KARAKTERISTIK ASPAL PORUS GRADASI AUSTRALIA DENGAN BAHAN PENGIKAT SUBSTITUSI PARSIAL LIQUID ASBUTON CHARACTERISTICS POROUS ASPHALT GRADING AUSTRALIA WITH PARTIAL SUBSTITUTION LIQUID BINDER ASBUTON Charles Kamba, Herman Parung, M. Wihardi Tjaronge Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin Alamat Korespondensi: Charles Kamba Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Makassar,90245 HP: 0811466789 Email: kamba.charles@gmail.com 1
Abstrak Aspal porus merupakan struktur lapisan perkerasan yang mempunyai rongga-rongga yang membuat air tidak tergenang di permukaan jalan, mengurangi percikan air dan membuat permukaan jalan tidak licin sehingga mengurangi kecelakaan. Penelitian ini bertujuan menganalisa bagaimana karakteristik agregat dan aspal pada campuran liquid asbuton dengan aspal minyak dalam proporsi tertentu sebagai bahan pengikat pada aspal porous gradasi Australia, dan mendapatkan nilai koefisien permeabilitas dan persentase kehilangan berat aspal porous melalui pengujian marshall standar, permeabilitas, serta cantabro loss. Penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen di laboratorium. Beberapa variabel yang diteliti di antaranya seperti ketahanan atau stabilitas terhadap kelelehan plastis (flow). Aspal Porous ini menggunakan material jenis agregat kasar dan halus lansung dari Bili-Bili kabupaten Gowa. Pembuatan benda uji melalui pengujian Marshall standar, pengujian permeabilitas, dan pengujian cantabro dengan variasi campuran aspal minyak dan asbuton dengan komposisi benda uji 100%-0%, 75%-25%, 50%-50%, 25%-75% dan 0%-100%. Dari hasil penelitian karakteristik agregat, aspal minyak, dan aspal buton cair memenuhi standar bina marga sebagai bahan perkerasan aspal porous, dimana permeabilitas campuran yang menggunakan liquid asbuton lebih baik dibandingkan yang menggunakan aspal minyak, sedangkan untuk ketahanan campuran (kehilangan berat) lebih baik yang menggunakan aspal minyak dengan hasil komposisi aspal minyak dan liquid asbuton yang terbaik adalah 50%-50%. kata kunci: Aspal porous, uji marshall, uji cantabro, permeabilitas. Abstract A porous asphalt pavement layer structure having cavities which make no stagnant water on the road surface, reducing water splashing and making the road surface is not slippery thereby reducing accidents. This study aims to analyze how the characteristics of aggregates and asphalt in the asphalt mixture asbuton liquid in a certain proportion of oil as a binder in the porous asphalt gradation Australia, and get the value of the permeability coefficient and the percentage of weight lost through the porous asphalt marshall testing standards, permeability, and cantabro loss. Research used experimental method in the laboratory. Some of the variables studied such as security or stability of the melting plastic (flow). Porous asphalt is using the material type of coarse and fine aggregates directly from the Bili-Bili Gowa district. Making the specimen through a standard Marshall testing, permeability testing, and testing of asphalt mixtures cantabro with variations of oil and composition of the specimen asbuton with 100% -0%, 75% -25%, 50% -50%, 25% -75% and 0 % -100%. From the research, the characteristics of aggregate, asphalt oil, and liquid asphalt Buton meet building standards clan as porous asphalt pavement material, which use liquid mixture permeability asbuton better than the use of petroleum asphalt, whereas mixtures for resistance (weight loss) better use with the results of the composition of petroleum asphalt and liquid petroleum asphalt asbuton best is 50% -50%. keywords: Asphalt porous, marshall test, cantabro test, permeability. 2
PENDAHULUAN Jalan raya merupakan prasarana transportasi yang sangat penting dalam menunjang berbagai kegiatan sosial dan perekonomian. Tujuan pembangunan jalan raya diantaranya adalah menyelenggarakan terwujudnya lalu lintas yang aman, cepat dan nyaman. Oleh karena itu prasarana jalan memerlukan perhatian khusus terhadap segi keamanan dan kenyamanan dari jalan tersebut. Kondisi fisik dari jalan seperti tingkat kekesatan aspal, mengurangi percikan air dan membuat permukaan jalan tidak licin sehingga roda kendaraan kendaraan tidak mudah tergelicir dan dapat mengurangi kecelakaan lalu lintas ketika musim hujan, meredam suara kendaraan sehingga dapat menurunkan tingkat polusi suara (Ferguson, 2005). Campuran aspal porus merupakan generasi baru dalam perkerasan lentur, yang membolehkan air meresap ke dalam lapisan atas (wearing course) secara vertikal dan horizontal. Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang dihamparkan diatas lapisan aspal yang kedap air. Lapisan aspal porus ini secara efektif dapat memberikan tingkat keselamatan yang lebih, terutama di waktu hujan agar tidak terjadi aquaplaning sehingga menghasilkan kekesatan permukaan yang lebih kasar, dan dapat mengurangi kebisingan (noise reduction). Banyak negara telah menggunakan jenis campuran ini, seperti di Inggris mulai tahun 1967. Belanda tahun 1971. Kanada tahun 1974. Spanyol tahun 1980. Belgia dan Perancis tahun 1990 dan Italia 1989. Untuk Asia penggunaan campuran ini masih dikategorikan baru, seperti Jepang, dan Korea Selatan yang menggunakan campuran ini tahun 1990. Aspal berongga telah digunakan sebagai lapisan permukaan jalan pada daerah pedestrian seperti tempat-tempat pejalan kaki (pedestrian walkways) di taman-taman, trotoar dan untuk kendaraan ringan (light vehicle). Di Jepang, Belanda dan sejumlah negara lainnya telah menggunakan aspal berongga sebagai jalan utama (Miradi dkk., 2009) dan (Katsuji dkk., 2009), termasuk di Indonesia, aspal porus gradasi Australia secara umum diaplikasikan pertama kali pada proyek jalan tol Jagorawi dan jalan tol Tangerang-Jakarta, pada tahun 1997. Permasalahan utama yang dijumpai pada aspal porus konvensional satu lapis (single function), hal ini disebabkan terjadinya penyumbatan (clogging) rongga oleh debu. Permasalahan ini sudah dapat dikurangi dengan menerapkan lapisan aspal porus dua lapis (twinlay). Seperti yang disajikan (Borchove, 1996). Aspal porus adalah aspal yang dicampur dengan agregat tertentu yang setelah dipadatkan mempunyai 20 % pori-pori udara dan umumnya memiliki nilai stabilitas Marshall yang lebih rendah dari beton aspal yang menggunakan gradasi rapat, stabilitas Marshall akan meningkat bila gradasi terbuka yang digunakan lebih banyak fraksi halus (Cabrera dkk., 1996). 3
Aspal porus adalah jenis perkerasan jalan yang didesain untuk meningkatkan besar koefisien gesek pada permukaan perkerasan. Masalah utama dalam pekerjaan beraspal di Indonesia adalah kebutuhan aspal nasional yang mencapai 1.2 juta 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. Pembangunan prasarana jalan nasional hendaknya dapat memanfaatkan aspal alam ini, baik dalam bentuk padat (Buton Granular Asphalt) maupun dalam bentuk cair (liquid asbuton). Penelitian mengenai karakteristik campuran liquid asbuton cair dan aspal minyak dengan variasi penambahan aspal minyak penetrasi 60/70 menyimpulkan bahwa semakin banyak asbuton cair yang digunakan maka semakin besar VIM yang dihasilkan (Haeruddin, 2010), Sedangkan Liquid Asbuton yang dapat menjadi aspal alternatif untuk mengisi kekurangan kebutuhan aspal, sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap penggunaannya, suatu proses pemurnian Asbuton tanpa pencampuran aspal minyak telah berhasil membuat, liquid Asbuton memiliki penetrasi yang sangat rendah, sehingga digolongkan sebagai aspal keras. pada umumnya mengandung 60% sampai dengan 75% kadar bitumen sisanya adalah mineral 25%-40% sebagai bahan pengisi alam. (Ali dkk., 2011). Oleh karena itu dilakukan penelitian pengujian marshall standar, permeabilitas, dan cantabro loss dari campuran liquid asbuton dan aspal minyak dalam proporsi tertentu sebagai bahan pengikat pada aspal porous gradasi Australia. METODOLOGI Desain penelitian Komposisi agregat aspal porous gradasi Australia yang digunakan dalam penelitian ini yaitu komposisi campuran aspal optimum dari campuran liquid asbuton dan aspal minyak dengan kadar aspal 5.5% dan komposisi campuran aspal (100% aspal minyak + 0% aspal buton, 75% aspal minyak + 25% aspal buton, 50% aspal minyak + 50% aspal buton, 25% aspal minyak + 75% aspal buton, 0% aspal minyak + 100% aspal buton). Pengumpulan data primer dan data sekunder Metode pengumpulan data digunakan data primer dengan menganalisa hasil dari penelitian yang dilaksanakan mengadakan kegiatan percobaan di laboratorium dimana, aspal porus diproduksi dengan menggunakan jenis agregat dengan sistem gradasi terbuka 4
(open graded) dan menggunakan Asbuton sebagai bahan pengikat. Sedangkan data sekunder dengan membaca sejumlah buku, artikel-artikel ilmiah sebagai landasan teori dalam menuju kesempurnaan penelitian ini. Metode analisis data Selanjutnya dilakukan observasi untuk mengetahui nilai pengujian karakteristik agregat, karakteristik aspal, pengujian Marshall, permeabilitas, dan Cantabro Loss. HASIL Komposisi Agregat Dalam Campuran Hasil pengujian komposisi agregat dalam campuran diperlihatkan pada Tabel 1 dengan campuran terbagi atas tiga faksi yaitu agregat kasar, agregat halus dan filler, jumlah benda uji yang yang digunakan sebanyak 30 buah dan total agregat yang digunakan dalam tiap campuran aspal porous adalah 1134 gram. Karateristik agregat kasar dan halus telah memenuhi syarat spesifikasi untuk digunakan sebagai agregat campuran beraspal. Pengujian Karakteristik Marshall Analisis Terhadap VIM (Void In Mix) Dari hasil pengujian, nilai VIM yang terbesar yaitu 14,87% diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal buton 100% dan nilai VIM yang terkecil yaitu 12,73% diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal minyak 100%. Analisis Terhadap Stabilitas Dari hasil pengujian, nilai stabilitas yang terbesar yaitu 544,17 kg diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal minyak 100% dan nilai stabilitas yang terkecil yaitu 466,58 kg diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat campuran aspal minyak 25% dan aspal buton 75%. Analisis Terhadap Flow Dari hasil pengujian, nilai flow yang terbesar yaitu 3,29 mm diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal minyak 100% dan nilai flow yang terkecil yaitu 2,73 mm diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat campuran aspal minyak 50% dan aspal buton 50%. Analisis Terhadap MQ (Marshall Quotient) Dari hasil pengujian, nilai MQ yang terbesar yaitu 204,37 kg/mm diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat campuran aspal minyak 75% dan aspal buton 25% sedangkan nilai MQ yang terkecil yaitu 156,95 kg/mm diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat campuran aspal minyak 25% dan aspal buton 75%. 5
Analisis Terhadap VMA (Void in Mineral Agregate) Dari hasil pengujian, nilai VMA yang terbesar yaitu 23,41% diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat campuran aspal minyak 75% dan aspal buton 25% sedangkan nilai VMA yang terkecil yaitu 22,38% diperoleh dari campuran aspal porous dengan bahan pengikat campuran aspal minyak 50% dan aspal buton 50%. Pengujian Permeabilitas Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa nilai permeabilitas untuk campuran aspal minyak 100% adalah 0,72 cm/dtk dan nilai permeabilitas untuk campuran aspal buton 100% adalah 0,87 cm/dtk. Berdasarkan trendline pada Gambar 1 dapat disimpulkan bahwa kecenderungan nilai permeabilitas yang terendah berada pada campuran aspal minyak 100% dan nilai permeabilitas yang tertinggi berada pada campuran aspal buton cair 100%. Pengujian Cantabro Loss Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal minyak 100% memiliki kekuatan terhadap keausan yang lebih besar daripada campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal buton cair 100%. Berdasarkan trendline pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa kecenderungan keausan terjadi lebih besar apabila campuran aspal porous dengan bahan pengikat aspal buton cair disubstitusi lebih banyak. PEMBAHASAN Hasil pengujian menunjukkan, aspal minyak jauh lebih bagus dalam mengisi rongga dalam agregat dibandingkan dengan aspal buton cair karena aspal minyak memiliki daya adhesi yang lebih baik dibandingkan dengan aspal buton cair. Aspal minyak dan aspal buton tidak memiliki perbedaan kemampuan yang cukup besar dalam menerima/menahan beban, aspal buton cair memiliki kemampuan menerima lendutan yang lebih baik dibandingkan aspal minyak sedangkan aspal minyak cenderung memiliki nilai ketahanan campuran terhadap pembebanan yang lebih besar dari pada aspal buton cair. Campuran aspal porus ini didesain mempunyai porositas lebih tinggi dibandingkan jenis perkerasan yang lain, sifat poros diperoleh karena campuran aspal porus menggunakan proporsi agregat halus lebih sedikit dibanding campuran jenis yang lain. Kandungan rongga pori dalam jumlah yang besar diharapkan menghasilkan kondisi permukaan agak kasar, sehingga akan mempunyai tingkat kekesatan yang tinggi. Selain itu pori yang tinggi diharapkan dapat berfungsi sebagai saluran drainase di dalam campuran (Djumari., dkk 2009). 6
Komposisi campuran aspal porus merupakan generasi baru dalam perkerasan lentur, yang membolehkan air meresap ke dalam lapisan atas (wearing course) secara vertikal dan horizontal. Lapisan ini menggunakan gradasi terbuka (open graded) yang dihamparkan di atas lapisan aspal yang kedap air. Ketika rongga udara semakin kecil, maka air yang mengalir ke dalam campuran aspal akan semakin lambat (Tanan, 2010). Lapisan aspal porus ini secara efektif dapat memberikan tingkat keselamatan dan kenyamanan terutama diwaktu hujan agar tidak terjadi genangan-genangan air serta memiliki kekesatan permukaan yang lebih kasar dan dapat mengurangi kebisingan (Setyawan, 2008). KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil pengujian Marshall, permeabilitas dan cantabro Loss maka komposisi aspal minyak dan liquid asbuton yang terbaik adalah 50% : 50%, kekuatan campuran yang melebihi standar kekuatan campuran yang dipersyaratkan dan permeabilitas campuran yang menggunakan liquid asbuton lebih baik dibandingkan yang menggunakan aspal minyak, sedangkan untuk ketahanan campuran (kehilangan berat) lebih baik yang menggunakan aspal minyak. Untuk selanjutnya perlu dilakukan penelitian aspal liquid asbuton sebagai bahan pengikat substitusi parsial yang lebih mendalam sehingga dapat memenuhi spesifikasi yang sesuai, agar dapat dimasukkan kedalam spesifikasi bina marga. 7
DAFTAR PUSTAKA Ali, Nur., Tjaronge, Wihardi., Ismunandar, Irsan., Asriandy, Dwi., (2011), Studi Karakteristik Aspal Porus Yang Menggunakan liquid Asbuton Sebagai Bahan Pengikat Dan Agregat Kasar Gradasi Bina Marga, Skripsi, Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar. Bochove Van, G.G., (1996), Twinlay, A New Concept of Drainage Asphalt Concrete, Proceedings of Eurasphalt Eurobitume Congress 1996. Starssbourg, France. 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, Proceding of, Symposium, University of Leads., Mach 1994, London. Djumari., Sarwono, Djoko. (2009). Perencanaan Gradasi Aspal Porus Menggunakan Material Lokal dengan Metode Pemampatan Kering, Jurnal Media Teknik Sipil, Edisi Januari 2009, pp. 9-14. Ferguson Bruce K., (2005), Porous Pavements (p.cm: Integrative studies in water management and land development. Taylor & Francis Group, 577.pp. Haeruddin. (2010). Karakteristik Campuran Aspal Beton AC-WC Menggunakan Liquid Asbuton dengan Variasi Penambahan Aspal Minyak Penetrasi 60/70, Tesis, Teknik Sipil, Universitas Hasanuddin, Makassar. Hamirhan Saodang, 2005. Konstruksi Jalan Raya, Perancangan Perkerasan Jalan Raya Buku 2. Cetak 1. Nova. Bandung. Katsuji Nishijima, Shigeo Higashi and Masaki Ikeuchi, (2009), Development of re-paved porous asphalt pavement method for reconstructing existing dense graded asphalt pavement into porous asphalt pavement using the in-place surface recycling method, Proceeding of 13th Conference of the Road Engineering Association of Asia and Australasia (REAAA),9-15 M.Miradi, A.A.A. Moleenar, M.F.C. van de Ven, (2009), Performance modeling of porous asphalt concrete using artificial intelligence, Road Materials and Pavement Design, ICAM 2009,pp.263-280 Setyawan Ary, Sanusi. (2008). Observasi Properties Aspal Porus Berbagai Gradasi Dengan Material Lokal, Jurnal Media Teknik Sipil, Edisi Januari 2008, pp. 15-20. Tanan, Benyamin. (2010). Kajian Eksperimental Karakteristik Aspal Porus Dengan Menggunakan High Bounding Asphalt (HBA 50) Dan Agregat Maksimum 14 mm, Jurnal Adiwidia, Edisi Maret 2010, pp. 32-39. Yamin, R.A, 2002. Penentuan Gradasi Agregat Berdasarkan Spesifikasi Baru, Desiminasi Spesifikasi Baru Campuran Beraspal dengan Alat PRD, Puslitbang Prasarana Transportasi, Dept. Kimpraswil, Modul 2. 8
Tabel 1 Hasil pengujian komposisi agregat dalam campuran Nomor Saringan Spesifikasi (%) Batas Atas Lolos Saringan Batas Bawah Gradasi Campuran (%) % Berat Tertahan Saringan Berat (gram) 19,5 100 100 100 100 0 0 Komposisi Campuran (%) Untuk 30 Benda Uji (gram) 13,2 85-100 100 85 92,5 7,5 85,05 2551,50 9,5 45-70 70 45 57,5 35 396,9 82,5 11907,00 6,7 25-45 45 25 35 22,5 255,15 7654,50 4,75 10-25 25 10 17,5 17,5 198,45 5953,50 2,36 7-15 15 7 11 6,5 73,71 0,6 5-10 10 5 7,5 1,5 17,01 510,30 14 0,3 4-8 8 4 6 1,5 17,01 510,30 0 2211,30 1,18 6-12 12 6 9 2 22,68 680,40 0,15 3-7 7 3 5 1 11,34 340,20 0,075 2-5 5 2 3,5 1,5 17,01 510,30 Pan (filler) 3,5 39,69 3,5 1190,70 (sumber: Hasil Pengujian) Total 100 1134 100 34020 Tabel 2 Hasil pengujian Permeabilitas Variasi Campuran Aspal Permeabilitas (cm/dtk) 100% M 0,72 75% M + 25% C 0,70 50% M + 50% C 0,89 25% M + 75% C 0,59 100% C 0,87 (sumber: Hasil Pengujian) Tabel 3 Hasil pengujian cantabro loss Variasi Campuran Aspal (%) Berat Sebelum Diuji (gr) Berat Setelah Diuji (gr) Cantabro Loss (%) 100% M 1161,67 873,33 24,82 75% M + 25% C 1175,00 866,33 26,27 50% M + 50% C 1175,67 864,67 26,45 25% M + 75% C 1172,67 883,00 24,70 100% C 1178,33 767,67 34,85 (sumber: Hasil Pengujian) 9
Gambar 1 Hubungan variasi campuran aspal dan permeabilitas Gambar 2 Hubungan variasi campuran aspal dan cantabro loss 10