BAHAN KONSTRUKSI JALAN YANG UMUM DIPERGUNAKAN DI INDONESIA
BAB I I I . BAHAN
KONSTRUKSI
JALAN
YANG
UMUM
DI PERGUNAKAN DI I NDONESI A
3.1. Aspal
Aspal adalah suatu campuran yang terdiri dari bitumen dan mineral, bitumennya sendiri
adalah bahan berwarna coklat hingga hitam, keras hingga cair, mempunyai sifat lekat
yang baik, larut dalam CCl4 dengan sempurna dan tidak larut dalam air.
1) . Fungsi Utama Aspal
Untuk mengikat batuan agar tidak lepas dari permukaan jalan akibat lalu - lintas (water
proofing, protect terhadap erosi).
2) . Jenis Aspal
Aspal yang digunakan sebagai bahan untuk jalan biasanya terdiri dari :
a). Aspal Alam
Menurut sifat kekerasannya dapat berupa :
o
Batuan
=
Asbuton.
o
Plastis
=
Trinidad.
o
Cair
=
Bermuda.
Menurut kemurniannya terdiri dari :
Murni
=
Bermuda.
Tercampur dengan mineral lain
=
Trinidad.
b). Aspal Buatan.
Jenis aspal ini dibuat dari proses pengolahan minyak bumi, jadi bahan baku yang
dibuat untuk aspal pada umumnya adalah minyak bumi yang banyak mengandung
aspal.
Berikut adalah jenis - jenis aspal buatan yang sering dijumpai :
17
Aspal Keras
Aspal Cair.
Aspal Emulsi.
Ter.
Adapun Proses Jerjadinya Aspal Dapat Dilihat Pada gambar 3.1.
18
Sifat - sifat tersebut itu dipakai untuk menentukan sifat (mutu) bahan yang akan
dipakai di lapangan serta tipe konstruksi yang akan digunakan. Kepekaan terhadap
suhu adalah hubungan antara penetrasi dan titik lembek aspal yang dinyatakan dengan
PI (Penetrasi I ndeks).
log 800 − Log Pen 25
+ 20 − 500 A
A =
− 25 + Titik Lembek
1 + 50 A
Sangat Terpengaruh Suhu (viscous )
PI =
Dengan kata lain aspal untuk jalan harus sedikit terpengaruh oleh suhu, tetapi tidak
boleh terlampau besar (lembek terjadi rating) dan tidak boleh terlalu kaku (rigid mudah
retak).
Agar bitumen (aspal) dapat dipergunakan dengan baik :
1.
Bitumen harus dapat menjadi cair.
2.
Melekat dengan balk pada batuan.
3.
Menjadi cukup keras sehingga campuran batuan dan pelekatan (aspal) setelah
dicampur dan dipadatkan tidak berubah.
4.
Cukup lunak sehingga campuran batuan dan pelekatan (aspal) setelah dicampur
dan dipadatkan tidak berubah.
5.
Cukup lunak sehingga campuran batuan dan pelekat pada suhu rendah tidak
menjadi rapuh atau terjadi kerusakan.
19
3) . Aspal Keras
Aspal keras merupakan aspal buatan yang dihasilkan dari destilasi minyak bumi dan
aspal yang dihasilkan dapat dibedakan berdasarkan tingkat
kekerasannya.
Kekerasan Aspal dapat dibedakan sebagai berikut :
♦ Pen 40
40 - 59
♦ Pen 60
60 - 79
♦ Pen 80
80 - 99
♦ Pen 120
120 - 150
♦ Pen 200
200 - 300
(Angka penetrasi makin besar aspalnya makin lunak).
Tabel 3.1. Penggunaan Aspal Keras.
I KLI M
PERKERASAN
Lapangan terbang
- Runway
- Taxiways
- Apron
Jalan Raya
- LL berat dan sangat berat
- LL ringan dan sangat ringan
Jalan Kodya
- LL berat dan sangat berat
- LL ringan dan sangat ringan
Jalan Kompleks
- I ndustri
- Service Station
- Perumahan
Tern pat Parkir
- I ndustri
- Komersial
Panas
(Kering)
Panas
(Lembab)
Sedang
Dingin
60 – 70
60 - 70
60 - 70
85 – 100
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
60– 100
120 - 150
85 – 100
85 – 100
60 - 70
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
120 - 150
60 - 70
85 – 100
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
60 - 70
60 - 70
85 – 100
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
60 - 70
60 - 70
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
20
4) . Aspal Cair
Aspal cair adalah merupakan aspal yang dihasilkan dengan cara mencampurkan aspal
keras dengan minyak dan tingkatan cair ditentukan berdasarkan :
a). Kecepatan Menguap.
RC :
Rapid Curing
MC :
Medium Curing
SC : Slow Curing
b). Kekentalan Aspal.
RC 70 (RC1)
:
70 - 140 cst
RC 250 (RC2)
:
70 - 140 cst.
RC 800 (RC3)
:
70 - 140 cst.
RC 3000 (RC4)
:
70 - 140 cst.
MC 30
:
30 - 60 cst.
MC 70
:
70 - 60cst
MC 250
:
250 - 500 cst
MC 800
:
800 - 1600 cst
MC 3000
:
3000 - 6000 cst
(untuk aspal cair angka - angka ini menunjukan viscositas), (cst = centistokes satuan
viscositas kinematik).
c). Jenis Bahan Pelarut.
RC
MC
dari Aspal Cair + premium dari aspal + kerosin
SC dari aspal + solar.
d). Aspal Emulsi.
Aspal Emulsi adalah aspal yang sangat baik bila kita gunakan untuk daerah yang
lembab dan ekonomis.
21
Aspal emulsi ini dibuat dengan cara mencampurkan aspal keras, air dan bahan
pengemulsi, maka cara pencampurannya dimana aspal, air masing – masing
dipanaskan dan dengan bahan pengemulsi dicampurkan menjadi satu pada suatu
tempat.
Aspal emulsi dapat dibedakan sebagai berikut :
a.
b.
c.
Menurut )enis Muatannya
Kationik (+ )
Anionik (-)
Menurut Kecepatan Mengendap
CRS : Rapid Setting dengan emulgator = 0,20 – 0,75 % .
CMS Medium Setting dengan emulgator = 0,75 – 1,00 % .
CSC : Slow setting dengan emulgator = 1,0 – 1,50 % .
Menurut Kekerasannya.
CRS1 ; CRS2
CMS2 ; CMS2h
CSS1 ; CSS1h .
(tanda 1, 2, h, membedakan kekerasannya).
d.
Menurut Pembuatannya.
Aspal Emulsi = Aspal + Air + Emulgator + Stabilator
Aspal Kationik = Aspal + Air + Emulgator basa (+ )
Aspal Anionik = Aspal + Air + Emulgator asam (-)
Alasan – alasan testing mutu aspal emulsi :
1.
Untuk menentukan/ mengukur sifat – sifat aspal emulsi dalam penyimpanan dan
pemakaian di lapangan.
2.
Untuk mengontrol kualitas dan uniform (meratanya) selama pemakaian dan
perdagangan dalam pabrik.
3.
Untuk meramalkan dan mengontrol perfomance di lapangan.
22
6) . Asbuton.
Asbuton adalah jenis aspal alam yang berupa batu dan terdiri dari mineral dan
bitumen. Mineral dalam asbuton terdiri dari kapur yang berasal dari endapan binatang binatang laut yang terutama mengandung kalsium, Silikat, Karbonat, Belerang dan lain
- lain.
Asbuton berasal dari endapan minyak bumi yang mengalami kadar asphaltene dalam
bitumennya jauh lebih tinggi dan kadar maltene jauh lebih rendah dibanding dengan
aspal minyak. Karena hal itu, maka bitumen asbuton mempunyai sifat yang mendekati
sifat asphaltene, sifat itu yang terpenting antara lain :
Daya lekat yang tinggi.
Kepekaan terhadap perubahan suhu rendah sekali.
Sifat umum Asbuton
Mengandung kadar bitumen yang berbeda - beda antara 10 - 30 % dengan
penetrasi antara 3 - 10.
Mengandung mineral dari ukuran debu sampai dengan ukuran pasir yang sebagian
besar merupakan mineral kapur.
Asbuton keras seperti batu dan mudah dipengaruhi panas antara lain :
a.
Sampai suhu 30° C, rapuh dan mudah pecah.
b.
Antara suhu 30°C - 60°C, agak plastis sukar pecah.
c.
Antara suhu 60°C - 100°C, agak plastis sukar pecah menjadi lempengan.
d.
Bila di panaskna 100°C, asbuton akan hancur.
e.
Pada suhu ± 280°C, asbuton akan terbakar.
Asbuton keras, tetapi porous mudah diresapi :
Air : Kadar air menjadi tinggi dan berpengaruh terhadap campuran.
Flux : Asbuton menjadi lembek.
23
Asbuton mempunyai ukuran butiran dari ukuran pasir sampai dengan bongkahan,
sehingga menyulitkan dalam pelaksanaan. Besar kecilnya ukuran asbuton menentukan
kemudahan dalam pelaksanaan yang antara lain :
o
Penyerapan cairan Flux.
o
Homogenitas campuran.
Sifat Asbuton Dalam Campuran.
1.
Asbuton berperan sebagai :
Bahan pengikat, karena adanya bitumen.
Bahan pengisi, karena adanya mineral dalam asbuton.
2. Asbuton bukan benda cair seperti aspal minyak, sehingga menimbulkan beberapa
kesukaran dalam pelaksanaan antara lain :
Memerlukan cara yang khusus, agar diperoleh derajat
kepadatan yang
memadai.
3.
Homogenitas campuran yang dapat dicapai tidak seperti pada aspal minyak.
Untuk meremajakan bitumen asbuton Æ diberi Flux oil.
Jenis Produk Asbuton.
Klasifikasi menurut kadar bitumen.
24
Klasifikasi menurut ukuran mineral ;
a.
Mineral berukuran debu sampai ukuran pasir halus (antara No. 8 - No. 200 - rock
aspal).
b.
Mineral berukuran debu, pasir halus sampai pasir kasar (sandy asphaltic rock).
c.
Mineral berukuran debu, pasir halus, pasir kasar dan kerikil (conglomerat asphaltic
rock).
Klasifikasi menurut jenis kapur ;
a. Mineral dari kapur globegerine (fosil binatang laut).
Bentuk seperti batu warna hitam.
Pada udara dingin rapuh dan mudah pecah
Pada udara agak plastis sukar di pecah.
b. Mineral dari kapur merge) (kapur mengandung lempung)
Benda plastis berwarna hitam.
Sifat sukar di tambang.
25
26
3.2 Agregat.
Agregat merupakan bahan utaman yang turut menahan beban yang diderita oleh
bagian perkerasan jalan, juga dalam pelaksanaan perkerasan, dimana digunakan
bahan pengikat aspal, sangat dipengaruhi oleh mutu aggregat. Banyaknya agregat
yang dibutuhkan dalam pencampuran perkerasan pada umumnya berkisar antara 90%
- 95% atau 75% - 85% dari volume campuran dan berat total campuran.
Agregat adalah suatu bahan keras dan kaku yang digunkan sebagai bahan campuran,
yang terdiri dari berbagai jenis butiran atau pecahan, termasuk di dalamnya pasir,
kerikil, aggregat pecah, terak dapur tinggi dan abu.
Agregat pada umumnya terdiri dari :
Agregat Alam
Aggregat yang diperoleh/ dipergunakan sebagaimana bentuknya di alam atau
dengan sedikit proses pengolahan.
Agregat Buatan
Aggregat yang berasal dari batu – batu gunung (ukuran besar), sehingga perlu
melalui proses pemecahan aggregat biasanya dipergunakan alat sederhana atau
juga pemecah batu (stone crusher).
Aggregat alam menurut pembentukannya dapat dibagi atas
Agregat/ batuan endapan, yang berasal dari campuran partikel mineral, sisa – sisa
hewan dan tanaman. Pada umumnya merupakan lapisan pada kulit bumi, hasil
endapan di danau, laut dsb. (contoh ; batu pasir, batu bara, batu gaping, dll).
Agregat/ batuan beku, yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku.
Umumnya batuan ini berbutir halus seperti batu apung, andesit basalt, dll.
Agreaat/ batuan Methamorpik, yang berasal dari batuan sedimen ataupun batuan
beku yang mengalami proses perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan,
temperatur dari kulit bumi (contoh ; batu marmer, batu sabak, dll.)
Selain pembagian jenis aggregat berdasarkan cara seperti diatas, aggregat dapat
dibagi berdasarkan ukurannya yaitu :
27
o
Aggregat kasar (Kerikil), tertahan saringan no. 8.
o
Aggregat halus (Pasir) I olos saringan no.8.
o
Bahan pengisi/ Filler ; termasuk aggregat halus yang sebagian besar lolos saringan
no. 200.
Gambar 3.3. Jenis Aggnegat Berdasarkan Ukuran
Pemilihan aggregat yang akan digunakan sebagai bahan perkerasan jalan tergantung
dari :
o
Tersedianya bahan setempat.
o
Mutu bahan.
o
Bentuk/ jenis konstruksi yang akan digunakan.
UKURAN DAN GRADASI AGGREGAT.
Gradasi adalah jumlah prosentase butiran tertentu yang melewati ukuran saringan
tertentu. Kita mengenal beberapa macam gradasi, adapun gradasi tersebut sebagai
berikut :
Gradasi Baik ( Well Graded)
Aggregat yang bergradasi balk, mempunyai susunan ukuran butiran dari butiran
halus hingga butiran kasar dengan jumlah proporsional.
Gradasi Senjang ( Gap Graded)
Prosentase butiran tidak tersusun dengan balk, artinya tidak terdapat beberapa
macam ukuran butiran yang melewati saringan tertentu.
28
Gradasi Seragam ( Uniform Graded)
Aggregat yang bergradasi seragam, mempunyai kesamaan ukuran butiran (ukuran
tunggal) sebagaimana terlihat pad gambar 3.4. dibawah ini.
Gambar 3.4. Berbagai macam Tipe Gradasi
Tabel 3.2 Sifat - Sifat Yang Dimiliki Ketiga Gradasi
Gradasi Seragam
Gradasi Baik
Gradasi ] elek
Kontak antar butir balk
Kontak antar butir baik
• Kontak antar butir jelek
Kepadatan bervariasi
Seragam dan kepadatan
Seragam tetapi kepadatan
tergantung dari segregasi
jelek.
tinggi.
yang terjadi.
Stabilitas dalam keadaan
terbatasi (confined) tinggi
Stabilitas dalam keadaan
epas rendah.
Sukar untuk dipadatkan
Stabilitas tinggi
Stabilitas sedang.
Stabilitas rendah pada
Kuat menahan deformasi
keadaan basah.
Mudah dipadatkan.
Sukar sampai
Mudah diresapi air
Tingkat
Tidak dipengaruhi kadar
air.
sedang
untuk dipadatkan.
Tingkat permeabilitas
cukup tinggi.
Pengaruh variasi kadar air
cukup.
permeabilitas
rendah.
Kurang
dipengaruhi
oleh bervariasinya kadar
air.
29
Ukuran butiran yang digunakan untuk ketebalan lapisan, jadi dengan mempelajari
ukuran dan gradasi, maka dengan ketebalan maksimum yang diizinkan akan tercapai
kepadatan maksimum.
Contoh :
Dari suatu hasil pemeriksaan analisa saringan diketahui, bahwa ukuran butiran
maksimum aggregat = 3 ".
Untuk menentukan ketebalan lapisan adalah sebagai berikut :
Tebal hamparan lepas (TH) : (1,35 2) x 4) maksimum.
Tebal hamparan padat (TP) :
− Analisa BOW
:
Tp = 3/ 4. TH
− Normalisasi bahan
:
Tp = 2/ 3. TH
TH = 2 x 3"
=
15,24 cm.
TP = N. TH
=
11,43 cm.
TP = 2/ 3. TH =
10,16 cm.
KEKERASAN/ KEAUSAN ( TOUGHNESS)
Pada pengerjaan perkerasan jalan hingga jalan tersebut sudah jadi ada beberapa
proses pengrusakan aggregat sebagai berikut :
Kerusakan
aggregat
akibat
proses
pemecahan
pada
saat
pelaksanaan
penghamparan/ penumbukan/ penggilasan/ pemadatan.
Kerusakan akibat proses pengikisan disebabkan oleh pengaruh cuaca.
Kerusakan aggregat akibat proses pengausan disebabkan oleh roda lalu — lintas.
30
KETAHANAN TERHADAP PELAPUKAN ( SOUNDNESS)
Aggregat tidak boleh mengalami pelapukan bila terkena perubahan cuaca yang
berganti — ganti. Bila hal ini terjadi, akan mengurangi stabilitas campuran. DA YA
PELEKATAN TERHADAP ASPAL
Aggregat harus mempunyai daya lekat terhadap aspal yang balk, karena kenyataannya
permukaan jalan selalu terpengruh oleh air, sehingga mengakibatkan pemisahan aspal
dari aggregat.
BENTUK BUTI RAN.
Bentuk butiran aggregat umumnya terdiri dari :
Bentuk bulat/ lonjong.
Bentuk pipih.
Bentuk kubus/ bersudut.
Bentuk butir yang bersudut - sudut (kubus) akan memudahkan untuk saling mengunci
satu sama lain, sehingga menambah kestabilan suatu campuran. Bentuk butir bulat/
lonjong, kurang memberikan ikatan satu sama I ainnya, karena pertemuan antara
butirannya hanya merupakan titik singgung saja. Pada umumnya butiran bulat, lonjong
mempunyai permukaan licin, sehingga mudah bergerak bila terkena beban diatasnya.
TEXTURE ( SUSUNAN) PERMUKAAN
Texture permukaan yang kasar, mempunyai kecendrungan untuk menambah kekuatan
campuran, bila dibandingkan dengan permukaan licin, serta untuk mengikat aspal
dengan balk.
PENYERAPAN,
Aggregat yang digunakan harus aggregat yang berpori, agar dapat menyerap aspal
dengan balk, sehingga berbentuk suatu ikatan antara aspal dengan butir aggregat.
Tetapi aggregat yang mempunyai porositas yang tinggi tidak dapat digunakan, karena
makin tinggi porositas suatu butiran makin banyak aspal yang terserap.
KEBERSI HAN
Agregat yang terselimuti oleh lempung dan kotoran lainnya, tidak bisa digunakan
31
karena akan mengurangi proses pengikatan antara agregat dengan aspal. 3.3. Tanah
Dasar.
Perkerasan jalan diletakan diatas tanah dasar, dengan demikian secara keseluruhan
mutu dan daya tahan konstruksi perkerasan tidak lepas dari kondisi tanah dasar. Tanah
dasar yang balk untuk konstruksi perkerasan jalan adalah tanah dasar yang berasal
dari lokasi itu sendiri atau dari lokasi di dekatnya, yang telah dipadatkan sampai tingkat
kepadatan tertentu sehingga mempunyai daya dukung yang balk serta berkemampuan
mempertahankan perubahan volume selama mass pelayanan walaupun terdapat
perbedaan kondisi lingkungan dan jenis tanah setempat.
3.3.1 Klasifikasi Tanah.
Sistem klasifikasi tanah yang umum dipakai dalam teknik jalan raya adalah sistem
Unified dan sistem AASHTO.
Sistem Unified.
Sistim ini dikembangkan oleh Casagrande yang pada garis besarnya membedakan
tanah atas 3 kelompok besar yaitu :
Tanah berbutir kasar, < 50 % lolos saringan No. 200. Secara Visuil butir-butir tanah
berbutir kasar dapat dilihat oleh mata.
Tanah berbutir halus, > 50 % lolos saringan No. 200. Secara Visuil butir – butir
tanah berbutir halus tak dapat dilihat oleh math.
Tanah organik, dapat dikenal dari warna, bau dan sisa tumbuh – tumbuhan yang
terkandung didalamnya.
Sifat teknis tanah berbutir kasar ditentukan oleh ukuran butir dan gradasi butirnya.
Oleh karena itu tanah berbutir kasar dikelompokkan berdasarkan ukuran butir dan
bentuk gradasi butir tanahnya. Tanah bergradasi balk dimana campuran antara butirbutir halus dan kasar seimbang akan memberikan kepadatan yang lebih balk
dibandingkan dengan tanah berbutir seragam. Tanah berbutir halus lebih ditentukan
oleh sifat plastisitas tanahnya. Sehingga pengelompokkan tanah berbutir halus
dilakukan berdasarkan ukuran butir dan sifat plastisitas tanahnya. Tanah berplastisitas
32
tinggi mempunyai daya dukung yang kurang baik dan peka terhadap perubahan yang
terjadi. Klasifikasi tanah sistim Unified dilakukan dengan huruf – huruf seperti :
G – Kerikil (Gravel)
S - Pasir (Sand)
M – Lanau (Silt / Moam)
C – Lempung(Clay)
W – Bergradasi baik (Well graded)
P – Bergradasi buruk (Poor graded)
U – Bergradasi seragam (Uniform graded)
L – Plastisitas rendah (Low liquid limit)
H – Plastisitas tinggi (High liquid limit)
O – Organik (Organic)
Kombinasi
dari
huruf-huruf
ini
menggambarkan
satu
jenis tanah,
seperi
GP
menunjukkan tanah kerikil dengan gradasi buruk.
Prosedur Klasifikasi Tanah Di Laboratorium
Kelompok tanah berbutir kasar dibedakan atas
a).
Kerikil (G), untuk butir-butir tanah < 50 % lobs saringan No. 4 dan < 50 % lolos
saringan No. 200.
Kerikil dapat dibedakan atas :
Kerikil "bersih" , sangat sedikit mengandung butir-butir halus (< 5 % lolos
saringan No. 200).
Kerikil bercampur cukup banyak butir-butir halus (> 12% lolos No. 200).
Kerikil dengan sedikit butiran halus (> 5% tetapi < 12% lolos saringan No.
200), merupakan jenis tanah dengan dua simbol.
33
b).
Pasir (S), butir-butiran tanah > 50% lobos saringan No. 4 dan < 50% lobos
saringan No. 200.
Sama halnya dengan kerikil, pasirpun dapat dibedakan atas :
Pasir "bersih", yang terdiri atas :
SW, jika Cu > 6 dan Cz antara 1dan3
SP, jika nilai Cu dan Cz tidak memenuhi nilai untuk SW.
Pasir bercampur cukup banyak butiran halus (> 12% bolos saringan No.
200)., dibedakan atas SC, SM, SC-SM. Perbedaan tersebut diperoleh dengan
menggunakkan grafik Casgrande.
Pasir yang bercampur sedikit butiran halus (> 5% tapi < 12% bolos saringan
No. 200) merupakan tanah dengan dua simbul.Simbul pertama berdasrkan
gradasi
dan
simbul
kedua
berdasarkan
jenis
butiran
halus
yang
dikandungnya. Dengan demikian dapat dibedakan menjadi SP-SM, SP-SC,
SW-SM dan SW-SC.
Kelompok tanah berbutir halus dapat dibedakan atas :
a). Lanau (M), merupakan jenis tanah > 50% bolos saringan No. 200 dan terletak
dibawah garis A pada grafik Casgrande yang bukan merupakan tanah organis.
Tanah lanau ini dibedakan atas :
Tanah lanau berplatisitas rendah rendah, ML (jika batas cair < 50% ).
Tanah lanau berplastisitas tinggi, MH (jika batas cair > 50% .
b). Lempung (C), merupakan jenis tanah > 50% lobs saringan No. 200 dan terletak
diatas garis A pada grafik Casagrande dan indeks plastisitas > 70% . Berdasarkan
batas caimya lempung dapat dibedakan atas:
Lempung berplastisitas rendah, CL (batas cair < 50% ).
Lempung berplasitisitas tinggi, CH (batas cair > 50% ).
c). Lempung dan
lanau
dapat
pula merupakan
suatu
campuran
tanah
yang
mempunyai dua simbul, yaitu simbul lempung dan lanau berplastisitas rendah (CL ML).
34
Kelompok tanah berbutir halus dapat dibedakan atas :
Tanah organis (PT= Peat / humus), merupakan jenis tanah berbutir halus yang dapat
dibedakan secara visuil ataupun laboratorium. Secara laboratorium dapat ditentukan
jika batas cair dari contoh tanah sebelum dioven selama 24 jam dengan tempertaur
110 derajat berbeda sebanyak > 25% . Secara visuil dapat diketahui dari bau tanaman
/ humus dan berwarna hitam.
Bagan alir prosedure kiasifikasi Sistim Unified di laboratorium diberikan pada gambar
3.5. Grafik Casagrande diberikan pada gambar 3.4.
35
36
37
Sistem Klasifikasi AASHTO.
Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Hogento – Gler dan Terzaghi, yang akhirnya
diambil oleh Bureau Of Public Roads. Sistem ini mencoba mengelompokan tanah
berdasarkan sifatnya terhadap beban roda. Setelah mengalami beberapa perbaikan
kemudian diambil oleh AASHTO.
Menurut sistem ini tanah dikelompokan menjadi 8 kelompok yang diberi nama dari A-1
sampai dengan A – 8. Tanah A-8 adalah kelompok tanah organik yang direvisi oleh
AASHTO (diabaikan), karena kelompok ini memang tidak stabil sebagai bahan lapisan
konstruksi
perkerasan
jalan.
Tanah
dikelompokan
seperti
pada
tabel
3.4,
pengelompokan dilakukan dari kiri ke kanan yang berdasarkan hasil pemeriksaan
analisa saringan dan batas – batas Atterberg.
Kelompok tanah yang terletak paling kiri adalah kelompok tanah yang paling balk
dalam menahan beban roda, berarti paling balk sebagai lapisan tanah dasar jalan.
Semakin ke kanan kwalitas sebagai tanah dasar (sub grade) semakin berkurang. Pada
garis besarnya tanah dikelompokan menjadi 2 kelompok besar yaitu kelompok tanah
berbutir kasar (< 35% lolos saringan No.200).
Kelompok tanah berbutir kasar dibedakan atas :
A - 1, adalah kelompok tanah yang terdiri dari kerikil dan pasir kasar dengan sedikit
atau tanpa butir halus, dengan atau tanpa sifat – sifat plastis.
A - 3, adalah kelompok tanah yang terdiri dari pasir halus dengan sedikit sekali
butir – butir halus no.200 dan tidak plastis.
A - 2, adalah kelompok batas antara tanah berbutir halus dan tanah berbutir kasar.
Kelompok A-2 ini terdiri dari campuran kerikil/ pasir dengan tanah berbutir halus
yang cukup banyak (< 35% ).
Kelompok tanah berbutir halus dibedakan atas :
A – 4, adalah kelompok tanah lanau dengan sifat plastisitas rendah.
A – 5, adalah kelompok tanah lanau yang mengandung lebih banyak butir- butir
plastis, sehingga sifat plastisnya lebih besar dari kelompok A – 4.
A – 6, adalah Kelompok tanah lempung yang masih mengandung butir - butir pasir
38
dan kerikil, tetapi sifat perubahan volumenya cukup besar.
A - 7, adalah kelompok tanah lempung yang bersifat plastis. Tanah ini mempunyai
perubahan yang cukup besar.
Kelompok tanah A – 4 s/ d A - 7 (tanah > 35 % lobs saringan No. 200) sangat
ditentukan dari sifat plastisitas tanahnya. Dengan demikian pengelompokannya dapat
mempergunakan tabel 3.4. atau dengan menggunakan grafik pada gambar 3.6.
39
40
Untuk dapat membedakan kemampuan memikul beban roda dari jenis tanah yang satu
dengan yang lain dalam satu kelompok tanah, AASHTO mempergunakan "grup indeks".
Grup indeks ini dibuat berdasrkan asumsi sebagai berikut :
1.
Semua kelompok yang termasuk dalam kelompok A -1, A - 3, dan A - 2 kecuali A 2 - 6 dan A - 2 - 7 adalah kelompok tanah yang balk untuk tanah dasar jalan atau
dapat digunakan sebagai tanah dasar jalan dengan panambahan sedikit bahan
pengikat.
2.
Material pada kelompok lain termasuk A — 2 — 6 dan A — 2 — 7 merupakan
material yang kwalitasnya sebagai tanah dasar berkurang dari A — 2 — 5 sehingga
membutuhkan lapisan pondasi bawah atau penambahan tebal lapisan pondasi atas.
3.
Anggapan bahwa batasan tanah berbutir halus adalah 35 % lobs saringan No. 200
dan mengabaikan sifat plastisnya.
4.
Anggapan bahwa batasan batas cair (Liquid limit) adalah 40 % .
5.
Anggapan bahwa batas indeks plastis adalah 10 % .
Dengan berdasarkan anggapan - anggapan tersebut diatas grup indeks ditentukan
dengan menggunakan rumus :
GI =
(F - 35) [ (0,20) + 0,005 (LL - 40)] + 0,01 (F - 15) (PI -10) …
(3.1)
Dimana :
GI =
Grup I ndeks
F
Jumlah persen lolos saringan No. 200 yang berdasarkan material yang lolos 3
=
inch
LL =
Batas cair
PI
I ndeks plastis
=
Grup indeks dinyatakan dengan bilangan bulat dan dituliskan dalam kurung di belakang
kelompok jenis tanahnya. Jika grup indeks yang diperoleh negatif, dituliskan sebagai
bilangan nol. Jika > 20, ditulis sebagai bilangan 20. Contoh ; A
- 1- a(0). GI dapat pula ditentukan dengan menggunakan grafik seperti pada gambar
3.8.
41
Gambar 3.8. Grafik Perhitungan Grup I ndeks
Kwalitas tanah sebagai tanah dasar konstruksi jalan berbanding terbalik dengan GI .
Tanah dengan kelompok yang sama tetapi mempunyai grup indeks yang I ebih kecil
menunjukan tanah yang I ebih balk sebagai tanah dasar jalan. A-1-a(0) I ebih balk
dibandingkan dengan tanah dasar dibandingkan dengan A-1 -a(3).
42
KONSTRUKSI
JALAN
YANG
UMUM
DI PERGUNAKAN DI I NDONESI A
3.1. Aspal
Aspal adalah suatu campuran yang terdiri dari bitumen dan mineral, bitumennya sendiri
adalah bahan berwarna coklat hingga hitam, keras hingga cair, mempunyai sifat lekat
yang baik, larut dalam CCl4 dengan sempurna dan tidak larut dalam air.
1) . Fungsi Utama Aspal
Untuk mengikat batuan agar tidak lepas dari permukaan jalan akibat lalu - lintas (water
proofing, protect terhadap erosi).
2) . Jenis Aspal
Aspal yang digunakan sebagai bahan untuk jalan biasanya terdiri dari :
a). Aspal Alam
Menurut sifat kekerasannya dapat berupa :
o
Batuan
=
Asbuton.
o
Plastis
=
Trinidad.
o
Cair
=
Bermuda.
Menurut kemurniannya terdiri dari :
Murni
=
Bermuda.
Tercampur dengan mineral lain
=
Trinidad.
b). Aspal Buatan.
Jenis aspal ini dibuat dari proses pengolahan minyak bumi, jadi bahan baku yang
dibuat untuk aspal pada umumnya adalah minyak bumi yang banyak mengandung
aspal.
Berikut adalah jenis - jenis aspal buatan yang sering dijumpai :
17
Aspal Keras
Aspal Cair.
Aspal Emulsi.
Ter.
Adapun Proses Jerjadinya Aspal Dapat Dilihat Pada gambar 3.1.
18
Sifat - sifat tersebut itu dipakai untuk menentukan sifat (mutu) bahan yang akan
dipakai di lapangan serta tipe konstruksi yang akan digunakan. Kepekaan terhadap
suhu adalah hubungan antara penetrasi dan titik lembek aspal yang dinyatakan dengan
PI (Penetrasi I ndeks).
log 800 − Log Pen 25
+ 20 − 500 A
A =
− 25 + Titik Lembek
1 + 50 A
Sangat Terpengaruh Suhu (viscous )
PI =
Dengan kata lain aspal untuk jalan harus sedikit terpengaruh oleh suhu, tetapi tidak
boleh terlampau besar (lembek terjadi rating) dan tidak boleh terlalu kaku (rigid mudah
retak).
Agar bitumen (aspal) dapat dipergunakan dengan baik :
1.
Bitumen harus dapat menjadi cair.
2.
Melekat dengan balk pada batuan.
3.
Menjadi cukup keras sehingga campuran batuan dan pelekatan (aspal) setelah
dicampur dan dipadatkan tidak berubah.
4.
Cukup lunak sehingga campuran batuan dan pelekatan (aspal) setelah dicampur
dan dipadatkan tidak berubah.
5.
Cukup lunak sehingga campuran batuan dan pelekat pada suhu rendah tidak
menjadi rapuh atau terjadi kerusakan.
19
3) . Aspal Keras
Aspal keras merupakan aspal buatan yang dihasilkan dari destilasi minyak bumi dan
aspal yang dihasilkan dapat dibedakan berdasarkan tingkat
kekerasannya.
Kekerasan Aspal dapat dibedakan sebagai berikut :
♦ Pen 40
40 - 59
♦ Pen 60
60 - 79
♦ Pen 80
80 - 99
♦ Pen 120
120 - 150
♦ Pen 200
200 - 300
(Angka penetrasi makin besar aspalnya makin lunak).
Tabel 3.1. Penggunaan Aspal Keras.
I KLI M
PERKERASAN
Lapangan terbang
- Runway
- Taxiways
- Apron
Jalan Raya
- LL berat dan sangat berat
- LL ringan dan sangat ringan
Jalan Kodya
- LL berat dan sangat berat
- LL ringan dan sangat ringan
Jalan Kompleks
- I ndustri
- Service Station
- Perumahan
Tern pat Parkir
- I ndustri
- Komersial
Panas
(Kering)
Panas
(Lembab)
Sedang
Dingin
60 – 70
60 - 70
60 - 70
85 – 100
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
60– 100
120 - 150
85 – 100
85 – 100
60 - 70
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
120 - 150
60 - 70
85 – 100
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
60 - 70
60 - 70
85 – 100
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
60 - 70
60 - 70
60 - 70
60 - 70
85 – 100
85 – 100
85 – 100
85 – 100
20
4) . Aspal Cair
Aspal cair adalah merupakan aspal yang dihasilkan dengan cara mencampurkan aspal
keras dengan minyak dan tingkatan cair ditentukan berdasarkan :
a). Kecepatan Menguap.
RC :
Rapid Curing
MC :
Medium Curing
SC : Slow Curing
b). Kekentalan Aspal.
RC 70 (RC1)
:
70 - 140 cst
RC 250 (RC2)
:
70 - 140 cst.
RC 800 (RC3)
:
70 - 140 cst.
RC 3000 (RC4)
:
70 - 140 cst.
MC 30
:
30 - 60 cst.
MC 70
:
70 - 60cst
MC 250
:
250 - 500 cst
MC 800
:
800 - 1600 cst
MC 3000
:
3000 - 6000 cst
(untuk aspal cair angka - angka ini menunjukan viscositas), (cst = centistokes satuan
viscositas kinematik).
c). Jenis Bahan Pelarut.
RC
MC
dari Aspal Cair + premium dari aspal + kerosin
SC dari aspal + solar.
d). Aspal Emulsi.
Aspal Emulsi adalah aspal yang sangat baik bila kita gunakan untuk daerah yang
lembab dan ekonomis.
21
Aspal emulsi ini dibuat dengan cara mencampurkan aspal keras, air dan bahan
pengemulsi, maka cara pencampurannya dimana aspal, air masing – masing
dipanaskan dan dengan bahan pengemulsi dicampurkan menjadi satu pada suatu
tempat.
Aspal emulsi dapat dibedakan sebagai berikut :
a.
b.
c.
Menurut )enis Muatannya
Kationik (+ )
Anionik (-)
Menurut Kecepatan Mengendap
CRS : Rapid Setting dengan emulgator = 0,20 – 0,75 % .
CMS Medium Setting dengan emulgator = 0,75 – 1,00 % .
CSC : Slow setting dengan emulgator = 1,0 – 1,50 % .
Menurut Kekerasannya.
CRS1 ; CRS2
CMS2 ; CMS2h
CSS1 ; CSS1h .
(tanda 1, 2, h, membedakan kekerasannya).
d.
Menurut Pembuatannya.
Aspal Emulsi = Aspal + Air + Emulgator + Stabilator
Aspal Kationik = Aspal + Air + Emulgator basa (+ )
Aspal Anionik = Aspal + Air + Emulgator asam (-)
Alasan – alasan testing mutu aspal emulsi :
1.
Untuk menentukan/ mengukur sifat – sifat aspal emulsi dalam penyimpanan dan
pemakaian di lapangan.
2.
Untuk mengontrol kualitas dan uniform (meratanya) selama pemakaian dan
perdagangan dalam pabrik.
3.
Untuk meramalkan dan mengontrol perfomance di lapangan.
22
6) . Asbuton.
Asbuton adalah jenis aspal alam yang berupa batu dan terdiri dari mineral dan
bitumen. Mineral dalam asbuton terdiri dari kapur yang berasal dari endapan binatang binatang laut yang terutama mengandung kalsium, Silikat, Karbonat, Belerang dan lain
- lain.
Asbuton berasal dari endapan minyak bumi yang mengalami kadar asphaltene dalam
bitumennya jauh lebih tinggi dan kadar maltene jauh lebih rendah dibanding dengan
aspal minyak. Karena hal itu, maka bitumen asbuton mempunyai sifat yang mendekati
sifat asphaltene, sifat itu yang terpenting antara lain :
Daya lekat yang tinggi.
Kepekaan terhadap perubahan suhu rendah sekali.
Sifat umum Asbuton
Mengandung kadar bitumen yang berbeda - beda antara 10 - 30 % dengan
penetrasi antara 3 - 10.
Mengandung mineral dari ukuran debu sampai dengan ukuran pasir yang sebagian
besar merupakan mineral kapur.
Asbuton keras seperti batu dan mudah dipengaruhi panas antara lain :
a.
Sampai suhu 30° C, rapuh dan mudah pecah.
b.
Antara suhu 30°C - 60°C, agak plastis sukar pecah.
c.
Antara suhu 60°C - 100°C, agak plastis sukar pecah menjadi lempengan.
d.
Bila di panaskna 100°C, asbuton akan hancur.
e.
Pada suhu ± 280°C, asbuton akan terbakar.
Asbuton keras, tetapi porous mudah diresapi :
Air : Kadar air menjadi tinggi dan berpengaruh terhadap campuran.
Flux : Asbuton menjadi lembek.
23
Asbuton mempunyai ukuran butiran dari ukuran pasir sampai dengan bongkahan,
sehingga menyulitkan dalam pelaksanaan. Besar kecilnya ukuran asbuton menentukan
kemudahan dalam pelaksanaan yang antara lain :
o
Penyerapan cairan Flux.
o
Homogenitas campuran.
Sifat Asbuton Dalam Campuran.
1.
Asbuton berperan sebagai :
Bahan pengikat, karena adanya bitumen.
Bahan pengisi, karena adanya mineral dalam asbuton.
2. Asbuton bukan benda cair seperti aspal minyak, sehingga menimbulkan beberapa
kesukaran dalam pelaksanaan antara lain :
Memerlukan cara yang khusus, agar diperoleh derajat
kepadatan yang
memadai.
3.
Homogenitas campuran yang dapat dicapai tidak seperti pada aspal minyak.
Untuk meremajakan bitumen asbuton Æ diberi Flux oil.
Jenis Produk Asbuton.
Klasifikasi menurut kadar bitumen.
24
Klasifikasi menurut ukuran mineral ;
a.
Mineral berukuran debu sampai ukuran pasir halus (antara No. 8 - No. 200 - rock
aspal).
b.
Mineral berukuran debu, pasir halus sampai pasir kasar (sandy asphaltic rock).
c.
Mineral berukuran debu, pasir halus, pasir kasar dan kerikil (conglomerat asphaltic
rock).
Klasifikasi menurut jenis kapur ;
a. Mineral dari kapur globegerine (fosil binatang laut).
Bentuk seperti batu warna hitam.
Pada udara dingin rapuh dan mudah pecah
Pada udara agak plastis sukar di pecah.
b. Mineral dari kapur merge) (kapur mengandung lempung)
Benda plastis berwarna hitam.
Sifat sukar di tambang.
25
26
3.2 Agregat.
Agregat merupakan bahan utaman yang turut menahan beban yang diderita oleh
bagian perkerasan jalan, juga dalam pelaksanaan perkerasan, dimana digunakan
bahan pengikat aspal, sangat dipengaruhi oleh mutu aggregat. Banyaknya agregat
yang dibutuhkan dalam pencampuran perkerasan pada umumnya berkisar antara 90%
- 95% atau 75% - 85% dari volume campuran dan berat total campuran.
Agregat adalah suatu bahan keras dan kaku yang digunkan sebagai bahan campuran,
yang terdiri dari berbagai jenis butiran atau pecahan, termasuk di dalamnya pasir,
kerikil, aggregat pecah, terak dapur tinggi dan abu.
Agregat pada umumnya terdiri dari :
Agregat Alam
Aggregat yang diperoleh/ dipergunakan sebagaimana bentuknya di alam atau
dengan sedikit proses pengolahan.
Agregat Buatan
Aggregat yang berasal dari batu – batu gunung (ukuran besar), sehingga perlu
melalui proses pemecahan aggregat biasanya dipergunakan alat sederhana atau
juga pemecah batu (stone crusher).
Aggregat alam menurut pembentukannya dapat dibagi atas
Agregat/ batuan endapan, yang berasal dari campuran partikel mineral, sisa – sisa
hewan dan tanaman. Pada umumnya merupakan lapisan pada kulit bumi, hasil
endapan di danau, laut dsb. (contoh ; batu pasir, batu bara, batu gaping, dll).
Agregat/ batuan beku, yang berasal dari magma yang mendingin dan membeku.
Umumnya batuan ini berbutir halus seperti batu apung, andesit basalt, dll.
Agreaat/ batuan Methamorpik, yang berasal dari batuan sedimen ataupun batuan
beku yang mengalami proses perubahan bentuk akibat adanya perubahan tekanan,
temperatur dari kulit bumi (contoh ; batu marmer, batu sabak, dll.)
Selain pembagian jenis aggregat berdasarkan cara seperti diatas, aggregat dapat
dibagi berdasarkan ukurannya yaitu :
27
o
Aggregat kasar (Kerikil), tertahan saringan no. 8.
o
Aggregat halus (Pasir) I olos saringan no.8.
o
Bahan pengisi/ Filler ; termasuk aggregat halus yang sebagian besar lolos saringan
no. 200.
Gambar 3.3. Jenis Aggnegat Berdasarkan Ukuran
Pemilihan aggregat yang akan digunakan sebagai bahan perkerasan jalan tergantung
dari :
o
Tersedianya bahan setempat.
o
Mutu bahan.
o
Bentuk/ jenis konstruksi yang akan digunakan.
UKURAN DAN GRADASI AGGREGAT.
Gradasi adalah jumlah prosentase butiran tertentu yang melewati ukuran saringan
tertentu. Kita mengenal beberapa macam gradasi, adapun gradasi tersebut sebagai
berikut :
Gradasi Baik ( Well Graded)
Aggregat yang bergradasi balk, mempunyai susunan ukuran butiran dari butiran
halus hingga butiran kasar dengan jumlah proporsional.
Gradasi Senjang ( Gap Graded)
Prosentase butiran tidak tersusun dengan balk, artinya tidak terdapat beberapa
macam ukuran butiran yang melewati saringan tertentu.
28
Gradasi Seragam ( Uniform Graded)
Aggregat yang bergradasi seragam, mempunyai kesamaan ukuran butiran (ukuran
tunggal) sebagaimana terlihat pad gambar 3.4. dibawah ini.
Gambar 3.4. Berbagai macam Tipe Gradasi
Tabel 3.2 Sifat - Sifat Yang Dimiliki Ketiga Gradasi
Gradasi Seragam
Gradasi Baik
Gradasi ] elek
Kontak antar butir balk
Kontak antar butir baik
• Kontak antar butir jelek
Kepadatan bervariasi
Seragam dan kepadatan
Seragam tetapi kepadatan
tergantung dari segregasi
jelek.
tinggi.
yang terjadi.
Stabilitas dalam keadaan
terbatasi (confined) tinggi
Stabilitas dalam keadaan
epas rendah.
Sukar untuk dipadatkan
Stabilitas tinggi
Stabilitas sedang.
Stabilitas rendah pada
Kuat menahan deformasi
keadaan basah.
Mudah dipadatkan.
Sukar sampai
Mudah diresapi air
Tingkat
Tidak dipengaruhi kadar
air.
sedang
untuk dipadatkan.
Tingkat permeabilitas
cukup tinggi.
Pengaruh variasi kadar air
cukup.
permeabilitas
rendah.
Kurang
dipengaruhi
oleh bervariasinya kadar
air.
29
Ukuran butiran yang digunakan untuk ketebalan lapisan, jadi dengan mempelajari
ukuran dan gradasi, maka dengan ketebalan maksimum yang diizinkan akan tercapai
kepadatan maksimum.
Contoh :
Dari suatu hasil pemeriksaan analisa saringan diketahui, bahwa ukuran butiran
maksimum aggregat = 3 ".
Untuk menentukan ketebalan lapisan adalah sebagai berikut :
Tebal hamparan lepas (TH) : (1,35 2) x 4) maksimum.
Tebal hamparan padat (TP) :
− Analisa BOW
:
Tp = 3/ 4. TH
− Normalisasi bahan
:
Tp = 2/ 3. TH
TH = 2 x 3"
=
15,24 cm.
TP = N. TH
=
11,43 cm.
TP = 2/ 3. TH =
10,16 cm.
KEKERASAN/ KEAUSAN ( TOUGHNESS)
Pada pengerjaan perkerasan jalan hingga jalan tersebut sudah jadi ada beberapa
proses pengrusakan aggregat sebagai berikut :
Kerusakan
aggregat
akibat
proses
pemecahan
pada
saat
pelaksanaan
penghamparan/ penumbukan/ penggilasan/ pemadatan.
Kerusakan akibat proses pengikisan disebabkan oleh pengaruh cuaca.
Kerusakan aggregat akibat proses pengausan disebabkan oleh roda lalu — lintas.
30
KETAHANAN TERHADAP PELAPUKAN ( SOUNDNESS)
Aggregat tidak boleh mengalami pelapukan bila terkena perubahan cuaca yang
berganti — ganti. Bila hal ini terjadi, akan mengurangi stabilitas campuran. DA YA
PELEKATAN TERHADAP ASPAL
Aggregat harus mempunyai daya lekat terhadap aspal yang balk, karena kenyataannya
permukaan jalan selalu terpengruh oleh air, sehingga mengakibatkan pemisahan aspal
dari aggregat.
BENTUK BUTI RAN.
Bentuk butiran aggregat umumnya terdiri dari :
Bentuk bulat/ lonjong.
Bentuk pipih.
Bentuk kubus/ bersudut.
Bentuk butir yang bersudut - sudut (kubus) akan memudahkan untuk saling mengunci
satu sama lain, sehingga menambah kestabilan suatu campuran. Bentuk butir bulat/
lonjong, kurang memberikan ikatan satu sama I ainnya, karena pertemuan antara
butirannya hanya merupakan titik singgung saja. Pada umumnya butiran bulat, lonjong
mempunyai permukaan licin, sehingga mudah bergerak bila terkena beban diatasnya.
TEXTURE ( SUSUNAN) PERMUKAAN
Texture permukaan yang kasar, mempunyai kecendrungan untuk menambah kekuatan
campuran, bila dibandingkan dengan permukaan licin, serta untuk mengikat aspal
dengan balk.
PENYERAPAN,
Aggregat yang digunakan harus aggregat yang berpori, agar dapat menyerap aspal
dengan balk, sehingga berbentuk suatu ikatan antara aspal dengan butir aggregat.
Tetapi aggregat yang mempunyai porositas yang tinggi tidak dapat digunakan, karena
makin tinggi porositas suatu butiran makin banyak aspal yang terserap.
KEBERSI HAN
Agregat yang terselimuti oleh lempung dan kotoran lainnya, tidak bisa digunakan
31
karena akan mengurangi proses pengikatan antara agregat dengan aspal. 3.3. Tanah
Dasar.
Perkerasan jalan diletakan diatas tanah dasar, dengan demikian secara keseluruhan
mutu dan daya tahan konstruksi perkerasan tidak lepas dari kondisi tanah dasar. Tanah
dasar yang balk untuk konstruksi perkerasan jalan adalah tanah dasar yang berasal
dari lokasi itu sendiri atau dari lokasi di dekatnya, yang telah dipadatkan sampai tingkat
kepadatan tertentu sehingga mempunyai daya dukung yang balk serta berkemampuan
mempertahankan perubahan volume selama mass pelayanan walaupun terdapat
perbedaan kondisi lingkungan dan jenis tanah setempat.
3.3.1 Klasifikasi Tanah.
Sistem klasifikasi tanah yang umum dipakai dalam teknik jalan raya adalah sistem
Unified dan sistem AASHTO.
Sistem Unified.
Sistim ini dikembangkan oleh Casagrande yang pada garis besarnya membedakan
tanah atas 3 kelompok besar yaitu :
Tanah berbutir kasar, < 50 % lolos saringan No. 200. Secara Visuil butir-butir tanah
berbutir kasar dapat dilihat oleh mata.
Tanah berbutir halus, > 50 % lolos saringan No. 200. Secara Visuil butir – butir
tanah berbutir halus tak dapat dilihat oleh math.
Tanah organik, dapat dikenal dari warna, bau dan sisa tumbuh – tumbuhan yang
terkandung didalamnya.
Sifat teknis tanah berbutir kasar ditentukan oleh ukuran butir dan gradasi butirnya.
Oleh karena itu tanah berbutir kasar dikelompokkan berdasarkan ukuran butir dan
bentuk gradasi butir tanahnya. Tanah bergradasi balk dimana campuran antara butirbutir halus dan kasar seimbang akan memberikan kepadatan yang lebih balk
dibandingkan dengan tanah berbutir seragam. Tanah berbutir halus lebih ditentukan
oleh sifat plastisitas tanahnya. Sehingga pengelompokkan tanah berbutir halus
dilakukan berdasarkan ukuran butir dan sifat plastisitas tanahnya. Tanah berplastisitas
32
tinggi mempunyai daya dukung yang kurang baik dan peka terhadap perubahan yang
terjadi. Klasifikasi tanah sistim Unified dilakukan dengan huruf – huruf seperti :
G – Kerikil (Gravel)
S - Pasir (Sand)
M – Lanau (Silt / Moam)
C – Lempung(Clay)
W – Bergradasi baik (Well graded)
P – Bergradasi buruk (Poor graded)
U – Bergradasi seragam (Uniform graded)
L – Plastisitas rendah (Low liquid limit)
H – Plastisitas tinggi (High liquid limit)
O – Organik (Organic)
Kombinasi
dari
huruf-huruf
ini
menggambarkan
satu
jenis tanah,
seperi
GP
menunjukkan tanah kerikil dengan gradasi buruk.
Prosedur Klasifikasi Tanah Di Laboratorium
Kelompok tanah berbutir kasar dibedakan atas
a).
Kerikil (G), untuk butir-butir tanah < 50 % lobs saringan No. 4 dan < 50 % lolos
saringan No. 200.
Kerikil dapat dibedakan atas :
Kerikil "bersih" , sangat sedikit mengandung butir-butir halus (< 5 % lolos
saringan No. 200).
Kerikil bercampur cukup banyak butir-butir halus (> 12% lolos No. 200).
Kerikil dengan sedikit butiran halus (> 5% tetapi < 12% lolos saringan No.
200), merupakan jenis tanah dengan dua simbol.
33
b).
Pasir (S), butir-butiran tanah > 50% lobos saringan No. 4 dan < 50% lobos
saringan No. 200.
Sama halnya dengan kerikil, pasirpun dapat dibedakan atas :
Pasir "bersih", yang terdiri atas :
SW, jika Cu > 6 dan Cz antara 1dan3
SP, jika nilai Cu dan Cz tidak memenuhi nilai untuk SW.
Pasir bercampur cukup banyak butiran halus (> 12% bolos saringan No.
200)., dibedakan atas SC, SM, SC-SM. Perbedaan tersebut diperoleh dengan
menggunakkan grafik Casgrande.
Pasir yang bercampur sedikit butiran halus (> 5% tapi < 12% bolos saringan
No. 200) merupakan tanah dengan dua simbul.Simbul pertama berdasrkan
gradasi
dan
simbul
kedua
berdasarkan
jenis
butiran
halus
yang
dikandungnya. Dengan demikian dapat dibedakan menjadi SP-SM, SP-SC,
SW-SM dan SW-SC.
Kelompok tanah berbutir halus dapat dibedakan atas :
a). Lanau (M), merupakan jenis tanah > 50% bolos saringan No. 200 dan terletak
dibawah garis A pada grafik Casgrande yang bukan merupakan tanah organis.
Tanah lanau ini dibedakan atas :
Tanah lanau berplatisitas rendah rendah, ML (jika batas cair < 50% ).
Tanah lanau berplastisitas tinggi, MH (jika batas cair > 50% .
b). Lempung (C), merupakan jenis tanah > 50% lobs saringan No. 200 dan terletak
diatas garis A pada grafik Casagrande dan indeks plastisitas > 70% . Berdasarkan
batas caimya lempung dapat dibedakan atas:
Lempung berplastisitas rendah, CL (batas cair < 50% ).
Lempung berplasitisitas tinggi, CH (batas cair > 50% ).
c). Lempung dan
lanau
dapat
pula merupakan
suatu
campuran
tanah
yang
mempunyai dua simbul, yaitu simbul lempung dan lanau berplastisitas rendah (CL ML).
34
Kelompok tanah berbutir halus dapat dibedakan atas :
Tanah organis (PT= Peat / humus), merupakan jenis tanah berbutir halus yang dapat
dibedakan secara visuil ataupun laboratorium. Secara laboratorium dapat ditentukan
jika batas cair dari contoh tanah sebelum dioven selama 24 jam dengan tempertaur
110 derajat berbeda sebanyak > 25% . Secara visuil dapat diketahui dari bau tanaman
/ humus dan berwarna hitam.
Bagan alir prosedure kiasifikasi Sistim Unified di laboratorium diberikan pada gambar
3.5. Grafik Casagrande diberikan pada gambar 3.4.
35
36
37
Sistem Klasifikasi AASHTO.
Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Hogento – Gler dan Terzaghi, yang akhirnya
diambil oleh Bureau Of Public Roads. Sistem ini mencoba mengelompokan tanah
berdasarkan sifatnya terhadap beban roda. Setelah mengalami beberapa perbaikan
kemudian diambil oleh AASHTO.
Menurut sistem ini tanah dikelompokan menjadi 8 kelompok yang diberi nama dari A-1
sampai dengan A – 8. Tanah A-8 adalah kelompok tanah organik yang direvisi oleh
AASHTO (diabaikan), karena kelompok ini memang tidak stabil sebagai bahan lapisan
konstruksi
perkerasan
jalan.
Tanah
dikelompokan
seperti
pada
tabel
3.4,
pengelompokan dilakukan dari kiri ke kanan yang berdasarkan hasil pemeriksaan
analisa saringan dan batas – batas Atterberg.
Kelompok tanah yang terletak paling kiri adalah kelompok tanah yang paling balk
dalam menahan beban roda, berarti paling balk sebagai lapisan tanah dasar jalan.
Semakin ke kanan kwalitas sebagai tanah dasar (sub grade) semakin berkurang. Pada
garis besarnya tanah dikelompokan menjadi 2 kelompok besar yaitu kelompok tanah
berbutir kasar (< 35% lolos saringan No.200).
Kelompok tanah berbutir kasar dibedakan atas :
A - 1, adalah kelompok tanah yang terdiri dari kerikil dan pasir kasar dengan sedikit
atau tanpa butir halus, dengan atau tanpa sifat – sifat plastis.
A - 3, adalah kelompok tanah yang terdiri dari pasir halus dengan sedikit sekali
butir – butir halus no.200 dan tidak plastis.
A - 2, adalah kelompok batas antara tanah berbutir halus dan tanah berbutir kasar.
Kelompok A-2 ini terdiri dari campuran kerikil/ pasir dengan tanah berbutir halus
yang cukup banyak (< 35% ).
Kelompok tanah berbutir halus dibedakan atas :
A – 4, adalah kelompok tanah lanau dengan sifat plastisitas rendah.
A – 5, adalah kelompok tanah lanau yang mengandung lebih banyak butir- butir
plastis, sehingga sifat plastisnya lebih besar dari kelompok A – 4.
A – 6, adalah Kelompok tanah lempung yang masih mengandung butir - butir pasir
38
dan kerikil, tetapi sifat perubahan volumenya cukup besar.
A - 7, adalah kelompok tanah lempung yang bersifat plastis. Tanah ini mempunyai
perubahan yang cukup besar.
Kelompok tanah A – 4 s/ d A - 7 (tanah > 35 % lobs saringan No. 200) sangat
ditentukan dari sifat plastisitas tanahnya. Dengan demikian pengelompokannya dapat
mempergunakan tabel 3.4. atau dengan menggunakan grafik pada gambar 3.6.
39
40
Untuk dapat membedakan kemampuan memikul beban roda dari jenis tanah yang satu
dengan yang lain dalam satu kelompok tanah, AASHTO mempergunakan "grup indeks".
Grup indeks ini dibuat berdasrkan asumsi sebagai berikut :
1.
Semua kelompok yang termasuk dalam kelompok A -1, A - 3, dan A - 2 kecuali A 2 - 6 dan A - 2 - 7 adalah kelompok tanah yang balk untuk tanah dasar jalan atau
dapat digunakan sebagai tanah dasar jalan dengan panambahan sedikit bahan
pengikat.
2.
Material pada kelompok lain termasuk A — 2 — 6 dan A — 2 — 7 merupakan
material yang kwalitasnya sebagai tanah dasar berkurang dari A — 2 — 5 sehingga
membutuhkan lapisan pondasi bawah atau penambahan tebal lapisan pondasi atas.
3.
Anggapan bahwa batasan tanah berbutir halus adalah 35 % lobs saringan No. 200
dan mengabaikan sifat plastisnya.
4.
Anggapan bahwa batasan batas cair (Liquid limit) adalah 40 % .
5.
Anggapan bahwa batas indeks plastis adalah 10 % .
Dengan berdasarkan anggapan - anggapan tersebut diatas grup indeks ditentukan
dengan menggunakan rumus :
GI =
(F - 35) [ (0,20) + 0,005 (LL - 40)] + 0,01 (F - 15) (PI -10) …
(3.1)
Dimana :
GI =
Grup I ndeks
F
Jumlah persen lolos saringan No. 200 yang berdasarkan material yang lolos 3
=
inch
LL =
Batas cair
PI
I ndeks plastis
=
Grup indeks dinyatakan dengan bilangan bulat dan dituliskan dalam kurung di belakang
kelompok jenis tanahnya. Jika grup indeks yang diperoleh negatif, dituliskan sebagai
bilangan nol. Jika > 20, ditulis sebagai bilangan 20. Contoh ; A
- 1- a(0). GI dapat pula ditentukan dengan menggunakan grafik seperti pada gambar
3.8.
41
Gambar 3.8. Grafik Perhitungan Grup I ndeks
Kwalitas tanah sebagai tanah dasar konstruksi jalan berbanding terbalik dengan GI .
Tanah dengan kelompok yang sama tetapi mempunyai grup indeks yang I ebih kecil
menunjukan tanah yang I ebih balk sebagai tanah dasar jalan. A-1-a(0) I ebih balk
dibandingkan dengan tanah dasar dibandingkan dengan A-1 -a(3).
42