Pengertian Aspal

 

 

Aspal merupakan bahan perkerasan untuk jalan raya. Tentu "penghuni" jurusan Teknik Sipil mengenalnya. Mari kita bahas bersama mengenai aspal.

Pengertian

Aspal adalah bahan yang bersifat melekat, berwarna hitam dan tahan terhadap air. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis permukaan pada lapis perkerasan. Aspal juga digunakan sebagai bahan pengikat antar agregat. Agregat yang dimaksud terdiri dari agregat kasar dan agregat halus. Aspal merupakan material yang termoplastis. Termoplastis adalah material yang lunak jika dipanaskan.

 

Fungsi Aspal

Fungsi aspal antara lain:

a. Untuk mengikat batuan agar tidak lepas dari permukaan jalan akibat lalu lintas (water proofing, protect terhadap erosi)

b. Sebagai bahan pelapis dan perekat agregat.

c. Lapis resap pengikat (prime coat) adalah lapisan tipis aspal cair yang diletakan di atas lapis pondasi sebelum lapis berikutnya.

d. Lapis pengikat (tack coat) adalah lapis aspal cair yang diletakan di atas jalan yang telah beraspal sebelum lapis berikutnya dihampar, berfungsi pengikat di antara keduanya.

e. Sebagai pengisi ruang yang kosong antara agregat kasar, agregat halus, dan filler.

Komposisi Aspal

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 aromatik yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul

- Karbon (80%)

- Hydrogen (10%)

- Belerang (6%)

- Nitrogen, Oksigen, renik besi, nikel & vanadium, dan beberapa atom lain (4%)

Massa molekul aspal bervariasi, dikelaskan atas : aspalten (yangmassa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25 persen aspalten.

 

Jenis-Jenis Aspal

Aspal yang digunakan sebagai bahan untuk jalan pembuatan terbagi atas dua jenis yaitu:

1. Aspal alam

Menurut sifat kekerasannya dapat berupa:

a. Batuan = buton

b. Plastis = trinidad

c. Cair = bermuda

Menurut kemurniannya terdiri dari :

a. Murni = bermuda

b. Tercampur dengan mineral = buton + trinidad

2. Aspal buatan

Jenis aspal ini dibuat dari proses pengolahan minya bumi, jadi bahan baku yang dibuat untuk aspal pada umumnya adalah minyak bumi yang banyak mengandung aspal.

Berikut ini adalah jenis-jenis aspal buatan yang sering dijumpai :

a. Aspal keras

Aspal keras digunakan sebagai bahan pembuatan lapisan jalan. Aspal yang digunakan dapat berupa aspal keras penetrasi 60 atau penetrasi 80 yang memenuhi persyaratan aspal keras. Syarat-syarat penetrasi aspal antara lain :

1. Aspal penetrasi rendah 40 / 55, digunakan untuk kasus :

a. Jalan dengan volume lalu lintas tinggi.

b. Daerah dengan cuaca iklim panas.

2. Aspal penetrasi rendah 60 / 70, digunakan untuk kasus :

a. Jalan dengan volume lalu lintas sedang atau tinggi.

b. Daerah dengan cuaca iklim panas.

3. Aspal penetrasi tinggi 80 / 100, digunakan untuk kasus :

a. Jalan dengan volume lalu lintas sedang / rendah.

b. Daerah dengan cuaca iklim dingin.

4. Aspal penetrasi tinggi 100 / 110, digunakan untuk kasus :

a. Jalan dengan volume lalu lintas rendah.

b. Daerah dengan cuaca iklim dingin.

b. Aspal cair

Untuk keperluan lapis resap pengikat (prime coat) digunakan aspal cair jenis MC – 30, MC 70, MC – 250 atau aspal emulsi jenis CMS, MS. Untuk keperluan lapis pengikat (tack coat) digunakan aspal cair jenis RC – 70, RC – 250 atau aspal emulsi jenis CRS, RS.

3. Aspal emulsi

Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dalam bahan pengemulsi. Berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya, aspal emulsi dapat dibedakan atas :

1. Kationik, disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi yang bermuatan arus listrik positif.

2. Anionik, disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal emulsi yang bermuatan negatif Nanionik, merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi, berarti tidak mengantarkan listrik.

3. Nanionik, merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi, berarti tidak mengantarkan listrik.

E. Percobaan-Percobaan Aspal

Pemeriksaan dan percobaan yang dilakukan untuk aspal adalah sebagai berikut :

1. Pemeriksaan Penetrasi, bertujuan untuk memeriksa tingkat kekerasan aspal.

2. Pemeriksaan titik lembek, bertujuan untuk mengetahui pada suhu berapakah aspal mulai melembek, titik lembek ialah suhu dimana suatu lapisan aspal dalam cincin yang diletakkan horizontal didalam larutan air atau gliserin, dipanaskan sampai turun menyentuh plat besi dibawahnya.

3. Pemeriksaan titik nyala dan titik bakar dengan cheveland open cup, bertujuan untuk mengetahui suhu bakar dari aspal

4. Pemeriksaan penurunan berat aspal (thick film test), bertujuan untuk mengetahui pengurangan berat akibat penguapan bahan-bahan yang mudah menguap dalam aspal.

5. Kelarutan aspal dalam karbon tetraklotifda, bertujuan untuk mengetahui kemurnian aspal.

6. Daktilitas, bertujuan untuk mengetahui sifat kohesi dalam aspal itu sendiri.

7. Berat jenis aspal keras

Sifat-Sifat Aspal

1. Sifat kimia aspal

Aspal keras dihasilkan melalui proses destilasi minyak bumi. Minyak bumi yang digunakan terbentuk secara alami dari senyawa-senyawa organik yang telah berumur ribuan tahun dibawah tekanan dan variasi temperatur yang tinggi. Susunan struktur internal aspal sangat ditentukan oleh susunan kimia molekul-molekul yang terdapat dalam aspal tersebut. Susunan molekul aspal sangat kompleks dan dominasi ( 90 -95% dari berat aspal)oleh unsur karbon dan hidrogen. Oleh sebab itu, senyawa aspal seringkali disebut sebagai senyawa hidrokarbon. Sebagian kecil, sisanya (5- 10%), dari dua jenis atom, yaitu: heteroatom dan logam. Unsur-unsur heteroatom seperti Nitrogen, Oksigen dan Sulfur. Dapat menggantikan kedudukan atom karbon yang terdapat di dalam stuktur molekul aspal. Hal inilah yang menyebabkan aspal memiliki rantai kimia yang unik dan interaksi antar atom tom ini dapat menyebabkan perubahan pada sifat fisik aspal. Jenis dan jumlah heteroatom yang terkandung didalam aspal sangat ditentukan oleh sumber minyak tanah mentah yang digunakan dan tingkat penuaannya. Heteroatom, terutama sulfur lebih reaktif daripada karbon dan hidrogen untuk mengikat oksigen. Oleh sebab itu, aspal dengan kandungan sulfur yang tinggi akan mengalami penuaan yang lebih cepat dari pada aspal yang mengandung sedikit sulfur.

Atom logam seperti vanadium, nikel, besi, magnasium dan kalsium hanya terkandung di dalam aspal dalam jumlah yang sangat kecil, umumnya aspal hanya mengandung satu persen atom logam dalam bentuk garam organik dan hidroksidanya. Karena susunan kimia aspal yang sangat kompleks, maka analisa kimia aspal sangat sulit dilakukan dan memerlukan peralatan labolatorium yang canggih, dan data yang dihasilkan pun belum tentu memiliki hubungan dengan sifat rheologi aspal.Analisa kimia yang dihasilkan biasanya hanya dapat memisahkan molekul aspal dalam dua grup, yaitu aspalten dan malten. Selanjutnya malten dapat dibagi menjadi saturated, aromatik dan resin. Walaupun begitu pembagian ini tidak dapat didefinisikan secara jelas karena adanya sifat saling tumpang tindih antara kelompokkelompok tersebut.

2. Sifat fisik aspal

Sifat-sifat aspal yang sangat mempengaruhi perencanaan, produksi dan kinerja campuran beraspal antara lain adalah:

a. Durabilitas

Kinerja aspal sangat dipengaruhi oleh sifat aspal tersebut setelah diguakan sebagai bahan pengikat dalam campuran beraspal dan dihampar dilapangan. Hal ini di sebabakan karena sifat-saifat aspat akan berubah secara signifikan akibat oksidasi dan pengelupasan yang terjadi pada saat pencampuran, pengankutan dan penghamparan campuran beraspal di lapangan. Perubahan sifat ini akan menyebabkan aspal menjadi berdakhtilitas rendah atau dengna kata lain aspal telah mngalami penuan. Kemampuan aspal untuk menghambat laju penuaan ini disebut durabilitas aspal. Pengujian bertujuan untuk mengetahui seberapa baik aspal untuk mempertahankan sifat –sifat awalnya akibat proses penuaan. Walaupun banyak faktor lain yang menentukan, aspal dengna durabilitas yang baik akan menghasilkan campuran dengna kinerja baik pula. Pengujian kuantitatif yang biasanya dilakukan untuk mengetahui durabilitas aspal adalah pengujian penetrasi, titik lembek, kehilangan berat dan daktilitas. Pengujian ini dlakukan pada benda uji yang telah mengalami Presure Aging Vassel ( PAV), Thin Film Oven Test ( TFOT) dan Rolling Thin Film Oven Test ( RTFOT). Dua proses penuaan terakhir merupakan proses penuaan yang paling banyak di gunakan untuk mengetahui durabilitas aspal. Sifat aspal terutama Viskositas dan penetrasi akan berubah bila aspal tesebut mengalami pemanasan atau penuaan. Aspal dengan durabilitas yang baik hanya mengalami perubahan.

b. Adesi dan Kohesi

Adesi adalah kemampuan partikel aspal untuk melekat satu sama lainnya, dan kohesi adalah kemampuan aspal untuk melekat dan mengikat agregat. Sifat adesi dan kohesi aspal sangat penting diketahui dalam pembuatan campuran beraspal Karena sifat ini mempengaruhi kinerja dan durabilitas campuran. Uji daktilitas aspal adalah suatu ujian kualitatif yang secara tidak langsung dapat dilakukan untuk mengetahui tingkat adesifnes atau daktalitas aspal keras. Aspal keras dengna nilai daktilitas yang rendah adalah aspal yang memiliki daya adesi yang kurang baik dibandingkan dengan aspal yang memiliki nilai daktalitas yang tinggi. Uji penyelimutan aspal terhadap batuan merupakan uji kuantitatif lainnya yang digunakan untuk mengetahui daya lekat ( kohesi) aspal terhadap batuan. Pada pengujian ini, agregat yang telah diselimuti oleh film aspal direndam dalam

air dan dibiarkan selama 24 jam dengan atau tanpa pengadukan. Akibat air atau kombinasi air dengan gaya mekanik yang diberikan, aspal yang menyilimuti pemukaan agregat akan terkelupas kembali. Aspal dengan gaya kohesi yang kuat akan melekat erat pada permukaan agregat, oleh sebab itu pengelupasan yang tejadi sebagai akibat dari pengaruh air atau kombinasi air dengan gaya mekanik sangat kecil atau bahkan tidak terjadi sama sekali.

c. Kepekaan aspal terhadap temperatur

Seluruh aspal bersifat termoplastik yaitu menjadi lebih keras bila temperatur menurun dan melunak bila temperature meningkat. Kepekaan aspal untuk berubah sifat akibat perubahan tempertur ini di kenal sebagai kepekaan aspal terhadap temperatur.

d. Pengerasan dan penuaan aspal

Penuaan aspal adalah suatu parameter yang baik untuk mengetahui durabilitas campuran beraspal. Penuaan ini disebabkan oleh dua factor utama, yaitu: penguapan fraksi minyak yang terkandung dalam aspal dan oksidasi penuaan jangka pendek dan oksidasi yang progresif atau penuaan jangka panjang. Oksidasi merupakan factor yang paling penting yang menentukan kecepatan penuaan.