Modifikasi Aspal Dengan Menggunakan Karet Alam Siklik (Cyclic Natural Rubber)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Infrastruktur jalan merupakan salah satu bagian transportasi yang paling
banyak
digunakan
oleh
manusia.
Begitu
banyaknya
masyarakat
yang
menggunakan jalan menyebabkan jalan menjadi kebutuhan sangat mendasar bagi
keberlangsungan interaksi manusia. Selain itu, jalan juga sangat berpengaruh
kepada hampir seluruh segmen kehidupan manusia. Menurut tingkat kewenangan,
jalan di Indonesia dibagi kedalam tiga kategori, yaitu jalan negara, jalan provinsi
dan jalan kabupaten/kota. Pada tahun 2010, panjang jalan di Indonesia 487.314
km dengan perincian 38.570 km merupakan jalan negara, 53.291 km merupakan
jalan provinsi dan 395.453 km merupakan jalan kabupaten/kota (Badan Pusat
Statistik, 2010).
Kondisi infrastuktur jalan tetap menjadi permasalahan yang dirasakan oleh
masyarakat dikarenakan terdapat banyak jalan yang dalam keadaan rusak. Salah
satu penyebab kerusakan ini terjadi karena situasi iklim di Indonesia yang tropis,
intensitas sinar matahari yang tinggi sepanjang tahun mengakibatkan kelembaban
dan curah hujan yang tinggi. Selain itu aktivitas mobilisasi oleh angkutan barang
dan orang dalam penggunaan jalan yang terkadang tidak sesuai dengan aturan
dapat berpengaruh kepada umur jalan.
Perbaikan jalan tentunya akan mengeluarkan biaya yang besar. Salah satu
langkah yang sangat memungkinkan dilakukan untuk menghindari pengeluaran
biaya negara adalah dengan mengkaji ketahanan aspal yang tahan lama dan
berkualitas. Jika dilihat kekuatan atau ketahanan dari jalan yang dibuat begitu
cepat rusak, tentu banyak faktor yang menyebabkannya. Hal ini jika dipandang
dari sudut sains fisika kimia boleh jadi akibat kurang kuatnya ikatan kimia antara
aspal dengan agregatnya (Tamrin, 2011).
Sukirman (2012) menyatakan bahwa aspal merupakan bahan komposit
yang biasa digunakan dalam proyek-proyek konstruksi seperti permukaan jalan,
bandara dan tempat parkir. Ini terdiri dari aspal dan agregat mineral yang
Universitas Sumatera Utara
dicampur bersama, kemudian ditetapkan dalam lapisan yang dipadatkan sehingga
digolongkan material pembentuk campuran perkerasan jalan.
Salah satu jenis aspal yang sering digunakan dalam pembangunan jalan
adalah aspal konvensional dengan penetrasi 80/100. Aspal ini biasanya digunakan
sebagai bahan campuran panas (hotmix) cenderung memiliki viskositas dan titik
lembek yang rendah, mudah dipengaruhi oleh suhu dan beban yang melintas
diatasnya. Suhu yang tinggi pada siang hari dan ditambah dengan adanya beban
dari lalu lintas yang besar akan semakin memperbesar kemungkinan perkerasan
lentur jalan akan mengalami kerusakan yang permanen. Sementara itu, terkait
dengan curah hujan yang tinggi, air hujan akan sering menggenangi permukaan
jalan. Tipikal kerusakan karena pengaruh air adalah lubang. Sekali lubang
terbentuk maka air akan tertampung didalamnya sehingga dalam hitungan minggu
lubang yang semula kecil dapat membesar lebih cepat. Selain itu, kerusakan pada
jalan aspal umumnya berkaitan dengan beban roda yang berat, peningkatan
tekanan ban, eskalasi atau meningkatnya jumlah lalu lintas dan kerusakan
kelembaban (Asnawi, 2011)
Aspal termodifikasi merupakan salah satu solusi untuk meningkatkan
kualitas aspal. Modifikasi dilakukan dengan cara mencapurkan aspal dengan
material lain yang dapat memperbaiki kelemahan aspal. Telah dilakukan peneltian
untuk menciptakan aspal yang termodifikasi. Para peneliti aspal memfokuskan
perhatian pada sifat-sifat pemodifikasi aspal yang diperoleh dari interaksi antara
komponen aspal dan aditif polimer. Dalam hal ini terlihat bahwa keterpaduan
aditif polimer yang sesuai kedalam campuran aspal dapat dipersiapkan sifat-sifat
yang dibutuhkan untuk meningkatkan kontribusi pengikat aspal untuk kinerja
pengaspalan (Asnawi, 2011).
Beberapa penelitian yang berkaitan dengan modifikasi aspal telah
dilakukan. Kurniadji (2008) melakukan penelitian tentang modifikasi aspal keras
dengan bitumen asbuton hasil ekstraksi, yang menyimpulkan bitumen hasil
ekstraksi asbuton dapat memperbaiki kinerja aspal standar pen 60. Rianung (2007)
melakukan kajian laboratorium pengaruh bahan tambah gondorukem pada asphalt
concrete-binder course (AC-BC) tehadap nilai propertis marshall dan durabilitas
Universitas Sumatera Utara
Suroso TW (2011) melakukan penelitian tentang peningkatan kinerja campuran
beraspal dengan karet alam dan karet sintetis yang menyimpulkan modifikasi
aspal dengan karet merupakan sistim dua campuran yang mengandung karet dan
aspal yang digunakan untuk meningkatkan kinerja aspal.
Material baru yang memungkinkan dicoba untuk dijadikan campuran
dalam pembuatan aspal adalah karet alam siklik (Cycllic Natural Rubber). Karet
alam siklik merupakan salah satu bentuk karet alam yang dimodifikasi dengan
cara pemanasan menggunakan katalis asam. Sifat karet alam siklik berbeda
dengan karet alam asalnya. Kelebihan karet alam siklik diantaranya adalah tahan
terhadap daya gosok dan mempunyai daya rekat yang lebih baik. Penggunaan
utama karet alam siklik adalah sebagai bahan baku pembuatan cat, pelapis dan
perekat (Chusna, 2002).
Pemanfaatan karet alam siklik sebagai material dalam modifikasi aspal
diharapkan menghasilkan ikatan kimia yang kuat dalam campuran aspal tersebut
dan menyebabkan agregat terperangkap diantara ikatan sambung silang yang
terjadi
antara
aspal
dengan
karet.
Penyanpuran
ini
mencoba
untuk
menformulasikan campuran yang efektif dengan tidak mengurangi standar aspal
yang ideal.
Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti ingin mencoba melakukan
penelitian tentang pemanfaatan karet alam siklik untuk pembuatan aspal yang
termodifikasi. Pemanfaatan karet alam siklik ini diharapkan dapat meningkatkan
ikatan antara aspal dengan agregat sehingga dapat menambah kualitas jalan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.
Apakah aspal dapat dimodifikasi dengan menggunakan karet alam siklik?
2.
Bagaimana karakterisasi aspal setelah ditambahkan karet alam siklik pada
pengujian sifat fisik aspal.
3.
Bagaimana komposisi yang optimum campuran aspal dengan karet alam
siklik melului uji Marshall.
Universitas Sumatera Utara
1.3 Pembatasan Masalah
Pada penelitian ini, masalah dibatasi pada:
1.
Aspal yang digunakan dalam penelitian adalah aspal tipe penetrasi 80-100.
2.
Bahan pencampur yang digunakan adalah karet alam siklik (Cyclic Natural
Rubber) yang diproduksi oleh PN3.
3.
Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian persyaratan aspal (uji penetrasi,
uji titik lembek, uji daktilitas, uji berat jenis, uji penurunan berat, dan uji
penetrasi setelah penurunan berat) menurut SNI, pengujian sifat termal dan
pengujian Marshall aspal.
4.
Agregat yang digunakan berasal dari Quarry Sei Wampu Binjai Sumatera
Utara.
5.
Menggunakan variasi penambahan karet alam siklik (CNR) 3 phr, 6 phr, 9
phr dan 12 phr dari berat kadar aspal.
6.
Menambahkan variasi asam akrilat 0,1 phr, 0,5 phr dan1 phr serta 0,05 mr
BPO pada variasi penambahan CNR 6 phr.
7.
Tidak melakukan penelitian reaksi kimia untuk senyawa campuran aspal karet
asam siklik, hanya meneliti berdasarkan sifat-sifat fisiknya saja.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka tujuan penelitian
dirumuskan sebagai berikut:
1.
Untuk membuat aspal yang termodifikasi dengan pemanfaatan karet alam
siklik.
2.
Untuk menentukan karakteristik aspal setelah penambahan karet alam siklik
pada pengujian sifat fisik aspal.
3.
Untuk menentukan komposisi yang optimum dari campuran aspal dengan
karet alam siklik melalui uji Marshall.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin diperoleh dari hasil penelitian ini antara lain:
1.
Memberikan informasi tambahan mengenai pemanfaatan karet alam siklik
sebagai zat penyerasi (kompatibilizer) dalam agregat aspal.
2.
Sebagai solusi alternatif dalam meningkatan kualitas aspal sebagai bahan
dasar pengerasan jalan raya agar lebih baik dan lebih tahan lama.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Infrastruktur jalan merupakan salah satu bagian transportasi yang paling
banyak
digunakan
oleh
manusia.
Begitu
banyaknya
masyarakat
yang
menggunakan jalan menyebabkan jalan menjadi kebutuhan sangat mendasar bagi
keberlangsungan interaksi manusia. Selain itu, jalan juga sangat berpengaruh
kepada hampir seluruh segmen kehidupan manusia. Menurut tingkat kewenangan,
jalan di Indonesia dibagi kedalam tiga kategori, yaitu jalan negara, jalan provinsi
dan jalan kabupaten/kota. Pada tahun 2010, panjang jalan di Indonesia 487.314
km dengan perincian 38.570 km merupakan jalan negara, 53.291 km merupakan
jalan provinsi dan 395.453 km merupakan jalan kabupaten/kota (Badan Pusat
Statistik, 2010).
Kondisi infrastuktur jalan tetap menjadi permasalahan yang dirasakan oleh
masyarakat dikarenakan terdapat banyak jalan yang dalam keadaan rusak. Salah
satu penyebab kerusakan ini terjadi karena situasi iklim di Indonesia yang tropis,
intensitas sinar matahari yang tinggi sepanjang tahun mengakibatkan kelembaban
dan curah hujan yang tinggi. Selain itu aktivitas mobilisasi oleh angkutan barang
dan orang dalam penggunaan jalan yang terkadang tidak sesuai dengan aturan
dapat berpengaruh kepada umur jalan.
Perbaikan jalan tentunya akan mengeluarkan biaya yang besar. Salah satu
langkah yang sangat memungkinkan dilakukan untuk menghindari pengeluaran
biaya negara adalah dengan mengkaji ketahanan aspal yang tahan lama dan
berkualitas. Jika dilihat kekuatan atau ketahanan dari jalan yang dibuat begitu
cepat rusak, tentu banyak faktor yang menyebabkannya. Hal ini jika dipandang
dari sudut sains fisika kimia boleh jadi akibat kurang kuatnya ikatan kimia antara
aspal dengan agregatnya (Tamrin, 2011).
Sukirman (2012) menyatakan bahwa aspal merupakan bahan komposit
yang biasa digunakan dalam proyek-proyek konstruksi seperti permukaan jalan,
bandara dan tempat parkir. Ini terdiri dari aspal dan agregat mineral yang
Universitas Sumatera Utara
dicampur bersama, kemudian ditetapkan dalam lapisan yang dipadatkan sehingga
digolongkan material pembentuk campuran perkerasan jalan.
Salah satu jenis aspal yang sering digunakan dalam pembangunan jalan
adalah aspal konvensional dengan penetrasi 80/100. Aspal ini biasanya digunakan
sebagai bahan campuran panas (hotmix) cenderung memiliki viskositas dan titik
lembek yang rendah, mudah dipengaruhi oleh suhu dan beban yang melintas
diatasnya. Suhu yang tinggi pada siang hari dan ditambah dengan adanya beban
dari lalu lintas yang besar akan semakin memperbesar kemungkinan perkerasan
lentur jalan akan mengalami kerusakan yang permanen. Sementara itu, terkait
dengan curah hujan yang tinggi, air hujan akan sering menggenangi permukaan
jalan. Tipikal kerusakan karena pengaruh air adalah lubang. Sekali lubang
terbentuk maka air akan tertampung didalamnya sehingga dalam hitungan minggu
lubang yang semula kecil dapat membesar lebih cepat. Selain itu, kerusakan pada
jalan aspal umumnya berkaitan dengan beban roda yang berat, peningkatan
tekanan ban, eskalasi atau meningkatnya jumlah lalu lintas dan kerusakan
kelembaban (Asnawi, 2011)
Aspal termodifikasi merupakan salah satu solusi untuk meningkatkan
kualitas aspal. Modifikasi dilakukan dengan cara mencapurkan aspal dengan
material lain yang dapat memperbaiki kelemahan aspal. Telah dilakukan peneltian
untuk menciptakan aspal yang termodifikasi. Para peneliti aspal memfokuskan
perhatian pada sifat-sifat pemodifikasi aspal yang diperoleh dari interaksi antara
komponen aspal dan aditif polimer. Dalam hal ini terlihat bahwa keterpaduan
aditif polimer yang sesuai kedalam campuran aspal dapat dipersiapkan sifat-sifat
yang dibutuhkan untuk meningkatkan kontribusi pengikat aspal untuk kinerja
pengaspalan (Asnawi, 2011).
Beberapa penelitian yang berkaitan dengan modifikasi aspal telah
dilakukan. Kurniadji (2008) melakukan penelitian tentang modifikasi aspal keras
dengan bitumen asbuton hasil ekstraksi, yang menyimpulkan bitumen hasil
ekstraksi asbuton dapat memperbaiki kinerja aspal standar pen 60. Rianung (2007)
melakukan kajian laboratorium pengaruh bahan tambah gondorukem pada asphalt
concrete-binder course (AC-BC) tehadap nilai propertis marshall dan durabilitas
Universitas Sumatera Utara
Suroso TW (2011) melakukan penelitian tentang peningkatan kinerja campuran
beraspal dengan karet alam dan karet sintetis yang menyimpulkan modifikasi
aspal dengan karet merupakan sistim dua campuran yang mengandung karet dan
aspal yang digunakan untuk meningkatkan kinerja aspal.
Material baru yang memungkinkan dicoba untuk dijadikan campuran
dalam pembuatan aspal adalah karet alam siklik (Cycllic Natural Rubber). Karet
alam siklik merupakan salah satu bentuk karet alam yang dimodifikasi dengan
cara pemanasan menggunakan katalis asam. Sifat karet alam siklik berbeda
dengan karet alam asalnya. Kelebihan karet alam siklik diantaranya adalah tahan
terhadap daya gosok dan mempunyai daya rekat yang lebih baik. Penggunaan
utama karet alam siklik adalah sebagai bahan baku pembuatan cat, pelapis dan
perekat (Chusna, 2002).
Pemanfaatan karet alam siklik sebagai material dalam modifikasi aspal
diharapkan menghasilkan ikatan kimia yang kuat dalam campuran aspal tersebut
dan menyebabkan agregat terperangkap diantara ikatan sambung silang yang
terjadi
antara
aspal
dengan
karet.
Penyanpuran
ini
mencoba
untuk
menformulasikan campuran yang efektif dengan tidak mengurangi standar aspal
yang ideal.
Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti ingin mencoba melakukan
penelitian tentang pemanfaatan karet alam siklik untuk pembuatan aspal yang
termodifikasi. Pemanfaatan karet alam siklik ini diharapkan dapat meningkatkan
ikatan antara aspal dengan agregat sehingga dapat menambah kualitas jalan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.
Apakah aspal dapat dimodifikasi dengan menggunakan karet alam siklik?
2.
Bagaimana karakterisasi aspal setelah ditambahkan karet alam siklik pada
pengujian sifat fisik aspal.
3.
Bagaimana komposisi yang optimum campuran aspal dengan karet alam
siklik melului uji Marshall.
Universitas Sumatera Utara
1.3 Pembatasan Masalah
Pada penelitian ini, masalah dibatasi pada:
1.
Aspal yang digunakan dalam penelitian adalah aspal tipe penetrasi 80-100.
2.
Bahan pencampur yang digunakan adalah karet alam siklik (Cyclic Natural
Rubber) yang diproduksi oleh PN3.
3.
Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian persyaratan aspal (uji penetrasi,
uji titik lembek, uji daktilitas, uji berat jenis, uji penurunan berat, dan uji
penetrasi setelah penurunan berat) menurut SNI, pengujian sifat termal dan
pengujian Marshall aspal.
4.
Agregat yang digunakan berasal dari Quarry Sei Wampu Binjai Sumatera
Utara.
5.
Menggunakan variasi penambahan karet alam siklik (CNR) 3 phr, 6 phr, 9
phr dan 12 phr dari berat kadar aspal.
6.
Menambahkan variasi asam akrilat 0,1 phr, 0,5 phr dan1 phr serta 0,05 mr
BPO pada variasi penambahan CNR 6 phr.
7.
Tidak melakukan penelitian reaksi kimia untuk senyawa campuran aspal karet
asam siklik, hanya meneliti berdasarkan sifat-sifat fisiknya saja.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, maka tujuan penelitian
dirumuskan sebagai berikut:
1.
Untuk membuat aspal yang termodifikasi dengan pemanfaatan karet alam
siklik.
2.
Untuk menentukan karakteristik aspal setelah penambahan karet alam siklik
pada pengujian sifat fisik aspal.
3.
Untuk menentukan komposisi yang optimum dari campuran aspal dengan
karet alam siklik melalui uji Marshall.
Universitas Sumatera Utara
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin diperoleh dari hasil penelitian ini antara lain:
1.
Memberikan informasi tambahan mengenai pemanfaatan karet alam siklik
sebagai zat penyerasi (kompatibilizer) dalam agregat aspal.
2.
Sebagai solusi alternatif dalam meningkatan kualitas aspal sebagai bahan
dasar pengerasan jalan raya agar lebih baik dan lebih tahan lama.
Universitas Sumatera Utara