3BAB II DASAR TEORI2.1. Campuran Aspal Panas (Asphalt Hot Mix) Campuranaspal panasadalahcampuranmineral agregat, bahanpengisi dan aspal bitumen di mana komponen-komponen bahan perkerasan ini dicampur secara panas. Pemanasan pra-pencampuran diberikan kepada komponen-komponencampuranuntukprosespengeringanmineral agregat danpencairan bahan perekat aspal. Perlakuan ini ditujukan untuk kemudahan proses penyelimutan permukaan agregat dengan aspal secara merata, kemudahan pencampuranmaupunpenangananlanjut(penghamparandanpemadatan). Oleh karenaitu, suhuideal untukpencampurandanprosespemadatanharusdicapai agar pembangunan fisik konstruksi di lapangan menghasilkan produk akhir berupa perkerasan jalan yang berkinerja prima (Wahyudi, 2003).Pada umumnya campuran aspal panas digunakan sebagai bahan material pembentuk konstruksi perkerasan lentur, di mana mempunyai syarat- syarat yang harusdipenuhi dipandangdari segi kekuatandansegikenyamanan(Sukirman, 1999). Adapunkarakteristikcampuranaspal panasyangharusdipenuhi adalah sebagai berikut :a. StabilitasStabilitas lapisan perkerasan jalan merupakan kemampuan lapisan perkerasan dalam menerima beban lalu lintas tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti gelombang, alurataupunbleeding.Stabilitas terjadi dari hasilgeseran antar butir, penguncianantarpartikel dandayaikat yangbaikdarilapisanaspal. Sehingga untuk mendapatkan stabilitas yang tinggi maka diusahakan penggunaan agregat dengan gradasi yang rapat, permukaan kasar, berbentuk kubus, aspal dengan penetrasi rendah dan jumlahnya cukup. 3b. Keawetan/daya tahan (durabilitas)Durabilitas (daya tahan) sangat diperlukan agar lapisan dapat mampu menahan keausan akibat pengaruh cuaca, air dan perubahan suhu maupun akibat gesekan kendaraan.c. Kelenturan (fleksibilitas)Menyatakan kemampuan lapisan untuk dapat mengikuti deformasi yang terjadi akibat bebanlalulintas berulang-ulang tanpa timbulnya retak dan perubahan volume.d. Tahanan geser/kekesatan (skid resistance)Merupakankekesatanyangdiberikan olehperkerasansehingga kendaraan tidak mengalami slip baik pada waktu basah maupun kering, yang dinyatakan dengan koefisien gesek antar permukaan jalan dan ban kendaraan.e. Ketahanan kelelahan (fatique resistance) Merupakan ketahanan dari lapis aspal dalam menerima beban berulang tanpa terjadinya kelelahan yang berupa alur dan retak.f. Kemudahan Pelaksanaan (workability)Diartikan sebagai mudahnya suatu campuran yang dihampar dan dipadatkan sehingga diperoleh hasil yang memenuhi kepadatan yang diharapkan. Untuk memenuhi karakteristik tersebut di atas haruslah ditentukan campuran antara agregat dan aspal seoptimal mungkin sehingga dihasilkan lapisan perkerasan dengan kualitas yang optimal (Sukirman, 1999).2.2. Jenis Campuran Aspal Panas 2.2.1.Lapisan aspal beton (Laston) Lastonadalahbetonaspal bergradasi menerus yangumumdigunakan untuk jalan-jalan dengan beban lalu lintas berat. Laston dikenal pula dengan nama AC (Asphalt Concrete). Sesuai fungsinya Laston mempunyai 3 macam campuran yaitu :a. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC(AsphaltConcrete-Wearing Course). b. Lastonsebagai lapisanpengikat, dikenaldengannamaAC-BC(Asphalt4Concrete-Binder Course). c. Lastonsebagailapisan pondasi, dikenal dengan nama AC-base(AsphaltConcrete-Base). 2.2.2.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. Latastonsebagai lapisan pondasi,dikenaldengannamaHRS-Base(HotRolled Sheet-Base). Tebal nominal minimum HRS-Base adalah 3,5 cm.2.2.3.Latasir (lapisan tipis aspal pasir)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 SandSheet). Sesuai gradasi agregatnya, campuran Latasir dapat dibedakan atas Latasir kelas A dan Latasir kelas B. Latasir kelas A dikenal dengan namaHRSS-AatauSS-A. Tebal nominal minimumHRSS-Aadalah1,5cm. SedangkanLatasir kelas Bdikenal dengan nama HRSS-Batau SS-B. Tebal nominal minimumHRSS-Badalah2cm. Gradasiagregat HRSS-Blebihkasar dari HRSS-A (Sukirman, 2003). 2.3.Komposisi Campuran Aspal Panas . 2.3.1. AgregatAgregat/batuandidefinisikan sebagaiformasikulit bumi yang kerasdan penyal (solid). ASTMmendefinisikanagregat sebagaisuatubahanyangterdiri dari mineral padat, berupa masa berukuran besar ataupun berupa fragmen-fragmen.Agregat merupakankomponenyangdominandari lapisanperkerasan jalanyaitu90-95%agregat berdasarkanpersentaseberat, atau75-85%agregat berdasarkan persentase volume. Dengan demikian kualitas perkerasan jalan 5ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain (Sukirman, 2003). Persentaseproporsiagregat kasarkeselang60%-80%dari total berat campuran agregat bergradasi menerus diduga dapat membentuk kerangka susun batuan (stone matrix skeleton) yang diharapkan terjadi pada campuran aspal untuk menimbulkan gaya dalam sehingga terjadi penguncian antar agregat semakin kuat (Davidson, 1991dalamWahyudi 2003). Sedangkan12%kadarfillerterhadap berat agregat dapat menghasilkan nilai tegangan tarik tidak langsung yang besar bila dibandingkan dengan persentase yanglain denganperlakuan yang sama (Nahak, 2001 dalam Handayani, 2007).Berdasarkan ukuran butirannya agregat dapat dibedakan atas agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi (filler). Batasan dari masing-masing agregat ini seringkali berbeda, sesuai institusi yang menentukannya. Bina Marga membedakan agregat menjadi :a. Agregat kasar, adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No.4 ( 4,75 mm).b. Agregat halus, adalah agregat dengan ukuran butir lebih halus dari saringan No.4 ( 4,75 mm).c. Bahanpengisi (filler), adalahbagiandari agregat halusyangminimum 75% lolos saringan No.200 ( 0,075 mm).Revisi SNI 03-1737-1989 membedakan agregat menjadi :a. Agregat kasar, adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No.8 (2,36 mm).b. Agregat halus, adalah agregat dengan ukuran butir lebih halus dari saringan No.8 (2,36 mm).c. Bahanpengisi (filler), adalahbagiandari agregat halusyangminimum 75% lolos saringan No.200 ( 0,075 mm).Sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu kemampuan perkerasan jalan memikul beban lalu lintas dan daya tahan terhadap cuaca. Oleh karena itu perlu pemeriksaan yang teliti sebelum diputuskan suatu agregat dapat dipergunakansebagai material perkerasanjalan. Adapunbeberapasifat agregat 6yangmenentukankualitasnyasebagai material perkerasanjalanadalahsebagai berikut: a. Gradasi agregatGradasi adalah susunan butir agregat sesuai ukurannya. Gradasi agregat menentukanbesarnyaronggaatau pori yangmungkinterjadidalamagregat campuran. Agregat campuran yang terdiri dari agregat berukuran sama akan berongga atau berpori lebih banyak, karena tidak terdapat agregat berukuran lebih kecil yang dapat mengisi rongga yang terjadi. Gradasi agregat dinyatakan dalampersentase lolos atau persentase tertahan yang dihitung berdasarkan berat agregat (Sukirman, 2003).Gradasi agregat dapat dibedakan atas :1. Gradasi rapat/gradasi menerus (dense graded), merupakan campuran agregat kasar dan halus dalam porsi yang berimbang, sehingga dinamakan juga agregat bergradasi baik (wellgraded). Syarat agregat disebut bergradasi baik harus memenuhi: P= 100 (d / D)^0.45(2-1)dengan P = persen lolos saringan dengan bukaan d (%),d = ukuran agregat yang sedang diperhitungkan (mm),D = ukuran maksimum partikel dalam gradasi tersebut (mm).Agregat dengan gradasi ini akan menghasilkan lapisan perkerasan dengan kepadatan maksimum, stabilitas tinggi, kedap air dan berat volume besar. Namun tipikal gradasi menerus ini mengakibatkan tidak cukup tersedianya (kekurangan) rongga-pori udarayangdibutuhkanuntukmobilisasi dan akomodasibahanaspaldalam campuran. Olehkarenaitu,pengadopsian rumus modifikasi gradasi yang diusulkan Brown dan kawan-kawan (1991) dapat dipertimbangkan pula untuk memecahkan masalah kekurangan rongga-pori udara dalam campuran aspal di atas. 7Rumusan tersebut adalah sebagai berikut :( ) ( ) [ ]( )''+ FDd FPn nn n075 , 0075 , 0 * 100(2-2) denganP = persentase lolos saringan berukuran d (mm), D= untuk maksimum partikel agregat (mm),d=diameter partikel agregat target, yangdiukur saringan (mm),F =kadar bahanpengisi material lolossaringannomor 200, n= konstanta eksponen antara 0 1, yang mana untuk n = 0. Rumusandi atasmenghasilkankurvagradasi yangsamadengankurva Fuller.2. Gradasi senjang (gap graded), pada gradasi jenis ini tidak semua ukuran butiran agregat ada dalamcampuran total agregat. Untuk campuran aspal bergradasi senjang (misal : Lataston), kadar aspal dalam campuran umumnya relatif cukup tinggi jika dibanding dengan tipe-tipe gradasi campuran agregat yang lain. Akan tetapi, keberadaan rongga antar agregat, kandungan agregat halus, dan filler dalam campuran bergradasi senjang yang cukup banyak, mengakibatkan kekurang sensitifan campuran aspal terhadap kelebihan atau kekurangan proporsi kadar aspal dalam campuran. (Wahyudi, 2003).3. Gradasi seragam (uniform graded), adalah agregat yang ukuran butiran agregat hampir sama/sejenis atau mengandung agregat halus yangsedikit jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi ronggaantar agregat. Gradasi seragamdisebut jugasebagai gradasi terbuka. Agregat dengan gradasi seragam akan menghasilkan lapisan perkerasan dengan sifat permeabilitas tinggi, stabilitas kurang dan berat volumenya kecil.8b.Ukuran maksimum agregatUkuran maksmum agregat dapat dinyatakan dengan mempergunakan :1. ukuran maksimum agregat, yaitu menunjukkan ukuran saringan terkecil dimana agregat yang lolos saringan tersebut sebanyak 100%,2. ukuran nominal maksimum agregat, menunjukkan ukuran saringan terbesar dimana agregat yang tertahan saringan tersebut sebanyak tidak lebih dari 10%.c. Kebersihan agregat (cleanliness)Kebersihanagregat ditentukandari banyaknyabutir-butir halus yanglolos saringanNo.200, seperti lempung, lanauataupunadanyatumbuh-tumbuhan padacampuranagregat. Agregat yangbanyakmengandungmaterial yang lolos saringan No.200, jika dipergunakan sebagai bahan campuran beton aspal, akan menghasilkan beton aspal berkualitas rendah. Hal tersebut disebabkankarenamaterial halusmembungkuspartikel agregat yanglebih kasar, sehinggaikatanantaraagregat danbahanpengikat, yaituaspal akan berkurang. d. Daya tahan agregatMerupakan ketahanan agregat untuk tidak hancur/pecah oleh pengaruh mekanis ataupun kimiawi.e. Bentuk dan tekstur agregatBerdasarkanbentuknya, partikel ataubutir agregat dikelompokkanmenjadi agregat berbentuk bulat, lonjong, pipih, kubus dan tidak beraturan atau mempunyai bidang pecahan. Permukaan agregat kasar mempunyai gaya gesek yang baik, ikatan antara butir agregat kuat, sehingga lebih mampu menahan deformasi akibat beban lalu lintas. Agregat berbentuk kubus biasanya mempunyai tekstur permukaan yang kasar, sehingga agregat berbentuk kubus dengan permukaan bertekstur kasar akan menghasilkan stabilitas lapisan yang baik (Sukirman, 2003).2.3.2.Aspal 9Aspal adalah meterial yang pada suhu ruang berbentuk padat sampai agak padat dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai temperatur tertentu dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama dengan agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan. Banyaknya aspal dalam campuran perkerasan berkisar antara 4-10% berdasarkan berat campuran, atau 10-15% berdasarkan volume campuran (Sukirman, 2003).a. Jenis aspalBerdasarkan cara diperolehnya aspal dapat dibedakan atas :1. Aspal alam, dapat dibedakan atas :- Aspal gunung (rock asphalt), contoh : aspal dari Pulau Buton- Aspal danau (lake asphalt), contoh : Trinidad lake asphalt. 2.Aspal minyakAspal minyak adalah aspal yang merupakan residu destilasi minyak bumi. Setiap minyak bumi dapat menghasilkan residu jenis asphaltic base crude oil yang banyak mengandung aspal.Berdasarkan bentuknya pada temperatur ruang, aspal dapat dibedakan atas :1. Aspal padat, adalah aspal yang berbentuk padat atausemi padat padasuhuruangdanmenjadi cair jika dipanaskan. Aspal padat dikenal dengan nama semen aspal (asphalt cement).2. Aspal cair, yaitu aspal yang berbentuk cair pada suhu ruang. Aspal cair merupakan semen aspal yang dicairkan dengan bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi seperti minyak tanah, bensin atau solar.3. Aspal emulsi, adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi, yang dilakukan di pabrik pencampur. Di dalam aspal emulsi,butir-butir aspal larut dalam air.Untuk menghindari butiran aspal saling menarik 10membentukbutir-butir yanglebihbesar, maka butiran tersebut diberi muatan listrik.b. Fungsi aspal sebagai material perkerasan jalanAspal yang digunakan sebagai material perkerasan jalan berfungsi sebagai :1. bahan pengikat, memberi ikatan yang kuat antara aspal dengan agregat dan antara sesama aspal.2. bahan pengisi, mengisi rongga antar butir agregat dan pori-pori yang ada di dalam butir agregat itu sendiri.Untuk dapat memenuhi kedua fungsi aspal itu dengan baik, maka aspal haruslah memiliki sifat adhesi dan kohesi yang baik, serta pada saat dilaksanakan mempunyai tingkat kekentalan tertentu (Sukirman, 2003).2.4. Bahan Fiber Campuran Aspal PanasKondisi natural Indonesia yang beriklim tropis dimana temperatur udara cukup tinggi, adanya radiasi sinar matahari, curah hujan tinggi dan peningkatan volume serta beban lalu lintas yang cukup pesat mempengaruhi secara langsung kerusakan lapisan perkerasan. Bertolak dari masalah tersebut, sudah banyak yang memikirkandanmencobaberbagai alternatif untukpeningkatankualitas aspal beton pada perkerasan jalan raya supaya kerusakan secara dini bisa dicegah. Salah satu alternatif yang telah dicoba yaitu peningkatan kualitas dari perkerasan jalan rayadenganpenggunaanberbagai jenis bahansebagai bahantambahmaupun bahan pengganti yang mampu memberi kontribusi kekuatan pada perkerasan jalan. Studi kepustakaan tentang penambahan bahan tambahan memberikan pengaruh terhadap karakteristik masing-masing jenis campuran aspal panas. Hasil dari studi ini menunjukkan bahwa setiap bahan tambahan memberikan hasil yang berbeda-bedaterhadapnilai stabilitasMarshall,flow,voidsinmix,voidsfilled bitumendanMarshall quotient. Untukcampuranaspal betonbahantambahan polyetilenedanLateks KKK20kadar 2%memberikanhasil yangmemenuhi spesifikasi aspal beton(kecuali parameterMarshall quotient). Padahot rolled sheetbahantambahanLateksKKK20,Gilsonitedanbahanyangmengandung 11bahan dasar semen memberikan hasil yang memenuhi seluruh syarat spesifikasi HRSB. Danpadacampuransplit masticasphalt,aditif ViatopdanVestoplast memberikan hasil yang memenuhi syarat spesifikasisplit mastic asphalt (Tarihoran, 2004). Di berbagai negara sudah banyak pabrik-pabrik yang memproduksi bahan tambah berupa serat sintetis buatan sebagai bahan campuran aspal panas, seperti ManufacturedShingleModifier(MSM)yangdiproduksidi Kanadayangdapat memperbesar persentaseair voidsdanmenurunkanpersentasealur jejakroda (rutting) pada perkerasan (Lum, 2004).Bahan tambah yang biasa digunakan di lapangan merupakan bahan tambah buatan yang harganya masih mahal, seperti Arbocel, Viatop 66, Retona 60 dan CF 31500. Untuk itu, dalam penelitian ini dicoba menggunakan serabut ijuk sebagai bahan fiberyang merupakan serat sintetis alami yang harganya murah dan bisa terjangkau. Serabut ijuk merupakan bahan berserat yang memiliki sifat-sifat menguntungkan, antara lain tahan terhadap mikroorganisme, pelapukan dan pekerjaan mekanis. Mutu serabut ditentukan oleh warna, persentase kotoran, kadar air dan proporsi berat antara serat panjang dan serat pendek. Serabut ijuk dapat mengikat kotoran yang sangat halus, karena mempunyai kemampuan mengikat, seperti layaknyajikakitamainpenggarisyangkitagosok-gosokkan kemudiankitadekatkanpadakertasyangtelahkitapotongkecil-kecil (Lutfia, 2001).Serabut ijuk dihasilkan dari pohon aren yang telah berumur lebih dari 5 tahun sampai dengan tongkol-tongkol bunganya keluar. Pohon yang masih muda produksi ijuknya kecil,demikian pula pohon yang mulai berbunga kualitas dan hasil ijuknyatidakbaik. Pemungutanijukdapat dilakukandenganmemotong pangkal pelepah-pelapah daun, kemudian ijuk yang bentuknya berupa lempengan anyaman ijuk itu dilepas dengan menggunakan parang dari tempat ijuk itu menempel. Lempengan-lempengananyamanijukyangbarudilepasdari pohon aren masih mengandung lidi-lidi ijuk. Lidi-lidi ijuk dapat dipisahkan dari serat-serat ijuk dengan menggunakan tangan. Untukmembersihkan serat ijukdari berbagai kotorandigunakansisir kawat untukserat ijukyangbesar. Ijukyang 12sudahdibersihkandapatdipergunakan untuk membuat tambang ijuk,sapu ijuk, atap ijuk dan sebagainya (Sukowati, 1996).2.5.Sifat sifatCampuran Aspal Panas2.5.1.Sifat-sifat volumetrik campuran aspal panasSifat-sifat volumetrik campuran aspal merupakan karakteristik fisik campuran yang digunakan untuk evaluasi awal rancangan campuran aspal (dalam bentuk benda-benda uji) di laboratorium. Sifat-sifat volumetrik ini meliputi dimensi fisik benda uji, kepadatan, kandungan rongga pori udara, volume pori di antara butir agregat campuran (VMA = voids in the mineral aggregate), rongga terisi aspal (VFB=voidfilledwithbitumen) dantebal lapisfilmaspal yang menyelimuti partikel agregat.a. Kepadatan (density) dan rongga pori udara (air voids)Nilai kepadatan (density) yang tinggi menggambarkan nilai stabilitas dan kekuatan dari campuran (secara empiris). Kepadatan campuran mempunyai korelasi yang nyata dengan kandungan rongga pori udara dalam campuran,dan biasanya dinyatakan dalambentuk berat jenis campuran (benda uji) aspal. Semakin besar berat jenis campuran, semakin kecil kandungan rongga pori demikian pula sebaliknya. Untuk evaluasi lanjut, sifat-sifat volumetrik campuran aspal dapat dihitung dengan mengunakan rumusan-rumusan berikut : 1. Berat jenis bulkcampuran total agregatMempertimbangkan campuran total agregat terdiri dari fraksi-fraksi agregat kasar, agregat halus dan bahan pengisi yang masing-masing mempunyai nominal berat jenis. Maka berat jenisbulktotal campuranagregat dapat dihitung dengan rumus :( )( ) ( ) ( ) ( )Ba b c daov abov bcov cdov d+ + ++ + +

]]] (2-3)dengan : B = berat jenis bulk total agregat (gr/ml),13a,b,c,d = persentase masing-masing fraksi agregat,(ov)n = berat jenis bulk masing-masing fraksi agregat (gr/ml). 2. Berat jenis efektif dari total campuran agregat

( )( ) ( ) ( ) ( )Ca b c daAPP abAPP bcAPP cdAPP dB+ + + |.

`,

+ + +

]]]+22 (2-4) dengan : B = berat jenis bulk total agregat (gr/ml),C = berat jenis efektif dari total agregat (gr/ml),a,b,c,d = persentase masing-masing fraksi agregat, (APP)n = berat jenis apparent masing-masing fraksi agregat (gr/ml).3. Berat jenis maksimum campuran aspalBerat jenismaksimumcampuranaspal adalahberatjenispadasaat kondisi rongga pori udara dalam campuran aspal adalah nol, dan berat jenis ini dapat ditentukan dengan metode pengujian AASHTO T-209-90 atau ASTM 2041. DACAT+100100 (2-5)dengan :D = berat jenis maksimum campuran (gr/ml),A = kadar aspal(%),14C = berat jenis efektif dari total agregat (gr/ml),T = berat jenis aspal (gr/ml).4. Berat jenis bulk dari campuran aspalJEH(2-6) dengan :J = berat jenis bulk dari campuran (gr/ml),E = berat kering campuran (gr),H = G - FG = berat kering permukaan jenuh (SSD) campuran (gr),F = berat campuran dalam air (gr).5. Rongga pori udara (air voids)( )KD JD 100(2-7)dengan :K = rongga pori udara (%)D = berat jenis maksimum campuran (gr/ml),J = berat jenis bulk dari campuran (gr/ml).

6. Absorpsi aspal (% berat total campuran)( )R AT ABTD + 100 100(2-8)dengan :R = absorpsi aspal (%),A = kadar aspal(%),T = berat jenis aspal (gr/ml),15B = berat jenis bulk dari total agregat (gr/ml),D = berat jenis maksimum dari campuran (gr/ml).b.Lapis tipis film aspal, VMA dan VFBTebal lapis tipisfilmaspal, VMAdan VFBdapat dihitung dengan rumusan (2-9).1. Lapis tipis film aspal( )SA R DT J Q 10* * (2-9) dengan :S = lapis tipis film aspal,A = kadar aspal (%),R = absorpsi aspal,D = berat jenis maksimum campuran (gr/ml),T = berat jenis aspal (gr/ml),J = berat jenis bulk campuran (gr/ml),Q = luas permukaan agregat (dari tabel Asphalt Institute).2. Rongga pori di antara mineral agregat (VMA)VMA dapat dihitung dengan menggunakan rumusan berikut :sbs mbGxP GVMA 100 (2-10)dengan :VMA = rongga di antara mineral agregat (%),Gsb = berat jenis bulk agregat (gr/cm3),Gmb = berat jenis bulk campuran padat (gr/ml),Ps = kandungan agregat, persen total campuran.163. Rongga pori yang terisi aspal (VFB)VFB dapat dihitung dengan menggunakan rumusan berikut : VMAV VMAVFBa) ( 100 (2-11)dengan :VFB = rongga pori yang terisi aspal, VMA = rongga pori di antara mineral agregat,Va= rongga di dalam campuran.

2.5.2.Sifat sifat mekanis campuran aspal panasa. Stabilitas campuran aspalKekuatan campuran terhadap geser akibat beban luar merupakan sifat fundamental campuranaspal yangpalingberpengaruhpadanilai stabilitas. Tahanan geser dalam ini sangat tergantung pada kualitas agregat. Pemakaian aspal bermututinggi dapat meningkatkanstabilitas campuranyangberasal dari kontribusi tegangan kohesif aspal. Kekuatan kohesif ini tergantung kepada luas permukaan agregat, kadar kelekatan aspal, tingkat kekasaran agregat, maupun nilai kekentalan aspal. Tegangan kohesif aspal ini meningkat seiring dengan bertambah luasnya permukaan agregat yang dilapisi seluruhnya oleh aspal, dan hal ini juga dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan penambahan bahan pengisi (mineral filler).Kandungan rongga pori juga berpengaruh terhadap nilai stabilitas terutama seusai pemadatan. Nilai stabilitas menurundenganpenurunankandunganronggapori udaradalam campuran sehingga rongga pori udara dibatasi minimum 3% dan maksimum 6% dari total volume (Oglesby dan Hicks, 1982 dalam Wahyudi 2003).b. Kelelehan (Flow)Kelelehan(flow)campuranaspalterjadi akibat repetisi bebanlalulintas selamamasalayanan, lendutan(regangan) plastis padaperkerasansebagai akibat kombinasi beban berat dan faktor cuaca (temperatur panas). Hal 17tersebut menimbulkan kerusakan retak kelelahan bahan dan deformasi permanen(rutting)yang notabene merupakan akumulasi dari reganganregangan plastis akibat ulangan beban lalu lintas selama umur rencana jalan. Nilai stabilitas dan flow ditentukan dengan mempergunakan alat Marshall.c. Marshall quotient (KN/mm)ParameterMarshall Quotient(MQ)dapat digunakanuntukevaluasi dini apakah suatu campuran aspal terus dipertahankan sebagai campuran rencana atau perlu direvisi dalam rangka pembuatan rancangan campuran aspal prima. Perhitungannilaimarshall quotientdapat dilakukandenganmenggunakan rumusan berikut : PMN102 (2-12)dengan :P = marshall quotient(KN/mm),M = stabilitas (kg), N = flow(mm).d. Kekuatan campuran aspal terhadap tarik (indirect tensil strength test)Teknikpengujianpecahtariktidaklangsungdiusulkansebagai alternatif pengujian mekanis yang dapat mengukur sifat-sifat kekakuan elastis dan tegangantarikijin(secaratidak langsung) benda uji campuranaspalpanas. Inovasi teknikpengujianini diusulkansebagai pengganti teknikpengujian empiris, sepertimetode Marshall,Hveem dan lain-lain.Sehubungan dengan teknik pengujiantersebut,maka teoridasar tegangan tarik tidak langsung yang dikembangkan oleh Frotch (1975) diadopsi sebagai teori dasar pendukung.18

Gambar2.1Mekanisme pembebanan pengujian kuat tarik tidak langsung.Pengujiantegangantariktidaklangsungdilakukandenganmemberi beban axial pada benda uji campuran aspal (yang berbentuk briket Marshall, dengan tebal =t, dandiameter bendauji =d)seperti dilukiskanpadagambar2.1. Akibat kondisi pembebanan tersebut, gaya tarik arah tegak lurus sumbu vertikal (sumbubeban) muncul sepanjangsumbudiameter. Secarateoritis, distribusi teganganakibat bebanterpusat,P,dalamarahx, y, danzdapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan (2-13), (2-14), dan (2-15) berikut (Frotch, 1975 dalam Wahyudi, 2003).22 22 2. 4. 4. .. 2]]]

+ x dx dd tPx tarik (2-13)22 221. 4. 4. .. 2]]]

+ x ddd tPy tekan (2-14)0 xy(2-15)Gambar2.2berikut melukiskandistribusi tegangandalamarahhorizontal untuk tegangan tarik tidak langsung sepanjang diameter benda uji campuran aspal. 1922 221. 4. 4. .. 2]]]

+ x ddd tPy t e k a n 22 22 2. 4. 4. .. 2]]]

+ x dx dd tPx t a r i k 20 Gambar 2.2Distribusi tegangan tarik tidak langsung arah horizontal.Gambar 2.3 melukiskan distribusi tegangan dalam arah vertikal sejajar dengan sumbu beban untuk tegangan tarik tidak langsung sepanjang diameter benda uji campuran aspal (Frotch, 1975 dalam Wahyudi, 2003). Gambar 2.3Distribusi tegangan tarik tidak langsung arah vertikal

Distribusi tegangan oleh beban vertikal, P, dalam arah x, y, dan z sepanjang diameter bendauji campuranaspal arahvertikal dapat dirumuskandengan menggunakan rumusan (2-16), (2-17), dan (2-18) sebagai berikut :Cd tPx tarik . .. 2 ]]]

++ d y d y d tPy t e k a n1. 22. 22.. 2 22 22 2. 4. 4. .. 2]]]

+ x dx dd tPx t a r i k 21Cd tPx tarik . .. 2 (2-16)]]]

++ d y d y d tPy tekan1. 22. 22.. 2 (2-17)0 xy (2-18)Secara umumtegangan tarik maksimum,tarik(N/mm2), dapat dihitung dengan persamaan (2.19) berikut :d tPmaksmaks tarik. .. 2 (2-19)dan regangan tarik yang muncul akibat pembebanan luar dapat dihitung dengan rumusan :ddtarik (2-20)dengan :P =total beban (kg),t =ketebalan benda uji campuran aspal (mm),d =diameter benda uji campuran aspal (mm),d =perubahan diameter benda uji campuran aspal (mm),x,y,z =koordinat terhadappusat bendauji campuran aspal.e. Sifat kekakuan elastis (stiffness) campuran aspal panasAplikasi teori pendukung pengujian pecah tarik tidak langsung menghasilkan korelasi antara tegangan danregangan dalamfungsi waktu bebandantemperatur. Parameter-parameter ini (tegangan, regangan, waktu bebandantemperatur) dapat dirumuskanmenjadi satukesatuanparameter pengujianyanglebihdikenal sebagai modulus kekakuanelastis (stiffness) 22campuran aspal (Shell, 1978 dalam Wahyudi 2003) sebagai berikut: t mix iS . (2-21)dengan : mixS=kekakuan elastis campuran (Mpa),x dany=tegangan tarik tidak langsung (N/mm2),t =regangan tarik (mm).f. Uji kekuatan terhadap retak (fracture toughness) Penentuan kekuatan terhadap retak telah banyak dikembangkan oleh peneliti-peneliti terdahulu. Shahdkk,(1995)menggunakanspesimenpengujiandari bahan keramik berbentuk silinder setengah lingkaran dengan diameter 50-100 mmdantebal 10-35mm. SedangkanMoolenaar (1983) mencoba konsep tersebut dengan spesimen pengujian berbentuk briket Marshall setengah lingkaran dengan diameter 100 mm dan tebal 60 mm.Gambar 2.4. Prosedur pengujian fracture toughness.Umumnya, rasio 2Sdan 2rdyang digunanakan adalah 0.8, sebagaimana terlihat pada gambar 2.4. Metode pengujian diatas lebih dikenal dengan nama pengujian lentur setengah lingkaran (Semi Circular Bend/SCB).23Pada metode ini digunakan dua buah spesimen SCB dengan panjang retak awal berbeda a1dan a2dimana a1>a2. Selanjutnya dari grafik hubungan antara beban dan lendutan (LoadLoad Point Displacement/LPD) dapat diperoleh nilai J-integral dari sampel dengan retak awal a1 dan a2, seperti yang terlihat pada gambar2.5 a. Sehingga persamaan dapat dinyatakan sebagai berikut:1 2 22111) (a a tAtAu Jc

,`

.| (2-22)dengan :u = LPD (Load Point Displacement),A1,A2= luas daerah dibawah grafik hubungan antara beban dengan lendutan,t1,t2= tebal spesimen (umumnya t1 = t2 ).Selain itu nilai Jc juga dapat diperoleh dari hubungan terhadap lebar bukaan retak (Crack Tip Separation) w, seperti pada gambar 2.5 b.Wccdw w w J0) ( ) ( (2-23)dengan:Jc= J-integral dari sampel,Wc= lebar bukaan retak kritis.Dalam kasus w < wc maka:Wcdw w w J0) ( ) ( (2-24)jika dideferensiasikan terhadap wdiperolehwuuu Jww Jw) ( ) () ( (2-25)24dengan menggabungkan persamaan (2-22) dan persamaan (2-25) diperoleh

,`

.|22111 21 1 1) (t wAt wAa aw (2-26)untuk dapat menyelesaikan persamaan tersebut maka harus dibuat hubungan antara beban dengan titik lendutan u dan lebar bukaan w seperti pada gambar 2.5 c. Berdasarkan persamaan (2-22) akan diperoleh nilai Jc, sehingga rumusan fracture toughness diperoleh dengan persamaan (Shah, 1995) :( )2 / 1c ICJ E K (2-27)dengan :KIC= koefisien fracture toughness (MPa),E = modulus kekakuan (MPa).25Gambar. 2.5. Hasil SCB Test : (a). Kurva antara beban dan lendutan (b). Kurva antara lebar bukaan retak dan lendutan (c). Kurva antara beban, lendutan, u dan lebar bukaan (Shah, 1995 dalam Putri 2005).26