KINERJA SKID RESISTANCE DAN KEDALAMAN TEKSTUR … · 1 KINERJA SKID RESISTANCE DAN KEDALAMAN TEKSTUR DARI CAMPURAN SPLIT MASTIC ASPHALT (SMA) DENGAN MEMAKAI VARIASI AGREGAT DAN POLIMER

1

KINERJA SKID RESISTANCE DAN KEDALAMAN TEKSTUR DARI CAMPURAN

SPLIT MASTIC ASPHALT (SMA) DENGAN MEMAKAI VARIASI AGREGAT DAN

POLIMER STYRENE-BUTADIENE-STYRENE (SBS)

Abstrak – Campuran Split Mastic Asphalt (SMA) dianggap memiliki kelebihan pada ketahanan gelincirnya karena

memiliki kadar agregat kasar yang besar. Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) sebagai modifier aspal diharapkan dapat

meningkatkan kualitas dari bahan pengikat aspal pen 60/70. Sifat fisik aspal diuji dan dibandingkan dengan

menggunakan spesifikasi British Standard, sedangkan kinerja campuran diperoleh melalui pengujian Marshall,

perendaman Marshall, pengujian Deformasi Permanen dengan Wheel Tracking Machine dan kinerja fungsional campuran

diuji dengan menggunakan British Pendulum Test (BPT) dan Sand Patch. Hasil uji Marshall campuran Karawang dengan

SBS 5% menunjukkan nilai Stabilitas Marshall tertinggi (1050,49 kg) dan memberikan nilai Stabilitas Dinamis tertinggi

sebesar 7000 lintasan/mm pada pengujian Wheel Tracking pada temperatur 45°C. Hasil pengujian Skid Resistance dan

Sand Patch untuk campuran menggunakan agregat Karawang dan 0% SBS memberikan nilai British Pendulum Number

(BPN) terbesar (66,6) dan nilai Kedalaman Tekstur yang terkecil (0,24 mm). Penggunaan SBS akan sedikit menurunkan

nilai BPN yang diperoleh namun tidak terlalu berpengaruh terhadap nilai kedalaman tekstur. Secara umum, hasil

pengujian menunjukkan bahwa kualitas campuran SMA yang menggunakan material agregat Karawang lebih baik

daripada agregat Purwakarta. Sedangkan penambahan Aspal Modifikasi polimer SBS dapat meningkatkan kualitas

perkerasan secara struktural namun sedikit mengurangi kinerja perkerasan secara fungsional.

Abstract –. Split Mastic Asphalt (SMA) mixture is considered to have an advantage in Skid Resistance because it has a

large content of coarse aggregates. Styrene-Butadiene-Styrene (SBS) as an Asphalt Modifier is expected to improve the

quality of asphalt binder Pen 60/70. Asphalt properties were tested and compared to the spesification used (British

Standard). SMA mixtures were examined using the Marshall test, Marshall Immersion test, and Wheel Tracking test, while

the functional perfomance of SMA mixture was tested using the British Pendulum Tester and Sand Patch Method. The

result of Marshall test of mixture that used Karawang aggregates and 5% SBS showed the highest value of Marshall

Stability (1050,49 kg) and gave the highest Dynamic Stability of 7000 tracks/mm on Wheel Tracking test at 45 °C. The

result of Skid Resistance and Sand Patch Test of mixture that used Karawang aggregates and 0%SBS showed the highest

value of British Pendulum Number (66,6) and gave the smallest value of the Texture Depth (0,24 mm). The use of SBS

modified bitumen will slighlty decrease the value of BPN and does not influence significantly the Texture Depth. In general,

all test results indicate that the quality of SMA mixture that using Karawang aggregates is better than the mixture that using

Purwakarta aggregates. The use of SBS modified bitumen could improve the quality of structural performance of pavement,

but it will slightly reduce the functional performance of pavement.

Keywords: Split Mastic Asphalt (SMA), SBS Polymer, Permanent Deformation, Skid Resistance, Depth of Texture

Satria Perdana Program Magister Rekayasa Transportasi

Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan

Institut Teknologi Bandung

Jl. Ganesha No. 10 Bandung 40132

Telp./Fax: 62-22-2534167

email: [email protected]

Bambang Sugeng Subagio Program Magister Sistem Teknik dan Jalan Raya




Telp./Fax: 62-22-2534167


Harmein Rahman Program Magister Sistem Teknik dan Jalan Raya




Telp./Fax: 62-22-2534167


Sri Hendarto Program Magister Sistem Teknik dan Jalan Raya




Telp./Fax: 62-22-2534167


2

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Jalan merupakan prasarana perhubungan yang berkaitan erat dengan sektor di bidang ekonomi

dan sosial. Adanya kerusakan pada jalan secara langsung mengakibatkan terhambatnya sektor

perhubungan sehingga terganggu pula sektor di bidang ekonomi dan sosial. Dalam bidang

konstruksi perkerasan lentur jalan raya, kemampuan layan raya merupakan hal yang signifikan

untuk diperhatikan. Salah satu penyebab utama berkurang dan memburuknya kemampuan layan

raya adalah rendahnya daya tahan pada lapisan perkerasan dalam menerima beban lalu lintas

berat yang sering dihubungkan dengan durabilitas (durability) dan ketahanan terhadap alur

(rutting). Selain itu, meningkatnya beban lalu lintas dapat mengakibatkan kerusakan struktur

perkerasan dan keausan tekstur permukaan yang tinggi. Tekstur permukaan merupakan aspek

terpenting dari permukaan perkerasan yang mempengaruhi tahanan gelincirnya (skid resistance).

Split Mastic Asphalt (SMA) di Indonesia dianggap mempunyai kelebihan dibandingkan dengan

jenis perkerasan lainnya yaitu Asphaltic Concrete (AC) dan Hot Rolled Sheet (HRS). Kelebihan

tersebut antar lain mempunyai skid resistance tinggi karena kadar agregat kasarnya besar dan

lebih awet karena kadar aspalnya tinggi dan distabilisasi dengan serat selulosa. Selain itu aspal

sebagai salah satu bahan penyusun dari sebuah perkerasan jalan mempunyai fungsi sebagai

bahan pengikat. Pada saat ini, aspal yang digunakan belum mampu untuk mengatasi

permasalahan terutama yang disebabkan oleh temperatur yang tinggi, beban berat dan volume

lalu lintas tinggi. Tingginya kadar parafin dalam aspal tersebut juga menjadi penyebab

menurunnya kelengketan, titik lembek dan kelenturan pada perkerasan beton aspal.

Berdasarkan latar belakang tersebut diperlukan suatu langkah baru dengan memodifikasi aspal

minyak dengan menambahkan suatu bahan polimer yang mampu untuk memperbaiki performa

kelengketan, titik lembek dan kelenturan. Modifikasi dari bitumen ini juga menawarkan solusi

untuk mengurangi frekuensi pemeliharaan dan memperpanjang usia layan dari jalan. Salah satu

bahan polimer yang mampu mengantisipasi kondisi tersebut diatas adalah dengan polimer

berjenis elastomer yang memiliki daya tahan kelenturan tinggi diharapkan mampu bersinergi

dengan campuran aspal bergradasi terbuka yaitu Split Mastic Asphalt (SMA).

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengevaluasi karakteristik material agregat, aspal minyak Pen 60/70 dan aspal modifikasi

polimer dan membandingkannya dengan Spesifikasi British Standard (BS).

2. Mengevaluasi karakteristik Marshall dari campuran Split Mastic Asphalt (SMA) dengan

aspal Pen 60/70 dan aspal modifikasi polimer Styrene-Butadiene-Styrene (SBS).

3. Mengevaluasi ketahanan struktur perkerasan terhadap deformasi permanen dari campuran

Split Mastic Asphalt (SMA) dengan aspal pen 60/70 dan aspal modifikasi polimer Styrene-

Butadiene-Styrene (SBS).

4. Mengevaluasi karakteristik tahanan gelicir (skid resistance) dan kedalaman tekstur (depth

measurement) dari campuran Split Mastic Asphalt (SMA) dengan aspal Pen 60/70 dan aspal

modifikasi polimer Styrene-Butadiene-Styrene (SBS).

1.3. Ruang lingkup Penelitian

Penelitian ini dibatasi dalam lingkup bahasan sebagai berikut

1. Material yang digunakan adalah:

3

a. Seluruh agregat (kasar, halus, filler) yang digunakan sebagai bahan campuran perkerasan

adalah material lokal dari Kota Karawang dan Purwakarta, Propinsi Jawa Barat.

b. Gradasi yang digunakan pada penelitian ini hanya menggunakan satu jenis variasi gradasi

terbuka Split Mastic Asphalt (SMA).

c. Aspal polimer yang digunakan adalah aspal pen 60/70 ditambahkan bahan polimer

berjenis elastomerik yaitu SBS 2,5% dan 5%.

2. Standar pengujian karakteristik material agregrat dan aspal yang digunakan adalah British

Standard (BS).

3. Perencanaan campuran ber aspal panas menggunakan metoda Marshall sesuai dengan

persyaratan British Standard untuk mendapatkan Kadar Aspal Optimum (KAO) dari Spilt

Mastic Asphalt (SMA).

4. Pengujian laboratorium pada kondisi Kadar Aspal Optimum campuran terdiri dari:

Uji Marshall Immersion (Perendaman Marshall).

Uji Ketahanan terhadap Deformasi Permanen dengan alat Wheel Tracking Machine.

Uji Karakteristik Skid Resistance dan Pengukuran Kedalaman Tekstur dengan alat

British Pendulum Tester dengan menggunakan metoda Sand Patch.

5. Analisis kimia dan analisis biaya pada modifikasi aspal dengan modifikasi Polimer SBS

tidak diteliti.

2. METODOLOGI PENELITIAN

Ada dua komponen utama yang dititikberatkan pada penelitian ini yaitu pengujian labotarium

terhadap kinerja ketahanan terhadap deformasi permanen dan pengujian skid resistance dan

kedalaman tekstur dari campuran Split Mastic Asphalt (SMA) dengan aspal modifikasi polimer

Styrene-Butadine-Styrene (SBS) dengan menggunakan dua jenis agregat. Pengujian dilakukan

dengan mesin uji Wheel Tracking dan British Pendulum Tester.

Secara garis besar, penelitian ini dimulai dengan melakukan studi literatur terhadap beberapa

penelitian-penelitian terdahulu yang menyangkut pengujian campuran Split Mastic Asphalt

(SMA) dan jenis-jenis polimer yang biasa dijadikan zat aditif campuran,tentunya dengan

memfokuskan studi terhadap polimer Styrene-Butadine-Styrene.

Langkah selanjutnya adalah menyiapkan material yang berkaitan dengan penelitian ini. Semua

jenis Agregat, baik itu kasar, halus mau pun filler, semuanya diambil dari quarry yang berada di

Kota Karawang, dan Purwakarta, Propinsi Jawa Barat. Aspal yang dipakai adalah jenis aspal

keras Pen 60/70 yang berasal dari Laboratorium Rekayasa Jalan Departemen Teknik Sipil

Institut Teknologi Bandung dan polimer yang akan digunakan adalah salah satu jenis polimer

yang bersifat elastomer yaitu Styrene-Butadine-Styrene. Pengujian material masing-masing

untuk aspal dan agregat untuk selanjutnya dicampur menjadi suatu sampel campuran Split Mastic

Asphalt untuk diuji karakteristiknya dengan metode Marshall untuk mendapatkan nilai KAO.

Setelah melakukan campuran dengan menggunakan KAO, sampel SMA dengan menggunakan

SBS tersebut akan diuji kinerja ketahanannya terhadap deformasi permanen, skid resistance dan

kedalaman tekstur sebagai salah satu tujuan penelitian ini.

4

Gambar 1. Diagram Alir Kegiatan

Agregat baru dalam campuran harus memenuhi gradasi rencana SMA seperti yang ditunjukkan

Gambar 2. Dimana gradasi rencana yang digunakan dalam campuran ini berada diatas kurva

fuller akan membuat campuran cenderung lebih halus, selain itu dapat mengurangi kekasaran

tekstur permukaan dan mempermudah dalam pengerjaan campuran apabila dibandingkan dengan

gradasi yang berada di bawah kurva fuller.

Mulai

Studi Pustaka

Penyiapan Material Tidak

Ya

Agregat dari

Purwakarta

Aspal Pen 60/70 Aspal Pen 60/70 dan

Polimer SBS (2,5% dan 5%)

Agregat dari

Karawang

Penentuan KAO dengan metoda Marshall berdasarkan spesifikasi British Standard

Pengujian Perendaman

Mashall pada KAO

Pengujian Deformasi Permanen

dengan Wheel Tracking

Machine Pada KAO

Pengujian Skid Resistance

dengan British Pendulum Tester

pada KAO

Selesai

Analisis Data

Kesimpulan dan Saran

Campuran SMA dengan

menggunakan SBS 2,5%

Campuran SMA dengan

menggunakan SBS 0%

Campuran SMA dengan

menggunakan SBS 5%

Pengujian Depth

Measurements dengan metoda

Sand Patch pada KAO

Pengujian

Sifat – sifat

Agregat

Pengujian Sifat –sifat Aspal

Pen 60/70 dan Polimer SBS

(2,5% & 5%)

Memenuhi

Spesifikasi

Pengujian Sifat –

sifat Aspal Pen

60/70

Analisis Data Hasil Pengujian

Sifat-sifat Material

5

Gambar 2. Komposisi Gradasi Rencana Split Mastic Asphalt (D=10 mm)

3. PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA

3.1. Hasil Pengujian dan Analisis Karakteristik Material

Hasil Pengujian Karakteristik Aspal Pen 60/70, Aspal modifikasi dengan menggunakan polimer

SBS 2,5% dan 5%, agregat dari Karawang dan Purwakarta dapat dilihat selengkapnya pada

Lampiran A-B.

Pada nilai penetrasi, nilai semakin kecil seiring dengan bertambahnya kadar polimer SBS,

dengan mengacu kepada BS 2000-49-2009 maka nilai penetrasi masih memenuhi yaitu berada

dalam rentang nilai 50-70 dmm untuk nilai penetrasi aspal Pen 60/70 dan syarat Kementerian

Pekerjaan Umum 2010 yaitu untuk polimer elastomer sintesis minimal 40 dmm. Nilai titik

lembek sebelum TFOT menunjukkan Aspal Pen sebesar 49°C memenuhi persyaratan BS EN

1427-2007/BS 2000-58-2007 yaitu 46-54°C, untuk aspal modifikasi polimer SBS 2,5% sebesar

53,5°C sedangkan untuk persentase Polimer SBS 5% sebesar 54,5°C, hal ini menunjukkan pada

persentase 2,5% polimer SBS tidak memenuhi syarat British Standard yang mensyaratkan nilai

maksimum titik lembek 54°C. Analisis Kepekaan Terhadap Temperatur, pada dasarnya semua

jenis aspal bersifat thermoplastic, yaitu dapat berubah sifat tergantung temperatur dimana bila

dipanaskan menjadi lunak dan menjadi keras bila didinginkan.

Tabel 1. Nilai Penetration Index (PI)

SBS

0%

SBS

2.5%

SBS

5%

Penetration Index (PI) -0,797 -0,077 0,040

Berdasarkan hasil yang diperoleh terlihat bahwa penambahan polimer SBS dapat meningkatkan

nilai PI yang menunjukkan bahwa aspal yang menggunakan polimer SBS lebih peka terhadap

temperatur. Hal ini dikarenakan karena proses pencampuran aspal dengan polimer SBS

memerlukan suhu tinggi, sehingga dapat menimbulkan rusaknya sebagian aspal pen 60/70 yang

digunakan karena berkurangnya kandungan maltene akibat pemanasan secara terus-menerus

Untuk aspal pen 60/70 suhu pencampuran dicapai pada 158°C dan suhu pemadatan dicapai pada

147°C. Sementara untuk aspal yang menggunakan polimer SBS sebanyak 2,5% suhu

pencampuran dicapai pada 169,5°C dan suhu pemadatan dicapai pada 158,5°C. Dan untuk aspal

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10

batas bawah

batas atas

gradasi rencanaUkuran Ayakan (mm)

Pe

rse

n L

olo

s (%

)

6

y = -0.004x2 + 0.062x + 2.156

2.30

2.32

2.34

2.36

2.38

2.40

2.42

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Mix

Den

sity

(t/

m3

)

Kadar Aspal (%)

7,75

y = -0.004x2 + 0.034x + 2.170

2.00

2.05

2.10

2.15

2.20

2.25

2.30

2.35

2.40

2.45

2.50

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Co

mp

acte

d A

gr.D

en

sity

(k

g/m

3)

Kadar Aspal (%)

5,00

y = 0.221x2 - 2.879x + 13.01

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Flo

w (m

m)

Kadar Aspal (%)

y = -29.63x2 + 411.4x - 626.2

500.0

600.0

700.0

800.0

900.0

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Sta

bil

ita

s (K

g)

Kadar Aspal (%)

6,93

dengan polimer SBS sebanyak 5% suhu pencampuran dicapai pada 174°C dan suhu pemadatan

dicapai pada 159,5°C. Hal ini menunjukkan bahwa makin tinggi persentase polimer SBS, maka

campuran aspal akan makin kental. Hasil ini dimungkinkan karena nilai penetrasi yang makin

rendah dan nilai titik lembek yang semakin tinggi.

Untuk hasil pengujian karakteristik agregat mulai dari pengujian berat jenis dan penyerapan,

pengujian kekuatan agregat terhadap tekanan dan tumbukan, pengujian fisik kelonjongan dan

kepipihan, pengujian keausan, kekekalan dan kekentalan agregat, semuanya memenuhi semua

standart yang ditetapkan oleh British Standard.

3.2. Hasil Pengujian dan Analisis Karakteristik Marshall

Pada uji Marshall yang dilakukan mengacu kepada BS EN 12697-34-2004 dengan mengacu pada

British Standard 598-107-2004. Pada uji ini bertujuan untuk mendapatkan Nilai kadar aspal

optimum. Benda uji untuk tiap Kadar Aspal Optimum yang diambil adalah 15 benda uji yang

mewakili kadar aspal untuk 5%,6%,7%,8%,9%. Untuk tiap kadar aspal diwakili oleh 3 benda uji.

Grafik hubungan digambarkan antara kadar aspal (%) dengan Stabilitas, Kepadatan Campuran,

dan Kepadatan Agregat yang dipadatkan yang telah dihitung, kemudian kadar aspal optimum

ditentukan dari nilai rata-rata dari kadar aspal untuk stabilitas maksimum, kepadatan campuran

maksimum dan kepadatan agregat maksimum sesuai dengan yang disyaratkan dalam BS 598-

107-2004. Berikut contoh penentuan Kadar Aspal Optimum pada Campuran Aspal Pen 60/70

yang menggunakan agregat dari Karawang.

Tabel 2. Hasil Pengujian Storage Stability Terhadap Aspal Modifikasi SBS

Sifat

Campuran

Hasil Pengujian

5% 6% 7% 8% 9%

Stabilitas 688, 4 773,09 821,65 745,73 685,23

Flow 4, 09 3,90 3,60 4,14 5, 08

Mix Density 2,36 2,37 2,40 2,38 2,37

C.Agg.Density 2,25 2,22 2,23 2,19 2,16

Gambar 3. Komposisi Gradasi Rencana Split Mastic Asphalt (D=10 mm)

7

Perhitungan Penentuan KAO untuk Campuran Aspal Pen 60/70 SBS 0% dengan menggunakan

Agregat Karawang:

3

maxmax maxKAOforStabKAOforSKAOforS

KAOAM

%56,63

93,600,575,7

KAO

Hasil-hasil penentuan KAO untuk setiap jenis campuran aspal dapat dilihat selengkapnya pada

Lampiran C-H. Berikut tabel rekapitulasi pengujian pada masing masing gradasi.

Tabel 3. Rekapitulasi Penentuan Nilai KAO Berdasarkan British Standard

Pengujian Marshall

BS 598-107-2004

Karawang

SBS 0%

Karawang

SBS 2,5%

Karawang

SBS 5%

Purwakarta

SBS 0%

Purwakarta

SBS 2,5%

Purwakarta

SBS 5%

Kadar Aspal Optimum; % 6,56 6,8 7,14 5,88 6,21 7,12

3.2.1. Kepadatan Campuran Maksimum

Gambar 4. Perbandingan Nilai Kepadatan Campuran Terhadap Kadar Aspal

Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa seiring bertambahnya kadar aspal maka kepadatan

campuran akan turut meningkat hingga pada suatu titik kadar aspal optimum nilai kepadatannya

akan menurun. Fenomena ini disebabkan karena rongga campuran yang terisi oleh aspal seiring

dengan penambahan kadar aspal sehingga kepadatan campuran akan meningkat pula. Kepadatan

pada kondisi ini lebih disebabkan karena ikatan aspal. Namun setelah mencapai kepadatan

maksimum dimana seluruh rongga telah terisi oleh aspal, kadar aspal yang terus meningkat tidak

akan dapat mengisi rongga lagi. Pada kondisi ini aspal lebih berfungsi sebagai pelumas dan

mengindikasikan pada campuran telah terjadi bleeding yang menyebabkan kepadatan campuran

menurun.

Penambahan polimer dapat meningkatkan kepadatan lebih disebabkan karena sifat polimer SBS

yang unik yaitu bila dicampurkan pada aspal panas, dapat menyerap bagian maltenes dari aspal

dan akan mengembang sembilan kali lebih besar dari volume awalnya. Dengan penambahan

persentase polimer SBS, maka volume aspal dalam campuran juga akan meningkat yang

berdampak kepada peningkatan kepadatan campuran terkait dengan kemampuan aspal dalam

mengisi rongga.

2.2

2.25

2.3

2.35

2.4

2.45

4 5 6 7 8 9 10

Karawang 0%

Karawang 2.5%

Karawang 5%

Purwakarta 0%

Purwakarta 2.5%

Purwakarta 5%

Kadar Aspal

Mix

De

nsi

ty

8

3.2.2. Kepadatan Agregat Setelah Pemadatan

Gambar 5. Perbandingan Nilai Kepadatan Agregat Setelah Pemadatan Terhadap Kadar Aspal

Sama halnya dengan kepadatan campuran, kepadatan agregat dari Gambar 5 dapat dilihat

bahwa seiring bertambahnya kadar aspal maka kepadatan agregat akan turut meningkat hingga

pada suatu titik kadar aspal optimum nilai kepadatannya akan menurun. Nilai kepadatan agregat

berbanding lurus dengan nilai kepadatan campuran.

3.2.3. Stabilitas

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabilitas diantaranya adalah gradasi agregat dan kadar

aspal. Selain itu stabilitas juga dipengaruhi oleh gesekan internal partikel agregat, interlocking,

adhesi dan kohesi, dimana gesekan internal dan interlocking dipengaruhi oleh bentuk dan tekstur

permukaan agregat yang digunakan. Sedangkan kohesi dan adhesi berkaitan dengan kemampuan

daya lekat aspal. Secara umum, partikel agregat yang lebih berbentuk angular dengan permukaan

lebih kasar akan meningkatkan stabilitas campuran.

Gambar 6. Perbandingan Nilai Stabilitas terhadap Kadar Aspal

Terlihat pada hasil pengujian Marshall, penambahan kadar aspal dan kadar aditif polimer SBS

maka nilai stabilitas campuran mengalami peningkatan sampai titik maksimum dan akan turun

kembali pada penambahan kadar aspal yang tinggi. Hasil pengujian nilai stabilitas campuran

menggunakan agregat dari Purwakarta lebih rendah dari campuran dengan agregat dari

2.05

2.1

2.15

2.2

2.25

2.3

4 5 6 7 8 9 10

Karawang 0%

Karawang 2.5%

Karawang 5%

Purwakarta 0%

Purwakarta 2.5%

Purwakarta 5%Co

mp

acte

d A

ggre

gate

De

nsi

ty

Kadar Aspal

500

600

700

800

900

1000

4 5 6 7 8 9 10

Karawang 0%

Karawang 2.5%

Karawang 5%

Purwakarta 0%

Purwakarta 2.5%

Purwakarta 5%

Stab

ilita

s

Kadar Aspal

9

Karawang. Partikel agregat dari Karawang memiliki berat jenis, bentuk, dan tekstur permukaan

agregat yang lebih baik dari pada partikel agregat dari Purwakarta yang memiliki indeks

kepipihan dan kelonjongan yang cukup besar sehingga menurunkan stabilitas campuran.

Penambahan SBS sebesar 2,5% terlihat memberikan peningkatan yang berarti pada setiap

campuran, namun jika kemudian kadar SBS ditambah sampai mencapai 5%, terlihat

kecenderungan adanya sedikit penurunan nilai stabilitas dibandingkan dengan campuran yang

menggunakan SBS 2,5%. Penambahan polimer SBS akan memberikan nilai penetrasi yang

semakin rendah atau lebih keras. Akibatnya campuran menjadi lebih kaku sehingga berkontribusi

terhadap kenaikan nilai stabilitas.

3.3. Nilai Indeks Kekuatan Sisa

Pengujian Perendaman Marshall merupakan pengujian untuk mengetahui durabilitas campuran

beraspal. Dalam pengujian ini, campuran diukur kinerja ketahanannya terhadap perusakan oleh

air melalui perendaman benda uji pada air panas dengan temperature 60 °C selama 30 menit dan

24 jam. Tabel 4 menunjukkan hasil IKS tiap campuran yang nilai kesemuanya diatas 90%,

sehingga memenuhi syarat yang ditetapkan Kementrian PU yaitu >90%.

Tabel 4. Hasil Pengujian Perendaman Marshall pada KAO

Sifat-sifat Campuran

Hasil Pengujian

Karawang

SBS 0%

Karawang

SBS 2,5%

Karawang

SBS 5%

Purwakarta

SBS 0%

Purwakarta

SBS 2,5%

Purwakarta

SBS 5%

Kadar Aspal Optimum; % 6,56 6,8 7,14 5,88 6,21 7,12

Stabilitas Perendaman

Kondisi Standar (S1); kg 866,03 992,51 1050,49 771,36 890,10 937,23

Stabilitas Perendaman 24

jam (S2); kg 782,22 887,56 986,82 675,74 813,27 843,69

IKS (S2/S1); % 90,32 89,42 93,93 87,60 91,37 90,02

Hal ini mengindikasikan bahwa campuran tersebut cukup rentan terhadap pengaruh air dan

temperatur. Fenomena ini dimungkinkan karena campuran umumnya senyawa hidrokarbon dan

organik akan mengalami oksidasi jika bertemu dengan air, sifat adhesif aspal akan turun dan

dalam campuran akan mengalami stripping, yaitu pelepasan film tipis aspal pada permukaan

agregat. Akibat proses ini campuran akan mengalami penurunan kualitas, selain itu umumnya

agregat lebih mudah diselimuti air dibandingkan oleh aspal sehingga pada kondisi perubahan

suhu ada kecenderungan akibat infiltrasi air terhadap fraksi agregat pada saat perendaman.

3.4. Hasil dan Analisis Pengujian Wheel Tracking

Pengujian Wheel Tracking dilakukan pada suhu 45°C untuk melihat kinerja ketahanan deformasi

pada campuran dan tinjauan dilakukan terhadap tiga parameter yaitu Stabilitas Dinamis

(Dynamic Stability), Laju Deformasi (Rate of Deformation) dan Deformasi Permanen. Hasil

Pengujian Wheel Tracking ditunjukkan pada Tabel 5 dibawah ini:

10

Tabel 5. Hasil Pengujian Wheel Tracking pada suhu 45°C

Waktu

(menit) Jumlah Siklus

Deformasi, dmm

Krw. 0% Krw. 2.5% Krw. 5% Pwk. 0% Pwk. 2.5% Pwk. 5%

0 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

1 21 1,42 1,12 1,14 0,58 1,03 1,14

5 105 1,99 1,65 1,63 0,93 1,55 1,66

10 210 2,24 1,89 1,82 1,11 1,78 1,88

15 315 2,38 2,02 1,93 1,22 1,90 2,00

30 630 2,65 2,28 2,12 1,41 2,14 2,25

45 945 2,81 2,43 2,24 1,56 2,30 2,40

60 1260 2,93 2,56 2,33 1,66 2,40 2,53

Deformasi Permanen,

D0 (mm) 2,45 2,04 1,97 1,26 2,00 2,01

Stabilitas Dinamis,

DS (lintasan/mm) 5250,0 4846,2 7000,0 6300,0 6300,0 4846,2

Laju Deformasi,

RD (mm/m) 0,0080 0,0087 0,0060 0,0067 0,0067 0,0087

Gambar 7. Hubungan Waktu dengan Deformasi pada suhu 45°C

Pengujian deformasi dengan Wheel Tracking ditujukan untuk mensimulasikan deformasi yang

terjadi pada perkerasan akibat lintasan kendaraan dan parameter-parameter utama pengujian ini.

Dari Gambar 8 dibawah dilihat bahwa campuran yang memakai agregat dari Karawang akan

mengalami deformasi yang lebih kecil seiring dengan bertambahnya kadar polimer SBS dalam

campuran. Namun pada campuran yang memakai agregat dari Purwakarta akan mengalami hal

yang sebaliknya. Penambahan kadar polimer SBS yang besar dalam campuran yang

menggunakan agregat dari Karawang akan memberikan penurunan nilai laju deformasi, namun

hal sebaliknya terjadi pada campuran yang menggunakan agregat dari Purwakarta. Secara

keseluruhan, nilai Stabilitas Dinamis yang dihasilkan oleh setiap campuran tersebut masih berada

diatas nilai minimum yang disyaratkan dalam spesifikasi Kementerian Pekerjaan Umum 2010,

baik untuk campuran yang menggunakan agregat dari Karawang maupun dari Purwakarta, dan

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 10 20 30 40 50 60

Karawang 0%

Karawang 2.5%

Karawang 5%

Waktu (menit)

De

fo

rm

asi(m

m)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 10 20 30 40 50 60

Purwakarta 0%

Purwakarta 2.5%

Purwakarta 5%

Waktu (menit)

De

fo

rm

asi (m

m)

11

campuran yang menggunakan aspal pen 60/70 maupun campuran yang menggunakan aspal

modifikasi polimer SBS, dimana dalam spesifikasi tersebut mengisyaratkan nilai minimum

sebesar 2500 lintasan/mm.

Gambar 8. Perbandingan Nilai-Nilai Parameter Ketahanan Deformasi

3.5. Hasil Pengujian dan Analisis Kinerja Fungsional

Pengujian kinerja fungsional yang dilakukan di laboratorium adalah pengujian Skid Resistance

dan Sand Patch. Hasil pengujian Skid Resistance dan Sand Patch dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil Pengujian Skid Resistance dan Sand Patch

Campuran

Sebelum mengalami deformasi Setelah mengalami deformasi

BPN Texture Depth

(mm) BPN

Texture Depth

(mm)

Karawang-SBS 0% 66,6 0,24 65,6 0,28

Karawang-SBS 2.5% 64,2 0,25 63,4 0,30

Karawang-SBS 5% 62,0 0,28 60,4 0,33

Purwakarta-SBS 0% 65,4 0,28 65,0 0,33

Purwakarta-SBS 2.5% 63,6 0,24 61,2 0,38

Purwakarta-SBS 5% 62,0 0,33 60,0 0,43

2.45

2.04 1.97

1.26

2 2.01

SBS 0% SBS 2.5% SBS 5%

Total Deformasi

Karawang Purwakarta

0.0080.0087

0.0060.0067 0.0067

0.0087


Laju Deformasi

Karawang Purwakarta

52504846

70006300 6300

4846.2


Stabilitas Dinamis

Karawang Purwakarta

12

Pengujian kinerja fungsional diawali dengan pengujian Skid Resistance dengan menggunakan

British Pendulum Tester yang ditujukan untuk mengetahui nilai kekesatan campuran terhadap

gesekan. Dapat dilihat bahwa campuran yang menggunakan agregat dari Karawang memberikan

nilai BPN yang sedikit lebih tinggi, sementara pemberian SBS sebagai modifier akan sedikit

menurunkan nilai BPN dari campuran.

Gambar 9. Perbandingan Nilai-Nilai Parameter Kinerja Fungsional Campuran

Secara umum nilai BPN yang dihasilkan oleh campuran yang menggunakan agregat dari

Karawang lebih tinggi daripada campuran yang menggunakan agregat dari Purwakarta, dan nilai

BPN dari setiap campuran cenderung mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya kadar

polimer SBS dalam campuran. Nilai BPN yang dihasilkan setiap campuran juga mengalami

penurunan akibat pengujian Wheel Tracking namun nilai penurunannya cenderung kecil. Terlihat

bahwa kemampuan tahanan gelincir campuran yang menggunakan agregat dari Karawang lebih

baik setelah mengalami proses deformasi karena nilai-nilai fisik agregat dari Karawang dalam

menerima beban juga lebih baik yang ditunjukkan oleh ketahanannya terhadap abrasi, tumbukan

dan tekanan. Secara umum nilai Texture Depth (TD) yang dihasilkan oleh campuran yang

menggunakan agregat dari Karawang lebih rendah daripada campuran yang menggunakan

agregat dari Purwakarta, dan nilai BPN dari setiap campuran cenderung mengalami peningkatan

seiring dengan bertambahnya kadar polimer SBS dalam campuran. Pengaruh SBS ini sangat

terlihat pada pengujian viskositas dimana semakin tinggi kadar SBS dalam campuran, maka akan

dibutuhkan jumlah aspal yang lebih banyak dalam mengikat agregat.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan

1. Hasil pengujian sifat fisik terhadap aspal Pen 60/70 dan agregat baru, memperlihatkan

bahwa aspal Pen 60/70 dan agregat baru, baik itu agregat yang berasal dari Karawang

maupun Purwakarta yang digunakan dalam campuran memenuhi persyaratan spesifikasi

British Standard, BS 12591-2000 untuk pengujian fisik aspal dan BS 13043-2002 untuk

pengujian fisik agregat, sehingga layak digunakan dalam campuran aspal. Kenaikan

kadar polimer SBS dalam aspal akan meningkatkan titik lembek dan menurunkan nilai

penetrasi. Hasil pengujian karakteristik fisik agregat dapat ditarik kesimpulan bahwa

agregat Karawang adalah lebih baik daripada agregat Purwakarta.

2. Campuran SMA dengan 5% SBS menunjukkan nilai Stabilitas Marshall yang lebih baik

dari campuran konvensional (tanpa polimer). Nilai Stabilitas Marshall dan Indeks

Kekuatan Sisa (IKS) terbaik diberikan pada campuran yang menggunakan agregat

Karawang dengan 5% polimer SBS, demikian juga dengan ketahanan terhadap deformasi

66.665.6 65.4 65

64.263.4 63.2

61.262

60.462

60

sebelum WT setelah WT sebelum WT setelah WT

Karawang Purwakarta

British Pendulum Number


0.240.28 0.28

0.33

0.250.3

0.24

0.38

0.280.33 0.33

0.43

sebelum WT setelah WT sebelum WT setelah WT

Karawang Purwakarta

Depth Measurement


13

permanen terbaik dihasilkan oleh campuran yang menggunakan agregat Karawang

dengan 5% polimer SBS.

3. Penambahan kadar polimer SBS dalam campuran akan meningkatkan kinerja struktural

campuran ditinjau dari peningkatan nilai Stabilitas Marshall dan ketahanannya terhadap

Deformasi Permanen, namun akan mengurangi kinerja fungsionalnya ditinjau dari

ketahanannya terhadap gelincir dan pengukuran kedalaman tekstur.

4. Berdasarkan seluruh hasil pengujian yang telah dilakukan, mulai dari pengujian terhadap

karakteristik agregat sampai karakteristik kinerja struktural dan fungsional campuran, dan

terlihat bahwa agregat Karawang selalu menghasilkan kinerja yang lebih baik daripada

agregat Purwakarta.

4.2. Saran

Berdasarkan hasil evaluasi penelitian ini, maka disampaikan saran untuk penelitian selanjutnya

yaitu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap campuran SMA dengan kadar polimer SBS

antara 2,5% dan 5%, untuk mengetahui batasan ideal penggunaan polimer SBS dalam campuran

dan mengetahui pengaruhnya terhadap kinerja struktural dan fungsional. Penggunaan kadar

polimer SBS diatas 5% tidak disarankan karena pada saat melakukan pencampuran akan

membutuhkan aspal yang lebih banyak. Selain itu, nilai titik nyala dan bakarnya akan lebih

rendah sehingga akan berbahaya pada saat mencampur aspal minyak dan polimer SBS.

5. DAFTAR PUSTAKA

1. British Standard Institution (2000) : Bitumen and Bituminous Binder, BSI, London

2. British Standard Institution (2000) : Methods of Test for Petroleum and its Products,

BSI, London

3. British Standard Institution (2003) : Aggregates for Bituminous Mixtures and Surface

Treatments for Roads, Airfields, and Other Trafficked Areas, BSI, London

4. British Standard Institution (2004) : Sampling and Examination of Bituminous Mixtures

for Roads and Other Paved Areas, BSI, London

5. Francken, L. (1998) : Bituminous Binders and Mixes, Rilem Report 17, E & FN Spon,

London

6. Hall, C. (1989) : Polymer Materials, 2nd

edition, John Wiley and Sons, New York

7. Hosking, Roger (1992) : Road Aggregates and Skidding, Transport Research

Laboratory, London

8. Huang, Yang H. (2004) : Pavement Analysis and Design, Prentice-Hall, New Jersey

9. Kementerian Pekerjaan Umum (2010) : Spesifikasi Umum Campuran Aspal Panas,

Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta

10. Read, John dan Whiteoak, David. (2003) : The Shell Bitumen Handbook, 5th

edition,

Thomas Telford Publishing, London

11. Standar Nasional Indonesia, SNI (2003) : Metoda Pengujian Campuran Beraspal

Panas dengan Alat Marshall, RSNI M-01-2003, Badan Standar Nasional Indonesia

12. Valkering, C.P., Vonk, W.C., dan Whiteoak, C.D. (1992) : Improved Asphalt

Properties Using SBS Modified Bitumens, Shell Bitumen Review, Perth

13. Yero, Arafat S. (2008) : The Determination of The Texture Depth, Skidding Resistance

and Roughness Index of Various Bituminous Road Surfaces, Master Thesis of Civil

Engineering (Transportation and Highway), Universiti Teknologi Malaysia

Documents

KINERJA SKID RESISTANCE DAN KEDALAMAN TEKSTUR … · 1 KINERJA SKID RESISTANCE DAN KEDALAMAN TEKSTUR DARI CAMPURAN SPLIT MASTIC ASPHALT (SMA) DENGAN MEMAKAI VARIASI AGREGAT DAN POLIMER