perencanaan geometrik jalan

10JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANUNIVERSITAS MERCU BUANA

MODUL 10PERENCANAAN GEOMETRIK JALAN

(3 SKS)DOSEN : Ir. Sylvia Indriany, M.T.

POKOK BAHASAN :

BAHAN PERKERASAN (TANAH DASAR DAN ASPAL)

MATERI KULIAH :

Pendahuluan, kasifikasi tanah, kepadatan dan daya dukung tanah, CBR, aspal

alam, aspal buatan. Pemeriksaan aspal

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB SILVIA INDRIANYPERENCANAAN GEOMETRIK JALAN


BAHAN PERKERASAN

(TANAH DASAR DAN ASPAL)

10.1. PENDAHULUAN

Bahan perkerasan jalan merupakan faktor utama yang menentukan kestabilan

perkerasan jalan. Bahan perkerasan yang dibutuhkan dalam konstruksi

perkerasan jalan dapat digolongkan sbb :

Perkerasan lentur (flexible pavement) memerlukan bahan AGREGAT

(sebagai tulangan) dan ASPAL (sebagai pengikat)

Perkerasan kaku (rigid pavement) memerlukan bahan AGREGAT

(sebagai tulangan) dan PORTLAND CEMENT (sebagai pengikat)

Bahan perkerasan jalan sebelum digunakan harus diperiksa terlebih dulu di

laboratorium, yang meliputi : jenis bahan, keadaan fisik bahan, kualitas bahan.

Bahan lain yang ikut menentukan keseluruhan mutu struktur perkerasn baik

flexible maupun rigid pavement adalah tanah dasar, yang akan di jelaskan

pada sub tersendiri.

10.2. TANAH DASAR

Sifat tanah dasar berperan penting dalam keseluruhan mutu dan daya tahan

konstruksi perkerasan, karena perkerasan terletak di atas tanah dasar. Sifat masing-

masing jenis tanah tergantung dari tekstur, kepadatan,kadar air, kondisi lingkungan

dan lain sebagainya.

Guna mempermudah mempelajari sifat tanah yang akan dipergunakan

sebagai bahan tanah dasar, maka tanah tersebut perlu dikelompokkan berdasar sifat

plastisitas dan ukuran butirnya. Daya dulung tanah dapat ditentukan dengan

menggunakan hasil klasifikasi ataupun pemeriksaan CBR dan sebagainya.



10.2.1. Klasifikasi tanah

Sistem klasifikasi yang umum digunakan dalam perencanaan jalan adalah Unified

dan AASHTO.

A. Sistem Unified

Sistem ini dikembangkan oleh Casagrande dan dibagi 3 kelompok besar yaitu :

1. Tanah berbutir kasar, < 50% lolos saringan no. 200. Secara visuil butir-

butirnya dapat terlihat oleh mata. Sifat teknis tanah ini ditentukan oleh

ukuran butir dan gradasi butirnya. Tanah bergradasi baik/seimbang

memberikan kepadatan yang lebih baik daripada tanah yang berbutir

seragam.

2. Tanah berbutir halus,>50% lolos saringan no.200. Secara visuil butir-butir

tanah ini tidak terlihat. Tanah ini ditentukan oleh sifat plastisitas tanahnya,

sehingga pengelompokkannya berdasar plastisitas dan ukuran butirnya.

Tanah dengan plastisitas yang tinggi mempunyai daya dukung yang

kurang dan peka terhadap perubahan yang terjadi.

3. Tanah organik (peat/humus) dapat dikenal dari warna,bau dan sisa

tumbuhan yang terkandung di dalamnya. Secara laboratorium dapat

ditentukan jika perbedaan batas cair tanah contoh yang belum dioven dg

yang telah dioven sebesar >25%.

Klasifikasi tanah sistem ini dilakukan dengan huruf seperti di bawah ini dan

kombinasinya menggambarkan satu jenis tanah. Misalnya GP yang berarti tanah

kerikil dg gradasi buruk.

G = Kerikil/gravel P = Bergradasi buruk/poor graded

S = Pasir/sand U = Bergradasi seragam/Uniform

graded

M = Lanau/Silt/Moam L = Plastisitas rendah /low liquid

limit

C = Lempung/Clay H = Plastisitas tinggi/high liquid limit

W = Bergradasi baik/well graded O = Organik/organic



B. Sistem AASHTO

Sistem ini mengelompokkan tanah berdasar sifatnya terhadap beban roda.

Menurut sistem ini , tanah dibagi dalam 8 kelompok yang diberi kode A-1 sampai A-

8. Namun kelompok A-8 (tanah organik) oleh AASHTO diabaikan karena tidak stabil

sebagai bahan konstruksi jalan.

Dari kiri ke kanan (A-1, A-2….) berdasar pemeriksaan analisa saringan dan

batas-batas Atterberg dengan kualitas tanah yang semakin berkurang ke arah kanan

sebagai lapisan tanah dasar jalan. Dan pada garis besarnya dikelompokkan menjadi

2 yaitu :

1. Tanah berbutir kasar

Kode Karakteristik Tanah

A-1 Tanah yang terdiri dari kerikil dan pasir kasar dg sedikit atau tanpa butir halus, dengan atau tanpa sifat plastis

A-3 Terdiri dari pasir halus dg sedikit sekali butir halus lolos no.200 dan tidak plastis

A-2 Kelompok batas tanah berbutir kasar dan halus. Dan merupakan campuran kerikil/pasir dg tanah berbutir halus cukup banyak (<35%)

2. Tanah berbutir halus

Kode Karakteristik Tanah

A-4 Tanah lanau dg sifat plastisitas rendah

A-5 Tanh lanau yang mengandung lebih banyak butir-butir plastis, shg sifat palstisnya lebih besar dari A-4

A-6 Tanah lempung yang masih mengandung buitran pasir dan kerikil, tetapi sifat perubahan volumenya cukup besar

A-7 Tanah lempung yang lebih bersifat plastis dan mempunyai sifat perubahan yang cukup besar.

Lebih jelas pengelompokan tersebut dapat menggunakan tabel Klasifikasi sistem

AASHTO.

Kemampuan memikul beban roda antara jenis tanah yang satu dengan yang

lain dalam satu kelompok, diguinakan grup indeks yang dibuat berdasar asumsi

asumsi kualitas tanah. Sehingga dihasilkan rumus :

GI = (F – 35)[0,2 + 0,005(LL – 40)] + 0,01 (F – 15)(PI – 10)



Grup indeks dinyatakan dengan bilangan bulat dan dituliskan dalam kurung di

belakang kelompok jenis tanahnya. Jika hasil negatif, maka ditulis nol. Jika > 20

ditulis bilangan 20. Kualitas tanah sebagai tanah dasar konstruksi jalan berbanding

terbalik dengan GI. Tanah dengan kelompok yang sama tetapi mempunyai grup

indeks yang lebih kecil menunjukkan tanah yang lebih baik sebagai tanah dasar

jalan.

10.2.2. Kepadatan dan daya dukung tanah

Karena tanah dasar ikut menentukan kerusakan yang terjadi pada konstruksi

perkerasan maka perlu diperhatikan hal-hal yang mempengaruhi daya dukung tanah

dasar. Diantaranya adalah kepadatan. Pada tanah yang sejenis, semakin tinggi

kepadatan tanah , maka akan mengalami perubahan volume yang kecil jika terjadi

perubahan kadar air dan daya dukung yang besar.

Daya dukung tanah dasar biasanya dinyatakan dengan nilai CBR (California

bearing ratio). Yaitu perbandingan antara beban yang dibutuhkan untuk penmetrasi

contoh tanah sebesar 0,1”/0,2” dengan beban yang ditahan batu pecah standar pada

penetrasi 0,1”/0,2”. Nilai ini dinyatakan dalam persen, yang merupakan perbandingan

kualitas tanah dasar dibandingkan bahan standar batu pecah yang mempunyai CBR

100% dalam memikul beban lalu lintas.

Berdasar cara mendapatkan contoh tanahnya CBR dibagi menjadi :

1. CBR lapangan (CBR inplace)

Digunakan untuk mendapatkan nilai CBR asli sesuai dengan kondisi tanah

dasar dan umumnya dipakai pada konstruksi perkerasan yang lapisan tanah

dasarnya sudah tidak akan dipadatkan lagi.

Selain itu, walaupun jarang dipakai dapat digunakan untuk mengontrol apakan

kepadatan yang diperoleh sudah sesuai dengan yang diinginkan.

2. CBR lapangan rendaman (undisturb soaked CBR)

Berguna untuk mendapatkan CBR asli di lapangan pada keadaan jenuh air

dan tanah mengalami pengembangan maksimum. Uji ini biasanya dilakukan pada

daerah yang lapaisan tanah dasarnya sudah tidak akan dipadatkan lagi,, daerah

yang badan jalan terendam air pada musim hujan dan kering pada musim kemarau.



Pemeriksaan dilakukan pada musim kemarau dengan menekan mold dalam tanah

sesuai kedalaman yang diinginkan, kemudian direndam +- 4 hari.

3. CBR rencana titik

Merupakan nilai CBR yang diperoleh dari sampel tanah dasar konstruksi

jalan baru yang telah dipadatkan dan merupakan tanah asli, tanah timbunan, atau

tanah galian yang telah dipadatkan samapi 95% kepadatan maksimum. Karena

sampel ini disiapkan dilaboratorium, maka disebut CBR laboratorium, yang

dibedakan menjadi 2 yaitu CBR lap. Rendaman dan CBR lab. Tanpa rendaman.

Pada tanah dasar yang merupakan galian yang dalam, pengambilan contoh tanah

sebanyak yang dibutuhkan sukar didapat, sehingga digunakan alat bor. Dan

pemeriksaan dilakukan secara empiris yang hanya berdasar analisa saringan dan

sifat plastisitas tanah.

10.3. ASPHALT

Aspal adalah material yang termoplastis. melunak dan menjadi cair, jika

dipanaskan dan kental kembali menjadi padat jika didinginkan. Aspal merupakan

campuran yang terdiri dari bitumen dan mineral.

Bitumen adalah bahan yang berwarna coklat dan kehitaman yang bersifat fisik keras

hingga cair, larut dalam CS2 dan CCl4 dengan sempurna dan mempunyai sifat

berlemak serta TIDAK LARUT dalam air.

Ter merupakan bahn cair berwarna hitam, tidak larut dalam air, larut

sempurna dalam CS2 dan CCl4 , yang mengandung zat organik yang terdiri dari

gugusan aromat dan mempunyai sifat lekat.

Aspal adalah bahan pengikat dan bahan penutup lapis perkerasan dari pengaruh air

(kedap air). Fungsi aspal dalam konstruksi jalan adalah :

BAHAN PENGIKAT, memberikan daya lekat yang baik. Syaratnya, membpunyai

daya adhesi dan daya kohesi yang besar.

PENGISI, mengisi volume yang tersedia. Syaratnya, sifat plastis yang besar dan

sifat kecairan yang cukup.

10.3.1. Jenis Aspal



Aspal yang digunakan pada bahan konstruksi jalan mempunyai jenis aspal alam dan

aspal buatan.

Aspal Alam

Aspal alam ditemukan di Pulau Buton (Sulawesi Tenggara-Indonesia), Perancis,

Swiss, dan Amerika Latin.

Menurut sifat kekerasannya aspal tersebut di atas dapat diperingkat sebagai

berikut :

BATUAN (rock asphalt)

PLASTIS (Trinidad Lake Asphalt-TLA)

CAIR (Bermuda Lake Asphalt=BLA)

Menurut tingkat kemurniannya, dapat diperingkat sbb :

MURNI dan HAMPIR murni (BLA)

TERCAMPUR dengan mineral (Rock Asphalt Buton, TLA, Prances dan

Swiss).

Penggunaan aspal alam perlu mendapat perhatian khusus, mengingat tidak

mempunyai mutu yang tetap dan seragam.

Aspal Buatan

Proses aspal buatan dapat dijelaskan dengan proses penyulingan minyak bumi.



10.3.2. Proses pembuatan aspal

Benzena

Minyak bumi Kerozene Produk utama

(destilasi) Gas oil

Residu aspal

Lubricating oil fract

Flux oil (asbuton)



Berdasar kegunaan, aspal dibagi dalam beberapa jenis antara lain :

a. Aspal panas/keras (AC)

Penetrasi aspal keras berkisar 40/50,60/70,80/100,120/150,200/300 (keras-

lunak)

b. Aspal cair/dingin (cut back asphalt)

Digunakan dengan tambahan bahan pelarut. Macamnya adalah :

RC (AC+ Benzeen), MC(AC+ Kerosene), SC (AC + minyak berat)

c. Aspal emulsi (emulsion asphalt)

Digunakan dengan tambahan bahan pengemulsi. Aspal ini terdiri dari 2 jenis

yaitu :

Emulsi cathionic yang bermuatan (+) dan merupakan campuran AC+air+larutan

basa

Emulsi anionic yang bermuatan (-) dan merupakan campuran AC+air+ larutan

asam)

10.3.3. Penggunaan aspal

Aspal keras/.aspal panas, yaitu aspal yang digunakan harus memenuhi

persyratan /test terlebih dahulu yaitu :

1. Penetrasi, tingkat kekerasan aspal

Tujuannya adalah untuk memeriksa tingkat kekerasan aspal. Di laboratorium

menggunakan penetrometer dan dilakukan dengan memasukkan jarum penetrasi

berdiameter 1 mm dengan beban seberat 50 gram sehingga diperoleh beban

gerak 100 gram selama 5 detik pada temperatur 250C.

Dalam pelaksanaan berhubungan dengan lokasi penggunaan aspal serta

jenis.macam konstruksi yang ditangani.

2. Titik lembek,

Merupakan suhu pada saat aspal dalam cincin yang diletakkan dalam air/gliserin

mulai lembek karena pembebanan tertentu (bola 3,5 gram). Titik lembek



bervariasi 30 – 2000C dan dibaca saat aspal berikut bola menyentuh plat dasar

yang berjarak kira-kira 1 inch di bawahnya.

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 pencampuran,

penghamparan dan pemadatan. Selain itu suhu luar 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 cleveland open cup, dan perlu diketahui untuk

memperkirakan suhu maksimum pemanasan sehingga aspal tidak terbakar. Hasil

pemeriksaan dipengaruhi oleh tiupan angin dan kecepatan kenaikan suhu.

Sehingga untukmembedakan titik nyala dan titik bakar perlu dilakukan di ruang

gelap.

4. Kehilangan berat akibat pemanasan (Thick film oven test)

Tujuannya untuk mengetahui seberapa banyak zat-zat yang hilang akibat

pemanasan pada suhu 1630C selama 5 jam menurut cara yang ditentukan.

Pemanasan dilakukan dengan oven listrik yang mempunyai ketelitian 0,10C. dan

oven dilengakpi dengan meja yang berputar serta lubang-lubang ventilasi untuk

memungkinkan uap zat-zat tersebut dibawa udara yang berputar bebas.

Sifat ini mempengaruhi sifat mekanis aspal dinatranya penetrasi, titik lembek dan

daktilitas.

5. Kelarutan zat CS2/CCL4

Aspal murni larut dalam zat ini, sedangkan aspal yang tidak murni tidak

seluruhnya larut. Disyaratkan bitumen untuk perkerasan jalan mempunyai

kemurnian > 99%. Hubungan dengan pekerjaan adalah menjamin keamanan dn

gangguan lain misalnya kebakaran dan pembusaan oleh zat-zat tidak terlarut.

6. Ductility/pemuluran

Pemeriksaan aspal ini untuk mengetahui sifat kohesi dalam aspal. Sifat ini

dipengaruhi oleh sifat kimia. Aspal yang mempunyai daktilitas lebih besar

mengikat butir agregat dengan baik tetapi lebih peka terhadap perubahan

temperatur. Sehingga performance kurang baik.



Pemeriksaan lab. Dilakukan dengan mengukur jarak terpanjang yang dapat

ditarik antara 2 cetakan yang berisi bitumen keras sebelum putus, pada suhu dan

kecepatan tarik tertentu.

7. Berat jenis

Berat jenis aspal adalah perbandingan antara berat aspal dan berat air suling

dengan isi yang sama pada suhu tertentu 25 atau 15,60C.Berat jenis aspal

diperlukan dalam perhitungan analisa campuran. Berat jenis ditentukan dengan

rumus :

Berat jenis aspal = (C – A )

[(B – A) – (D – C)

dimana :

A = Berat piknometer+penutup C = Berat piknometer berisi aspal

B = Berat pikometer terisi air D = Berat piknometer berisi aspal dan air

8. Viscositas

Pemeriksaan inibertujuan untuk memeriksa kekentalan aspal yang dilakukan pad

atemperatur 60 oC, sebagai temperatur maksimum perkerasan selama masa

layan dan 135oC yang merupakan suhu umumnya proses pencampuran dan

penyemprotan dilakukan.

Viskositas kinematik adalah waktu yang dibutuhkan larutan dengan isi tertentu

mengalir dalam kapiler di dalam viskometer kapiler pada suhu tertentu x faktor

kalibrasi viskometer. Atau dengan rumus

Visk. Kinematik = t. C centistokes.


perencanaan geometrik jalan

Documents