10
Pemadatan dapat dikatakan sebagai proses pengeluaran udara dari pori-pori agregat dengan salah satu cara mekanis. Cara mekanis yang digunakan di
lapangan biasanya dengan menggilas, sedangkan di laboratorium dengan cara menumbuk atau memukul. Pemadatan merupakan salah satu proses terpenting
dalam konstruksi jalan. Apabila tidak dilakukan dengan benar maka akan terjadi penurunan tanah yang menjadi penyebab tingginya biaya atau terjadinya
kerusakan struktur. Agregat adalah material yang dominan dalam konstruksi kongkrit. Hampir
70 - 80 lebih berat konstruksi kongkrit adalah agregat. Agregat terdiri atas agregat kasar kerikilbatu baur dan agregat halus pasir, dan jika diperlukan
menggunakan bahan pengisi atau filler. Pasir untuk ukuran nominal agregat yang kurang dari 5mm dan batu kerikil adalah agregat yang mempunyai ukuran
nominal yang lebih dari 5mm. Klasifikasi agregat menjadi kasar, halus dan filler adalah berdasarkan ukurannya yang ditentukan menggunakan saringan. Mutu
agregat mempengaruhi kekuatan dan ketahanlasakan konkrit. Pilihan agregat yang sesuai untuk tujuan sesuatu pembinaan memerlukan kepahaman mengenai sifat
sifat agregat. Sifat – sifat ini boleh diketahui melalui ujikaji – ujikaji seperti yang telah ditetapkan oleh kod – kod piawai.
II.2 Pengertian Perkerasan
II.2.1. Campuran Beraspal
Campuran beraspal adalah campuran antara aspal dan agregat. Kadang-kadang, untuk meningkatkan kinerja campuran beraspal, digunakan suatu bahan additive, yang
meningkatkan kinerja secara kimia maupun fisik. Dari jenis gradasi agregatnya, campuran beraspal dapat dibagi atas campuran bergradasi menerus, dengan contoh
Universitas Sumatera Utara
11 campuran yang sangat populer di Indonesia, yaitu Lapisan Aspal Beton atau Laston dan
campuran bergradasi senjang, dengan contoh campuran Hot Rolled Asphalt HRA. Kedua jenis ini memiliki keunggulan dan ketidakunggulan yang dalam penggunaannya
disesuaikan dengan kebutuhan.
Berdasarkan gradasinya campuran beraspal panas dibedakan dalam tiga jenis campuran, yaitu campuran beraspal bergradasi rapat,
senjang dan terbuka. Tebal minimum penghamparan masing-masing campuran sangat tergantung pada ukuran maksimum agregat yang digunakan. Tebal padat
campuran beraspal harus lebih dari 2 kali ukuran butir agregat maksimum yang digunakan. Beberapa jenis campuran aspal panas yang umum digunakan di
Indonesia antara lain : - AC Asphalt Concrete atau laston lapis beton aspal
- HRS Hot Rolled Sheet atau lataston lapis tipis beton aspal - HRSS Hot Rolled Sand Sheet atau latasir lapis tipis aspal pasir
Laston AC merupakan salah satu jenis dari lapis perkerasan konstruksi perkerasan lentur. Jenis perkerasan ini merupakan campuran merata antara agregat
dan aspal sebagai bahan pengikat pada suhu tertentu.
Tabel 2.1. Ketentuan Sifat Campuran Laston AC
Universitas Sumatera Utara
12
Su mber : Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Rev.2
Laston AC dapat dibedakan menjadi dua tergantung fungsinya pada konstruksi perkerasan jalan, yaitu untuk lapis permukaan atau lapisan aus AC-
wearing course dan untuk lapis pondasi AC-base, AC-binder, ATB Asphalt Treated Base.
a. Laston sebagai lapisan aus, dikenal dengan nama AC-WC Asphalt
Concrete – Wearing Course dengan tebal minimum AC – WC adalah 4 cm. Lapisan ini adalah lapisan yang berhubungan langsung dengan ban
kendaraan. b.
Laston sebagai lapisan pengikat, dikenal dengan nama AC-BC Asphalt Concrete – Binder Course dengan tebal minimum AC – BC adalah 5 cm.
Lapisan ini untuk membentuk lapis pondasi jika digunakan pada pekerjaan peningkatan atau pemeliharaan jalan.
c. Laston sebagai lapisan pondasi, dikenal dengan nama AC-Base Asphalt
Concrete-Base dengan tebal minimum AC-Base adalah 6 cm. Lapisan ini tidak berhubungan langsung dengan cuaca tetapi memerlukan stabilitas
Universitas Sumatera Utara
13
untuk memikul beban lalu lintas yang dilimpahkan melalui roda kendaraan.
Tabel 2.2. Perbandingan Umum Campuran Beraspal Campuran Bergradasi Menerus
1.
Kekuatan campuran didapatkan pada friction contact dan interlocking
permukaan agregat. 2. Menggunakan binder yang lebih
lunak seperti aspal dengan nilai penetrasi besar dan jumlah filler yang
lebih sedikit. 3. Dengan jumlah filler yang relatif
sedikit, maka jumlah permukaan agregat yang harus terselimuti pun
menjadi lebih sedikit pula sehingga kadar aspal yang dibutuhkan relatif
lebih rendah.
Campuran Bergradasi Senjang
1. Kekuatan campuran tergantung pada stiffness mortar campuran antara
agregat halus, filler dan binder. 2. Menggunakan binder yang lebih
keras seperti aspal dengan nilai penetrasi rendah dan jumlah filler yang
lebih banyak. 3. Dengan jumlah filler yang relatif
lebih banyak, maka jumlah permukaan agregat yang harus terselimutipun
menjadi lebih banyak pula sehingga kadar aspal yang dibutuhkan relatif
lebih tinggi.
Universitas Sumatera Utara
14
4. Fungsi utama aspal dalam campuran adalah sebagai pelumas saat pemadatan
dan mengikat perekat pada masa pelayanan.
5. Memiliki kadar rongga yang tinggi, lebih permeable, dan relatif tidak
memiliki durabilitas setinggi campuran bergradasi senjang.
6. Tipikal komposisi Continuously Graded Shell 1990 Agregat Kasar
berat : 52,0 Agregat Halus berat : 38,0 Filler berat : 5,0 Aspal
berat : 5,0 Kadar Rongga volume : 8,0 Pen Grade : 100 – 200.
4. Fungsi utama aspal dalam campuran adalah bersama- sama dengan agregat
halus dan filler membentuk mortar dengan stiffness yang tinggi.
5. Memiliki kadar rongga yang relatif rendah, relatif lebih kedap air
impermeable, dan relatif memiliki durabilitas yang lebih tinggi untuk lalu
lintas berat. 6. Tipikal komposisi Gap-Graded
Shell 1990 Agregat Kasar berat : 30,0 Agregat Halus berat : 53,0
Filler berat : 9,0 Aspal berat : 8,0 Kadar Rongga volume : 3,0
Pen Grade : 35 – 100.
Selain itu ada beberapa macam sifat dasar yang harus dimiliki oleh campuran beraspal, yaitu antara lain:
a Stabilitas yang cukup. Lapisan beraspal harus mampu mendukung beban
lalu-lintas yang melewatinya tanpa mengalami deformasi permanen dan deformasi plastis selama umur rencana.
Universitas Sumatera Utara
15
b Durabilitas yang cukup. Lapisan beraspal mempunyai keawetan yang
cukup akibat pengaruh cuaca dan beban lalu-lintas. c
Kelenturan yang cukup. Lapisan beraspal harus mampu menahan lendutan akibat beban lalu-lintas tanpa mengalami retak.
d Cukup kedap air. Lapisan beraspal cukup kedap air sehingga tidak ada
rembesan air yang masuk ke lapis pondasi di bawahnya. e
Kekesatan yang cukup. Kekesatan permukaan lapisan beraspal berhubungan erat dengan keselamatan pengguna jalan.
f Ketahanan terhadap retak lelah fatique. Lapisan beraspal harus mampu
menahan beban berulang dari beban lalu-lintas selama umur rencana. g
Kemudahan kerja. Campuran beraspal harus mudah dilaksanakan, mudah dihamparkan dan dipadatkan.
h Untuk dapat memenuhi ketujuh kriteria tersebut, maka sebelum pekerjaan
campuran beraspal dilaksanakan, perlu terlebih dahulu dibuat formula campuran kerja FCK. Pembuatan Formula Campuran Kerja FCK atau
lebih dikenal dengan JMF Job Mix Formula, meliputi penentuan proporsi dari beberapa fraksi agregat dengan aspal sedemikian rupa
sehingga dapat memberikan kinerja perkerasan yang memenuhi syarat. Pembuatan campuran kerja dilakukan dengan beberapa tahapan dimulai
dari penentuan gradasi agregat gabungan yang sesuai persyaratan dilanjutkan dengan membuat Formula Campuran Rencana FCR yang
dilakukan di laboratorium. FCR dapat disetujui menjadi FCK apabila dari hasil percobaan pencampuran dan percobaan pemadatan di lapangan telah
memenuhi persyaratan.
Universitas Sumatera Utara
16
HRA adalah jenis campuran beraspal yang dikembangkan oleh British Standard Institution. Gradasi senjang pada HRA memberikan sifat ketahanan
terhadap cuaca dan memiliki permukaan yang awet, serta dapat mengakomodasi lalu lintas berat tanpa terjadinya retak. Fungsi utama agregat kasar pada HRA
adalah untuk mengembangkan mortarnya, sehingga campuran menjadi lebih ekonomis. Campuran untuk lapis permukaan dapat mengandung 0, 15, 30,
40, atau 55 agregat kasar. Agregat halus adalah komponen terbesar pembentuk mortar, dan merupakan komponen terpenting yang menentukan
kinerja HRA, baik selama masa pembuatan dan selama masa pelayanan. Dalam HRA, filler dan aspal bercampur membentuk binder yang melumasi dan mengikat
agregat halus untuk membentuk mortar. Spesifikasi dalam British Standard menyarankan suatu faktor empiris sebesar 0.7 ditambahkan pada kadar aspal
optimum untuk mendapatkan kadar aspal rencana untuk campuran yang mengandung 30agregat kasar. Kadar aspal yang digunakan untuk perencanaan
akhir disebut sebagai kadar aspal target. Hal ini dilakukan untuk menambah sifat workabilitas dan durabilitas campuran. Penambahan ini biasanya berkisar antara
0-1.0. Karena itu, kadar aspal target mungkin dapat mencapai 1.7 diatas kadar aspal optimum yang ditentukan dari perencanaan campuran Marshall
Shell,1990. Salah satu tujuan penting perancangan campuran beraspal adalah
menentukan kadar aspal rencana dimana seluruh sifat yang diinginkan pada suatu campuran akan terpenuhi secara seimbang atau dengan kata lain diperlukan suatu
kadar aspal yang optimum yang memenuhi kriteria yang diminta. Dalam skala
Universitas Sumatera Utara
17
laboratorium dan umumnya dilakukan dalam perencanaan campuran design mix kadar aspal optimum dapat ditentukan melalui berbagai metoda. Untuk Laston
penentuan kadar aspal optimum menggunakan metode Bina Marga sedangkan untuk HRA dengan metode British Standard. Kinerja campuran, seperti stabilitas
dan durabilitas, ditentukan pada kondisi kadar aspal optimum. Berdasarkan bahan pengikatnya perkerasan jalan dibagi menjadi dua,
yaitu: a.
Perkerasan lentur flexible pavement Perkerasan lentur merupakan perkerasan yang menggunakan aspal sebagai
bahan pengikatnya. Perkerasan lentur memiliki umur rentang antara 10-20 tahun masa pemakaian saja. Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan-lapisan
yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkannya ke lapisan
dibawahnya. Perkerasan jalan raya dibuat berlapis-lapis bertujuan untuk menerima beban kendaraan yang melaluinya dan meneruskan ke lapisan di
bawahnya. Biasanya material yang digunakan pada lapisan-lapisan perkerasan jalan semakin kebawah akan semakin berkurang kualitasnya. Karena lapisan yang
berada dibawah lebih sedikit menahan beban.
Universitas Sumatera Utara
18
lapis permukaan surface lapis pondasi atas base
lapis pondasi bawah subbase
tanah dasar subgrade Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur
Lapisan permukaan pada umumnya dibuat dengan menggunakan bahan pengikat aspal, sehingga menghasilkan lapisan yang kedap air dengan stabilitas
yang tinggi dan daya tahan yang lama. Lapisan ini terletak paling atas, yang berfungsi sebagai berikut:
1. Menahan beban roda, oleh karena itu lapisan perkerasan ini harus
mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa layan.
2. Lapisan kedap air, sehingga air hujan tidak meresap ke lapisan di
bawahnya yang akan mengakibatkan kerusakan pada lapisan tersebut. 3.
Lapis aus, lapisan yang langsung terkena gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus.
4. Lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawahnya, sehingga dapat
dipikul oleh lapisan lain. b. Perkerasan
kaku rigid pavemet
Perkerasan kaku merupakan suatu susunan konstruksi perkerasan dimana sebagai lapisan atasnya digunakan pelat beton, yang terletak di atas pondasi atau
langsung di atas tanah dasar. Lapisan pondasi atas terletak tepat di bawah lapisan
Universitas Sumatera Utara
19
perkerasan, maka lapisan ini bertugas menerima beban yang berat. Oleh karena itu material yang digunakan harus berkualitas tinggi dan pelaksanaan di lapangan
harus benar. Lapisan-lapisan perkerasan kaku adalah seperti gambar 2.2 di bawah ini.
plat beton concrete slab lapis pondasi bawah
subbase tanah dasar subgrade
Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku
Perkerasan kaku ini memiliki umur rencana yang lebih lama dibandingkan perkerasan lentur., tetapi lebih mahal biaya yang dibutuhkan . Selain dari kedua
jenis tersebut, sekarang telah banyak digunakan jenis gabungan composite pavement.
Aspal beton yang biasa disebut dengan Laston digunakan pada jalan dengan
beban lalu lintas yang tinggi, kemiringan yang curam, persimpangan dan daerah yang dilalui oleh beban roda kendaraan berat. Perkerasan aspal beton terdiri dari
dua bahan utama, yaitu agregat dan aspal. Bahan-bahan campuran aspal beton yang terdiri dar iagregat kasar, agregat halus, bahan pengisi dan bahan pengikat,
dipanaskan dan dicampur bersama dengan perbandingan tertentu disebuah pabrik pencampuran aspal. Setelah semua partikel agregat dilapisi aspal dengan merata,
Universitas Sumatera Utara
20
campuran yang masih panas ini dihamparkan dengan mesin penghampar di lokasi pembangunan konstruksi jalan yang telah dipersiapkan 20
sebelumnya. Kemudian campuran tersebut langsung dipadatkan dalam keadaan panas dengan menggunakan mesin pemadat atau penggilas sehingga mencapai
suatu kepadatan tertentu. Kerusakan dini pada perkerasan sering terlihat dalam bentuk retak cracking, kelelehan bleeding dan alur rutting. Laston dapat
mengurangi keretakan karena daya tahan dan kelenturan yang tinggi, tetapi mempunyai kelemahan lainnya, seperti kelelehan dan alur. Daya tahan
durabilitas campuran aspal dapat ditingkatkan dengan menaikkan kadar bahan pengikat. Persyaratan ini bertentangan dengan stabilitas tinggi yang didapat pada
kadar bahan pengikat rendah. Kadar pengikat yang digunakan sebaiknya dapat memenuhi persyaratan durabilitas dan stabilitas.
c. Perkerasan komposit composite pavement
Perkerasan komposit merupakan perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan perkerasan lentur. Perkerasan lentur di atas perkerasan kaku atau
sebaliknya.
lapis permukaan surface plat beton concrete slab
lapis pondasi bawah subbase
tanah dasar Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Komposit
Universitas Sumatera Utara
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