PDF Proses Aspal
PDF Proses Aspal
PDF Proses Aspal
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Aspal
Aspal adalah suatu bahan bentuk padat atau setengah padat berwarna
hitam sampai coklat gelap, bersifat perekat (cementious) yang akan melembek dan
meleleh bila dipanasi. Aspal tersusun terutama dari sebagian besar bitumen yang
kesemuanya terdapat dalam bentuk padat atau setengah padat dari alam atau hasil
pemurnian minyak bumi, atau merupakan campuran dari bahan bitumen dengan
minyak bumi atau derivatnya (ASTM, 1994).
Bitumen (The Asphalt Institute, 1993) adalah suatu campuran dari
senyawa hidrokarbon yang berasal dari alam atau dari suatu proses pemanasan,
atau berasal dari kedua proses tersebut, kadang-kadang disertai dengan derivatnya
yang bersifat non logam, yang dapat berbentuk gas, cairan, setengah padat atau
padat,dan campuran tersebut dapat larut dalam Karbondisulfida (CS2). Aspal
yang dipakai dalam konstruksi jalan mempunyai sifat fisis yang penting, antara
lain : kepekatan (consistency), ketahanan lama atau ketahanan terhadap pelapukan
oleh karena cuaca, derajat pengerasan, dan ketahanan terhadap air.
Sifat
Max
1.
Penetrasi
Metoda
Satuan
Persyaratan
SNI 06-2456-1991
0,1 mm
60
79
SNI 06-2434-1991
48
58
SNI 06-2433-1991
200
SNI 06-2432-1991
cm
100
Titik lembek
(ring and ball test)
3.
Titik nyala
(clevland open cup)
4.
Daktilitas
(25 C, 5 cm permenit)
5.
SNI 06-2488-1991
gr/cm3
Aspal Polimer adalah suatu material yang dihasilkan dari modifikasi antara
polimer alam atau polimer sintetis dengan aspal. Modifikasi aspal polimer telah
dikembangkan selama beberapa dekade terakhir, umumnya dengan sedikit
penambahan bahan polimer (biasanya sekitar 2-6%) sudah dapat meningkatkan
hasil
ketahanan
yang
lebih
baik,
mengatasi
keretakan-keretakan
dan
campuran yang dibuat dari aspal dengan nilai IP yang rendah. Aspal dengan
tingkat kekerasan atau nilai penentrasi yang sama belum tentu memiliki nilai IP
yang sama. Sebaliknya, aspal dengan nilai IP yang sama belum tentu
memiliki tingkat kekerasan yang sama. Pada aspal dengan IP yang sama,
semakin tinggi tingkat kekerasan aspal semakin tinggi ketahanan campuran
beraspal yang dihasilkannya (Brennen, 1999).
d. Kekerasan aspal
Aspal pada proses pencampuran dipanaskan dan dicampur dengan
agregat sehingga
permukaan agregat yang telah disiapkan pada proses peleburan. Pada waktu
proses pelaksanaan, terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas
(viskositas bertambah tinggi).
e. Viskoelastisitas Aspal
Viskoelastisitas aspal adalah suatu material yang bersifat viskoelastis
yang sifatnya
lainnya
semakin rendah atau semakin encer demikian pula. sebaliknya. Dari segi
pelaksanaan lapis keras, aspal dengan viskositas yang rendah akan
menguntungkan karena aspal akan menyelimuti batuan dengan lebih baik
dan merata. Akan tetapi dengan pemanasan yang berlebihan maka akan
merusak molekul-molekul dari aspal, aspal menjadi getas dan rapuh.
c. Aspal mempunyai sifat Thixotropy, yaitu jika dibiarkan tanpa mengalami
tegangan regangan akan berakibat aspal menjadi mengeras sesuai dengan
jalannya waktu.
Semakin besar angka penetrasi aspal (semakin kecil tingkat konsistensi aspal)
akan memberikan nilai modulus elastis aspal yang semakin kecil dalam tinjauan
temperatur dan pembebanan yang sama (Brown and Bitumen, 1984).
Terdapat bermacam-macam tingkat penetrasi aspal yang dapat digunakan
dalam campuran agrerat aspal, antara lain 40/50, 60/70, 80/100. Umumnya aspal
yang digunakan di Indonesia adalah aspal dengan penetrasi 80/100 dan penetrasi
60/70.
Fungsi aspal dalam kontruksi jalan adalah :
1. Bahan pengikat agragat, memberikan daya lekat yang baik. Syaratnya,
mempunyai daya adhesi dan daya kohesi yang besar.
2. Pengisi dan penutup rongga-rongga (void) dari pengaruh, mengisi volume
yang tersedia. Syaratnya, sifat plastis yang besar dan sifat cairan yang cukup.
10
a. Aspal alam
Aspal alam ditemukan dipulau Buton (Sulawesi Tenggara Indonesia),
Perancis, Swiss, dan Amerika Serikat.
b. Aspal buatan
Aspal buatan merupakan residu penyulingan minyak bumi, dengan
karakteristiknya sangat bergantung dari jenis minyak bumi yang disuling
(dikilang), apakah minyak bumi berbasis aspal (asphaltic base), parafin
(parafine base) atau berbasis campuran (mixes base)
c. Aspal polimer
Aspal polimer adalah suatu material yang dihasilkan dari modifikasi antara
polimer alam atau polimer sintetis dengan aspal. Modifikasi aspal polimer
(atau biasa disingkat dengan PMA) telah dikembangkan selama beberapa
dekade terakhir.
Umumnya dengan sedikit penambahan bahan polimer (biasanya sekitar 26%) sudah dapat meningkatkan hasil ketahanan yang lebih baik terhadap
deformasi, mengatasi keretakan-keretakan dan meningkatkan ketahanan usang
dari kerusakan akibat umur sehingga dihasilkan pembangunan jalan lebih tahan
lama serta juga dapat mengurangi biaya perawatan atau perbaikan jalan.
Bahan aditif aspal adalah suatu bahan yang dipakai untuk ditambahkan pada
aspal. Penggunanaan bahan aditif aspal merupakan bagian dari klasifikasi jenis
aspal modifier yang berunsur dari jenis karet, karet sintetis atau buatan juga dari
karet yang sudah diolah (dari ban bekas), dan juga dari bahan plastik.
Penggunaan campuran polimer aspal merupakan trend yang semakin
meningkat tidak hanya karena faktor ekonomi, tetapi juga demi mendapatkan
kualitas aspal yang lebih baik dan tahan lama. Modifikasi polimer aspal yang
diperoleh dari interaksi antara komponen aspal dengan bahan aditif polimer dapat
meningkatkan sifat-sifat dari aspal tersebut. Dalam hal ini terlihat bahwa
keterpaduan aditif polimer yang sesuai dengan campuran aspal. Penggunaan
polimer sebagai bahan untuk memodifikasi aspal terus berkembang di dalam
dekade terakhir.
11
12
(inchi), sebagai akibat dari percepatan pemanasan tertent. Berat bola baja 3,45
3,55 gr dengan diameter 9,53 mm. Pemeriksaan ini diperlukan untuk
mengetahui batas keekrasan aspal. Pengamatan titik lembek dimulai dari suhu
5C sebagai batas paling tinggi sifat kekuan dari aspal yang disebabkan oleh
sifat termoplastik. Untuk aspal keras bentuk penetrasi 60/70, syarat titik
lembek berkisar antara 48C - 58C.
Aspal dengan penetrasi yang sama belum tentu mempunyai titik lembek
yang sama. Semakin tinggi titik lembek, semakin baik sebagai bahan pengikat.
Di lapangan, bersama dengan penetrasi berperan dalam percampuran,
penghamparan dan pemadatan. Selain itu suhu diluar juga berpengaruh
terhadap titik lembek.
3. Titik nyala dan titik bakar
Titik nyala adalah suhu saat aspal mulai menyala sekurang-kurangnya 5 detik.
Pemeriksaan dilakukan dengan eleveland open cup, dan perlu diketahui untuk
memperkirakan suhu maksimum pemanasan sehingga aspal tidak terbakar.
Hasil pemeriksaan dipengaruhi oleh tipuan angin dan kecepatan kenaikan suhu.
Sehingga untuk membedakan titik nyala dan titik bakar perlu dilakukan
diruang gelap.
4. Kelarutan dalam CCl
pemeriksaan ini dilakukan untuk menentukan jumlah unsur aspal dalam CCl,
dengan adanya bahan-bahan tidak terlarut dalam CCl menunjukkan adanya
bahan lain yang terlarut dalam residu aspal. Persyaratan dalam pemakaian
aspal yang diinginkan adalah aspal dalam kondisi tidak tercampur dengan
bahan-bahan lain yang tidak terlarut dalam CCl untuk aspal penetrasi 60/70
disebutkan minimal sebesar 99 %.
Aspal murni larut zat lain, sedangkan aspal yang tidak murni tidak
seluruhnys lsrut. Hubungan dengan pekerjaan adalah menjamin keamanan dan
gangguan lain misalnya kebakaran dan pembuasaan oleh zat-zat tidak terlarut.
5. Berat jenis
Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dan berat air suling
dengan isi yang sama pada suhu tertentu 25 atau 15,6C. Berat jenis aspal
13
2.1.4 Agregat
Agregat adalah partikel-partikel butiran mineral yang digunakan dengan
kombinasi berbagai jenis bahan perekat membentuk massa beton atau sebagai
bahan dasar jalan, backfill, dan lainnya (Atkins, 1997). Sifat-sifat agregat galian
yang dihasilkan, tergantung dari jenis batuan asal. Ada 3 jenis batuan asal, yaitu
batuan beku, sedimen dan metamorf. Batuan beku merupakan batuan yang
terbentuk dari pendinginan magma cair yang membeku. Batuan beku yang
berbutir kasar seperti granite terbentuk dari magma cair yang membeku secara
perlahan. Berbutir halus seperti batuan beku basalt yang terbentuk dengan
pendinginan lebih cepat dan berlapis. Batu sedimen terbentuk dari pemadatan
deposit mineral sedimen dan secara kimia di dasar laut. Beberapa jenis batuan
sedimen
dengan
komposisi
yang
terkandung
batu
kapur
(Calcium
14
Sifat fisik dan mekanis agregat dan hubungannya dengan kinerja campuran, antara
lain :
a. Gradasi
Gradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya, merupakan hal
penting dalam menentukan stabilitas perkerasan, berpengaruh terhadap besarnya
volume rongga (void), workability dan Stabilitas dalam campuran.Gradasi agregat
merupakan campuran dari berbagai diameter butiran agregat yang membentuk
susunan campuran tertentu, ditentukan melalui analisis saringan butiran (grain
size analysis) dengan menggunakan 1 set saringan (dengan ukuran saringan 19,1
mm; 12,7 mm; 9,52 mm; 4,76 mm;2,38 mm; 1,18 mm; 0,59 mm; 0,149 mm;
0,074 mm) dimana saringan paling kasar diletakkan paling atas dan saringan
paling halus diletakkan paling bawah, dimulai dengan pan dan diakhiri dengan
tutup (Sukirman,1999).
Gradasi agregat secara umum dapat dikelompokkan, sebagai berikut :
a). Gradasi seragam (uniform graded)
Adalah agregat yang hanya terdiri dari butir-butir agregat berukuran sama
atau hampir sama. Campuran beton aspal yang dibuat dari agregat bergradasi ini
15
memiliki sifat banyak rongga udara (void), permeabilitas yang tinggi, stabilitas
rendah dan beratisi (density) yang kecil.
b). Gradasi rapat (dense graded/ Well Graded)
Gradasi agregat yang ukuran butirnya dari kasar sampai dengan halus
terdistribusi secara merata dalam satu rentang ukuran butir atau sering disebut
dengan gradasi menerus. Campuran dengan 11 gradasi ini akan memiliki stabilitas
tinggi, sifat kedap air bertambah dan memiliki berat isi lebih besar.
c). Gradasi senjang (gap graded/ poorly graded)
Adalah distribusi ukuran butirnya tidak menerus, atau ada bagian ukuran
yang tidak ada, jika ada hanya sedikit sekali.
f. Ukuran Maksimum
Agregat dalam campuran beton aspal terdistribusi dari yang berukuran
besar sampai dengan yang terkecil. Ukuran maksimum butir agregat dapat
dinyatakan dengan mempergunakan :
a). Ukuran maksimum agregat, yang dibatasi sebagai ukurans saringan terkecil
dimana agregat yang lolos saringan tersebut sebanyak 100%.
b). Ukuran nominal maksimum, yang dibatasi sebagai ukuran saringan terbesar
dimana agregat yang tertahan diatas saringan tersebut sebanyak tidak lebih dari
10%.
16
d. Kekerasan (Toughness)
Butir agregat harus keras dan kuat, mampu menahan gaya keausan
(abrasi), degradasi selama proses produksi (penimbunan, penghamparan,
pemadatan) dan pelayanan terhadap beban lalu lintas, proses kimiawi
(kelembaban, kepanasan, perubahan suhu) sepanjang hari. Kekuatan agregat
terhadap beban yang bekerja merupakan syarat mutlak yang harus dipenuhi.
Metode uji yang dipergunakan adalah uji abrasi dengan metode Los Angeles
Abrasion Test dan uji kehancuran dengan metode Rudeloff (Crushing Test).
Sedang secara kimiawi dilakukan pengujian dengan menggunakan larutan
Natrium Sulfat atau Magnesium Sulfat.
17
2.2 Karet
Karet adalah polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulasi kesusuan
(latex) yang diperoleh dari getah beberapa jenis tumbuhan pohon karet tetapi dapt
juga diproduksi secara sintetis. Sumber utama barang dagang dari latex yang
digunakan untuk menciptakan karet adalah pohon karet heveaa brasiliensis
(Euphorbiaceae). Ini dilakuakan dengan cara melukai kulit pohon sehingga pohon
akan memberikan respon yang menghasilkan lebih banyak latex lagi. Pohon jenis
lainnya yang mengandung latexs termasuk fig. Euphorbia dan dandelion. Lebih
dari setengah produksi karet yang digunakan sekarang ini adalah sintetik, tetapi
beberapa juta ton karet alami masih tetap diproduksi setiap tahun, dan masih
merupakan bahan yang penting bagi beberapa indusri termasuk otomotif dan
militer. Karet hypoallergenic dapat dibuat dari Guayule. Eksperimen awal dari
pengembangan karet sintetis membawa ke penemuan Silly Putty.
2.2.1 Karet Alam
Karet alam (polyisoprene) termasuk kedalam elastomer yaitu bahan yang
dapat direnggangkan dan dapat kembali seperti berbentuk semula. Selain karet
18
alam, terdapat beberapa bahan yang juga termasuk elastomer yaitu polybutadiene,
polyisobutylene dan polyurethanes, yaitu ketiganya merupakan polimer sintetis.
Elastomer memiliki potensi yang besar dalam dunia industri karena
memiliki sifat kelietan dan kelekatan yang tinggi, elestisitas tinggi, daya tarik
yang kuat, daya lengket yang baik dan daya pegas yang tinggi. Karena sifat-sifat
tersebut polysporene banyak dimanfaatkan untuk membuat sepatu boot tahan air,
bola dan peluru karet.
Bentuk uatam dari karet alam, yaitu terdiri dari 97% cis-11,4-isoprena,
dikenal sebagai hevea rubber. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks
yang terdiri dari 32-35% karet dan sekitar 5 % senyawa lain, termasuk asam
lemak, gula, protein, sterol ester dan garam. Lateks biasa dikonfersikan kekaret
busa dengan aerasi makanik yang diikuti oleh vulkanisasi.
Komponen utama karet alam merupakan suatu rantai polimer yang
tersusun dari hampir semua struktur cis 1,4 poliisoprena yang sempurna, oleh
karena itu karet alam disebut juga dengan cis-1,4 polisoprena.
Karet alam dihasilkan dari tanaman karet hevea brasiliensis. Tanaman
karet termasuk tanaman tahunan yang tegolong dalam famili euphoporbiaceae,
tumbuhan baik didataran rendah hingga menengah (0-400 dpl) dengan curah
hujan 1500-2500 mn/tahun dan mampu hidup dilahan dengan keasaman tinggi (ph
4,0-4,5) pada tanah bersolum dalam dan miskin hara.
Sifat-sifat mekanik yang baik dari karet alam menyebabkannya dapat
digunakan untuk berbagai keperluan umum seperti sol sepatu dan telapak ban
kendaraan. Pada suhu kamar, karet tidak berbentuk kristal padat dan juga
berbentuk cairan. Perbedaan karet dengan benda-benda lain, tanpak nyata pada
sifat karet yang lembut, fleksibel dan elastis. Sifat-sifat ini memberi kesan bahwa
karet alam adalah suatu bahan semi cairan alamiah atau suatu cairan dengan
kekentalan yang sangat tinggi.
19
20
4. Lump segar merupakan bahan olah karet yang bukan berasal dari
gumpalan lateks kebun yang terjadi secara alamiah dalam mangkuk
penampung.
b. Karet konvensional
Jenis-jenis karet olahan yang tergolong karet konvensional adalah Ribber
Brown Crepe Remills, White and Pale Crepe, Estate Brown Crepe, Compo Crepe,
Thin Brown Crepe Remills, Thick Blanket Crepes Ambers, Flat Bark Crepe, Pure
Smoked Blanked Crepe dan Off Crepe. Jenis karet konvensional yang banyak
diproduksi adalah Ribber Smoked Sheet atau disingkat RSS. Karet ini berupa
lembaran sheet yang mendapatkan proses pengasapan dengan baik. RSS ini
memiliki beberapa macam antara lain XRSS, RSS 1 hingga RSS 5.
c. Lateks pekat
Lateks pekat berbentuk cairan pekat, tidak berbentuk lingkaran atau
padatan lainnya. Lateks pekat yang ada dipasaran dibuat dengan pendadihan atau
creamed lateks dan melalui proses sentrifugasi. Lateks pekat banyak digunakan
untuk pembuatan bahan-bahan karet yang tipis dan bermutu tinggi.
21
f. Type Rubber
Type rubber merupakan barang setengah jadi dari karet alam sehingga
dapat langsung dipakai oleh konsumen, baik untuk pembuatan ban atau barang
yang menggunakan bahan baku karet alam lainnya. Type rubber memiliki
beberapa kelebihan dibandingakan karet konvensional. Ban atau produk-produk
karet lain jika menggunakan type rubber sebagai bahan bakunya memiliki mutu
yang lebih baik dibandingkan jika menggunakan bahan baku karet konvensinal.
Selain jenis karet ini memiliki daya campur yang baik sehingga mudah digabung
dengan karet sintetis.
22
butadiena
23