2. tinjauan pustaka

3 Universitas Kristen Petra

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bahan Penyusun Campuran Aspal Emulsi Dingin

2.1.1. Agregat

Agregat didefinisikan secara umum sebagai formasi kulit bumi yang keras

dan padat. ASTM (1974) mendefinisikan agregat sebagai suatu bahan yang terdiri

dari mineral padat, berupa masa berukuran besar ataupun berupa fragmen-

fragmen. (Sukirman, 1992).

Sukirman (2003) menjelaskan bahwa, agregat merupakan komponen utama

dari struktur perkerasan jalan, yaitu 90-95% agregat berdasarkan persentase berat

atau 75-85% agregat berdasarkan persentase volume. Dengan demikian kualitas

perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat

dangan material lain. Sifat agregat yang menentukan kualitasnya sebagai material

perkerasan jalan adalah gradasi, kebersihan, kekerasan dan ketahanan agregat,

bentuk butir, tekstur permukaan, porositas, kemampuan untuk menyerap air, berat

jenis, dan daya pelekatan dengan aspal. Menurut penelitian dari Arifin et al.

(2007) karakteristik keausan agregat berpengaruh pada stabilitas dari campuran

aspal. Semakin besar nilai abrasi akan semakin menurun nilai stabilitasnya.

Menurut Sukirman (1999), jenis gradasi agregat dapat dibedakan menjadi

beberapa macam yaitu :

1. Gradasi seragam (uniform graded), adalah agregat dengan ukuran hampir

sama/sejenis atau mengandung agregat halus yang sedikit jumlahnya

sehingga tidak dapat mengisi rongga antar agregat. Gradasi seragam disebut

juga gradasi terbuka. Agregat dengan gradasi seragam akan menghasilkan

lapisan perkerasan deangan sifat permeabilitas tinggi, stabilitas kurang,

berat volume kecil.

2. Gradasi rapat (dense graded), merupakan campuran agregat kasar dan

agregat halus dengan porsi yang berimbang, sehingga dinamakan juga

agregat bergradasi baik (well graded). Agregat dengan gradasi rapat akan

menghasilkan lapisan perkerasan dengan stabilitas tinggi, kurang kedap air,

berat volume besar.

petra.ac.id

http://dewey.petra.ac.id/dgt_directory.php?display=classification

http://digilib.petra.ac.id/help.html


3. Gradasi buruk/jelek (poorly graded), merupakan campuran agregat yang

tidak memenuhi tiga kategori diatas.

4. Gradasi senjang (gap graded), merupakan campuran agregat dengan satu

fraksi hilang atau satu fraksi sedikit sekali. Agregat dengan gradasi senjang

akan menghasilkan lapisan perkerasan yang mutunya terletak antara gradasi

seragam dan gradasi rapat diatas.

Terdapat dua tipe gradasi untuk CAED yaitu Open Graded Emulsion

Mixtures (OGEM) dan Dense Graded Emulsion Mixtures (DGEM) (SNI 03-2417-

1991, SNI 4798-2011). DGEM merupakan campuran antara agregat bergradasi

rapat dan aspal emulsi sebagai bahan pengikat, yang dicampur tanpa proses

pemanasan.

DGEM merupakan lapisan struktural yang berfungsi sebagai lapisan

subbase, base, maupun lapisan permukaan (aus) dan penambalan (patching).

Tabel 2.1. menunjukkan spesifikasi pemeriksaan karakteristik agregat.

Tabel 2.1. Pemeriksaan Karakteristik Agregat

A.

1 Analisa Saringan % SNI 03-1968-1990 Tabel 2.2

2 Berat jenis bulk - SNI 1969:2008 -

3 Berat jenis semu - SNI 1969:2008 -

4 Penyerapan Air % SNI 1969:2008 -

5 Keausan Agregat % SNI 2417:2008 Maks 40 %

6 Kelekatan Agregat Terhadap Aspal % SNI 03-2439-1991 Min. 95 %

7 Partikel Lolos Ayakan No.200 % SNI 03-4428-1997 ≤ 1 %

8 Agregat yang tertahan Ayakan 4.75 mm % SNI 03-1975-1990 ≥ 65 %

B.

1 Berat jenis bulk - SNI 1969:2008 -

2 Berat jenis semu - SNI 1969:2008 -

3 Penyerapan Air % SNI 1969:2008 -

4 Partikel Lolos Ayakan No.200 % SNI 03-4428-1997 ≤ 8 %

No Pengujian Metode Pengujian SpesifikasiSatuan

Agregat Kasar (5-10mm, 10-15mm)

Agregat Halus (0-5 mm)

Sumber: Spesifikasi Umum Seksi 6.8 Direktorat Bina Marga 2010


Spesifikasi Dense Graded Emulsion Mixture (DGEM) dapat dilihat pada

Tabel 2.2. Penelitian ini menggunakan DGEM tipe V dan tipe VI dikarenakan

DGEM tipe V dan tipe VI digunakan untuk lapisan pondasi atas maupun lapis

permukaan.

Tabel 2.2. Spesifikasi Analisis Ayakan

Ukuran Ayakan Tipe DGEM

No mm I II III IV V VI

2" 50 100

1 1/2" 37.5 90-100 100

1" 25 90-100 100

3/4" 19 60-80 90-100 100

1/2" 12.5 60-80 90-100 100 100

3/8" 9.5 60-80 90-100

No.4 4.75 20-55 25-60 45-70 60-80 75-100

No.8 2.36 10-40 15-45 35-65 25-55 35-65

No.16 1.18 20-50

No.30 0.6

No.50 0.3 2-16 3-18 3-20 5-20 6-25 15-30

No.100 0.15

No.200 0.075 0-5 1-7 2-8 2-9 2-10 5-12

Sand

Equivalent 35 min 35 min 35 min 35 min 35 min 35 min

Los Angeles Test

@500 putaran 40 max 40 max 40 max 40 max 40 max

Bidang pecah

(%) 65 min 65 min 65 min 65 min 65 min

Sumber : Bina Marga Spesifikasi Khusus (1991)

2.1.2. Aspal Emulsi Dingin

Menurut SNI 4798:2011, definisi aspal emulsi adalah aspal berbentuk cair

yang dihasilkan dengan cara mendispersikan aspal keras ke dalam air atau

sebaliknya dengan bantuan bahan pengemulsi sehingga diperoleh partikel aspal

yang bermuatan listrik positif (kationik) atau negatif (anionik) atau tidak

bermuatan listrik (nonionik).


Aspal emulsi dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan muatan listrik

yaitu:

1. Aspal emulsi kationik, yaitu aspal cair yang dihasilkan dengan cara

mendispersikan aspal keras ke dalam air atau sebaliknya dengan bantuan

bahan pengemulsi jenis kationik sehingga partikel-partikel aspal bermuatan

ion positif.

2. Aspal emulsi anionik, aspal cair yang dihasilkan dengan cara

mendispersikan aspal keras ke dalam air atau sebaliknya dengan bahan

pengemulsi jenis anionik sehingga partikel-partikel aspal bermuatan negatif.

3. Aspal emulsi nonionik, aspal emulsi yang tidak mengalami proses ionisasi

sehingga tidak memiliki muatan listrik.

Berdasarkan waktu setting aspal emulsi dibedakan menjadi 3 macam yaitu:

1. Aspal emulsi kationik mengikat lambat (CSS)

Aspal emulsi bermuatan postitif yang aspalnya memisah dari air secara

lambat setelah kontak dengan agregat.

Meliputi :

CSS-1 (cationic slow setting-1) : Kationik mengikat lambat-1

CSS-1h (cationic slow setting-1 hard): Kationik mengikat lambat-1 keras

2. Aspal emulsi kationik mengikat sedang (CMS)

Aspal emulsi bermuatan positif yang aspalnya memisah dari air secara

sedang setelah kontak dengan agregat

Meliputi :

CMS-2 (cationic medium setting-2) : Kationik mengikat sedang-2

CMS-2h (cationic medium setting-2 hard) : Kationik mengikat sedang-2

keras

3. Aspal emulsi kationik mengikat cepat (CRS)


cepat setelah kontak dengan agregat

Meliputi :

CRS-1 (cationic rapid setting-1) : Kationik mengikat cepat-1

CRS-2 (cationic rapid setting-2) : Kationik mengikat cepat-2


4. Aspal emulsi kationik mengikat lebih cepat (CQS)


lebih cepat setelah kontak dengan agregat

Meliputi:

CQS-1h (cationic quick setting-1 hard) : Kationik mengikat cepat-1

keras

Aspal emulsi memiliki beberapa persyaratan yang harus dipenuhi sesuai

dengan tipe aspal emulsi. Spesifikasi aspal emulsi dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tipe aspal yang digunakan dalam penelitian ini adalah aspal emulsi kationik

mengikat lambat tipe CSS-1h (cationic slow setting-1 hard).

Tabel 2.3. Spesifikasi Aspal Emulsi

Sumber : SNI 4798 : 2011

Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks

4. Pemisahan; 35 ml; 0.8%

dioktyl sodium suffosucinat

%AASHT

O T-59

Butir 7

- - - - - - - - 40 - 40 - - -

5. Kemampuan penyelimutan &

ketahanan thd air-

Penyelimutan, agregat kering - - - - - - - - - - -

Penyelimutan, agregat kering,

setelah disemprot air- - - - - - - - - - -

Penyelimutan, agregat basah - - - - - - - - - - -

Penyelimutan, agregat basah,

setelah disemprot air- - - - - - - - - - -

6. Muatan partikel%

SNI 03-

3644

7. Analisis saringan%

SNI 03-

3643- 0.10 - 0.10 - 0.10 - 0.10 - 0.10 - 0.10 - 0.10

8. Uji campuran semen % SNI 03- - 2.0 - 2.0 - - - - - - - - - -

9. Penyulingan :

Destilasi minyak :

% vol

emulsi- - - - - 12 - 12 - 3 - 3 - -

Residu penyulingan; % % 57 - 57 - 65 - 65 - 60 - 65 - 57 -

B. Pengujian residu penyulingan

1. Penetrasi; 25° C; 100 gram;

5 detik

0.1

mm

SNI 06-

2456100 250 40 90 100 250 40 90 100 250 100 250 40 90

2. Daktilitas; 25° C; 5 cm/menitCm

SNI 06-

243240 - 40 - 40 - 40 - 40 - 40 - 40 -

3 kelarutan dalam % SNI 06- 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 - 97.5 -

Sedang Sedang

SNI 03-

3645

Positif Positif Positif Positif

SNI 03-

3642

Baik Baik

Sedang Sedang

Sedang Sedang

Jenis Pengujian SatuanMetode

Uji

Tipe

Mengikat Lambat Mengikat sedang Mengikat Cepat Mengikat

Kelas

CSS-1 CSS-1h CMS-2 CMS-2h CRS-1 CRS-2 CQS-1h

Positif Positif Positif

Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks

A. Aspal emulsi

1. Viskositas; Sayabolt furol;

25° Cdetik

SNI 03-

672120 100 20 100 - - - - - - - - 20 100

2. Viskositas; Sayabolt furol;

50° Cdetik

SNI 03-

6721- - - - 50 450 50 450 20 100 100 400 - -

3. Stabilitas penyimpanan 24

jam%

SNI 03-

6828- 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - 1 - -

Jenis Pengujian SatuanMetode

Uji

Mengikat LambatMengikat

lebih cepatMengikat sedang Mengikat Cepat

CSS-1 CSS-1h CMS-2 CMS-2h

Tipe

Kelas

CRS-1 CRS-2 CQS-1h


Pada Tabel 2.4 menunjukkan persyaratan karakteristik campuran aspal

emulsi dingin yang digunakan sebagai acuan.

Tabel 2.4 Persyaratan Karakteristik Campuran Aspal Emulsi Dingin DGEM

Sifat Campuran I II III IV V VI CRS-

A

CRS-

B CATB

Kadare Bitumen Efektif Minimum 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 7,5 7 6,4 5,7

Kadar Bitumen Terserap Maksimum 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7

Kadar Bitumen Total

Minimum Ssungguhnya Minimum 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 8,0 7,5 6,9 6,2

(% berat total campuran)

Stabilitas Rendaman (kg) Minimum 300 300 300 300 300 300 300 300 300

Stabilitas Sisa Minimum 50 50 50 50 50 50 50 50 50

(% Stabilitas kering semula

sesudah 48 jam pada

suhu ruang)

Kadar Rongga Minimum 5 5 5 5 5 5 5 5 5

Potensial (% berat total

campuran padat) Maksimum 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Penyerapan Air Maksimum 4 4 4 4 4 4 4 4 4

(% berat total campuran padat)

Tebal Film Bitumen (mikron) Minimum 8 8 8 8 8 8 8 8 8

Tingkat Penyelimutan Minimum 75 75 75 75 75 75 75 75 75

(% total permukaan agregat )

Tebal lapisan yang disyaratkan

Minimum 80 50 40 30 25 25 30 30 30

(mm) Maksimum 150 100 100 75 75 75 75 75 75

Sumber : DPU Binamarga Jatim (2018)


2.2 Campuran Aspal Panas

Campuran aspal panas adalah suatu campuran perkerasan yang terdiri dari

agregat kasar, agregat halus, filler, dan bahan pengikat aspal dengan

perbandingan-perbandingan tertentu dan dicampurkan dalam kondisi panas.

Campuran aspal panas secara luas digunakan sebagai lapisan permukaan

konstruksi jalan dengan lalu lintas berat, sedang, ringan, dan lapangan terbang,

dalam kondisi segala macam cuaca.

Beberapa jenis campuran aspal panas yang umum digunakan di Indonesia

antara lain :

a) Lapis Tipis Aspal Pasir (Sand Sheet/SS) kelas A dan B, Lapis Tipis

Campuran Aspal-batu (Stone Sheet/STS), Lapis Tipis Campuran Aspal-

batu Kasar (STK).

Campuran ini ditujukan untuk pekerjaan pemeliharaan rutin perkerasan

jalan, tambal lubang dan pelapisan ulang pada struktur yang mantap namun

tingkat kerataan permukaan perlu pembenahan.

b) Lapis Tipis Aspal Beton (Hot Rolled Sheet/HRS)

Lapis Tipis Aspal beton (Laston) yang selanjutnya di sebut HRS, terdiri

dari dua jenis campuran, HRS Pondasi (HRS-B) dan HRS Lapis Permukaan

(HRS-A).

c) Lapis Aspal Beton (Asphalt Concrete/AC) Permukaan dan Lapis Aspal

Beton Pondasi (Asphalt Treated Base/ATB)

Laston (Lapis Aspal Beton) dibedakan menjadi dua yaitu Laston

Permukaan dan Laston Pondasi.


Tabel 2.5 Ketentuan Sifat-Sifat Campuran Lapisan Aspal

Sumber : DPU Binamarga jatim (2018)

2.3 Pengujian Marshall

Kinerja dari suatu campuran aspal dapat diperiksa dengan bantuan Marshall

Test. Untuk ketentuan pengujian Marshall CAED digunakan 2 x 75 tumbukan

(Asphalt Institute, 1997).

Pada penelitian ini parameter yang diuji adalah stabilitas, flow, rongga

dalam campuran (Void In Mixture). Stabilitas adalah kemampuan suatu campuran

aspal untuk menerima beban sampai terjadi kelelehan plastis yang dinyatakan

dalam kilogram atau pound. Nilai stabilitas diperoleh dari hasil pembacaan

langsung pada alat Marshall Test sewaktu melakukan pengujian.


Nilai yang terbaca tersebut kemudian dikoreksi dengan faktor koreksi

terhadap alat Marshall yang dipakai dan faktor koreksi benda uji. Stabilitas

rendam adalah nilai stabilitas yang didapatkan setelah merendam benda uji selama

60 menit di dalam air kemudian di tes menggunakan alat Marshall Test. Stabilitas

sisa adalah nilai stabilitas yang didapatkan setelah merendam benda uji selama 24

jam di dalam air kemudian di tes menggunakan alat Marshall Test. Flow /

kelelehan adalah deformasi vertikal terjadi pada saat beban diaplikasikan pada

benda uji mencapai nilai maksimum. Pembacaan nilai flow didapatkan dari alat

Marshall bersamaan dengan pembacaan nilai stabilitas. Flow diukur dalam satuan

0,25mm atau 0,01”. Void In Mixture (VIM) atau rongga di dalam campuran

adalah parameter yang menunjukkan volume rongga yang berisi udara didalam

campuran aspal, dinyatakan dalam % volume.

2.4 Penelitian Yang Relevan Tentang Campuran Aspal Emulsi

Berikut ini adalah penelitian yang sudah pernah dilakukan dalam

mencampurkan aspal emulsi dingin yang dapat dijadikan sebagai literatur,

Thanaya (2007) meneliti kinerja Campuran Aspal Emulsi Dingin

(CAED). CAED dimasukkan kedalam oven dengan suhu 40 °C. CAED apabila

dirancang dengan benar dan dengan masa curing yang tepat memiliki kekakuan

yang sebanding dengan campuran panas walaupun memiliki tingkat porositas

yang lebih tinggi.

Riyanto.A., Widodo. S (2009) meneliti tentang peningkatan stabilitas

Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) menggunakan aspal emulsi tipe CSS-1,

agregat bergradasi rapat dan menggunakan filler semen 0% , 1.5%, 3%, 4.5%,

5.8%. CAED bergradasi rapat memiliki nilai stabilitas yang rendah dan memiliki

proses yang lama untuk mencapai nilai stabilitas maksimal dikarenakan

kandungan air pada aspal emulsi membutuhkan waktu yang lama untuk menguap.

Muliawan (2011) meneliti tentang karakteristik dan peningkatan

stabilitas Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) menggunakan aspal emulsi

tipe CSS-1h, filler semen 2% dengan masa curing time 3 hari, 6 hari, 9 hari, dan

12 hari. Agregat yang digunakan adalah agregat gradasi rapat tipe V dengan


variasi kadar aspal residu 6.0%, 6.5%, 7.0%, 7.5%, dan 8%. Energi pemadatan

diperoleh 2x75 tumbukan, kadar air penyelimutan 5%. Kadar Aspal Emulsi

Residu Optimum sebesar 7% yang memberikan nilai stabilitas 446kg, Void In Mix

(VIM) 8.06%, penyerapan air 2.22%, Tebal Film Aspal (TFA) 19.87µm, Void in

Mineral Agreggate (VMA) 26.29%, Void Filled With Bitumen (VFB) 69.513%,

dan kelelehan 4.5mm.

2. tinjauan pustaka

Documents