Makalah ASPAL PDF

Preview

Summary

MAKALAH ILMU BAHAN BANGUNAN “PENGGUNAAN ASPAL SEBAGAI BAHAN PERKERASAN JALAN” DOSEN : IbuDra. Kristina Sembiring, ST,MT KELOMPOK : 1. ALDI AGESTO (16510044) 2. BAYU PRASETYO (16510007) 3. IKHWAN RIZALDI (16510006) 4. ZULFIKAR (16510036) PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TAMA JAG...

Description

MAKALAH ILMU BAHAN BANGUNAN

“PENGGUNAAN ASPAL SEBAGAI BAHAN PERKERASAN JALAN” DOSEN

: IbuDra. Kristina Sembiring, ST,MT

KELOMPOK

:

1. ALDI AGESTO (16510044) 2. BAYU PRASETYO (16510007) 3. IKHWAN RIZALDI (16510006) 4. ZULFIKAR (16510036)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TAMA JAGAKARSA Jl. Letjen T.B Simatupang No. 152 Tanjung Barat, Jakarta Selatan Email :[email protected] web-sude : http//www.Jagakarsa.ac.id

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah kami yang berjudul “PENGGUNAAN ASPAL SEBAGAI BAHAN PERKERASAN JALAN” ini dengan baik. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah ilmu bahan bangunan. Kami berterima kasih pada Ibu Dra. Kristina Sembiring, ST,MT selaku Dosen mata kuliah ilmu bahan baguanan yang telah memberikan tugas ini kepada kami. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai informasi-informasi yang berhubungan dengan Aspal. Pada makalah ini kami banyak mengambil dari berbagai sumber dan refrensi dan pengarahan dari berbagai pihak .oleh sebab itu, dalam kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih sebesar-sebesarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Penyusunan menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini sangat jauh dari sempurna, untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun guna kesempurnaan makalah ini. Akhir kata penyusun mengucapkan terima kasih dan semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk semua pihak yang membaca.

Jakarta, 05 November 2016

Penulis

Page |i

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

DAFTAR ISI Kata Pengantar...........................................................................................................

i

Daftar Isi....................................................................................................................

ii

BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................

1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................

1

1.2 Tujuan Penulisan ..........................................................................................

1

BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................................

2

2.1 Sejarah Aspal.................................................................................................

2

2.2 Pengertian Aspal ...........................................................................................

3

2.3 Sumber Aspal ................................................................................................

5

2.4 Macam-macam Aspal...................................................................................

10

2.5 Klasifikasi Aspal ..........................................................................................

12

2.6 Sifat-sifat Aspal............................................................................................

13

2.7 Pembuatan Aspal..........................................................................................

17

BAB III PEMBAHASAN .......................................................................................

18

3.1 Konstruksi Aspal Sebagai Bahan Perkerasan Jalan .....................................

18

3.2 Jenis Kerusakan dan Metode Perbaikan Perkerasan Jalan ...........................

24

3.3 Aplikasi Aspal ..............................................................................................

33

BAB IV PENUTUP ................................................................................................

41

3.1 Kesimpulan...................................................................................................

41

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................

43

P a g e | ii

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam pembahasan ilmu bahan bangunan, kita mencoba untuk membahas materi tentang aspal. Aspal merupakan pembahasan ke lima dalam mata kuliah ilmu bahan bangunan. Dalam penyusunan makalah ini kami coba mengangkat mengenai aspal hal itu disebabkan karena Indonesia merupakan salah satu penghasil aspal terbesar di dunia, namun di Indonesia sendiri belum mampu mengeksploritasi aspal secara maksimal. Hal ini di tunjukan oleh bahan pembuat aspal jalan di Indonesia masih menggunakan aspal dari luar negeri ( aspal import), padahal aspal di Indonesia masih dapat di eksploitasi dalam kurun waktu yang lama

1.2 Tujuan Penulisan Agar lebih mengetahui tentang aspal lebih jauh. Karena aspal adalah sumber daya alam yang terdapat di Indonesia yang masih belum di eksplorasi lebih jauh karena itu kami mencoba untuk menggali lebih jauh tentang aspal yang ada di indonesia serta apa saja teknologi terbaru dalam aspal. Serta sebagai sarat untuk memenuhi nilai tugas mata kuliah Ilmu Bahan Bangunan.

Page |1

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sejarah Aspal Istilah aspal berasal dari bahasa Yunani kuno asphaltos, kemudian bangsa Romawi mengubahnya menjadi asphaltus, lalu diadaptasi ke dalam bahasa Inggris menjadi asphalt dan kita menerjemahkan ke dalam bahasa Indonesia menjadi aspal. Sejarah penggunaan aspal telah dimulai sejak ribuan tahun sebelum masehi oleh bangsa Sumeria dan Mesopotamia. Mereka menggunakan aspal (bitumen) sebagai lapis pengedap untuk bak mandi maupun kolam-kolam air di istana dan kuil. Sejarah penggunaan aspal untuk pembuatan jalan di abad modern dapat ditelusur kembali pada masa abad ke 18. Seorang insinyur Inggris yang bernama John Metcalf (lahir 1717) harus membangun jaringan jalan di Yorkshire dengan total panjang hampir 300 km.Jalan dibuat dengan batuan berukuran besar diletakkan di bawah sebagai pondasi yang kuat,

kemudian

di

atasnya

diberi

batu

galian,

lalu

kerikil

sebagai

lapis

penutup. Kemudian Thomas Telford membangun jaringan jalan di Skotlandia pada tahun 1803-1821 sepanjang hamper 1.500 km. Telford menyempurnakan metode pembuatan jalan Metcalf dengan mengganti batu galian dengan batu pecah.Ketebalan lapisan batu pecah juga sudah dihitung berdasar karakter lalu lintas yang akan melintasi. Baru pada tahun 1870 campuran aspal digunakan untuk pembangunan jalan, yang dilakukan oleh seorang ahli kimia Belgia, yang bernama Edmund J. DeSmedt, ketika membangun jalan di depan balai kota Newark, New Jersey, USA. Campuran yang digunakan adalah pasir dan aspal alam dari Trinidad.Hasil yang memuaskan membuat para kontraktor pembangun jalan segera memanfaatkan aspal sebagai bahan konstruksi pada proyek-proyek pembangunan jalan yang dikerjakan.

Page |2

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

2.2 Pengertian Aspal Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis permukaan lapis perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton} atau aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan aspal cair. Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar. Konstruksi jalan terdiri dari beberapa lapis, antara lain: Subgrade, Sub Base Course, Base Course, dan Surface. Aspal beton yang dipergunakan untuk lapis perkerasan jalan juga terdiri dari beberapa jenis, yaitu: lapis pondasi, lapis aus satu, dan lapis aus dua. Untuk mendapatkan mutu aspal yang baik, dalam proses perencanaan campuran harus memperhatikan karakteristik campuran aspal , yang meliputi: 1.

Stabilitas Stabilitas aspal dimaksudkan agar perkerasan mampu mendukung beban lalu lintas tanpa mengalami perubahan bentuk. Stabilitas campuran diperoleh dari gayagesekan antar partikel (internal friction), gaya penguncian (interlocking), dan gaya adhesi yang baik antara batuan dan aspal. Gaya-gaya tersebut dipengaruhi oleh kekerasan

Page |3

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

permukaan batuan, ukuran gradasi, bentuk butiran, kadar aspal, dan tingkat kepadatan campuran. 2.

Durabilitas aspal dimaksudkan agar perkerasan mempunyai daya tahan terhadap cuaca dan beban lalu lintas yang bekerja. Faktor-faktor yang mendukung durabilitas meliputi kadar aspal yang tinggi, gradasi yang rapat, dan tingkat kepadatan yang sempurna.

3.

Fleksibilitas Fleksibilitas aspal dimaksudkan agar perkerasan mampu menanggulangi lendutan akibat beban lalu lintas yang berulang-ulang tanpa mengalami perubahan bentuk.Fleksibilitas perkerasan dapat dicapai dengan menggunakan gradasi yang relatif terbuka dan penambahan kadar aspal tertentu sehingga dapat menambah ketahanan terhadap pembebanan.

Page |4

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

2.3 Sumber Aspal ß

Aspal merupakan suatu produk berbasis minyak yang merupakan turunan dari proses penyulingan minyak bumi, dan dikenal dengan nama aspal keras.

ß

Aspal juga terdapat di alam secara alamiah, aspal ini aspal alam

ß

Aspal ini dibuat dengan menambahkan bahan tambah kedalam aspal yang bertujuan untuk memperbaiki atau memodifikasi safat rheologinya sehingga menghasilkan jenis aspal baru yang disebut aspal modifikasi

1. Aspal Hasil Destilasi Minyak mentah disuling dengan cara Destilasi, yaitu proses dimana berbagai fraksi dipisahkan dari minyak mentah tersebut. Proses destilasi ini disertai oleh kenaikan temperatur pemanasan minyak mentah tersebut. Pada setiap temperatur tertentu dari proses destilasi akan dihasilkan produk-produk berbasis minyak. Berdasarkan depositnya aspal hasil destilasi ini dikelompokan menjadi 3 kelompok, yaitu: A. Aspal Keras Pada proses Destilasi fraksi ringan yang terkandung dalam minyak bumi dipisahkan dengan destilasi sederhana hingga menyisakan suatu residu yang dikenal dengan nama aspal keras. Dalam proses destilasi ini, aspal keras baru dihasilkan melalui proses destilasii hampa pada temperatur sekitar 480 ºC. Temperatur ini bervariasi tergantung pada sumber minyak mentah yang disulaing atau tingkat aspal keras yang akan dihasilkan. Untuk menghasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang diinginkan, proses penyulingan harus ditangani sedemikian rupa sehingga dapat mengontrol sifat-sifat aspal keras yang dihasilkan. Hal ini sering dilakukan dengan mencampur berbagai variasi minyak mentah bersama-sama sebelum proses destilasi dilakukan. Pencampuran ini nantinya agar dihasilkan aspal keras dengan sifat-sifat yang bervariasi, sesuai dengan sifat-sifat yang diinginkan. Cara lainnya yang sering dilakukan untuk mendapatkan aspal keras adalah dengan viskositas menengah, yaitu dengan mencampur berbagai jenis aspal keras dengan proporsi tertentu dimana aspal keras yang sangat encer dicampur dengan aspal lainnya yang kurang encer sehingga menghasilkan aspal dengna viskositas menengah. Selain melalui proses destilasi hampa dimana aspal dihasilkan dari minyak mentah dengan pemanasan dan penghampaan, aspal keras juga dapat dihasilkan melalui proses ekstraksi zat pelarut. Dalam proses ini fraksi minyak ( bensin, solar, dan minyak tanah)

Page |5

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

yang terkandung dalam minyak mentah, dikeluarkan sehingga meninggalkan aspal sebagai residu. B.Aspal Cair Aspal cair dihasilkan dengan melarutkan aspal keras dengan bahan pelarut berbasis minyak. Aspal ini dapet juga dihasilkan secara langsung dari proses destilasi, dimana dalam proses ini raksi minyak ringan terkandung dalam minyak mentah tidak seluruhnya dikeluarkan. Kecepatana menguap dari minyak yang digunakan sebagai pelarut atau minyak yang sengaja ditinggalkan dalam residu pada proses destilasi akan menentukan jenis aspal cair yang dihasilkan. Aspal cair dibedakan dalam beberapa jenis, yaitu: ∑

Aspal Cair Cepat Mantap (RC = Rapid Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah bensin

∑

Aspal Cair Mantap Sedang (MC = Medium Curing), yaituaspal cair yang bahan pelarutnya tidak begitu cepat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini biasanya adalah minyak tanah

∑

Aspal Cair Lambar Mantap (SC = Slow Curing), yaitu aspal cair yang bahan pelarutnya lambat menguap. Pelarut yang digunakan pada aspal jenis ini adalah solar.

Tingkat kekentalan aspal cair sanagat ditentukan oleh proporsi atau rasio bahan pelarut yang digunakan terhadap aspal keras atau yang terkandung pada aspal cair tersebut. Aspal cair jenis MC-800 memiliki nilai kekentalan yang lebih tinggi dari MC-200.

Page |6

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

C. Aspal Emulsi

Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi.Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada proses ini partikelpartikel aspal keras dipisahkan dan didispersikan dalam airyang mengandung emulsifer (emulgator). Partikel aspal yang terdispersi ini berukuran sangat kecil bahkan sebagian besar berukuran sangat kecil bahkansebagian besar berukuran koloid. Jenis emulsifer yang digunakan sangat mempengaruhi jenis dan kecepatan pengikatan aspal emulsi yang dihasilkan. Berdasarkan muatan listrik zat pengemulsi yang digunakan, Aspal emulsi yang dihasilkan dapat dibedakan menjadi : ∑

Aspal emulsi Anionik, yaitu aspal emulsi yang berion negatif.

∑

Aspal emulsi Kationik, yaitu aspal emulsi yang berion positif

∑

Aspal emulsi non-Ionik, yaitu aspal emulsi yang tidsk berion (netral)

Page |7

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

2. Aspal Alam Aspal Alam adalah aspal yang secara alamiah terjadi di alam. Berdasarkan depositnya aspal alam ini dikelompokan menjadi 2 kelompok, yaitu: A. Aspal Danau ( Lake Asphalt)

Aspal ini secara alamiah terdapat di danau Trinidad, Venezuella dan lewele. Aspal ini terdiri dari bitumen, mineral, dan bahan organik lainnya. Angka penetrasi dari aspal ini sangat rendah dan titik lembek sangat tinggi. Karena aspal ini dicampur dengan aspal keras yang mempunyai angka penetrasiyang tinggi dengan perbandingan tertentu sehingga dihasilkan aspal dengan angka penetrasi yang diinginkan. B. Aspal Batu ( Rock Asphalt)

Aspal batu Kentucky dan buton adalah aspal yang secara alamiah terdeposit di daerah Kentucky, USA dan di pulau buton, Indonesia. Aspal dari deposit ini terbentuk dalam celah-calah batuan kapur dan batuan pasir. Aspal yang terkandung dalam batuan ini berkisar antara 12 – 35 % dari masa batu tersebut dan memiliki persentasi antara 0 – 40. Untuk pemakaiannya, deposit ini harus ditimbang terlebih dahulu, lalu aspalnya diekstrasi dan dicampur dengan minyak pelunak atau aspal keras dengan angka penetrasi sesuai dengan yang diinginkan. Pada saat ini aspal batu telah dikembangkan lebih lanjut, sehingga

Page |8

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

menghasilkan aspal batu dalam bentuk butiran partikel yang berukuran lebih kecil dari 1 mm dan dalam bentuk mastik. 3. Aspal Modifikasi Aspal modifikasi dibuat dengan mencampur aspal keras dengan suatu bahan tambah. Polymer hádala jenis bahan tambah yang sering di gunakan saat ini, sehinga aspal modifikasi sering disebut juga aspal polymer. Antara lain berdasarkan sifatnya, ada dua jenis bahan polymer yang biasanya digunakan untuk tujuan ini, yaitu: ∑

Aspal Polymer Elastomer dan karet adalah jenis – jenis polyer elastomer yang SBS (Styrene Butadine Sterene), SBR (Styrene Butadine Rubber), SIS (Styrene Isoprene Styrene), dan karet adalah jenis polymer elastoner yang biasanya digunakan sebagai bahan pencampur aspal keras. Penambahan polymer jenis ini dimaksudkan untuk memperbaiki sifat rheologi aspal, antara lain penetrasi, kekentalan, titik lembek dan elastisitas aspal keras. Campuran beraspal yang dibuat dengan aspal polymer elastomer akan memiliki tingkat elastisitas yang lebih tinggi dari campuran beraspal yang dibuat dengan aspal keras. Presentase penambahan bahan tambah ( additive) pada pembuatan aspal polymer harus ditentukan berdasarkan pengujian labolatorium, karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu memang dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebiha justru akan memberikan pengaruh yang negatif.

∑

Aspal Polymer Plastomer Seperti halnya dengan aspal polymer elastomer, penambahan bahan polymer plastomer pada aspal keras juga dimaksudkan untuk meningkatkan sifat rheologi baik pada aspal keras dan sifat sifak campuran beraspal. Jenis polymer plastomer yang telah banyak digunakan antara lain adalah EVA ( Ethylene Vinyle Acetate), Polypropilene, dan Polyethilene. Presentase penambahan polymer ini kedalam aspal keras juga harus ditentukan berdasarkan pengujian labolatorium, karena penambahan bahan tambah sampai dengan batas tertentu penambahan ini dapat memperbaiki sifat-sifat rheologi aspal dan campuran tetapi penambahan yang berlebiha justru akan memberikan pengaruh yang negatif.

Page |9

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

2.3 Macam – macam Aspal 1. Aspal Makadam (macadam penetrasi)

Aspal yang digunakan untuk menambal tebal kontruksi pondasi dan untuk memperbaharui permukaan. Terdiri dari lapisan batuan dengan butir yang lebih besar diletakan diatas permukaan jalan, dengan tebal kurang lebih 1,5 x ukuran batuan terbesar, kemudian dipadatkan sehingga menjadi kompak dan stabil, selanjutnya dipenetrasi agar saling mengikat.

Kesalahan aspal makadam : -

penggunaan batuan yang tidak benar

-

penyebaran aspal yang tidak benar

2. Beton Aspal

Batuan kering yang dipanaskan dicampur dengan aspal panas dengan aspal panas dalam pabrik pencampur dan diangkut ketempat pekerjaan.

P a g e | 10

Ilmu Bahan Bangunan - Aspal

Kelebihan pada aspal beton a. kepadatan tinggi dengan ruang kosong yang rendah (3-8 %) b. kadar aspal rendah (4-6%) c. permukaan lapisan lebih tahan lama d. mampu menahan gesekan e. permukaannya rata f. pencampurannya saggat merata g. kekuatan dan s...