Penggunaan Emulgator dan Lateks untuk menanggulangi kadar air tinggi dan meningkatkan stabilitas pada asbuton campuran dingin

Oleh :Greece Maria Lawalataa

Madi Hermadib

a Staf Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasib Peneliti di Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi

Abstrak

Salah satu alternatif pelaksanaan campuran asbuton pada konstruksi perkerasan jalan bagi daerah yang tidak memiliki Unit Pencampuran Aspal (AMP) adalah menggunakan campuran asbuton dingin. Namun kendala yang dihadapi diantaranya : stabilitas awal yang rendah serta sulit mengendalikan kadar air campuran. Hal ini mengakibatkan deformasi plastis dan retak dini pada campuran setelah dihampar.

Salah satu pemecahan permasalahan pada asbuton campuran dingin adalah dengan menambah lateks alam dan emulgator. Penambahan lateks alam (KKK-60) akan menyebabkan terjadinya ikatan awal antar komponen campuran, sehingga campuran memiliki stabilitas yang cukup hingga bitumen asbuton teremaja dan berfungsi sebagai pengikat. Penambahan emulgator pada peremaja menyebabkan campuran toleran terhadap air. Sehingga peremaja dapat diserap dan meremajakan bitumen asbuton walaupun asbuton dan agregat masih mengandung air.

Untuk mengkaji sejauhmana pengaruh lateks dan emulgator terhadap karakteristik asbuton campuran dingin maka disajikan penggunaan asbuton konvensional dengan peremaja AC 60/70, Fluks Oil dan kerosin dengan pemeraman sampai dengan 10 hari dan dengan penambahan 3% lateks alam. Perbandingan penggunaan peremaja dengan penambahan 2% emulgator dan non emulgator pada asbuton dengan variasi kadar air sampai dengan 12%.

Hasil percobaan laboratorium menunjukkan bahwa penambahan lateks alam akan meningkatkan stabilitas awal campuran. Demikian halnya dengan penambahan emulgator.

Kata Kunci : campuran dingin, asbuton, lateks, emulgator

Abstract

One of asbuton mixture implementation alternative at road pavement construction for area that have no Asphalt Mixing Plant (AMP) is using cold mix asbuton. But the problem are less pre stability and hard to control mixture water content . These problem would affect mixture to have plastic deformation and pre cracking after spreading on the old construction.

One of the solution to asbuton cold mix are adding the nature rubber (KKK-60) and emulsifier. The adding of nature rubber will affect the pre bounding of mixture so that mixture have enough stability until asbuton bitumen activated as a bounding. The adding of emulsifier to modifier affects the mixture resistance to water. So that modifier will be absorbed and modified the asbuton bitumen even asbuton and aggregates still contain of water.

To know the effect of latex and emulsifier to the characteristic of asbuton cold mix, this paper will show the use of conventional asbuton with modifier of asphalt concrete 60/70, Flux Oil and kerosene by keeping the mixture until 10 days and the adding of 3% nature latex. The comparison of a mixture with 2% emulsifier to non emulsifier to the asbuton cold mix which contained water unto 12%.

The laboratory result showed that the adding of nature latex to the mixture will increase the mixture pre stability. And so the adding of emulsifier will increase the stability of asbuton cold mix comparing to mixture with no emulsifier.

Key note: Cold mix,Asbuton, Lateks, Emulgator

I. Pendahuluan

Hasil penelitian akhir-akhir ini menunjukkan bahwa asbuton campuran panas memiliki karakteristik yang tidak kalah dibandingkan dengan karakteristik campuran beraspal panas dengan bahan pengikat aspal minyak (Hot Mix). Namun untuk pelaksanaannya, masih ada daerah yang tidak memiliki peralatan Unit Pencampur Beraspal (AMP) yang memadai sehingga tidak dapat melaksanakan pencampuran dengan cara panas. Salah satu alternatif penggunaan campuran asbuton untuk daerah-daerah tersebut adalah asbuton campuran dingin.

Asbuton campuran dingin adalah campuran yang terdiri dari asbuton, peremaja, dan agregat yang dicampur, dihampar, dan dipadatkan tanpa menggunakan pemanasan tambahan. Campuran ini digunakan untuk lapis permukaan pada jalan dengan lalulintas rendah. Pada percobaan ini digunakan asbuton konvensional. Seperti umumnya penggunaan Natural Rock Asphalt, butir asbuton konvensional terlebih dahulu dikondisikan dengan bahan peremaja (flux oil) tertentu. Agar bitumen keras yang dikandung asbuton akan melunak sedemikian dan termobilisasi. Setelah pengondisian tersebut diharapkan sifat bitumen asbuton akan setara dengan sifat aspal minyak standar. Sifat-sifat positif tersebut diharapkan dapat bertahan selama masa pelayanan perkerasan. Artinya, pemberian bahan pelunak diharapkan akan meremajakan kembali bitumen asbuton yang keras.

Ada empat faktor utama yang sangat berpengaruh terhadap keberhasilan Lasbutag yaitu : kadar air, variasi kadar aspal, ukuran butir asbuton, dan ketepatan jenis bahan peremaja. Faktor kadar air adalah faktor yang paling sulit dikendalikan terutama bagi asbuton konvensional dalam bentuk curah karena tidak adanya upaya yang memadai sejak dari penambangan hingga penyimpanan di lokasi proyek. Faktor-faktor penyebab kegagalan tersebut perlu dicarikan jalan keluarnya diantaranya dengan penambahan emulgator untuk menanggulangi kada air dan lateks untuk meningkatkan stabilitas awal.

Saat ini produk asbuton sudah bervariasi dan di pasaran terdapat berbagai pilihan yang pada umumnya produk asbuton tersebut relatif lebih baik dibanding asbuton konvensional. Namun walaupun demikian, pada makalah ini hanya dikaji mengenai asbuton konvensional dengan anggapan apabila campuran dingin dengan asbuton konvensional ini memiliki karakteristik yang baik, sudah dapat dipastikan campuran

dingin dengan asbuton jenis lainnya pun akan baik pula dan tingga melakukan beberapa penyesuaian.

II. Kajian Pustaka

2.1 Asbuton Campuran Dingin

Asbuton campuran dingin adalah campuran yang terdiri atas asbuton, agregat, dan peremaja yang dicampur tanpa menggunakan pemanasan tambahan. Pada pengkajian ini, perencanaan asbuton campuran dingin di laboratorium masih merujuk pada Petunjuk Pelaksanaan Asbuton No. 15/PT/B/89. Berdasarkan rujukan tersebut, pengujian stabilitas Marshall asbuton campuran dingin dilakukan terhadap briket campuran yang dipadatkan pada 2 x 125 tumbukan dan pengujian dilakukan pada temperatus 50oC. Namun walaupun jumlah tumbukan cukup tinggi dan temperatur pengujian stabilitas hanya 50oC, ternyata stabilitas awal campuran masih rendah. Hal ini dikarenakan adanya pelarut (kerosin) yang dimaksudkan berfungsi sebagai cutter, membanto mobilisasi bitumen asbuton. Namun karena kerosin dalam campuran ternyata tidak mudah menguap setelah campuran dingin dihampar dan dipadatkan, maka akibatnya aspal dalam campuran terlalu lembek dan campuran mudah mengalami kerusakan deformasi plastis. Dilain pihak, sering pila terjadi di lapangan, setelah sekian lama dan kerosin menguap dari campuran dingin asbuton, tampak caampuran menjadi kering dan getas sehingga mudah mengalami kerusakan berupa retak-retak.

Selain hal yang telah diuraikan tersebut, masih banyak kendala lain pada asbuton campuran dingin diantaranya sulitnya penanggulangan kadar air, kadar bitumen yang terlalu rendah atau terlalu bervariasi, ukuran butiran maksimum yang terlalu besar, dan jenis peremaja yang kurang sesuai.

1. Kadar air

Berbeda dengan asbuton campuran panas, kadar air asbuton pada asbuton campuran dingin sangat berpengaruh terhadap kinerja campuran. Salim et al (1984) melaporkan pengaruh kadar air besar terhadap sifat Marshall campuran asbuton. Hal ini dapat dimengerti karena air dalam asbuton akan menghalangi kontak antara bitumen asbuton dan bahan peremaja sehingga menghambat proses peremajaan bitumen yang seharusnya terjadi (Gambar 1). Ketidaksempurnaan proses peremajaan berpengaruh pada daya lekat dan kekenyalan bitumen yang pada akhirnya akan menyebabkan terjadinya retak-retak dan lepas-lepas pada perkerasan.

Lapis Air

Bitumen Asbuton

Peremaja

Gambar 1. Kontak antara bahan peremaja dan bitumen asbuton terhambat oleh lapisan air

Spesifikasi Lasbutag (Spesifikasi Umum-Buku III Seksi 6.4 th….) mensyaratkan kadar air asbuton maksimum 6%. Kadar air asbuton konvensional di stockpile dapat mencapai 20% atau lebih. Penurunan kadar air dengan menjemur asbuton merupakan alternatif yang termurah, akan tetapi pada saat pelaksanaan, sangat tergantung pada cuaca. Hal ini dapat menimbulkan keterlambatan pelaksanaan yang pada akhirnya dapat mendorong kontraktor pelaksana menggunakan asbuton dengan kadar air di atas batas yang diijinkan dengan dalih mengejar jadwal pelaksanaan.

Selain kadar air asbuton, kadar air agregat yang tinggi juga akan berpengaruh terhadap kinerja campuran lasbutag/ latasbusir. Kadar air agregat untuk campuran dingin disyaratkan untuk tidak lebih dari 5%.

2. Kadar Bitumen

Walaupun ada usaha untuk mengelompokkan asbuton berdasarkan kadar bitumen namun kadar bitumen asbuton konvensional sangat bervariasi hingga sekitar 5% pada saat pengapalan dan sekitar 3,8% di stockpile. Seperti diketahui, variasi kadar bitumen dalam campuran yang diijinkan adalah maksimum 0,5%. Namun di lapangan tidak jarang ditemui variasi kadar aspal jauh di atas angka ini. Misalnya, Atmanto dan Brook (1983) melaporkan bahwa di jalur percobaan Ciawi dari rencana kadar bitumen 6% diperoleh kadar bitumen di lapangan yang bervariasi antara 6,8% hingga 13,6%.

Karena tingginya variasi kadar bitumen maka spesifikasi campuran lasbutag dan latasbusir tidak membenarkan penggunaan kadar bitumen berdasarkan Klas atau Penggolongan Kadar bitumen sebagai dasar perencanaan campuran. Dengan demikian kadar bitumen harus diukur di laboratorium.

3. Ukuran butir asbuton

Ukuran butir asbuton mempengaruhi efektifitas proses peremajaan atau moblisasi bitumen asbuton. Proses penyerapan bahan pelunak oleh butir asbuton berukuran besar memakan waktu yang lebih lama bila dibandingkan dengan asbuton yang berbutir halus. Spesifikasi lasbutag /latasbusir konvensional mensyaratkan ukuran butir maksimum 12,7 mm dan ukuran nominal maksimum 4,75 mm dengan jumlah yang berukuran 0,600 mm dan lebih kecil tidak kurang dari 35%. Dengan ukuran butir yang relatif kasar maka untuk mendapatkan penyerapan bahan peremaja yang optimal, campuran asbuton konvensional harus diperam hingga enam hari sebelum dihampar dan dipadatkan di lapangan.

4. Bahan Peremaja

Bahan peremaja merupakan komponen penting dalam campuran asbuton. Bahan peremaja diharapkan tidak sekedar melunakkan asbuton, tetapi dituntut pula untuk dapat mempertahankan sifat peremaja bitumen asbuton selama masa pelayanan perkerasan. Penggunaan kerosin atau solar saja jelas tidak mendukung tujuan tersebut karena bahan ini akan menguap dalam waktu yang tidak terlalu lama dan meninggalkan campuran dengan bitumen asbuton yang kering dan getas.

Spesifikasi lasbutag/ latasbusir memberikan petunjuk tentang pembuatan bahan peremaja yang dapat terdiri dari minyak berat (BO), aspal minyak, dan cutter yang dapat

berupa kerosin (minyak tanah). Cutter berfungsi sebagai pelunak awal dan pengencer bahan peremaja sehingga dapat dicampur dengan mudah. Aspal minyak akan memberikan ikatan awal yang diperlukan sebelum bitumen asbuton termobilisasi secara penuh. Minyak berat berfungsi sebagai pelunak bitumen asbuton yang bersifat permanen.

Di samping peremaja yang diracik di proyek, bahan peremaja berupa produk komersial dapat dibeli dari beberapa produsen. Produk-produk tersebut dapat digunakan asalkan dapat menunjukkan kemampuan meremajakan bitumen asbuton secara relatif permanen sesuai persyaratan yang tercantum dalam spesifikasi.

Campuran ini paling dikenal namun sekaligus paling sulit dilaksanakan karena kendala-kendala yang diuraikan sebelumnya. Untuk mendapatkan hasil yang optimal diperlukan kesungguhan pelaksana untuk mematuhi spesifikasi teknis yang ada.

Urutan pencampuran adalah sebagai berikut :1. Agregat dicampur hingga merata2. Siapkan peremaja (tambahkan aditif jika ada)3. Tambahkan ¾ peremaja hingga permukaan agregat terselimuti4. Masukkan asbuton dan dicampur hingga merata5. Masukkan sisa peremaja dan panaskan hingga temperatur pencampuran 49oC6. Padatkan dengan 2x125 tumbukan

2.2 Asbuton

Asbuton adalah batuan kapur yang mengandung aspal. Kadar bitumen yang terkandung di dalamnya bervariasi antara 10%-40%. Partikel asbuton terdiri dari bahan mineral, bitumen dan air, dan berwarna hitam kecoklat-coklatan, dan bersifat porous yang relatif ringan.

Umumnya penetrasi asbuton pada 25oC adalah 0-8 (dmm) dan daktilitas pada 25oC adalah 0-6 (cm), bila ditambahkan peremaja (bahan peremaja) penetrasi bitumen akan naik, berbanding lurus dengan waktu. Pemeriksaan kimia bitumen asbuton menunjukkan fraksi aspalten yang relatif tinggi. Fraksi malten mengandung basa nitrogen yang relatif tinggi namun sangat bervariasi, dan kandungan parafin yang rendah. Komposisi kimiawi tipikal bitumen asbuton ditunjukkan dalam Tabel 1 berikut ini.

Tabel 1 Komposisi Kimiawi

Unsur Kadar

Aspalten,% 51-62

Malten, %

Basa Nitrogen 5-20

Acidafin-1 5-26

Acidafin-2 2-11

Parafin 4-7

Komposisi kimiawi tersebut di atas memberikan Compatibility Ratio lebih besar daripada 0,5 dan Durability Parameter lebih besar daripada 1,00. Kedua besaran ini mengindikasikan bahwa bitumen asbuton mempunyai kompatibilitas dan keawetan yang tinggi.

Seperti telah ditunjukkan pada Tabel 1, kadar Aspalten bitumen asbuton sangat tinggi yaitu lebih dari 50%. Ini membuat bitumen asbuton menjadi sangat keras. Namun dilihat dari segi komposisi Malten, bitumen asbuton memiliki komposisi yang baik karena memiliki kadar Nitrogen Bases empat kali lebih besar dan kadar parafin tiga kali lebih kecil dibanding aspal minyak pen 80/100 ex Cilacap. Berdasarkan literatur, Nitrogen Bases adalah senyawa pembawa sifat lekat yang baik sedangkan parafin, khususnya parafin lilin, adalah senyawa pembawa sifat lekat yang buruk.

Sifat asbuton pada umumnya akan melunak (plastis) jika terkena panas, namun hal ini tergantung pada kadar bitumen yang terkandung di dalamnya. Berdasarkan pengamatan di lapangan terdapat dua jenis asbuton ditinjau dari kekerasannya, yakni yang keras dan mudah pecah (brittle) yang umumnya terdapat di Kabungka dan Winto, kemudian asbuton yang bersifat plastis dan liat terdapat di Lawele, Lapangan B dan P.Kabungka. Perbedaan sifat ini disebabkan perbedaan pada batuan asalnya (batuan tempat bitumen terimpregnasi) dan penetrasi dari bitumennya sendiri (Qamar. S, 1996).

Persyaratan kadar air asbuton yang ada pada spesifikasi campuran dingin Lasbutag dan Latasbusir adalah maksimum 6% pada saat pencampuran dengan agregat dan bahan peremaja. Persyaratan ini tidak banyak dipenuhi di lapangan karena penempatan asbuton di tempat yang tidak terlindung menyebabkan kadar air asbuton umumnya lebih besar dari 10%. Tentu saja hal ini mempengaruhi stabilitas campuran yang dihasilkan. Tertahannya peremaja untuk diserap oleh butir asbuton menyebabkan tidak terjadinya proses peremajaan asbuton oleh peremaja.

Karakteristik bitumen asbuton yang digunakan pada penelitian ini diketahui dengan cara mengeksraksi, merecovery dan kemudian menguji bitumen asbuton tsb. Secara umum, karakter bitumen asbuton ditunjukkan pada Tabel 2. Pada Tabel yang sama ditunjukkan pula karakteristik aspal minyak yang digunakan untuk konstruksi perkerasan.

Tabel 2 Karakteristik Bitumen Asbuton dan Persyaratan Aspal Minyak

No Jenis PengujianBit As-

buton

Persyaratan Asmin untuk Perkerasan

AC 40/50 AC 60/70 AC 80/100

1 Penetrasi 25oC, 100 g, dmm 4 40-59 60-79 80-100

2 Titik lembek, oC 82 min.47 min.47 min.48

3 Daktilitas, cm 2 min.100 min.100 min.100

4 Berat Jenis, g/ml min. 1 min. 1 min. 1

5 Kelarutan dalam TCE, % 99 min. 99 min. 99 min. 99

6 Kehilangan berat (TFOT), % 0,3 max. 0,8 max.0,8 max.1,0

7 Penetrasi setelah TFOT, % 4 min.58 min.54 min.50

8 Titik Lembek setelah TFOT, oC 89 - - -

9 Daktilitas setelah TFOT, cm 1 - min.50 min.75

Dari Tabel 2 di atas ditunjukkan bahwa bitumen asbuton yang memiliki nilai penetrasi 4 dmm dan nilai daktilitas 2 cm. Ini berarti bahwa bitumen asbuton sangat keras dan rapuh, sehingga untuk dapat digunakan sebagai bahan pengikat pada perkerasan beraspal terlebih dahulu harus diremajakan dengan menambahkan bahan peremaja yang tepat agar mendekati karakteristik aspal minyak.

2.3 Bahan Aditif Lateks

Karet adalah salah satu polymer-alam yang dapat digunakan sebagai bahan pencampur aspal minyak. Di Indonesia, umumnya digunakan karet alam dengan kadar karet kering 60% (KKK-60).

Selama pencampuran lateks alam, gaya mekanis saat pencampuran akan menyebabkan lateks alam, yang merupakan monomer Isoprena, terpolimerisasi membentuk molekul karet yang besar dan menyebabkan viskositas peremaja meningkat dengan segera sekalipun bahan pelarut lambat menguap. Dengan meningkatnya viskositas peremaja dalam campuran maka asbuton campuran dingin diharapkan dapat segera dihampar, tanpa memerlukan pemeraman terlebih dahulu. Pada saat pemadatan, gaya mekanis dari alat pemadat juga membantu polimerisasi lateks alam, begitupun gaya mekanis dari lalulintas. Dengan demikian maka campuran diharapkan akan memiliki stabilitas awal yang tinggi tetapi tidak menjadi kering di kemudian hari.

Hasil penelitian menunjukkan penggunaan lateks KKK-60 sebanyak 3% ke dalam aspal 60/70 dapat meningkatkan mutu campuran beraspal. Berdasarkan pada hasil tersebut penggunaan 3% lateks pada peremaja dapat menghasilkan campuran dengan stabilitas yang tinggi.

2.4 Emulgator

Emulgator atau bahan pengemulsi adalah bahan yang dibutuhkan untuk mendispersikan suatu bahan yang bersifat nonpolar ke dalam air yang bersifat polar. Molekul emulgator memiliki bagian nonpolar dan bagian polar. Bagian nonpolar dari emulgator akan larut atau masuk ke dalam bahan yang akan didispersikan, sedangkan bagian polar akan larut atau masuk ke dalam air.

Kendala utama dalam pelaksanaan asbuton dingin adalah tingginya kadar air asbuton maupun agregat yang terdapat pada lapangan. Lapisan air ini menghambat penyerapan bahan peremaja ke dalam asbuton. Peremaja yang mengandung emulgator diharapkan penyerapan akan tetap berlangsung dengan kadar air asbuton yang tinggi.

Berdasarkan sifat mineral asbuton yang sebagian besar berupa mineral kapur yang bersifat elektro positif, maka emulgator yang digunakan adalah jenis anionik (elektro negatif) dengan senyawa kimia R-COONa. Jumlah emulgator ditambahkan pada peremaja yaitu sebesar 2% terhadap peremaja. Penetapan kadar emulgator ini merujuk pembuatan aspal emulsi anionik maksimum 2%.

Gambar 2 Skema Senyawa kimia peremaja dengan emulgator dalam menyelimuti asbuton

III. Metodologi

3.1 Pendekatan Masalah

Usaha memperkecil kendala pengaruh kadar air asbuton terhadap kinerja campuran dilakukan dengan pendekatan sbb. :1. melakukan pengeringan asbuton dengan pemanasan2. melakukan pencampuran cara panas/hangat3. membuat bahan peremaja yang lebih toleran terhadap kadar air asbuton

Pengeringan asbuton dapat dilakukan dengan mesin pengering (dryer) atau dengan memanfaatkan energi surya (menjemur). Mesin pengering yang tersedia di lapangan ternyata tidak dapat berfungsi secara efektif terutama karena silinder pemanas yang terbatas dan tingginya kadar air asbuton di lapangan. Pengamatan di lapangan menunjukkan bahwa pengeringan dengan cara menjemur ternyata lebih efektif daripada dengan menggunakan dryer yang ada. Akan tetapi prosesnya memerlukan waktu, ketekunan, dan sangat tergantung pada cuaca atau sinar matahari.

Pendekatan kedua, yaitu dengan proses pencampuran dengan cara panas atau hangat. Pada proses ini praktek yang pernah dilakukan adalah dengan cara : 1. agregat dipanaskan secukupnya sedangkan asbuton dituangkan langsung ke

pugmill tanpa pemanasan2. agregat dicampur dengan agregat (menggunakan loader) selanjutnya melalui satu

cold bin disalurkan ke dryer AMP. Upaya ini tidak selalu berhasil antara lain karena tingginya kadar air asbuton. Selain itu, pendekatan ini memerlukan AMP yang tidak selalu tersedia di setiap proyek dan memerlukan biaya yang lebih besar sehingga sulit bersaing dengan aspal beton konvensional (dengan aspal minyak).

Pendekatan ketiga adalah dengan membuat bahan peremaja yang toleran terhadap air. Ini dapat dilakukan dengan membuat bahan peremaja yang diemulsikan, atau dengan menambahkan emulgator ke dalam bahan peremaja. Dengan demikian diharapkan

Non Polar dapat bercampur

dengan peremaja (minyak)

Polar dapat bercampur dengan air

Peremaja dapat melewati air yang menyelimuti asbuton

R - C O O N a R C O O - + N a +

bahan peremaja akan mampu “menembus” film air yang menutupi bitumen asbuton. Dengan pendekatan ini batas kadar air asbuton yang diijinkan diharapkan dapat ditingkatkan sehingga biaya pengeringan di lapangan dapat ditekan. Pendekatan ini akan efisien bila biaya pengemulsian atau penambahan emulgator dapat bersaing dengan metode campuran panas/ hangat.

Mempertimbangkan kelebihan dan kelemahan masing-masing pendekatan maka ditetapkan untuk menggunakan pendekatan ketiga yaitu meningkatkan mutu bahan peremaja sehingga menjadi bahan yang toleran dengan air.

Untuk mengetahui pengaruh dari penggunaan asbuton konvensional dengan cara dingin maka dilakukan urutan langkah sebagai berikut : Pengujian sifat bahan yang digunakan, Penentuan kadar optimum aspal dengan pengujian Marshall. Pengujian ini

diperlukan agar pengujian Marshal yang menggunakan berbagai variasi berikutnya menggunakan komposisi bahan yang sama.

Pengujian Marshall dengan variasi pemeraman sebelum dipadatkan 0, 3, 6, 7, 8, 9, 10 hari diharapkan peremaja dapat meremajakan bitumen asbuton

Pengujian Marshall dengan variasi peremaja non lateks dan peremaja dengan lateks dengan pemeraman 0 dan 3 hari

Pengujian Marshall dengan memvariasikan kadar air pada asbuton sampai dengan 12% dengan penggunaan 2% emulgator. Hal ini ditujukan agar pelaksanaan di lapangan dengan kondisi kadar air asbuton dan agregat yang tinggi dapat diantisipasi.

IV. Hasil Pengujian

4.1 Karakteristik Bahan

Karakteristik asbuton, agregat, peremaja yang digunakan ditunjukkan pada Tabel 3 s.d. Tabel 6. Dari hasil pengujian yang dilakukan terhadap bahan yang digunakan, menunjukkan bahwa karakteristik bahan memenuhi persyaratan.

Tabel 3 Karakteristik Asbuton

No Jenis Pengujian Metode Pengujian Hasil Pengujian Spesifikasi Satu-

an1 Kadar aspal (Cara Reflux) SNI 03-3640-1994 21,18 18 – 222 Berat jenis bitumen SNI 06–2441–1991 1,1 Min. 1 t/m3

3 Penetrasi bitumen SNI-06-2456-1991 4 0 – 104 Berat jenis mineral SNI 03–1964–1990 2,53 - t/m3

5 Gradasi mineral (% lolos) SNI 03–1968–1990 %12,5 mm (1/2") 99,4 -9,5 mm (3/8") 99,0 -4,75 mm (no 4) 96,7 -2,36 mm (no 8) 95,0 -0,60 mm (no 30) 94,2 -0,300 mm (no 50) 92,8 -0,075 mm (no 200) 48,5 -

6 Gradasi Asbuton(% lolos) SNI 03–1968–1990 - %12,5 mm (1/2") 100 1004,75 mm (no 4) 90 90-1000,6 mm (no 30) 35,5 35-100

Tabel 4 Karakteristik Agregat

No Jenis Pengujian Spesifikasi Split Abu Batu

1 Abrasi LA, 500 putaran, % < 40 17,96 -2 Berat Jenis Ag. Ksr, gr/cc :

BulkJenuh Apparent

2,5 2,6042,760

--

3 Berat Jenis Ag. Hls, gr/cc :BulkJenuh Apparent

2,5 --

2,592,73

4 Penyerapan, %- Ag. Kasar- Ag. Halus

< 31,81 -

3,1555 Analisa Saringan, % Lolos

25 mm (1”) - 100 -19 mm (3/4") - 99,578 -12,5 mm (1/2") - 42,398 -9,5 mm (3/8") - 12,59 1004,75 mm (no 4) - 3,739 99,8832,36 mm (no 8) - 2,529 83,470,60 mm (no 30) - 1,595 32,9250,300 mm (no 50) - 1,518 24,2980,075 mm (no 200) - 1,233 11,934

Tabel 6 Sifat Fisik Peremaja

No KarakteristikJenis Peremaja

Per-syaratan

SatuanP-N(Normal)

P+Lt (+Latek)

P+Em(+ Emulgator)

1. Viskositas pada 30o 932 * 935 500-1500 cSt2. Viskositas pada 60o - 506,28 - - cSt3. Destilasi pd 290 0C 5,13 4,89 5,3 < 20 % berat

semula4. Destilasi pd 360 0C 87,9 84,8 87,4 > 71 % berat

semula5. Berat jenis residu 0,975 0,998 0,982 - gr/cc6. Komposisi (tipikal):

BO 43 43 43 %AC 60/70 47 47 47 %Kerosin 10 10 10 %Lateks KKK-60 - 3 - %, Terhadap

% berat Emulgator - - 2 %, Terhadap

% berat *Viskositas peremaja meningkat sehingga tidak memungkinkan untuk diuji

Penambahan 3% lateks seperti yang ditunjukkan pada Tabel diatas meningkatkan kekentalan hingga di atas persyaratan maksimum. Sedangkan penambahan 2% emulgator anionik tidak menimbulkan perubahan viskositas yang berarti.

4.2 Karakteristik Gradasi Campuran

Gradasi agregat yang digunakan adalah gradsi senjang yang ditunjukkan pada Gambar 2 di bawah ini. Mineral asbuton sudah diperhitungkan pada gradasi tsb. Diharapkan asbuton dapat mengisi rongga kesenjangan yang ada sehingga gradasi campuran menjadi gradasi rapat dan kedap.

Gambar 3 Gradasi campuran yang digunakan

4.3 Karakteristik Campuran Dingin Asbuton Konvensional

Campuran Lasbutag diuji adalah campuran asbuton dengan peremaja normal yaitu peremaja tanpa bahan tambah. Pada campuran dengan kadar peremaja optimum, campuran lasbutag diperam dengan beberapa variasi lama pemeraman. Hal ini dilakukan pula pada campuran dengan peremaja dengan bahan tambah 3% lateks. Pemeraman dilakukan untuk mengetahui seberapa lama penyimpanan yang dapat dilakukan dan seberapa besar stabilitas campuran tsb. Pada kadar optimum pula, dilakukan pencampuran dengan penambahan 2% emulgator pada campuran yang divariasikan kadar air asbuton.

Pemadatan campuran dilakukan 2x125 tumbukan dan diuji stabilitas Marshall pada temperatur 50oC, sesuai rekomendasi ASDP. Karakteristik Marshall campuran dingin asbuton normal pada kadar peremaja optimum 4,2% ditunjukkan pada Tabel 7 berikut ini.

Tabel 7 Karakteristik Campuran Lasbutag dengan Peremaja Normal (P-N)No Jenis Pengujian Persyaratan Karakteristik Campuran

1 Stabilitas pada 50oC, kg 350-1250 962,32 Pelelehan, mm - 2,473 Nilai bagi Marshall, kN/mm 1,5-3,0 4,024 Rongga Potensial, % 10-13 10,37

4.4 Karakteristik Campuran Lasbutag pada berbagai pemeraman

Terhadap campuran lasbutag dengan komposisi tersebut di atas, dilakukan pengujian karakteristik Marshall pada berbagai variasi pemeraman sebelum dilakukan pemadatan. Diharapkan dengan dilakukan pemeraman maka peremaja dapat bekerja meremajakan bitumen asbuton sebelum campuran dipadatkan. Hasil pengujian disajikan pada Tabel 8 berikut ini.

Tabel 8 Karakteristik Campuran Lasbutag dengan Peremaja Normal dengan pemeraman

No Jenis Pengujian Per-

syaratan Waktu Pemeraman (hari)

0 3 6 7 8 9 10

1 Stabilitas 50oC, kg 350-1250 962 786 732 1022 1052 1119 10202 Pelelehan, mm - 2,4 2,0 2,6 3,2 2,4 2,8 3,23 Nilai Bagi Marshall,kN 1,5-3,0 4,02 2,82 2,80 3,13 4,18 3,97 3,134 Rongga Potensial, % 10-13 10 11 12 11 10 9 10

(a)

(b)

Gambar 4 (a) Stabilitas dan (b) Nilai bagi Marshall pada campuran Lasbutag dengan variasi pemeraman

Berdasarkan Tabel 8 dan Gambar 4 (a) di atas, stabilitas Marshall campuran lasbutag setelah mengalami pemeraman dari 0 sampai dengan 10 hari tetap memenuhi persyaratan. Stabilitas maksimum dicapai pada campuran setelah mengalami pemeraman 9 hari. Namun dari nilai bagi Marshall, ditunjukkan bahwa kekakuan campuran terlalu tinggi, hal ini mungkin disebabkan karena minyak tanah yang dikandung oleh peremaja telah menguap sehingga campuran menjadi kaku.

Dari Gambar 4 (a) dan (b), Nilai Bagi Marshall di atas terlihat bahwa pemeraman maksimum yang dapat dilakukan adalah sampai dengan campuran berumur 6 hari. Pada campuran dengan umur 7 sampai dengan 10 hari, campuran memiliki stabilitas yang cukup tinggi namun hasil bagi Marshall menunjukkan campuran sangat keras dan kaku. Secara visual, campuran dengan pemeraman lebih dari 3 hari memiliki karakteristik bergumpal dan keras, sehingga sulit dipadatkan.

4.5 Karakteristik Campuran Lasbutag dengan Peremaja Normal dengan penambahan Lateks KKK-60

Penambahan 3% lateks pada saat pencampuran pada kadar peremaja optimum dilakukan dengan melakukan variasi pemeraman hingga campuran berumur 0 dan 3 hari. Hal ini didasarkan pada fraksi cair lateks yang menguap dalam waktu yang tidak terlalu lama. Data karakteristik Marshall campuran disajikan pada Tabel berikut ini.

Tabel 9 Karakteristik Campuran Lasbutag dengan Peremaja dengan penambahan Lateks dengan pemeraman

No Jenis Pengujian PersyaratanJenis Peremaja /Waktu Pemeraman (hari)

P-N/ 0hari P+Lt/ 0 hari P+Lt/ 3 hari1 Stabilitas 50oC, kg 350-1250 962,3 1091 7032 Pelelehan, mm - 2,47 2,24 2,383 Nilai Bagi

Marshall,Kn/mm1,5-3,0 4,02 4,78 2,93

4 Kepadatan 2,14 2,14 2,135 Rongga Potensial, % 10-13 10,37 10,83 11,11

Gambar 5 (a) Stabilitas dan (b) Nilai Bagi Marshall campuran dengan peremaja Normal dan penambahan 3% lateks

Dari Tabel 9 dan Gambar 5 di atas ditunjukkan bahwa penggunaan 3% Lateks meningkatkan stabilitas campuran umur 0 hari. Pada saat pencampuran penambahan 3% Lateks secara visual terjadi gumpalan campuran yang bila di peram 3 hari gumpalan tersebut menjadi keras dan campuran menjadi sulit dipadatkan. Hal ini ditunjukkan dengan nilai stabilitas campuran menurun begitu pula dengan Nilai Bagi Marshall pada pemeraman 3 hari.

4.6 Karakteristik campuran Lasbutag dengan Peremaja Normal dengan penambahan Emulgator secara bertahap

Asbuton yang digunakan dalam percobaan pembuatan Lasbutag yang diuraikan di atas adalah asbuton dengan kadar air kurang dari 2,5% sesuai spesifikasi lasbutag yang kini berlaku. Namun kenyataan di lapangan, kadar air asbuton sangat tinggi. Sehingga kadar air asbuton yang digunakan dalam percobaan berikut dinaikkan hingga 12%. Pengaruh penambahan emulgator terhadap karakteristik campuran dapat dilihat dalam Tabel berikut ini.

962,31091

703

0200400600800

10001200

P-N/ 0hari P+Lt/ 0 hari P+Lt/ 3 hari

Jenis Peremaja/pemeraman

Sta

bil

itas

(kg

) 4,024,78

2,93

0123456

P-N/ 0hari P+Lt/ 0 hari P+Lt/ 3 hari

Jenis Peremaja/pemeraman

Nil

ai B

agi

Mar

shal

l (k

N/m

m)

(a) (b)

Tabel 10 Karakteristik Campuran Lasbutag dengan Peremaja Non Emulgator dan +Emulgator

Jenis Pengujian Jenis Peremaja

Kadar Air Asbuton (%) / Karakteristik Campuran

0 3 6 9 12

Stabilitas, kgP-N 1055 941 981 844 649

P+E 1157 1005 898 900 899

Pelelehan, mmP-N 3,35 3,25 3,77 3,48 2,33P+E 2,95 2,80 2,47 2,50 2,57

Nilai Bagi Marshall,Kn/mmP-N 3,09 2,92 2,59 2,38 2,76

P+E 3,91 3,54 3,61 3,54 3,59

Kepadatan [gr/cc] P-N 2,15 2,17 2,19 2,20 2,20

P+E 2,15 2,16 2,16 2,19 2,20

Rongga PotP-N 9,88 9,35 8,54 7,90 7,99

P+E 10,00 9,58 9,68 8,59 7,79

(a)

(b)

Gambar 6 (a) Stabilitas dan (b) Nilai Bagi Marshall campuran dengan peremaja Normal dengan dan tanpa penambahan 2%

Emulgatorpada variasi kadar air asbuton

Dari Tabel 10 dan Gambar 6 di atas terlihat bahwa

1. Pada campuran dengan peremaja normal pada kadar air asbuton 12% dengan penambahan emulgator menunjukkan stabilitas yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan campuran tanpa emulgator.

2. Indikasi stabilitas campuran dengan 2% emulgator menunjukkan pada kadar air 6% s.d. 12% relatif tidak menunjukkan perbedaan yang berarti. Hal ini bertolak belakang dengan campuran yang tidak menggunakan emulgator, yang menunjukkan stabilitas campuran semakin menurun.

3. Hasil bagi Marshall campuran menunjukkan bahwa campuran berkurang kekakuannya, yang ditandai dengan nilai pelelehan yang relatif kecil. Hal ini dimungkinkan karena kehadiran emulgator melunakkan kekakuan campuran.

4.7 Karakteristik campuran bahan peremaja dengan emulgator

Untuk melihat pengaruh campuran bahan peremaja lebih jauh karena penggunaan emulgator, maka benda uji disiapkan dengan mencampur bitumen asbuton dengan residu bahan peremaja (dengan dan tanpa aditif).

Hasil pengujian yang disajikan pada Tabel 11 dan Gambar 7 di bawah ini menunjukkan penambahan lateks secara signifikan meningkatkan viskositas bitumen yang diremajakan seperti diindikasikan dari turunnya nilai penetrasi pada suhu 25oC dan naiknya titik lembek. Sedangkan pemberian emulgator memberikan efek melunakkan bitumen.

Tabel 11 Pengaruh Emulgator terhadap titik lembek dan penetrasi terhadap bitumen asbuton.

Jenis CampuranBahan

Tambah

RasioPeremaja/Bit. Asb.

RasioPeremaja/Bit. Asb.

1,2 1 0,8 1,2 1 0,8

Titik Lembek Penetrasi

Bit. Asb + Peremaja Non Adt 43,2 47,2 52,7 155 115 56Bit. Asb + Peremaja + EF +EF 42,9 46,7 50,6 168 107 68Bit. Asb + Peremaja + EF+LT +EF, +Lt 51,6 52,6 56 62 59 38Bit. Asb + Peremaja +LT +Lt 50,8 53,2 57 87 65 46

Bit. Asb. = bitumen asbuton

Gambar 7 Pengaruh pemulgator terhadap (a) titik lembek dan (b) penetrasi bitumen

Dengan demikian, pada perbandingan peremaja/bitumen-asbuton dan kadar air yang sama, pengaruh penambahan emulgator akan berdampak pada penurunan stabilitas akibat penurunan viskositas bitumen pengikat campuran. Namun yang diharapkan adalah pengaruhnya terhadap kadar air asbuton. Untuk itu dilakukan pengujian campuran lasbutag dengan kadar air 0% dan 12% dengan peremaja normal dan peremaja dengan emulgator.

VI. Kesimpulan dan Saran

1. Dari hasil pengujian stabilitas campuran yang diperam hingga 10 hari, data menunjukkan stabilitas campuran relatif tidak berbeda. Sehingga dalam pekerjaan campuran asbuton dingin dapat digelar di lapangan tanpa melakukan pemeraman.

40

45

50

55

60

1,2 1 0,8

Rasio Peremaja/Bitumen Asbuton

Tit

ik L

em

be

k (

C)

Non Adt +EF +EF, +Lt +Lt

(a)

0

25

50

75

100

125

150

175

200

1,2 1 0,8

Rasio Peremaja/Bitumen Asbuton

Pen

etra

si (

dm

m)

Non Adt +EF +EF, +Lt +Lt

(b)

2. Untuk meningkatkan toleransi campuran bahan peremaja terhadap kadar air asbuton dapat digunakan 2% emulgator anionik dalam menjawab permasalahan kadar air asbuton. Penambahan emulgator tersebut dapat meningkatkan stabilitas lasbutag terutama pada campuran dengan kadar air asbuton hingga 12%.

3. Penggunaan Lateks 3% terhadap berat campuran dapat digunakan untuk meningkatkan stabilitas awal campuran tanpa dilakukan pemeraman. Pembatasan pemeraman dilakukan untuk mempermudah pelaksanaan pekerjaan campuran dingin.

4. Bagaimanapun karakteristik asbuton campuran dingin jauh di bawah karakteristik campuran beraspal panas. Oleh karena itu perlu selalu diingat bahwa asbuton campuran dingin tidak boleh diterapkan pada perkerasan dengan lalulintas berat. Yang lebih cocok adalah lalulintas ringan, lalulintas padat tapi ringan atau untuk pemliharaan.