Perencanaan Campuran Beraspal Panas
Edyted by: Arsad Geniko
APAKAH CAMPURAN BERASPAL ITU ?
Campuran beraspal atau beton aspal adalah suatu kombinasi campuran antara agregat dan aspal, dengan atau tanpa bahan tambahan
Dalam campuran beraspal, agregat berperan sebagai tulangan sedangkan aspal berperan sebagai pengikat atau lem antar partikel agregat. Sifat-sifat mekanis dalam campuran beraspal diperoleh dari friksi dan kohesi dari bahan-bahan pembentuknya, friksi agregat diperoleh dari ikatan antar butir agregat (inter-locking), dan kekuatannya tergantung pada gradasi, tekstur permukaan, bentuk butiran dan ukuran agregat maksimum yang digunakan. Sedangkan sifat kohesinya diperoleh dari sifat-sifat aspal yang digunakan
Beberapa jenis campuran aspal panas yang umum digunakan di Indonesia, antara lain :
- Laston (lapis beton aspal) atau AC (Asphalt Concrete)
- Lataston (lapis tipis beton aspal) atau HRS (Hot Rolled Sheet)
- Latasir (lapis tipis aspal pasir) atau HRSS (Hot Rolled Sand Sheet)
Laston dapat dibedakan menjadi dua tergantung fungsinya pada konstruksi perkerasan jalan, yaitu untuk : lapis permukan atau lapisan aus (AC-wearing course) dan lapis pondasi (AC-base, AC-binder, ATB (Asphalt Treated Base)).
Lataston juga dapat digunakan sebagai lapisan aus atau lapis pondasi.
Latasir digunakan untuk lalu-lintas ringan (< 500.000 ESA).
Perencanaan pekerjaan campuran beraspal panas ini mencakup pembuatan rancangan campuran, bertujuan untuk mendapatkan resep campuran dari bahan atau material yang terdapat disuatu lokasi sehingga dihasilkan campuran yang memenuhi spesifikasi campuran yang ditetapkan
Komposisi bahan dalam campuran beraspal panas terlebih dahulu harus direncanakan sehingga setelah terpasang diperoleh lapisan perkerasan beraspal yang memenuhi kriteria
1. Stabilitas yang cukup, yaitu mampu mendukung beban lalu-lintas yang melewatinya tanpa mengalami deformasi permanen dan deformasi plastis selama umur rencana
2. Durabilitas atau keawetan yang cukup , yaitu mampu menahan keausan akibat pengaruh cuaca, iklim, dan gesekan antara roda kendaraan dengan permukaan perkerasan
3. Kelenturan atau fleksbilitas yang cukup , yaitu mampu menahan lendutan akibat beban lalu-lintas dan pergerakan dari pondasi atau tanah dasar tanpa mengalami retak
4. Cukup kedap air (impermeabilitas) ), yaitu mampu menahan rembesan air yang masuk ke lapis pondasi di bawahnya
5. Kekesatan (skid resistance) yang cukup , yaitu cukup kesat pada kondisi basah, sehingga tidak membahayakan pemakai jalan (kendaraan tidak tergelincir atau selip)
6. Ketahanan terhadap kelelahan (fatique resistance) ), yaitu mampu menahan beban lalu lintas berulang tanpa terjadi kelelahan berupa alur selama umur rencana
7. Kemudahan kerja (workability) ), yaitu mudah dilaksanakan, dihamparkan, dan dipadatkan.
Untuk dapat memenuhi ketujuh kriteria tersebut, maka sebelum pekerjaan dilaksanakan, perlu terlebih dahulu dibuat rancangan campurannya atau Formula Campuran Rencana (FCR) atau Design Mix Formula (DMF) sebelum dijadikan Formula Campuran Kerja (FCK) atau Job Mix Formula (JMF).
Data Agregat
1). Ukuran butir
2). Gradasi
3). Kebersihan
4). Kekerasan
5). Bentuk partikel
6). Tekstur permukaan
7). Penyerapan
8). Kelekatan terhadap aspal
Jenis Pengujian dan Persyaratan Agregat Kasar
- Abrasi dengan mesin Los Angeles SNI 03-2417-1991Maks. 40 %
- Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95 %
- Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan natrium dan magnesium sulfat SNI 03-3407-1994 Maks.12 %
- Material lolos Saringan No.200 SNI 03-4142-1996Maks. 1 %
- Agregat kasar bentuk pipih, lonjong, atau pipih dan lonjong RSNI T-01-2005 Maks. 10 %
- Angularitas (kedalaman dari permukaan < 10 cm) DoT’s Pennsylvania Test Method, PTM No.621 95/90
- Angularitas (kedalaman dari permukaan ≥ 10 cm)80/75
- Analisa saringan agregat kasar dan halus SNI 03-1968-1990
(Sumber : Spesifikasi seksi 6.3. campuran beraspal panas, Desember 2005)
Catatan : 80/75 menunjukkan bahwa 80 % agregat kasar mempunyai muka bidang pecah satu atau lebih dan 75% agregat kasar mempunyai muka bidang pecah dua atau lebih.
Jenis Pengujian dan Persyaratan Agregat Halus
- Nilai Setara Pasir SNI 03-4428-1997 Min. 50 %
- Material Lolos Saringan No. 200 SNI 03-4142-1996 Maks. 8%,
(Sumber : Spesifikasi seksi 6.3. campuran beraspal panas, Desember 2005)
Pembuatan Rencana Campuran (Formula Campuran Rencana = FCR atau Design Mix Formula = DMF) dari Bin Dingin
Langkah‑langkah sebagai berikut
- Data hasil pengujian bahan : agregat kasar, agregat halus, dan bahan pengisi (bila diperlukan), termasuk data gradasi masing-masing jenis agregatnya
- Penyesuaian gradasi campuran/gabungan
- Penentuan gradasi agregat gabungan
- Hitung perkiraan kadar aspal rencana (Pb).
- Lakukan pembuatan benda uji dalam percobaan uji Marshall
- Lakukan pengujian dengan alat Marshall
- Lakukan pengujian untuk memperoleh berat jenis maksimum campuran (Gmm) pada kadar aspal tertentu
- Kemudian hitung besaran volumetrik dari campuran
- Untuk mencari nilai VIM pada kepadatan mutlak, buat minimum 3 contoh uji tambahan dengan kadar aspal, satu kadar aspal pada VIM 6 %
- Gambarkan grafik hubungan antara kadar aspal dengan hasil pengujian
- Pada grafik tersebut gambarkan rentang kadar aspal yang memenuhi persyaratan
- Periksa kadar aspal rencana yang diperoleh, biasanya berada dekat dengan titik tengah dari rentang kadar aspal yang memenuhi seluruh persyaratan
- Pastikan bahwa campuran memenuhi seluruh kriteria dalam persyaratan
- Pastikan rentang kadar aspal campuran yang memenuhi seluruh kriteria harus me-lebihi 0,6 % sehingga memenuhi toleransi produksi yang cukup realistis (toleransi penyimpangan kadar aspal selama pelaksanaan adalah 0,3 %)
Penggabungan gradasi agregat dalam campuran rencana dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu cara analitis dan cara grafis, baik untuk penggabungan 2 fraksi, 3 fraksi atau lebih.
Cara analitis
Rumus dasar kombinasi beberapa fraksi
P = Aa + Bb + Cc +……………………..(1)
- Rumus Dasar Untuk dua fraksi agregat
P = Aa + Bb …….…………………………(2)
a + b = 1 a = 1 – b…………………(3)
- Rumus dasar kombinasi beberapa fraksi
P = Aa + Bb + Cc +……………………..(1)
- Rumus Dasar Untuk dua fraksi agregat
P = Aa + Bb …….…………………………(2)
a + b = 1 a = 1 – b…………………(3)
Gunakan Rumus 2 maka dapat dihitung :
b= (P-A)/(B-A)…………………(4)
a= (P-B)/(A-B) …………………(5)
Dimana:
P = % lolos agregat campuran tertentu
A, B = % bahan yang lolos saringan
masing-masing ukuran
a, b = Proporsi masing-masing agregat
yang digunakan dimana jumlah
total adalah 100%
Rumus dasar untuk 3 fraksi agregat
P = Aa + Bb + Cc………………………..(6)
1 = a + b + c………………………………(7)
Dimana:
P = % lolos agregat campuran tertentu
A, B, C = % bahan yang lolos saringan
masing-masing ukuran
a, b, c = Proporsi masing-masing agregat
yang digunakan dimana jumlah
total adalah 100%
Gunakan rumus (5) untuk memperoleh nilai proporsi a pada salah satu ukuran agregat yang berada pada tengah-tengah gradasi ( misalnya ukuran 2,36 mm atau no.8)
Tahap-tahap pengerjaan
- Periksa gradasi yang memberikan indikasi dapat menyumbang bahan ukuran 2,36 mm (tengah-tengah ukuran butir spesifikasi) yang paling banyak (gradasi A)
- Tentukan perkiraan proporsi agregat A yang diperlukan untuk memperoleh 43% (tengah2 titik kontrol gradasi) bahan lolos saringan 2.36 mm
- Hitung proporsi a dengan rumus (5) sebagai berikut :
- Persen lolos saringan 75 micron diuji dengan rumus (8) dan (7), sbb:
- Rumus (8) :
c= (B.a-P)/(B-C) = 0,08
Rumus (7) : 1 = a + b + c
b + c = 1 – 0,54 = 0,46
b = 0.38
Buat gambar grafik pembagian butir yang akan membantu mengevaluasi apabila dijumpai gradasi yang menyimpang
Dari hasil perhitungan ternyata diperoleh komposisi gradasi berada di atas titik kontrol gradasi. Karena itu dapat dicoba dengan mengatur proporsi masing-masing proporsi dengan cara coba-coba.
Hitung perkiraan kadar aspal rencana (Pb).
Kadar aspal tengah dapat ditentukan dengan mempergunakan rumus/persamaan :
Pb = 0,035 (%CA) + 0,045 (%FA) + 0,18 (%FF) + k
dimana :
Pb = kadar aspal rencana awal, adalah % terhadap berat campuran
CA = agregat kasar, adalah % terhadap agregat tertahan # no.8
FA = agregat halus, adalah % terhadap agregat lolos # no.8 dan tertahan # no. 200
FF = bahan pengisi (bila perlu)
K = Konstanta untuk Laston : 0,5 - 1,0, dan Lataston : 2,0 - 3,0.
Kadar aspal yang diperoleh dibulatkan mendekat angka 0,5 % yang terdekat
pembuatan benda uji
- Buat campuran pada tiga kadar aspal di atas dan dua kadar di bawah nilai Pb dengan perbedaan masing‑masing 0, 5%;
- Jika hasil perhitungan diperoleh 5,7% maka dibulatkan menjadi 5,5% dan buat contoh uji pada kadar aspal 4,5 %, 5,0 %, 5,5%, 6%, 6,5%, 7%
- Lakukan pengujian berat jenis maksimum campuran (Gmm) pada perkiraan kadar aspal Pb sesuai AASHTO T-209-1990
- Lakukan pengujian Marshall untuk memperoleh : kepadatan, stabilitas, kelelehan (flow), hasil bagi Marshall persentase stabilitas sisa setelah perendaman
Hitung besaran volumetrik dari campuran
Berat Jenis Curah gabungan agregat ditentukan sebagai berikut :
Gsb= (P1+P2+.........Pn)/((P1/G1)+P2/G2)+ ........Pn/Gn)
dimana :
Gsb = Berat Jenis bulk/curah total agregat
P1, P2, Pn = persen berat masing-masing fraksi agregat 1, 2, n
G1, G2, Gn = berat jenis bulk/curah masing-masing fraksi agregat 1, 2, n
Berat Jenis Semu (Gsa) dihitung dengan formula :
Gsa= (P1+P2+.........Pn)/((P1/G1)+(P2/G2)+ ........Pn/Gn)
dimana :
Gsa = Berat Jenis Semu total agregat
P1, P2, Pn = persen berat semu masing2 fraksi
agregat 1, 2, n
G1, G2, Gn = Berat jenis Semu masing2 fraksi
agregat 1, 2, n.
Berat Jenis Efektif Agregat dapat ditentukan dengan persamaan :
Gse= (Pmm+Pb/((Pmm/Gmm)+(Pb/Gb)
dimana :
Gse = Berat Jenis efektif agregat
Pmm = Persen total campuran lepas/persen terhadap berat total
campuran
Pb = Kadar aspal, persen aspal terhadap berat total campuran
Gmm = Berat jenis maksimum campuran (tidak ada rongga udara),
(SNI 03-6757-2002)
Gb = Berat jenis aspal
Berat jenis max. campuran dihitung dengan formula :
Gmm= Pmm/ (Ps+Gse/((Pb/Gb)
dimana :
Gmm = Berta jenis maksimum
Pmm = Persen berat terhadap total campuran (= 100 %)
Ps = Kadar agregat total, persen agregat terhadap berat total
campuran
Pb = Kadar aspal total, persen aspal terhadap berat total campuran
Vs = Volume efektif agregat
Vb = Volume aspal
Gse = Berat jenis efektif agregat
Gb = Berat jenis aspal
Penyerapan aspal (Aspal yang diserap agregat) dapat dinyatakan dengan persamaan :
Pbabs= (((Gse-Gsb)xGbt)) / (Gse x Gsb))x 100
dimana :
Pbabs = Banyaknya aspal yang terserap oleh agregat/penyerapan aspal
Gse = Berat jenis efektif agregat
Gsb = Berat jenis bulk/curah agregat
Gbt = Berat jenis aspal
Kadar aspal efektif yang menyelimuti agregat dihitung dengan formula :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar