21
Perbedaan antara perkerasan lentur dan perkerasan kaku dapat dilihat pada tabel 2.3.
Tabel 2.3. Perbedaan Perkerasan Lentur dan Pekerasan Kaku
Perkerasan Lentur
Perkerasan Kaku
Aspal
Semen
Timbul rutting lendutan pada
jalur roda
Timbul retak‐retak pada
permukaan
Jalan
bergelombang mengikuti tanah
dasar Bersifat
sebagai balok diatas perletakan
Modulus kekakuan
berubah. Timbul
tegangan dalam yang kecil Modulus
kekakuan tidak. berubah
timbul tegangan dalam
yang besar
Sumber: Silvia Sukirman.
II.3. Pengertian Agregat
II.3.1. Defenisi Agregat Agregat adalah suatu bahan yang keras dan kaku yang digunakan sebagai
bahan campuran dan berupa berbagai jenis butiran atau pecahan, termasuk didalamnya antara lain: pasir, kerikil, agregat pecah, terak dapur tinggi dan debu
agregat. Agregat atau batu, atau glanular material adalah material berbutir yang keras
dan kompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu batu, dan pasir. Agregatbatuan di definisikan secara umum sebagai formasi kulit
bumi yang keras dan penyal solid. ASTM 1974 mendefinisikan batuan sebagai suatu bahan yang terdiri dari mineral padat, berupa masa berukuran besar ataupun
Universitas Sumatera Utara
22
berupa fragmen-fragmen. Agregatbatuan merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90-95 agregat berdasarkan
persentase berat atau 75-85 agregat berdasarkan persentase volume. Dengan demikian daya dukung, keawetan dan mutu perkerasan jalan di tentukan daya
dukung, keawetan dan mutu perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain. Agregat mempunyai peranan
yang sangat penting dalam prasarana transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh
karakteristik agregat yang di gunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan
atau pemeliharaan jalan. Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai material perkerasan
jalan adalah gradasi, kebersihan, kekerasan dan ketahanan agregat, bentuk butir, tekstur permukaan, porositas, kemampuan untuk menyerap air, berat jenis dan
daya pelekatan dengan aspal.
II.3.2. Klasifikasi Agregat Di tinjau dari asal kejadiannya agregatbatuan dapat di bedakan atas batuan
beku igneous rock, batuan sedimen dan batuan metamorf batuan malihan. ‐
Batuan beku Batuan yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku. Di
bedakan atas batuan beku luar exstrusive igneous rock dan batuan beku dalam intrusive igneous rock.
Universitas Sumatera Utara
23
‐ Batuan sedimen
Sedimen dapat berasal dari campuran partikel mineral, sisa hewan dan tanaman. Pada umumnya merupakan lapisan-lapisan pada kulit bumi, hasil
endapan di danau, laut dan sebagainya. ‐
Batuan metamorf Berasal dari batuan sedimen ataupun batuan beku yang mengalami proses
perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan dan temperatur dari kulit bumi.
Daya dukung perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan
akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan. Pada campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95
terhadap berat campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dari kinerja campuran tersebut.
Berat jenis suatu agregat adalah perbandingan berat dari suatu satuan volume bahan terhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur 20
o
– 25
o
C 68
o
–77
o
F. Dikenal beberapa macam Berat Jenis agregat, yaitu : a
Berat Jenis semu apparent specific gravity, Berat Jenis Semu, volume dipandang sebagai volume menyeluruh dari agregat, tidak termasuk
volume pori yang dapat terisi air setelah perendaman selama 24 jam. b
Berat Jenis bulk bulk specific gravity, Berat Jenis bulk, volume dipandang volume menyeluruh agregat, termasuk volume pori yang dapat
terisi oleh air setelah direndam selama 24 jam.
Universitas Sumatera Utara
24
c Berat Jenis efektif effective specific gravity, Berat Jenis efektif, volume
dipandang volume menyeluruh dari agregat tidak termasuk volume pori yang dapat menghisap aspal.
II.3.2.1. Agregat Kasar
Agregat kasar adalah komponen utama pembinaan struktur konkrit. Ia
memainkan peranan yang penting dalam proses membantu konkrit. Agregat kasar adalah terdiri daripada serpihan batu yang ukurannya melebihi 5 mm sehingga
ukuran maksimum yang dibenarkan untuk kerja – kerja konkrit yang tertentu,biasanya tidak melebihi 50 mm. Agregat kasar adalah agregat yang
tertahan saringan No. 4 spesifikasi dari AASHTO, American Association of State Highway and Transportation Officials, yang juga digunakan oleh Bina Marga
atau yang tertahan saringan 2,36 mm standard dari BSI, British Standard Institution atau lebih sering disebut sebagai BS, British Standard.
Agregat kasar boleh didapati dari sumber natural atau artificial. Sumber natural biasanya dari kumpulan Granit atau Batu Kapur BS812 : Bagian 1: 1975.
Kumpulan batu ini digunakan untuk pembinaan biasa. Ketumpatan bandingan agregat biasa ini dalam julat 2,500 - 2,700 kgm3. Untuk pembinaan konkrit berat,
Barit Barium Sulfat yang boleh didapati dari sumber asli boleh digunakan. Ia mempunyai ketumpatan bandingan 4,200 – 4,300 kgm3. Agregat berat digunakan
untuk konkrit yang terdedah pada sinar-X, sinar gamma atau vector nuclear. Agregat artificial boleh didapati dari bahan buangan industri. Bebola besi untuk
konkrit berat, klinker atau jermang hasil pembakaran untuk konkrit ringan. Umumnya agregat ringan mempunyai kekuatan yang rendah, dan agregat berat
Universitas Sumatera Utara
25
mempunyai kekuatan yang tinggi. Ukuran nominal yang biasa digunakan ialah 10mm, 20mm dan 40mm. Ukuran maksimal bergantung kepada jenis binaan e.g.
tetulang padat, binaan tebal atau nipis. Untuk agregat kasar, persyaratan umumnya yang diminta AASHTO dan BSI antara lain adalah seperti pada tabel berikut ini.
Tabel 2.4. Ketentuan Agregat Kasar untuk Campuran Beton Aspal.
Jenis pemeriksaan Standart
Syarat maksmin
Kekekalan bentuk agregat terhadap larutan natrium dan magnesium sulfat.
SNI 03-3407-1994 Maks. 12
Abrasi dengan Mesin Los Angeles SNI 03-2417-1991 Maks. 30
Kelekatan agregat terhadap aspal SNI 03-2439-1991 Min. 95
Angularitas SNI
03-6877-2002 9590
Partikel Pipih dan Lonjong RSNI T-01-2005
Maks. 10
Material lolos Saringan No.200 SNI
03-4142-1996 Maks.1 Sumber : Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI
PerkerasanBeraspal, Dep. PU, 2010 Catatan :
9590 menunjukkan bahwa 95 agregat kasar mempunyai muka bidang pecah satu atau lebih dan 90 agregat kasar mempunyai muka bidang pecah dua
atau lebih. Pengujian dengan perbandingan lengan alat uji terhadap poros 1 : 5
a. Bahan Perekat Agregat Kasar
Salah satu bahan perekat agregat kasar batu baur adalah semen. Semen
dari Latin caementum adalah komponen utama yang penting dalam industri pembinaan. Ia merupakan sejenis debu lembut, yang apabila dicampur dengan air
Universitas Sumatera Utara
26
akan menjadi keras. Ini disebabkan oleh berlaku tindak balas kimia yang menukarkan debu semen menjadi hablur-hablur yang saling bepaut, sehinggalah
simen itu menjadi keras. Semen adalah bahan buatan daripada hasil campuran tanah liat dan batu baur batu kerikil. Campuran itu dipanaskan ke suhu setinggi
1400 °C membentuk clinker atau batu hangus, dan kemudian ditumbuk halus menjadi tepung. Dalam kebanyakan projek pembinaan, jenis semen yang
digunakan adalah dari jenis Portland yang bergred 20. Sejarah semen :
Telah dikenal sejak pembuatan piramida oleh bangsa Mesir memakai
campuran batu kapur dan tanah liat yang dapat mengeras bila tercampur air, bersifat hidrolis
Bangsa Yunani, bangsa Etruria dan bangsa Romawi menggunakan semen
dalam bangunan mereka seperti Koleseum Roma, Pont du Gard Nimes, Pantheon Roma. Semen yang dipakai merupakan pembakaran campuran
batu kapur dan debu volkanis batuan tuff dari daerah Pozzuoli sekitar gunung berapi Vesuv dan Napoli.
John Smeaton 1756 menemukan adukan semen yang terbaik adalah
campuran kapur Blue Lias dan tanah liat yang digiling di waktu membangun mercu suar Eddystone
James Parker mengembangkan semen hidrolis yang dikenal dengan semen
Romawi
Universitas Sumatera Utara
27
Joseph Aspdin 1824 mematenkan semen Portland yang didapat dengan
memanaskan campuran tanah liat halus dengan batu kapur di tungku sampai seluruh karbon dioksida CO2 lenyap.
Isaac Johnson 1845 menemukan semen yang merupakan prototip dari
semen Portland yang sekarang yaitu dengan membakar batu kapur dan tanah liat hingga menjadi lahar yang mengeras until clinkering, sehingga
menghasilkan bahan semen yang berkualitas baik. Semen merupakan bahan hidrolis yang dapat bereaksi kimia dengan air ,
yang disebut hidrasi. Terdiri dari silikat + lime batu kapur + tanah liat yang digerinda = dicampur = dibakar = dihaluskan semen Portland . 14 hari
akan mencapai kekuatan cukup. Kekuatan maksimal 28 hari.: Concrete
Gambar2.4.Gilingan semen yang dilengkapi bola dan penghembus udara
Universitas Sumatera Utara
28
b. Bahan Jadi Agregat Kasar
Salah satu contoh bahan jadi agregat kasar adalah : 1. Beton
2. Campuran beraspal 3. Beton aspal
c. Ciri – Ciri Penting Agregat dan Pengujian
1. Agihan partikel
Poin ini penting untuk mendesain campuran. Distribusi yang baik penting untuk memastikan beton yang dihasilkan adalah padat. Tumpukan agregat yang
tidak baik distribusi ukuran partikelnya gap-graded distribution dapat menghasilkan beton yang berongga dan mempengaruhi kekuatan. Distribusi
partikel juga mempengaruhi beton. Distribusi partikel dapat di lakukan melalui Analisis ayakansaringan. Sampling yang tepat harus dilakukan agar sampel yang
diambil untuk Analisis ayakan mewakili tumpukan agregat. Proses sampling yang benar adalah dengan mengikuti proses quartering
2. Kekuatan Agregat
Kekuatan agregat berdampak banyak pada karakteristik beton seperti kekuatan beton, perubahan volume, berat jenis, transparansi dan reaksi kimia.
Biasanya kekuatan agregat adalah lebih tinggi dari kekuatan beton yang akan di desain. Kekuatan beton sering berada di sekitar 30-50MPa, sementara kekuatan
agregat dalam lingkungan 80-350MPa. Umumnya batuan beku lebih kuat dari
Universitas Sumatera Utara
29
batu Sedimentary dan batu metamorphic. Percobaan kekuatan biasanya dilakukan atas sampel silinder yang diambil dari parent rock.
3. Transparansi Porosity
Transparansi agregat mempengaruhi kadar air yang terdapat dalam agregat. Kadar air juga mempengaruhi desain campuran dan juga kekuatan beton terkeras.
Agregat yang memiliki transparansi yang tinggi biasanya kurang kuat. Transparansi diukur dengan tingkat serapan air absorption oleh agregat. Nilai
resapan adalah persen air yang terserap oleh agregat kering sehingga membuat agregat jenuh. Kandungan air dalam agregat dapat berada dalam keadaan kering,
kering udara, jenuh dan basah. Desain campuran didasarkan agregat yang memiliki kandungan air jenuh. Mengingat agregat biasanya ada dalam kondisi
kering udara atau basah, kandungan air yang dihitung dalam desain campuran harus dimodifikasi dengan kandungan air yang berada dalam agregat.
4. Perubahan volume Perubahan volume disebabkan oleh perubahan kadar air dalam agregat
mempengaruhi sifat penyusutan shrinkage. Nilai penyusutan agregat yang lebih tinggi dari beton akan mengakibatkan retakan internal beton. Perubahan volume
terkait erat dengan transparansi agregat.
5. Berat isi kering maksimum Berat isi kering maksimum
d suatu bahan adalah perbandingan jumlah berat benda uji tersebut dibandingkan dengan kadar air. Mengingat agregat dapat
Universitas Sumatera Utara
30
meresap air, kadar air tentunya tergantung pada penyerapan agregat. Berat isi kering agregat berada dalam kisaran 2,5 - 2,8.
6. Resistensi terhadap erosi
Bagian ini penting untuk bangunan yang terkena erosi seperti lantai beton di pabrik-pabrik atau jalan raya jembatan beton. Percobaan Los Angeles
digunakan untuk menghitung persen agregat yang terkikis.
7. Bentuk partikel dan keadaan permukaan
Bagian ini diperoleh melalui tinjauan saja. Hal ini sangat mempengaruhi ketika beton basah atau dikeraskan. Agregat yang bulat dan halus memiliki derajat
kemampuan kerja yang baik tapi menghasilkan kekuatan yang kurang baik berbanding dengan agregat yang bersegi dan berpemukaan kasar. Bentuk
umumnya mempengaruhi kepadatan dan juga ikatan dalam beton.
II.3.2.2. Agregat Halus
Tabel 2.5.Ketentuan Agregat Halus untuk Campuran Beton Aspal.
Jenis Pemeriksaan Standar
Syarat MaksMin Nilai setara pasir
SNI 03-4428-1997 Maks. 60
Material lolos saringan No. 200 SNI 03-4142-1996
Maks. 8
Angularitas SNI 03-6877-2002
Min. 45
Kadar Lempung SNI 3432 : 2008
Maks. 1 Sumber : Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Divisi VI
Perkerasan Beraspal, Dep. PU, 2010
Universitas Sumatera Utara
31
II.3.2.3. Bahan Pengisi filler Menurut SNI 03-6723-2002 yang dimaksud bahan pengisi adalah bahan
yang lolos ukuran saringan no.30 0,59 mm dan paling sedikit 65 lolos saringan no.200 0.075 mm. Pada waktu digunakan bahan pengisi harus cukup
kering untuk dapat mengalir bebas dan tidak boleh menggumpal. Macam bahan pengisi yang dapat digunakan ialah: abu batu, kapur padam, portland cement
PC, debu dolomite, abu terbang, debu tanur tinggi pembuat semen atau bahan mineral tidak plastis lainnya. Banyaknya bahan pengisi dalam campuran aspal
beton sangat dibatasi. Kebanyakan bahan pengisi, maka campuran akan sangat kaku dan mudah retak disamping memerlukan aspal yang banyak untuk
memenuhi workability. Sebaliknya kekurangan bahan pengisi campuran menjadi sangat lentur dan mudah terdeformasi oleh roda kendaraan sehingga
menghasilkan jalan yang bergelombang.
Tabel 2.6. Gradasi Bahan Pengisi.
Ukuran Saringan Persen Lolos
No. 30 600 mikron 100
No. 50 300 mikron 95 – 100
No. 200 75 mikron 70 – 100
Sumber : SNI 03-6723-2002 spesifikasi bahan pengisi untuk campuran beraspal
Universitas Sumatera Utara
32
Material filler bersama-sama dengan aspal membentuk mortar dan berperan sebagai pengisi rongga sehingga meningkatkan kepadatan dan ketahanan
campuran serta meningkatkan stabilitas campuran, sedangkan pada campuran laston filler berfungsi sebagai bahan pengisi rongga dalam campuran. Pada
prakteknya fungsi dari filler adalah untuk meningkatkan viskositas dari aspal dan mengurangi kepekaan terhadap temperature. Meningkatkan komposisi filler dalam
campuran dapat meningkatkan stabilitas campuran tetapi menurunkan kadar air void rongga udara dalam campuran.
Daya dukung perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan
akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan. Pada campuran beraspal, agregat memberikan kontribusi sampai 90-95
terhadap berat campuran, sehingga sifat-sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu dari kinerja campuran tersebut.
Untuk tujuan ini, sifat agregat yang harus diperiksa antara lain : a
Ukuran butir b
Gradasi c
Kebersihan d
Kekerasan e
Bentuk partikel f
Tekstur permukaan g
Penyerapan h
Kelekatan terhadap aspal
Universitas Sumatera Utara
33
Berat jenis suatu agregat adalah perbandingan berat dari suatu satuan volume bahan terhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur 20
o
– 25
o
C 68
o
–77
o
F. Dikenal beberapa macam Berat Jenis agregat, yaitu : d
Berat Jenis semu apparent specific gravity, Berat Jenis Semu, volume dipandang sebagai volume menyeluruh dari agregat, tidak termasuk
volume pori yang dapat terisi air setelah perendaman selama 24 jam. e
Berat Jenis bulk bulk specific gravity, Berat Jenis bulk, volume dipandang volume menyeluruh agregat, termasuk volume pori yang dapat
terisi oleh air setelah direndam selama 24 jam. f
Berat Jenis efektif effective specific gravity, Berat Jenis efektif, volume dipandang volume menyeluruh dari agregat tidak termasuk volume pori
yang dapat menghisap aspal.
II.4. KRITERIA DAN FUNGSI LAPISAN PADA PERKERASAN LENTUR.