berfungsi mengisi rongga antara butir agregat dan rongga yang ada dalam
agregat itu sendiri, sebagai bahan anti air yang menyelimuti permukaan agregat,
sehingga mengamankan perkerasan dari pengaruh air, sebagai pelumas yang akan
mempengaruhi kemudahan kerja saat
pencampuran,
penghamparan dan
pemadatan (Nono dkk, 2003).
Aspal perlu dimodifikasi untuk menaikkan titik lembek aspal sehingga
indeks penetrasi aspal naik dengan demikian aspal tidak mudah terpengaruh oleh
perbedaan temperatur. Dengan naiknya indeks penetrasi maka modulus kekakuan
aspal dan modulus kekakuan campuran akan naik. Hal ini akan menghasilkan
perkerasan yang lebih tahan terhadap beban lebih berat dan padat. Aspal
modifikasi dengan penambahan aditif memberikan ketahanan yang lebih baik
terhadap deformasi permanen dan alur disebabkan titik lembek yang lebih tinggi
bila dibandingkan dengan aspal standar (Kalantar, 2010). Penambahan wetfix be
ke dalam campuran memiliki efek positif yang signifikan terhadap karakteristik
Stone Mastic Asphalt (SMA) yang dapat memperbaiki ketahanan campuran
terhadap deformasi permanen, meningkatkan kekakuan campuran, memberikan
nilai drain down
aspal yang lebih kecil (Ahmadinia, 2012). Persentase
penambahan wetfix be ke dalam campuran aspal porus juga perlu dibatasi dalam
rentang tertentu berdasarkan hasil uji laboratorium sifat fisik aspal, karena
persentase penambahan yang terlalu besar dapat memberikan efek yang negatif
dan merusak mutu campuran. Penambahan wetfix be ke dalam aspal porus
menyebabkan kenaikan titik lembek dan penurunan penetrasi. Kenaikan titik
lembek dan penurunan penetrasi menyebabkan naiknya indeks penetrasi (IP),
kekakuan aspal (Sb), dan kekakuan campuran (Smix). Hal tersebut menjadi
parameter ukur membaiknya kinerja campuran terhadap pengaruh deformasi
permanen dan alur (rutting). Sedangkan berkurangnya nilai penyerapan akibat
variasi wetfix be seiring meningkatnya penambahan kadar wetfix be yang
berfungsi sebagai lapisan film tambahan yang mereduksi pori dan menambah
kekedapan campuran mengindikasikan membaiknya kinerja campuran terhadap
pengaruh air.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kami menyimpulkan bahwa penambahan wetfix be ke dalam campuran
aspal porus dapat meningkatkan kinerja sifat fisik aspal, menaikkan nilai indeks
penetrasi, modulus kekakuan aspal, modulus kekakuan campuran, stabilitas dan
MQ, sedangkan terhadap adanya pengaruh air penambahan wetfix be dapat
memperkecil penurunan nilai Permeabilitas dan Porositas, dan mengurangi
besarnya penyerapan air. Dengan demikian campuran
aspal porus dengan
penambahan wetfix be dapat memperbaiki kinerja campuran terhadap pengaruh
perubahan temperatur, pengaruh air, deformasi permanen dan alur (rutting).
Perlu dilakukan penelitian tentang aspal porus menggunakan liquid
Asbuton & wetfix-be dengan penambahan bahan pengisi (filler) dalam campuran
aspal porus. Dan perlu dilakukan uji coba penggunaan aspal porus untuk ruas-ruas
jalan di Indonesia khususnya pada daerah dengan curah hujan serta tingkat
kecelakaan yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Affan, M. (2010). Perilaku Aspal Porus Diuji dengan Alat Marshall dan Wheel
Tracking Machine. Simposium III FSTPT, ISBN no. 979-96241-0-X.
Ahmadinia, Esmaeil., Zargar, Majid. (2012). Performance Evaluation of
Utilization
of Waste Polyethylene Terephtalate (PET) In Stone Mastic
Asphalt.
University of Malaya. Kuala Lumpur.
Ali N, Samang L, Tjaronge W and Djamaluddin A R. Influence Of Sea Water On
The Mechanical Properties Of Porous Asphalt Containing Liquid Asbuton.
Hongkong-cina : Proceedings of the Sixth International Conference on
Asian and Pacific Coasts (APAC 2011). 2011.
Ali N, Tjaronge W, I Ismunandar, A Dwi. Studi Karakteristik Aspsal Porus Yang
Menggunakan liquid Asbuton Sebagai Bahan Pengikat Dan Agregat Kasar
Gradasi Bina Marga. Makassar : Skripsi Teknik Sipil – Universitas
hasanuddin., 2011.Ali N. (2011). Kajian Pemanfaatan Liquid Asbuton
Sebagai Bahan Pengikat Asphalt Porous Pada Lapis Permukaan
Perkerasan Jalan. Makassar : Mahasiswa S3 Jurusan Teknik Sipil –
Universitas Hasanuddin.
Cabrera, J.G. & Hamzah., M.O. (1991). Aggregate Grading Design for Porous
Asphalt, In Cabrera, JG. & Dixon, JR. (eds). Performance and Durability
of Bitumenious Materials, Proceeding of Symposium, University of
Leads., March 1994, London.
Diana. I, W., Siswosoebrotho. B. I, Karsaman. R. B. (2010). Sifat-Sifat Teknik dan
Permeabilitas pada Aspal Porus. Simposium III FSTPT, ISBN no. 97996241-0-X.
Diana, I. W. (2007). Engineering Properties and Permeability Performance of
Porous Asphalt. Master Theses from JBPT ITB PP.
Djumari, D. Sarwono. (2009). Perencanaan Gradasi Aspal Porus Menggunakan
Material Lokal dengan Metode Pemampatan Kering. Jurnal penelitian
Media Teknik Sipil Volume IX:9-14.
Hardiman. (2008). Drainage Time of Porous Asphalt Mixes Due to The Various
Propotion and Concentration of Soils, Dinamika Teknik Sipil, Volume 8,
Nomor 1, Januari : 52-58.
Hwee, L. B, Guwe, V. (2004). Performance Related Evaluation of Asphalt Porous
Mix Design, Prosiding of Malaysia Road Conference, Kuala Lumpur,
Malaysia.
Kalantar, N. Zahra (2010). Properties Of Bituminous Binder Modified With Waste
Polyethylene Terepthalate, disajikan dalam Proceeding of Malaysian
Universities Transportation Research Forum and Conferences 2010
(MUTRFC2010), Universiti Tenaga Nasional, 21 Desember 2010.
Khalid, H. Perez Jimenez, F.K. (1994). Performance Assessment of Spanish and
British Porous Asphalt, In Cabrera, JG. & Dixon, JR. (eds), Performance
and Durability of Bitumenious Materials, Proceding of Symposium,
University of Leeds, London.
Nono dkk. (2003). Kajian Batasan nilai Penetrasi, Titik Lembek dan Indeks
Penetrasi
aspal yang sesuai dengan kelas kinerja aspal untuk
perkerasan jalan di Indonesia, Jurnal Litbang Jalan Volume 20.
Nurazwar. Z, Setiawan. T, Setiawati. Y.(2001). Studi Perilaku Campuran Aspal
Berpori Terhadap Proporsi Agregat Kasar. Jurnal Penelitian Media
Teknik No. 4 Tahun XXIII Edisi Nopember 2001 No. ISSN 0216-3012.
Penuntun Praktikum edisi kelima. (2009). Laboratorium Rekayasa Transportasi
Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
Sarwono. D, Wardhani. A. K. (2007). Pengukuran Sifat Permeabilitas Campuran
Porous Asphalt. Jurnal penelitian Media Teknik Sipil, Edisi Juli:131-138.
Setyawan, A. & Sanusi. (2005). Observasi Propertis Aspal Porus Berbagai
Gradasi dengan Material Lokal. Jurnal penelitian Media Teknik Sipil, 1520.
Specification for Porous Asphalt. (2008). Road Engineering Association of
Malaysia joint with Jabatan Kerja Raya Malaysia.
Sukirman, S. (1999). Perkerasan Lentur Jalan raya. Bandung:Nova.
Sukirman, S. (2003). Beton Aspal Campuran Panas. Bandung:Granit.
Nilai Kuat Tarik Tak Langsung
(Mpa)
LAMPIRAN
0.16
0.14
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.20
0.25
0.30
Kadar Wetfix BE (%)
Gambar 1. Grafik Karakteristik Aspal Porus
0.35
0.40
Gambar 2. Grafik Karakteristik Methode Marshall
Void in Mix, VIM (%)
Stabilitas (kg)
Flow (mm)
Marshall Quatient (kg/mm)
Cantabro (%)
Porositas (%)
Permeabilitas (cm/det)
Binder Drain Down (%)
KADAR WETFIX (%)
0.2
0.25
Gambar 3. Grafik Kadar Wetfix Optimum
0.3
0.31 0.34
0.325 0.35
0.4
Gambar 4. Hasil Uji SEM dan EDS