1. Pendahuluan
Penggunaan energi yang rendah (saving energy) dan pembangunan yang berkelanjutan (sustainable construction) saat ini menjadi isu yang penting dalam
rekayasa perkerasan jalan. Penerapan green atau sustainable (technology) pavement yang merupakan pemenuhan perkerasan yang aman, efisien dan ramah lingkungan dengan tanpa membahayakan pemenuhan kebutuhan (perkerasan) yang sama pada saat
mendatang telah menjadi perhatian bagi industriindustri perkerasan di benua Amerika dan Eropa. Isuisu tersebut merupakan pendorong yang kuat dalam pengembangan teknologi perkerasan terutama pengembalian kondisi perkerasan beraspal lama yang telah rusak dengan mendaur ulangnya sebagai material campuran beraspal termasuk pengurangan penggunaan energi bahan bakar dalam pemanasan campuran.
RAP merupakan perkerasan beraspal lama yang telah rusak dan didaur ulang untuk digunakan kembali sebagai material campuran beraspal. Seiumlah RAP ditambahkan pada agregat baru dan dicampur aspal untuk membentuk material perkerasan beraspal. Pemanfaatan RAPdiketahui menghasilkan penghematan terhadap biaya penggunaan material, bahan energi, mempertahankan elevasi permukaan perkerasan dan menjaga sumber daya alam. Penggunaan RAP diketahui terus meningkat dari tahun ke tahun. Saat ini hampir 91 juta ton perkerasan lama dikupas dan hampir 80%-nya digunakan sebagai RAP (Xiao, 2006).
WMA adalah teknologi yang dikembangan untuk mengijinkan pencampuran, penghantaran dan proses pemadatan pada temperatur vang (dibandingkan dengan campuran aspal panas/Hot Mix Asphalt) yaitu dengan cara menurunkan viskositas dari aspal dan atan meningkatkan kemudahan pencampuran dalam temperatur yang rendah (Chowdhury, 2008). Newcomb (2006) membedakan campuran dari produksinya yaitu campuran beraspal dingin yang diproduksi pada temperatur ambien sekitar 20°C sampai dengan 49°C (68°F sampai dengan 120°F), campuran beraspal panas pada 140°C sampai dengan 171°C (285°F sampai dengan 340°F) dan campuran beraspal hangat pada temperatur sedang yaitu 93°C sampai dengan 135°C (200°F sampai dengan 275 °F). Salah satu teknologi yang digunakan dalam pengurangan temperatur pencampuran dan pemadatan adalah bahan tambah berbasis lilin (wax) Sasobit. Bahan aditif ini terdiri rangkaian panjang aliphatic hidrokarbon vang dihasilkan dari proses sintesis Ficher-Tropsch terhadap batubara atau gas alam (Kanitpong et. al. 2007). Sasobit dapat berbentuk pelet maupun cair dan prosesnya ditambahkan langsung pada aspal pada tangki aspal pada unit pencampur aspal (asphalt mixing plant).
Meskipun teknologi WMA dengan memanfaatkan RAP memiliki banyak manfaat, namun di Indonesia teknologi ini belumlah banyak dikenal. Berkenaan dengan hal tersebut maka penelitian ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui lebih jauh sifat campuran dengan RAP vang dibuat dengan teknologi hangat secara laboratorium sehingga diperoleh gambaran kekuatan dan katahanan-nya serta kinerianya terhadan persyaratan campuran beraspal yang ditetapkan dalam Spesikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010.
2. Bahan Material
Agregat baru yang digunakan untuk seluruh campuran berasal dari lokasi setempat daerah Klari, Kabupaten Karawang Provinsi Jawa Barat dengan karakteristik yang memenuhi standar untuk campuran beraspal sesuai dengan Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010 (BM 2010).
Material RAP diperoleh dari penggarukan perkerasan lama yang mengalami retak buaya pada ruas jalan Cibiru-Cileunyi (Cinunuk) Kabupaten Bandung Provinsi Jawa Barat. Hasil pengujian terhadap material RAP tersaji sebagaimana terlihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Karakteristik RAP
| Pengujian | JMF 2009 | Has | sil | Satuan |
|---|---|---|---|---|
| Kadar Aspal | 5,9 | 4,7 | % | |
| Kadar Air | - | 1,5 | 0 | % |
| Penetrasi | 63,7 | 20, | 8 | Dmm |
| Titik Melembek | 48,9 | 62, | 4 | °C |
| Daktilitas | >140 | 27 | 7 | Cm |
| Abrasi Agregat | < 40 | 23 | 3 | % |
| Analisa Ayakan | Sebelum Ekstraksi | Setelah Ekstraksi | ||
| • Ukuran Saringan 1" | 100,0 | 100,0 | 100 | % |
| • Ukuran Saringan 3/4" | 100,0 | 94,4 | 100 | % |
| • Ukuran Saringan 1/2" | 95,2 | 81,9 | 96,6 | % |
| • Ukuran Saringan 3/8" | 86,5 | 70,5 | 92,5 | % |
| 57,0 | 44,6 | 64,4 | % |
| • Ukuran Saringan No. 8 | 35,4 | 25,6 | 45,3 | % |
| 23,1 | 13,5 | 34,1 | % |
| • Ukuran Saringan No. 30 | 17,1 | 6,6 | 27,5 | % |
| • Ukuran Saringan No. 50 | 13,6 | 3,5 | 22,4 | % |
| • Ukuran Saringan No. 100 | 9,4 | 1,4 | 18,3 | % |
| • Ukuran Saringan No. 200 | 6,9 | 6,3 | 14,2 | % |
Aspal minyak yang digunakan adalah aspal minyak Penetrasi 60/70 (AM.P60/70) yang diproduksi oleh PT. Pertamina (Persero) dan dalam penelitian ini merupakan sebagai aspal dasar/kontrol-nya. Bahan tambah yang digunakan dalam metode pencampuran hangat adalah Sasobit yang bahan dasarnya adalah organic wax berbentuk pelet. Modifikasi aspal minyak dalam campuran beraspal dilakukan dengan menambahkan Sasobit sebesar 3% terhadap aspal dasarnya AM.P60/70 berdasarkan perbandingan berat. Pencampuran Sasobit dengan AM.P60/70 dilakukan pada temperatur 125°C selama 20-25 menit. Hasil pengujian terhadap karakteristik AM.P60/70 dan aspal modifikasi Sasobit 3% (SASO) diperlihatkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Karakteristik AM.P60/70 dan aspal modifikasi sasobit 3% (SASO)
| Aspal | ||
|---|---|---|
| Pengujian | AM.P60/70 | SASO |
| Penetrasi | 64,7 | 43,7 |
| Titik melembek; ºC | 49,5 | 65,9 |
| Daktilitas, 25 º C; cm | >140 | > 140 |
| Berat Jenis | 1,036 | 1,036 |
| Indeks Penetrasi | -0,697 | 0,18 |
| Viskositas pada | ||
| temperatur pada 125 | 400 | 525 |
| º C (Cst) | ||
| Setelah Kondisi RTFOT | ||
| Kehilangan Berat (%) | 0,0195 | 0,0122 |
| Penetrasi (dmm) | 88,6 | 80,8 |
| Titik melembek (°C) | 51,9 | 78,7 |
| Daktilitas, 25 º C; cm | >140 | 118 |
Bahan peremaja Cylogen Tipe L yang diproduksi oleh TRICOR Refining, LLC digunakan untuk mengaktifkan aspal RAP. 7% Cyclogen Tipe L terhadap berat aspal RAP ditambahkan pada campuran. Karakteristik aspal RAP yang telah ditambahkan bahan Cylogen Tipe L sebesar 7 % dapat terlihat pada Tabel 3.
Table 3. Karakteristik Aspal RAP dengan 7% Cylogen Tipe L
| Pengujian | Hasil | Satuan |
|---|---|---|
| Penetrasi | 62 | Dmm |
| Titik melembek | 49,6 | °C |
| Daktilitas | >140 | Cm |
| Berat jenis | 1,0541 | Gr/cm3 |
| Indeks penetrasi | -0,783 | |
| Viscositas pada 125 º C | 400 | Cst |
| Titik nyala | 246 | °C |
| Kelarutan dalam C2HCL3 | 99,89 | % |
| Setelah RTFOT | ||
| Kehilangan berat | 0,535 | % |
| Penetrasi setelah RTFOT | 84,88 | Dmm |
| Titik melembek setelah | °C | |
| RTFOT | 52 | |
| Duktilitas after RTFOT | >140 | Cm |
Untuk mencapai tujuan penelitian, tiga campuran dengan satu gradasi Laston Lapis Pengikat/AC-BC dirancang menggunakan prosedur Marshall dengan memperhatikan seluruh persyaratan campuran Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010. Rancangan gradasi terpilih, batasan spesifikasi dan kurva Fuller terlihat sebagaimana pada Gambar 1. Campuran pertama merupakan campuran konvensional beraspal panas (HM) yang dirancang menggunakan 100% agregat baru dan aspal non modifikasi (AM.P60/70). Campuran kedua merupakan campuran hangat (SASO) yang dirancang menggunakan 100% agregat baru dan aspal AM.P60/70 yang telah dimodifikasi dengan bahan aditif Sasobit sebesar 3%. Sedangkan campuran ketiga merupakan campuran hangat dengan RAP (SASORAP) yang gradasinya identik dengan campuran HM dengan menggunakan 30% RAP sebagai pengganti agregat baru, dan menggunakan aspal yang telah dimodifikasi dengan Sasobit serta penambahan bahan peremaja Cyclogen Tipe L sebesar 7% terhadap aspal RAP. Cara penyiapan material masing-masing campuran terlihat pada Tabel 4.
Gambar 1. Gradasi agregat terpilih
Tabel 4. Temperatur penyiapan campuran
| Temperatur (°C) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Material | Campuran HM | Campuran SASO | Campuran SASORAP | |||||
| Agregat Baru | 165 | 135 | 165-170 | |||||
| Aspal | 165 | 135 | 135 | |||||
| RAP | - | - | Temperatur | |||||
| ruang ±27°C | ||||||||
Pengambilan RAP sebesar 30% sebagai bahan pengganti agregat baru didalam penelitian ini dikaitkan dengan metode pencampuran hangat khususnya terhadap temperatur pencampuran yaitu pada 135°C (hasil modifikasi AM.P60/70 akibat penambahan Sasobit). Pada pengujian pencampuran antara agregat baru dengan RAP akan diperoleh temperatur baru yang besarannya dibatasi minimal 135°C. Dengan mengambil temperatur pencampuran aspal AM.P60/70 pada 165°C sebagai temperatur pemanasan terhadap agregat barunya, maka diperoleh perkiraan RAP yang dapat digunakan yaitu sebesar 30%. Hubungan temperatur agregat baru dan jumlah RAP dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan temperatur gabungan terhadap jumlah RAP
3. Hasil dan Diskusi
3.1 Efek sasobit dan RAP terhadap volumetrik dan Parameter Marshall
Data hasil pengujian volumetrik campuran dan parameter Marshall-nya untuk masing campuran HM, campuran SASO dan Campuran SASORAP dapat terlihat pada Tabel 5.
3.2 Pengaruh sasobit dan RAP terhadap Kadar Aspal Optimum (KAO) campuran dan proses pencampuran aspal RAP terhadap aspal baru
Rentang kadar aspal dari campuran diperoleh melalui perbandingan volumetrik termasuk parameter Marshall-nya terhadap batasan yang ditetapkan dalam Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010, sedangkan Kadar Aspal Optimum (KAO) didefenisikan sebagai titik tengah dari rentang kadar aspalnya. Dari pengujian yang telah dilakukan
diperoleh KAO yang sama untuk campuran HM dan campuran SASO yaitu sebesar 5,2%, sedangkan untuk campuran SASORAP KAO-nya 5,3%. Penentuan kadar aspal masing-masing campuran dapat terlihat pada Gambar 3.
Pengujian untuk memperoleh gambaran karakteristik campuran pada KAO-nya dilakukan pada masingmasing campuran. Untuk campuran SASORAP rancangan pencampuran pada KAO-nya dapat dilihat pada Gambar 4 dan hasil pengujian karakteristik ketiga campuran dapat dilihat pada Tabel 6.
Memperhatikan sifat karakteristik campuran HM dan campuran SASO sebagaimana terlihat pada Tabel 6, maka diketahui penurunan temperatur hingga ±30°C pada campuran SASO akibat modifikasi aspalnya (dengan Sasobit) masih memberikan kinerja yang hampir sama dengan campuran HM. Dari Gambar 3 juga terlihat bahwa campuran SASO lebih sensitif terhadap kadar aspal mengingat rentang kadar aspalnya vang lebih sempit dibandingkan dengan campuran HM.
Tabel 5. Hasil pengujian Marshall
| Tipe Campuran | Kadar Aspal | Kepadatan | VMA | VIM | VIM PRD | VFB | Stabilitas | Pelelehan | Marshall Quotient |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HM | 4,5 | 2,322 | 15,7 | 6,8 | 57,0 | 1431,9 | 3,9 | 363,9 | |
| 5,0 | 2,355 | 14,9 | 4,7 | 3,5 | 68,4 | 1578,8 | 3,7 | 434,3 | |
| 5,5 | 2,367 | 14,8 | 3,4 | 2,4 | 77,3 | 1444,2 | 3,9 | 378,3 | |
| 6,0 | 2,374 | 15,1 | 2,5 | 1,5 | 83,2 | 1283,4 | 4,3 | 302,0 | |
| 6,5 | 2,371 | 15,8 | 2,1 | 86,5 | 998,5 | 4,4 | 222,4 | ||
| SASO | 4,5 | 2,305 | 16,3 | 7,2 | 56,2 | 1194,4 | 3,3 | 371,2 | |
| 5,0 | 2,338 | 15,5 | 5,1 | 3,2 | 67,1 | 1379,5 | 3,6 | 387,9 | |
| 5,5 | 2,351 | 15,5 | 3,9 | 2,3 | 74,9 | 1277,7 | 3,9 | 332,8 | |
| 6,0 | 2,357 | 16,0 | 3,3 | 1,5 | 79,6 | 1293,4 | 4,4 | 229,9 | |
| 6,5 | 2,359 | 16,1 | 2,2 | 86,5 | 970,3 | 4,9 | 197,9 | ||
| SASORAP | 4,5 | 2,300 | 16,4 | 7,2 | 56,0 | 1270,9 | 4,9 | 271,0 | |
| 5,0 | 2,341 | 15,3 | 4,9 | 3,5 | 68,2 | 1369,0 | 5,5 | 247,7 | |
| 5,5 | 2,359 | 14,9 | 3,2 | 2,7 | 78,7 | 1266,7 | 4,8 | 271,2 | |
| 6,0 | 2,366 | 15,2 | 2,3 | 2,1 | 84,6 | 1030,7 | 4,8 | 213,8 | |
| 6,5 | 2,360 | 16,0 | 2,0 | 87,6 | 983,5 | 5,9 | 166,5 |
Gambar 3. Penentuan kadar aspal optimum
Gambar 4. Perancangan campuran SASORAP pada kadar aspal 5,3%
Tabel 6. Karakteristik campuran pada kadar aspal optimum
| Hasil Pengujian | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| No | Sifat-Sifat Campuran | Satuan | HM | SASO | SASORAP |
| 1. | Kadar Aspal | % | 5,2 | 5,2 | 5,3 |
| 2. | Kepadatan | Gr/mm3 | 2,355 | 2,348 | 2,339 |
| 3. | VIM | % | 4,46 | 4,43 | 4,54 |
| 4. | VMA | % | 15,2 | 15,4 | 15,7 |
| 5. | VFB | % | 70,5 | 71,2 | 71,0 |
| 6. | Stabilitas | Kg | 1287 | 1225,5 | 1359,9 |
| 7. | Pelelehan | Mm | 3,9 | 3,9 | 3,7 |
| 8. | Marshall Qoutient | Kg/mm | 332,6 | 311,7 | 400,4 |
Dalam skema perancangan campuran SASORAP pada kadar aspal 5,3% sebagaimana Gambar 4. terlihat bahwa dengan kadar aspal baru (modifikasi kontrol dan Sasobit) hanya sebesar 3,9% (terhadap campuran) dan kadar aspal RAP 1,41%. Bila RAP berlaku sebagai murni agregat (black agregat) maka kadar aspal dalam campuran hanya sebesar 3,9% dan karakteristik volumetrik pada kadar aspal tersebut tidak akan memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010 mengingat pada pengujian kadar aspal 4,5% nilai VIM sebesar 7,2% dan VFB-nya sebesar 56%. Hal tersebut menunjukkan adanya aktifasi aspal RAP terhadap aspal modifikasinya (aspal AM.P60/70 dan Sasobit) pada campuran SASORAP yang ditunjukkan nilai KAO SASORAP yang hanya sebesar 5,3% yaitu lebih besar 0,1% dibandingkan KAO campuran HM maupun campuran SASO. Dalam Tabel 6 juga ditunjukkan penurunan temperatur pencampuran dan temperatur pemadatan pada campuran yang menggunakan RAP juga masih memberikan karakteristik yang memenuhi batasan dalam Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010 dan tidak jauh berbeda dibandingkan dengan campuran HM.
Setelah diperoleh KAO dari campuran SASORAP, baru dilakukan pengujian terhadap sifat aspal SASORAP 5,3%. Dibandingkan dengan karakteristik aspal AM.P60/70 dan aspal RAP dengan 7% Cylogen Tipe L, sifat aspal SASORAP 5,3% lebih mendekati aspal mofidikasi SASO. Hasil pengujian aspal SA-SORAP 5,3% dapat terlihat sebagaimana pada Tabel 7.
Tabel 7. Karakteristik Aspal SASORAP pada KAO 5,3%
| Test | Result | Unit |
|---|---|---|
| Penetrasi | 48,6 | dmm |
| Titik melembek | 63,8 | °C |
| Daktilitas | >140 | cm |
| Setelah RTFOT | ||
| Kehilangan berat | 0,2537 | % |
| Penetrasi | 77,6 | dmm |
| Titik melembek | 68,9 | °C |
| Duktilitas | >140 | C m |
3.3 Pengaruh RAP terhadap sensitivitas kelembaban (Air)
Prosedur AASTHO-T283 (Standart Method of Test for Resistance of Compacted Asphalt Mixtures to Moisture -Induced Damage) yang dimodifikasi dilakukan pada seluruh campuran untuk mengetahui kinerjanya berupa tahanan terhadap kelembaban (air). Maksud dari modifikasi adalah tidak dilakukannya pendinginan benda uji di kondisi basah pada temperatur -18°C mengingat Indonesia berada di wilayah tropis.
Semua campuran, HM, SASO maupun SASORAP dikondisikan pada nilai VIM 7 ± 0.5%. Pengujian indirect tensile strength test (ITS) dilakukan pada kondisi kering dan basah (perendaman). Perbandingan nilai ITS pada kondisi basah terhadap kondisi kering diketahui sebagai Tensile Strength Ratio (TSR), yaitu merupakan indikator tahanan terhadap kelembaban (air). The Asphalt Institute (Superpave) membatasi tahanan campuran terhadap kelembaban dengan memberikan nilai minimum TSR sebesar 80%.
Sebagaimana disebutkan di atas, pengujian ITS dilakukan pada nilai VIM campuran 7 ± 0.5%. Untuk memperoleh VIM tersebut maka dilakukan variasi tumbukan untuk masing-masing campuran. Hasil dari pengujian VIM diperoleh banyaknya tumbukan pada masing-masing sisi sebagaimana terlihat pada Gambar 5. Dari hasil tersebut dapat terlihat bahwa penambahan Sasobit sebesar 3% pada aspal AM.P60/70 disertai dengan penurunan temperatur pencampuran dan temperatur pemadatan mencapai 30°C, masih memberikan kemudahan pencampuran (workability) yang sama dengan campuran kontrol-nya. Hal ini ditunjukkan dengan jumlah tumbukan yang sama antara campuran SASO dengan campuran kontrol.
Dari pengujian yang telah dilakukan diketahui untuk seluruh campuran memiliki nilai TSR diatas 80%, dimana campuran SASO menunjukkan ketahanan yang lebih tinggi dibandingkan kedua campuran lainnya. Namun demikian bila dilihat dilihat dari rata-rata nilai ITS baik untuk kondisi kering maupun kondisi basah, campuran SASO lebih rendah dibandingkan dengan campuran lainnya, sedangkan campuran SASORAP lebih superior dibandingkan campuran HM maupun campuran SASO. Nilai rata-rata ITS dan TSR masingmasing campuran dapat dilihat pada Tabel 8 dan Gambar 6.
Gambar 5. Jumlah tumbukan pada nilai VIM 7±0.5% masing-masing campuran
Tabel 8. Nilai ITS and TSR
| ITS (kPa) | TSR | ||
|---|---|---|---|
| Mix type | Dry Conditions | Wet Conditions | (%) |
| HM | 830,9 | 686,8 | 82,7 |
| SASO | 718,4 | 669,6 | 93,2 |
| SASO RAP | 869,9 | 772,2 | 88,8 |
Gambar 6. Perbandingan nilai ITS pada kondisi kering dan kondisi basah
3.4 Pengaruh RAP terhadap nilai modulus resilien
Modulus resilien merupakan modulus elastisitas yang diperoleh dari hubungan regangan yang kembali (recoverable strains) terhadap beban berulang yang terjadi. Dalam penelitian ini modulus resilien campuran diperoleh dari pengujian yang menggunakan alat UMATTA pada 0,33Hz (pulse repetition period of 3000 ms) dengan 4 variasi temperatur 20°C, 25°C, 37.5°C and 50°C. Pengujian dilakukan dengan minimal 2 benda uji untuk masing-masing kondisi dengan ratarata nilai sebagaimana terlihat pada Tabel 9 dan Gambar 7.
Tabel 9. Hasil pengujian modulus resilien
Memperhatikan Gambar 7 dapat disimpulkan bahwa nilai modulus resilien campurannya dipengaruhi oleh temperatur, yaitu semakin tinggi temperatur semakin kecil nilai modulus resiliennya. Pada gambar tersebut juga terlihat modifikasi terhadap aspal dasarnya AM.P60/70 dengan menambahkan Sasobit sebesar 3% dan penggunaan RAP sebesar 30% akan meningkatkan nilai modulus resiliennya. Hasil pengujian memperlihatkan nilai modulus resislien campuran SASORAP lebih superior dibandingkan dengan dua campuran lainnya. Peningkatan nilai modulus resilien pada campuran SASORAP dibandingkan nilai modulus resilien campuran HM maupun campuran SASO juga menunjukkan adanya indikasi terjadinya aktifasi dan pencampuran aspal RAP terhadap aspal barunya.
3.5 Pengaruh RAP terhadap tahanan lelahnya (Fatigue Resistance)
Keretakan fatigue pada perkerasan fleksibel didasarkan pada regangan tarik horisontal yang terjadi pada bagian bawah perkerasan aspalnya. Kriteria kegagalan berkaitan dengan jumlah repetisi beban yang diijinkan pada regangan tarik pada contoh benda uji campuran beraspal panas pada pengujian fatigue di laboratorium (Huang, 1993).
Pada penelitian ini 4 Point Bending Aparatus digunakan untuk menentukan tahanan fatigue dari campuran beraspal. Pengujian dilakukan pada sistem kontrol regangan (control strain system), dimana umur fatigue didefenisikan sebagai jumlah siklus pada saat
| Frekuensi | HM | SASO | SASORAP | Satuan |
|---|---|---|---|---|
| 0,33 | 6899,5 | 7146,0 | 8362 | MPa |
| 0,33 | 3087,3 | 4037,5 | 4188,7 | Mpa |
| 0,33 | 872,7 | 1361,0 | 1467,3 | Mpa |
| 0,33 | 343,7 | 523,5 | 604,3 | Mpa |
| (Hz) |
Gambar 7. Grafik hubungan modulus resilien campuran terhadap temperatur
tegangan yang terjadi telah mencapai 50% dari tegangan awalnya (initial stress). Terdapat enam variasi regangan yang dilakukan untuk masing-masing campuran yaitu pada 400, 450, 500, 550, 600 and 650 microstrain serta 124 microsecond load time pulse width, frekuensi 8.06 Hz dan temperatur pengujian pada 20°C. Hasil pengujian untuk campuran HM, campuran SASO dan campuran SASORAP dapat dilihat pada Tabel 10, Tabel 11 and Tabel 12.
Tabel 10, Tabel 11 and Tabel 12 menunjukkan jumlah siklus beban dipengaruhi oleh regangan yang diberikan untuk kesemua campuran, semakin besar regangan yang diberikan semakin pendek jumlah
siklus perulangan bebannya. Dari Gambar 8 menunjukkan garis kecenderungan (trendline) umur fatigue campuran SASORAP diatas dan dengan sudut kemiringan garis yang lebih besar dibandingan campuran HM dan campuran SASO. Hal tersebut menunjukkan campuran SASORAP memiliki kinerja campuran ketahanan fatigue yang lebih baik dibandingkan dengan dua campuran lainnya (pada regangan 400με dan pengujian 100.000 perulangan), namun demikian bila diberikan regangan yang lebih kecil dari 400με maka campuran SASORAP diprediksi akan memiliki umur fatigue yang lebih kecil dibandingkan dua campuran lainnya).
Tabel 10. Hasil uji fatigue campuran HM
| No | Siklus Beban | Beban | Lendutan Balok | Tegangan Tarik | Regangan Tarik | Kekakuan Lentur | Sudut Putar | Dissipated Energy | Komulatif Dissipated Energy |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | Mm | kPa | (µs) | MPa | degree | J/m3 | J/m3 | ||
| 1. | 54160 | 0.5125 | 0.2107 | 1104 | 400 | 2761 | 31.3 | 0.922 | 56.690 |
| 2. | 22280 | 0.4590 | 0.2367 | 1215 | 450 | 2700 | 28.2 | 1.157 | 31.388 |
| 3. | 10310 | 0.6007 | 0.2588 | 1243 | 500 | 2485 | 30.4 | 1.334 | 16.718 |
| 4. | 10070 | 0.6424 | 0.2841 | 1326 | 550 | 2409 | 35.1 | 1.534 | 17.853 |
| 5. | 4070 | 0.6634 | 0.3056 | 1159 | 599 | 1934 | 34.4 | 1.479 | 7.625 |
| 6. | 2910 | 0.6608 | 0.3416 | 1417 | 649 | 2182 | 35.8 | 1.985 | 7.244 |
Tabel 11. Hasil uji fatigue campuran SASO
| No | Siklus Beban | Beban | Lendutan Balok | Tegangan Tarik | Regangan Tarik | Kekakuan Lentur | Sudut Putar | Dissipated Energy | Komulatif Dissipated Energy |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | Mm | kPa | (µs) | MPa | degree | J/m3 | J/m3 | ||
| 1. | 83050 | 0.5256 | 0.2069 | 1078 | 401 | 2690 | 30.7 | 0.921 | 88.140 |
| 2. | 35690 | 0.5960 | 0.241 | 1312 | 450 | 2912 | 32.8 | 1.254 | 51.974 |
| 3. | 20970 | 0.5919 | 0.2664 | 1291 | 500 | 2580 | 34.2 | 1.378 | 33.177 |
| 4. | 9930 | 0.6568 | 0.2897 | 1424 | 548 | 2600 | 34.7 | 1.636 | 19.490 |
| 5. | 6760 | 0.6472 | 0.3227 | 1429 | 600 | 2382 | 35.1 | 1.833 | 14.667 |
| 6. | 4330 | 0.6608 | 0.3416 | 1417 | 649 | 2182 | 35.8 | 1.985 | 7.244 |
Tabel 12. Hasil uji fatigue campuran SASORAP
| No | Siklus Beban | Beban | Lendutan Balok | Tegangan Tarik | Regangan Tarik | Kekakuan Lentur | Sudut Putar | Dissipated Energy | Komulatif Dissipated Energy |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | Mm | kPa | (µs) | MPa | degree | J/m3 | J/m3 | ||
| 1. | 96200 | 0.6875 | 0.2134 | 1456 | 402 | 3626 | 24.3 | 1.278 | 150.137 |
| 2. | 53620 | 0.6722 | 0.2336 | 1362 | 451 | 3023 | 27.7 | 1.315 | 83.625 |
| 3. | 20410 | 0.7988 | 0.2639 | 1699 | 498 | 3409 | 27.7 | 1.824 | 42.943 |
| 4. | 18120 | 0.8657 | 0.2944 | 1892 | 550 | 3443 | 28.9 | 2.259 | 50.687 |
| 5. | 15960 | 0.8911 | 0.32 | 1921 | 598 | 3211 | 28.8 | 2.495 | 45.793 |
| 6. | 7260 | 0.9535 | 0.3368 | 1921 | 651 | 2953 | 28.5 | 2.724 | 24.033 |
Figure 8. Hubungan besaran regangan terhadap jumlah siklus beban
5. Kesimpulan
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, beberapa kesimpulan dapat ditarik sebagaimana tercantum dibawah ini :
- 1. Modifikasi aspal minyak Penetrasi 60/70 dengan bahan aditif Sasobit dapat menurunkan temperatur pencampuran dan temperatur pemadatan hingga ±30°C dengan nilai volumetrik dan parameter Marshall campuran yang hampir sama dari campuran menggunakan aspal tanpa modifikasi (aspal minyak Pen 60/70), baik pada campuran dengan ataupun tanpa RAP sebagai pengganti agregat baru-nya.
- 2. Pencampuran hangat yang dilakukan diatas titik melembek aspal RAP memperlihatkan adanya aktifasi aspal RAP terhadap aspal barunya yang ditunjukkan dengan jumlah kebutuhan aspal lebih tinggi hanya 0,1% antara campuran yang menggunakan RAP terhadap campuran tanpa RAP. Aktifasi juga ditunjukkan dengan adanya peningkatan nilai modulus resilien pada campuran yang memanfaatkan RAP.
- 3. Modifikasi aspal dengan penambahan Sasobit sebesar 3% pada aspal minyak Penetrasi 60/70 diiringi penurunan temperatur pencampuran dan temperatur pemadatan hingga 30°C dan disertai penggunaan RAP sebesar 30% sebagai pengganti agregat baru masih memberikan kinerja ketahanan terhadap kelembaban (air) seperti yang dipersyaratkan dalam The Asphalt Institute (Superpave).
- 4. Penggunaan Sasobit sebagai aditif teknologi pencampuran hangat dan pemanfaatan RAP sebagai bahan pengganti agregat baru (dengan disertai penggunaan bahan peremaja untuk mengaktifkan aspal RAP-nya) dapat meningkatkan kinerja campuran baik berupa nilai modulus resilien maupun tahanan fatiguenya.
Dafar Pusaka
American Association of State and Highway Transportation Officials [AASHTO], 2003, Standart Method of Test for Resistance of Compacted Asphalt Mixtures to Moisture-Induced Damage, AASHTO-T283-03.
Chowdury, A. and Button, J., 2008, A Review of Warm Mix Asphalt. Texas Transportation Institute. Springfield, Virginia : National Technical Information Service, December, Technical Report
Huang, Y.H., 1993, Pavement Analysis and Design.
Kanitpong, K., Sonthong S., Nam, K., Martono, W., Bahia, H.U., 2007, Laboratory Study on Warm Mix Additives, Paper #07-1364, Transportation Research Board Annual Meeting.
Newcomb, D., 2006, An Introduction to Warm Mix Asphalt, National Asphalt Pavement Association.
Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Bina Marga 2010
Xiao, F., 2006, Development of Fatigue Predictive Models of Rubberized Asphalt Concrete (RAC) Containing Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) Mixtures, Dissertation.
Kinerja Campuran Beraspal Hangat Laston Lapis Pengikat (AC-BC)...