BAB II Kadek

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

2.1.1 Aspal

Aspal adalah bahan alam atau buatan dengan komponen molekul kimia

utama hidrokarbon, hasil explorasi minyak mentah dengan warna hitam bersifat

plastis hingga cair, tidak larut dalam larutan asam encer dan alkali atau air, tapi larut

sebagian besar dalam aether, bensin ,dan chloroform (Saodang, 2005).

Komponen aspal dari senyawa hidrokarbon biasanya disebut bitumen bersifat

adhesif, kedap air, dan tahan lama. Aspal bitumen merupakan bahan pengikat pada

campuran perkerasan jalan aspal terdiri dari senyawa kompleks asphaltenes dan

maltenes. Bahan yang kedua ini memiliki sifat mudah menguap atau teroksidasi pada

suhu udara yang tinggi (Sukirman, 1999). Untuk lebih jelasnya skema unsur

penyusun aspal adalah pada gambar 2.1 berikut :

Gambar 2.1 Komponen unsur penyusun bahan aspal

4

Asphalt

Oils

Maltenes Asphaltenes

Resins

Asphaltenes merupakan salah satu komponen penyusun aspal yang berwarna

coklat tua, bersifat padat, keras, berbutir dan mudah terurai apabila berdiri sendiri.

Selain itu asphalthenes merupakan komponen yang paling rumit diantara komponen

penyusun aspal yang lainnya karena ikatan/hubungan antar atomnya sangat kuat.

Komponen penyusun aspal yang ke-2 adalah maltenes yang terbentuk dari

unsur resin dan minyak. Resin biasanya berwarna gelap dan berwujud cair sampai

setengah padat yang mengandung heptana dan pentana dan bersama dengan

oil/minyak berfungsi mengikat atau melarutkan komponen asphaltenes sehingga

terbentuk bahan aspal yang bersifat elastis dan memiliki daktilitas yang tinggi.

Sedangkan oil/minyak sendiri merupakan cairan putih yang memiliki struktur

naphthenic dan mengandung paraffin yang bersifat mudah teroksidasi pada

temperatur yang tinggi sama halnya dengan resin (Roberts dkk., 1991).

2.1.1.1 Jenis Aspal

Secara garis besar, aspal dapat dibedakan atas :

a. Aspal alam

Jika dibandingkan dengan deposit aspal alam negara lain, Indonesia memiliki

deposit aspal alam terbesar di dunia. Di Indonesia, aspal alam baru dieksplorasi dan

sebagian kecil sudah di eksploitasi, terdeposit di Pulau Buton Sulawesi Tenggara

yang dikenal dengan asbuton (aspal batu buton).

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), sehingga agar diketahui mutu aspal yang dapat

digunakan sesuai fungsinya, perlu dilakukan suatu pengujian, untuk :

5

1. Aspal minyak

Pengujian nilai penetrasi

Pengujian titik lembek

Pengujian titik nyala

Pengujian kehilangan berat

Pengujian kelarutan dalam CCL4

Pengujian daktilitas

Pengujian berat jenis

Pengujian viskositas

2. Aspal cair cutback dan aspal emulsi

Kekentalan

Pengendapan (khusus aspal emulsi)

Pemeriksaan muatan listrik (khusus aspal emulsi)

Analisa saringan (khusus aspal emulsi)

Pemeriksaan hasil penyulingan

(Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2007)

2.1.1.2 Sifat Aspal

Aspal yang digunakan dalam konstruksi perkerasan jalan pada umumnya

berfungsi sebagai pengikat dan pengisi rongga udara antar agregat, oleh karena itu,

aspal yang digunakan harus bersifat (Sukirman, 1993) sebagai berikut :

Mempunyai Daya Tahan (durability)

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal mempertahankan sifat asalnya

akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan. Sifat ini merupakan sifat

dari campuran aspal, jadi tergantung dari sifat agregat, campuran dengan

aspal, faktor pelaksanaan dan sebagainya.

6

Kohesi dan Adhesi

Kohesi merupakan kemampuan aspal untuk mengikat unsur-unsur penyusun

dari dirinya sendiri sehingga terbentuknya aspal dengan daktilitas yang

tinggi. Sedangkan adhesi menyatakan kemampuan aspal untuk berikatan

dengan agregat dan tetap mempertahankan agregat pada tempatnya setelah

berikatan.

Kepekaan terhadap temperatur

Kepekaan terhadap temperatur untuk masing-masing produksi bahan aspal

akan berbeda-beda tergantung dari asal eksplorasi aspal meskipun jenisnya

sama. Sehingga apabila kepekaan terhadap temperatur dari aspal yang akan

digunakan diketahui maka dapat pula ditentukan suhu pemadatan yang

menghasilkan nilai stabilitas yang baik.

Kekerasan aspal

Aspal pada proses pencampuran dipanaskan dan dicampur dengan agregat

sehingga agregat dilapisi aspal atau aspal panas disiramkan ke permukaan

agregat yang telah disiapkan pada proses peleburan. Pada waktu proses

pelaksanaan, terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas

(viskositas bertambah tinggi).

2.1.2 Agregat

Agregat yaitu sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral

lainnya, baik merupakan hasil alam ataupun buatan. Agregat dapat dibagi dengan

istilah yang umum yaitu agregat kasar, agregat halus dan filler. Dimana pada setiap

jenis agregat ini mempunyai spesifikasi gradasi yang sudah ditetapkan untuk

campuran aspal panas Indonesia.

Untuk memperoleh kinerja campuran aspal yang stabil, kuat dan awet,

proporsi agregat kasar dalam campuran harus mencukupi terbentuknya suatu

kerangka susunan batuan yang dapat saling mengunci antara butiran agregatnya,

7

sehingga campuran aspal ini mampu menahan pergeraksan butiran agregat disaat

campuran itu mendapat beban luar (akibat lalu lintas jalan bertonase berat). Untuk

itu, pemilihan jenis gradasi dan penetapan proporsi agregat kasar dalam campuran

total agregat sangat berpengaruh terhadap kekuatan, stabilitas, maupun daya tahan

campuran aspal terhadap deformasi permanent (Sukirman, 2007).

A. Klasifikasi Agregat

a. Ditinjau dari proses terbentuknya suatu mineral batuan, agregat batuan dapat

diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Batuan beku,

2. Batuan sedimen,

3. Batuan metamorf,

b. Ditinjau dari proses pengolahannya, agregat dapat diklasfikasikan sebagai

berikut:

1. Agregat alam

2. Agregat yang melalui proses pengolahan

3. Agregat buatan

c. Ditinjau dari ukuran partikel, agregat kasar dapat diklasifikasikan sebagai

berikut :

1. Agregat kasar

Ukuran partikelnya lebih besar dari 2.36 mm atau tertahan di atas

saringan no. 8

2. Agregat halus

Ukuran partikelnya lebih kecil dari 2.36 mm yaitu lolos saringan no. 8

dan lebih besar dari 0.075 mm atau tertahan di atas saringan no. 200

3. Abu batu/ mineral filler, agregat halus yang lolos saringan no. 200 dengan

ukuran partikelnya lebih kecil dari 0.075 mm.

8

B. Sifat agregat

Agregat yaitu sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau mineral

lainnya, baik merupakan hasil alam ataupun buatan. Agregat dapat dibagi dengan

istilah yang umum yaitu agregat kasar, agregat halus dan filler. Sifat agregat

merupakan salah satu faktor penentu kemampuan perkerasan jalan memikul beban

lalu lintas dan daya tahan terhadap cuaca. Adapun Sifat agregat yang menentukan

kualitasnya sebagai bahan konstruksi perkerasan jalan dapat dikelompokkan menjadi

5 yaitu :

1. Kekuatan dan keawetan (strength and surability) lapisan perkerasan dipengaruhi

oleh :

a. Gradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya. Gradasi agregat

menentukan besarnya rongga atau pori yang mungkin terjadi dalam agregat

campuran. Gradasi dibagi atas 3 jenis, yaitu:

Gradasi rapat/ gradasi menerus (dense graded)

Untuk tipikal campuran ini, semua ukuran material mulai dari ukuran

terkecil, partikel debu (mineral pengisi/filler) sampai agregat terbesar

(diameter maksimum agregat) memperoleh proporsi masing-masing fraksi

dalam campuran total agregat.

Syarat agregat disebut bergradasi baik atau menerus harus memenuhi:

P = 100 (d/D)^0.4

Dengan :

P = persen lolos saringan dalam bukaan d mm

d = ukuran aggregat yang sedang diperhitungkan

D = ukuran maksimum partikel dalam gradasi tersebut

Agregat dengan gradasi ini akan menghasilkan lapisan perkerasan

dengan kepadatan maksimum, stabilitas tinggi, kedap air, dan berat volume

besar.

9

Tabel 2.1.2 Gradasi Agregat

No.Camp. I II III IV V VI VII VIII IX X XIGradasi Kasar Kasar Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat Rapat

Tebal Padat(mm)

19,1-38,1

25,4-50,8

19,1-38,1

25,4-50,8

38,1-63,5

50,8-76,2

38,1-50,8

19,1-38,5

38,1-63,5

38,1-63,4

38,1-50,8

Uk. Saringan(mm)

% Berat yang Lewat Saringan

38,1 - - - - - 100 - - - - -25,4 - - - - 100 90-

100- - 100 100 -

19,1 - 100 - 100 80-100

82-100

100 - 85-100

95-100

100

12,7 100 75-100

100 80-100

- 72-90 80-100

100 - - -

9,52 75-100

0-85 80-100

70-90 60-80 - - - 65-85 56-78 74-92

4,76 35-55 55-75 50-70 45-70 48-65 52-70 54-72 62-80 45-65 38-60 48-702,38 20-35 20-35 35-50 35-50 35-50 40-56 42-58 44-60 34-54 27-47 33-530,59 10-22 10-22 18-29 18-29 19-30 24-36 26-38 26-40 20-35 13-28 15-300,279 6-16 6-16 13-23 11-23 13-23 16-26 18-28 20-30 16-26 9-20 10-200,149 4-12 4-12 8-16 8-16 7-15 10-18 12-20 12-20 10-18 - -0,074 2-8 2-8 4-10 4-10 1-8 6-12 6-12 6-12 5-10 4-8 4-9

Sumber: Spesifikasi Bina Marga (1983)

Gradasi seragam (uniform graded)

Untuk ukuran agregat hampir sama sehingga rongga pori dalam

campuran relatif longgar. Sehingga akan memudahkan penetrasi air ke dalam

lapisan perkerasan. Dalam campuran beraspal akan menghasilkan lapisan

perkerasan dengan sifat permeabilitas rendah, stabilitas kurang dan berat

volumenya kecil.

Gradasi senjang (gap graded)

Pada gradasi jenis ini tidak semua ukuran butir aggregat ada dalam

campuran total agregat. Sehingga rongga udara bebas dalam campuran

relatif besar, sehingga menyebabkan kebutuhan kadar aspal relatif tinggi

bila dibandingkan dengan jenis gradasi yang lain tetapi campuran aspal

(HRS (lataston)) kurang sensitif terhadap kelebihan kadar aspal dalam

campurannya.

10

2. Kadar Lempung

Tingginya kadar lempung pada agregat akan membuat ikatan antara

agregat aspal berkurang, karena aspal tidak langsung berikatan dengan agregat

melainkan dengan lempung. Selain itu tipisnya lapisan aspal sebagai dampak dari

luasnya daerah agregat yang harus diselimuti aspal, serta hancurnya lapisan aspal

karena lempung cenderung bersifat menyerap air. Oleh sebab itu, kadar lumpur

yang diberikan sebagai syarat dalam agregat adalah lebih kecil dari 1% terhadap

agregat (Puslitbang, 2003).

3. Daya Tahan Agregat

Daya tahan agregat termasuk ketahanan butiran agregat batuan tersebut

terhadap terjadinya degradasi butiran tatkala memperoleh beban-beban luar

dan/atau benturan maupun tekanan antar butiran. Sehingga agregat yang dipilih

untuk bahan pembentuk lapisan perkerasan harus tahan terhadap degradasi yang

timbul selama proses pencampuran, pemadatan, repetisi beban lalu lintas dan

selama masa pelayanan jalan. Ketahanan agregat diperiksa dengan alat Abrasi

Los Angeles, dimana ketahanan agregat dinyatakan dalam besarnya persentase

agregat yang mengalami abrasi. Perlu diketahui bahwa untuk lapisan perkerasan

nilai abrasi harus <40% dari berat agregat (Puslitbang, 2003).

4. Bentuk dan Tekstur Agregat

a. Bulat (rounded)

Partikel agregat bulat yang berasal dari alam (sungai) umumnya halus karena

telah mengalami pengikisan oleh air. Saling bersentuhan dengan luas bidang

yang lebih kecil sehingga gaya gesek antara agregat menjadi lebih kecil, licin

dan mudah tergelincir.

b. Lonjong (elongated)

Sama halnya dengan point sebelumnya, gaya gesek yang dihasilkan lebih

kecil, tetapi lebih mudah pecah bila dibandingkan dengan agregat yang

bentuknya bulat.

11

c. Kubus (cubical)

Merupakan agregat hasil pengolahan dari mesin pemecah batu dengan

permukaan bidang retak >2 sehingga bidang kontak lebih luas sehingga

kestabilan yang dihasilkan akan tinggi. Bentuk kubus inilah yang paling ideal

digunakan dalam konstruksi perkerasan jalan.

d. Pipih (flaky)

Merupakan hasil produksi dari mesin pemecah batu, dan biasanya agregat ini

memang cenderung pecah dengan bentuk pipih. Agregat pipih, yaitu agregat

yang ketebalannya lebih tipis dari 0,6 kali diameter rata-rata. Agregat

berbentuk pipih mudah pecah pada saat pencampuran, pemadatan ataupun

dalam menahan menahan beban lalu lintas.

e. Tak beraturan (irregular)

Merupakan bentuk partikel yang tidak mengikuti salah satu bentuk partikel

yang disebutkan di atas (Sukirman, 1995)

5. Kemampuan dilapisi aspal dengan baik, dipengaruhi oleh:

a. Kemungkinan basah

b. Jenis agregat

Kemudahan dalam pelaksanaan, yang dipengaruhi oleh jenis, ukuran agregat

serta besarnya kadar aspal dalam campuran (Sukirman, 1995).

2.1.3 Campuran Aspal Panas

Campuran aspal panas merupakan campuran mineral agregat, bahan pengisi

dan aspal bitumen yang mana komponen-komponen bahan perkerasan ini dicampur

secara panas (pada suhu yang relatif tinggi + 150o C - 155o C tergantung jenis aspal).

Pemanasan pra-pencampuran diberikan kepada komponen-komponen campuran

untuk proses pengeringan mineral aggregat dan pencairan bahan perekat aspal.

Perlakuan ini ditujukan untuk kemudahan proses penyelimutan permukaan agregat

dengan aspal secara merata, kemudahan pencampuran maupun penanganan lanjut

12

(penghamparan dan pemadatan). Oleh karena itu, suhu ideal untuk pencampuran dan

proses pemadatan harus dicapai agar pembangunan fisik konstruksi dilapangan

menghasilkan produk akhir berupa perkerasan jalan yang berkinerja prima

(Wahyudi, 2003).

2.1.4 Jenis Campuran Aspal Panas

2.1.4.1 Lapis aspal beton (Laston)

Laston atau dikenal pula dengan nama AC (Asphalt Concrete) memiliki

tingkat kekakuan yang tinggi, oleh sebab itu penempatannya langsung diatas lapisan

yang fleksibel seperti penetrasi sangatlah tidak cocok. Jenis lapisan bawah, tipe

lalulintas dan temperatur yang tinggi membuat lapisan jenis ini rentan terhadap

kerusakan. Tipe kerusakan umum yang dialami campuran laston adalah retak dan

pelepasan butir.

Sesuai fungsinya Laston mempunyai 3 macam campuran yaitu :

a. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC (Asphalt Concrete-

Wearing Course). Tebal nominal minimum AC-WC adalah 4 cm.

b. Laston sebagai lapisan pengikat agregat, dikenal dengan nama AC-BC (Asphalt

Concrete-Binder Course). Tebal minimum AC-BC adalah 5 cm.

c. Laston sebagai lapisan pondasi, dikenal dengan nama AC-base (Asphalt

Concrete-Base). Tebal nominal minimum AC-base adalah 6 cm.

2.1.4.2 Lapisan tipis aspal beton (Lataston)

Lataston adalah beton aspal bergradasi senjang, lataston biasa pula disebut

dengan HRS (Hot Rolled Sheet). Karakteristik beton aspal yang terpenting pada

campuran ini adalah durabilitas dan fleksibilitas. Sesuai fungsinya Lataston

mempunyai 2 macam campuran yaitu :

a. Lataston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama HRS-WC (Hot Rolled Sheet-

Wearing Course). Tebal nominal minimum HRS-WC adalah 3 cm.

b. Lataston sebagai lapisan pondasi, dikenal dengan nama HRS-Base (Hot Rolled

Sheet-Base). Tebal nominal minimum HRS-Base adalah 3,5 cm.

13

2.1.4.3 Lapisan tipis aspal pasir (Latasir)

Latasir adalah beton aspal untuk jalan-jalan dengan lalu lintas ringan,

khususnya dimana agregat kasar tidak atau sulit diperoleh. Lapisan ini khusus

mempunyai ketahanan alur (rutting) rendah. Oleh karena itu tidak diperkenankan

digunakan untuk daerah berlalu lintas berat atau daerah tanjakan. Latasir biasa pula

disebut sebagai SS (Sand Sheet) atau HRSS (Hot Rolled Sand Sheet). Sesuai gradasi

agregatnya, campuran latasir dapat dibedakan atas :

a. Latasir kelas A dan Latasir kelas B. Latasir kelas A dikenal dengan nama HRSS-

A atau SS-A. Tebal nominal minimum HRSS-A adalah 1,5 cm.

b. Latasir kelas B dikenal dengan nama HRSS-B atau SS-B. Tebal nominal

minimum HRSS-B adalah 2 cm. Gradasi agregat HRSS-B lebih kasar dari

HRSS-A.

2.1.4.4 Split Mastic Asphalt (SMA)

Split Mastic Asphalt adalah campuran aspal bergradasi terbuka dengan

kandungan agregat kasar lebih dari 75%. Hal tersebut mengemungkinkan campuran

beraspal ini , menggunakan aspal dengan kadar yang tinggi. Pemakaian aspal yang

banyak dapat mengakibatkan keluarnya aspal dari campuran (bleeding) dan

kelelehan plastis yang tinggi, untuk itu dalam campuran SMA ditambahkan bahan

penstabil yang terbuat dari serat selulosa. Campuran terbukti memiliki sifat tahan

terhadap oksidasi, suhu tinggi dan cukup fleksibel. Kendala yang dihadapi pada

campuran ini adalah banyaknya ukuran agregat yang tidak digunakan dalam gradasi

agreagt SMA. Selain itu campuran ini menuntut kontrol kualitas akan menghasilkan

campuran SMA yang dihasilkan akan mudah mengalami bleeding dan kelelahan

plastis. (Direktorat Prasarana Wilayah Timur, 2003)

2.1.5 Campuran Daur Ulang

Campuran daur ulang aspal adalah penggunaan kembali material perkerasan

yang sudah ada untuk pekerjaan rehabilitasi atau rekonstruksi jalan. Proses daur

14

ulang ini dilatar belakangi karena semakin menipisnya ketersediaan material agregat

(bahan tambang), yang walaupun ada namun harganya semakin lama semakin

meningkat tinggi dan untuk memperolehnya cenderung merusak lingkungan. Selain

itu, penggunaan material daur ulang ini juga dilatar belakangi karena material yang

tertanam di badan jalan sudah cukup tebal dan tidak perlu dipertebal lagi untuk

sekedar memperbaiki lapisan permukaannya. Prinsip dari proses ini adalah

memanfaatkan material jalan yang ada yang sudah tidak memiliki nilai struktur untuk

diolah dan ditambah bahan additive sehingga dapat dipergunakan kembali dengan

nilai struktural yang lebih tinggi.

Daur ulang dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

1. Daur ulang campuran dingin (cold mix recycling)

CTRB (Cement Treated Recycling Base)

CTRSB (Cement Treated Recycling Sub Base)

Cold mix recycling bisa dengan menambah semen dan pengikat aspal emulsi atau

foam bitumen biasa disebut CMRFB (Cold Mix Recycling by Foam Bitumen)

Base.

2. Daur ulang campuran panas (hot mix recycling)

Daur ulang bahan garukan yang dipanaskan kembali di AMP (Ashpalt Mixing

Plant)

3. Daur ulang campuran hangat (Warm Mix)

2.1.6 Cairan Limbah Plastik

Plastik adalah suatu polimer yang mempunyai sifat-sifat unik dan luar biasa.

Polimer adalah suatu bahan yang terdiri dari molekul yang terbentuk dari unit

molekul yang disebut monomer. Polimer alam yang telah kita kenal antara lain :

selulosa, protein, karet alam dan sejenisnya.

Plastik dapat digolongkan berdasarkan :

Sifat fisikanya

15

o Termoplastik. Merupakan jenis plastik yang bisa didaur-ulang/dicetak

lagi dengan proses pemanasan ulang. Contoh: polietilen (PE),

polistiren (PS), ABS, polikarbonat (PC)

o Termoset. Merupakan jenis plastik yang tidak bisa

didaur-ulang/dicetak lagi. Pemanasan ulang akan menyebabkan

kerusakan molekul-molekulnya. Contoh: resin epoksi, bakelit, resin

melamin, urea-formaldehida

Kinerja dan penggunaanya

o Plastik komoditas

sifat mekanik tidak terlalu bagus

tidak tahan panas

Aplikasi: barang-barang elektronik, pembungkus makanan,

botol minuman

o Plastik teknik

Tahan panas, temperatur operasi di atas 100 °C

Sifat mekanik bagus

Aplikasi: komponen otomotif dan elektronik

o Plastik teknik khusus

Temperatur operasi di atas 150 °C

Sifat mekanik sangat bagus (kekuatan tarik di atas 500

Kgf/cm²)

Aplikasi: komponen pesawat

Berdasarkan sumbernya

o Polimer alami : kayu, kulit binatang, kapas, karet alam, rambut

o Polimer sintetis :

Tidak terdapat secara alami: nylon, poliester, polipropilen,

polistiren

16

Terdapat di alam tetapi dibuat oleh proses buatan: karet

sintetis

Polimer alami yang dimodifikasi: seluloid, cellophane (bahan

dasarnya dari selulosa tetapi telah mengalami modifikasi

secara radikal sehingga kehilangan sifat-sifat kimia dan fisika

asalnya)

Plastik memiliki beberapa keunggulan dari bahan-bahan lain yaitu ringan,

kuat dan mudah dibentuk, anti karat, tahan terhadap bahan kimia, mempunyai sifat

isolasi listrik yang tinggi, dan biaya proses yang lebih murah. Kelemahan plastik

lebih di titik beratkan pada sulitnya di daur ulang dan bahayanya bagi kesehatan jika

tidak digunakan dengan benar. Dimana pada penelitian ini digunakan plastik kantong

kresek yang diolah menjadi bahan peremaja cairan limbah plastik dengan

menggunakan alat pirolisa, gambar kantong kresek dan cairan plastik dapat dilihat

pada gambar 2.2 (a) dan 2.2 (b) berikut :

Gambar 2.2 (a) : limbah Plastik Gambar 2.2 (b) : Cairan Limbah Plastik

Bahan Tambah Plastik (ADITIF)

1. Penstabil (Stabillizer)

17

Stabilizer berfungsi untuk mempertahankan produk plastik dari kerusakan,

baik selama proses, dalam penyimpanan maupun aplikasi produk. Ada 3 jenis

bahan penstabil yaitu : penstabil panas (heat stabilizer) penstabil terhadap

sinar ultra violet (UV Stabilizer) dan antioksidan.

2. UV stabilizer

UV stabilizer berfungsi mencegah kerusakan barang plastik akibat pengaruh

sinar matahari.

3. Antioksidan

Antioksidan berfungsi mencegah atau mengurangi kerusakan produk plastik

karena pengaruh oksidasi yang dapat menyebabkan pemutusan rantai

polimer. Tanda-tanda yang terlihat apabila produk plastik rusak adalah :

polimer menjadi rapuh

kecepatan alir polimer tidak stabil dan cenderung menjadi lebih tinggi.

Sifat kuat tariknya berkurang

Terjadi retak-retak pada permukaan produk

Terjadi perubahan warna

4. Pewarna ( COLORANT )

Bahan pewarna berfungsi untuk meningkatkan penampilan dan memperbaiki

sifat tertentu dari bahan plastik. Pertimbangan yang perlu diambil dalam

memilih warna yang sesuai meliputi :

1) Aspek yang berkaitan dengan penampilan bahan plastik selama pembuatan

produk warna, meliputi daya gabung, pengaruh sifat alir apada system dan

daya tahan terhadap panas serta bahan kimia.

2) Aspek yang berkaitan dengan produk akhir, antara lain meliputi ketahanan

terhadap cuaca, bahan kimia dan solvent. (Mujiarto, 2005)

18

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Karakteristik Campuran Aspal

2.2.1.1 Sifat Volumetrik (Sifat Fisik)

Sifat-sifat volumetrik campuran aspal merupakan karakteristik fisik

campuran yang digunakan untuk evaluasi awal rancangan campuran aspal (dalam

bentuk benda uji) di laboratorium.

a. Berat jenis (specific gravity)

Berat jenis dapat dijadikan indikator untuk menentukan tingkat kepadatan

suatu campuran aspal. Semakin tinggi berat jenis campuran aspal, maka derajat

kepadatan campuran aspal semakin baik. Kepadatan yang tinggi akan meningkatkan

stabilitas dan kekuatan campuran serta mengurangi pengaruh perubahan bentuk dari

lapisan bawah roda kendaraan. Berat jenis dapat dihitung dengan mengunakan

rumusan-rumusan berikut :

1. Berat jenis bulk campuran total agregat

campuran total agregat terdiri dari fraksi-fraksi agregat kasar, agregat halus,

dan bahan pengisi yang masing-masing mempunyai nominal berat jenis,

maka berat jenis bulk total campuran agregat dapat dihitung dengan rumus :

(2.2)

dengan :

B = Berat jenis bulk total agregat

a,b,c,d = Persentase masing-masing fraksi agregat

( ov)n = Berat jenis bulk masing-masing fraksi agregat

19

2. Berat jenis efektif dari total campuran agregat

C

a b c d

a

APP a

b

APP b

c

APP c

d

APP d

B

2

2

(2.3)

dengan :

B = Berat jenis bulk total agregat

C = Berat jenis efektif dari total agregat

a,b,c,d = Persentase masing-masing fraksi agregat

( APP)n = Berat jenis apparent masing-masing fraksi agregat

3. Berat jenis maksimum campuran aspal

DA

C

A

T

100100 (2.4)

dengan :

D = Berat jenis maksimum campuran

A = Kadar aspal (%)

C = Berat jenis efektif dari total agregat

T = Berat jenis aspal

b. Rongga udara (air void)

1. Rongga pori di antara mineral agregat (VMA)

VMA adalah volume rongga udara di antara butir-butir agregat dalam

campuran beraspal dalam kondisi padat. VMA meliputi volume rongga udara

dalam campuran beraspal dan volume aspal efektif (tidak termasuk volume

aspal yang diserap agregat). VMA dapat dihitung menggunakan rumusan

berikut :

sb

smb

G

xPGVMA 100

(2.5)

20

dengan :

VMA = Volume pori diantara agregat dalam campuran

Gsb = Berat jenis bulk agregat

Gmb = Berat jenis bulk campuran padat

Ps = Kandungan agregat, persen terhadap total campuran

2. Rongga pori dalam campuran beraspal (VIM)

Rongga dalam campuran beraspal (VIM) adalah kantung-kantung udara di

antara partikel agregat yang terselimuti aspal. VIM dapat dihitung

menggunakan rumusan berikut :

(2.6)

dengan :

VIM = Volume pori dalam campuran aspal padat

Gmm = Berat jenis maksimum dari campuran aspal yang belum

dipadatkan

Gmb = Berat jenis bulk campuran padat

3. Rongga pori yang terisi aspal (VFB)

VMA

VVMAVFB a )(100

(2.7)

dengan :

VFB = Volume pori yang terisi aspal, persen dari VMA

VMA = Volume pori diantara mineral agregat, persen dari volume

bulk campuran

Va = Rongga didalam campuran, persen total campuran

21

2.2.1.2 Sifat Mekanis

Tolak ukur kinerja campuran aspal yang lain adalah sifat-sifat fundamental

campuran aspal yang berupa karakteristik mekanis benda uji padat campuran aspal

berbasis pendekatan teori rasional matematis (tegangan dan regangan) yang terdiri

dari :

1. Kekuatan campuran aspal terhadap tarik (Indirect Tensile Strength Test)

Teknik pengujian dan peralatan “pecah tarik tidak langsung” diusulkan sebagai

alternatif pengujian mekanis yang mengukur sekaligus sifat-sifat modulus

kekakuan elastis dan tegangan tarik ijin (secara tidak langsung) benda uji

campuran aspal panas dengan satu peralatan yang sama. Teknik pengujian ini

diusulkan sebagai pengganti teknik pengujian empiris, seperti metode Marshall,

Hveem dan lain-lain. Sehubungan dengan teknik pengujian tersebut, maka teori

dasar “tegangan tarik tidak langsung” diadopsi sebagai teori dasar pendukung.

Gambar 2.3 Model pembebanan pengujian tarik tidak langsung

Gambar 2.4 dimensi plat penumpu uji tegangan tarik tidak langsung

22

130 mm

50 mm

110 mm

12.7 mm

12.7 mm

50 mm

20 mm

Pengujian tegangan tarik tidak langsung dilakukan dengan memberi

beban axial pada benda uji campuran aspal (yang berbentuk briket Marshall,

dengan tebal = t, dan diameter benda uji = d) seperti dilukiskan pada Gambar 2.5.

Akibat kondisi pembebanan tersebut, gaya tarik arah tegak lurus sumbu vertikal

(sumbu beban) timbul sepanjang sumbu vertikal diameter.

Secara umum tegangan tarik maksimum, tarik (N/mm2), dapat dihitung

dengan persamaan berikut

dt

Pmaksmakstarik ..

.2

(2.8)

dan regangan tarik ( ) tarik yang muncul akibat pembebanan luar dapat dihitung

dengan rumusan :

d

dtarik

(2.9)

dengan keterangan berikut :

P = total beban, Lb atau Kg

t = ketebalan benda uji campuran aspal, mm

d = diameter benda uji campuran aspal, mm

d = perubahan diameter benda uji campuran aspal, mm

2. Sifat modulus kekakuan elastis (stiffness) campuran aspal panas

Aplikasi teori pendukung pengujian “pecah tarik tidak langsung” menghasilkan

korelasi antara tegangan dan regangan yang dirumuskan menjadi satu kesatuan

parameter pengujian, yang lebih dikenal sebagai modulus kekakuan elastis

(stiffness) campuran aspal sebagai berikut:

tmixi S . (2.10)

23

dimana :

mixS = kekakuan elastis campuran , dalam MPa

i = tegangan tarik tidak langsung, N/mm2

t = regangan tarik, mm

3. Pengujian Marshall

Tolak ukur kinerja campuran aspal yang lain adalah sifat-sifat fundamental

campuran aspal yang berupa karakteristik mekanis benda uji padat campuran aspal.

Pada dasarnya sifat-sifat mekanik ini diperoleh dari hasil pengujian laboratorium,

yang menggunkaan peralatan mekanis dan alat-alat ukur yang berakurasi tinggi

(tingkat ketelitian bacaan 0,01)

1. Stabilitas Campuran Aspal

Kekuatan campuran terhadap beban luar merupakan sifat fundamental

campuran aspal yang paling berpengaruh pada nilai stabilitas. ketahanan geser

dalam hal ini sangat tergantung pada kualitas agregat dan aspal. Pemakaian aspal

bermutu tinggi, dapat meningkatkan stabilitas campuran yang berasal dari

konstribusi tegangan kohesi aspal. Kekuatan kohesi ini tergantung kepada luas

permukaan agregat, kadar kelekatan aspal, tingkat kekasaran agregat, maupun

nilai kekentalan aspal. Tegangan kohesif aspal ini meningkat, seiring dengan

bertambahnya luas permukaan agregat yang dilapisi seluruhnya oleh aspal, dan

hal ini juga dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan penambahan bahan pengisi

(Mineral Filler).

Modifikasi porporsi agregat kasar menjadi sekitar 60-80% campuran total

agregat bergradasi menerus, dapat memperbaiki kekurangan kinerja campuran

perkerasan. Nilai kandungan rongga pori juga berpengaruh terhadap nilai

stabilitas, terutama sesuai pemadatan. Nilai stabilitas menurun dengan penurunan

kandungan pori udara dibatasi minimum 3% dan maksimum 6% dari total

volume.

24

2. Kelelehan (Flow)

Kelelehan (Flow) suatu campuran aspal sebagai bahan pembentuk lapis

struktur perkerasan jalan, diakibatkan oleh perubahan bentuk plastis atau

deformasi permanen yang terjadi akibat beban lalu lintas sampai pada batas

keruntuhan. Lendutan berulang akibat tekanan roda kendaraan dan relaksasi pada

saat beban tersebut tidak ada lapis perkerasan yang lama kelamaan dapat

menimbulkan kerusakan struktur lapisan perkerasan yang biasanya disebut alur

jejak roda (rutting).

3. Marshall Qoutient

Parameter Marshall Qoutient (MQ) dapat digunakan untuk mengetahui

penurunan dini, apakah suatu campuran aspal terus dipertahankan sebagai

campuran rencana atau perlu direvisi dalam rangka pembuatan rancangan aspal

prima. Perhitungan nilai MQ dapat dilakukan dengan menggunakan rumusan

berikut:

P = (2.11)

Dimana :

P = Marshall Qoutient (Kg/mm)

M = Stabilitas (Kg)

N = kelelehan (mm)

25