Download pdf - penjelasan aspal

Transcript
Page 1: penjelasan aspal

Page 1CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://www.facebook.com/?sk=nf

SENIN, 04 OKTOBER 2010

BAHAN LAPIS KERAS

BAHAN LAPIS KERAS

Yang dimaksud dengan bahan lapis keras adalah semua bahan susun

yang diperlukan untuk membuat perkerasan jalan meliputi agregat,

aspal, bahan tambah (additive ) serta bahan stabilisasi tanah dasar jika

diperlukan khususnya untuk jalan yang dibuat pada daerah dengan

tanah dasar yang jelek.

I. LAPIS KERAS JALAN

Lapis keras jalan adalah bagian dari struktur jalan yang terletak di atas

tanah dasar atau subgrade yang dibuat keras agar dapat dilalui lalu

lintas yang lewat di atasnya.

Tujuan pembuatan lapis keras jalan adalah agar dapat dicapai suatu

kekuatan tertentu sehingga mampu meneruskan beban beban lalu lintas

yang diterima oleh lapis keras ke dalam bidang yang lebih luas pada

tanah dasar, sehingga beban beban tersebut dapat didukung oleh tanah

dasar.

Pada umumnya, lapis keras jalan dapat digolongkan menjadi tiga

golongan besar yaitu :

-flexible pavement

- rigid pavement

- composite pavement

Dalam hal ini, yang akan dibahas hanya bahan dari lapis keras yang

masuk ke dalam golongan flexible pavement, karena untuk bahan yang

digunakan pada rigit pavement sudah dibahas panjang lebar pada

matakuliah teknologi beton.

PERANCANGAN PERKERASAN

Pada umumnya Perancangan Perkerasan dapat dibedakan atas dua

pengertian yaitu :

1. Structural Pavement Design

(Perancangan Struktur Perkerasan)

Yaitu menentukan tebal dari pavement beserta komponen-

komponennya antara lain :

Menentukan tebal :

� surface course

� base course untuk flexible pavement

� sub base course

� subgrade

� plat beton

� lapis fondasi untuk rigid pavement

� lapis pasir

� subgrade

2. Paving Mixture Design

(Perancangan Campuran Perkerasan)

Yaitu tahapann yang harus dilakukan sebelum pelaksanaan dilapangan

dimulai yang bertujuan untuk menentukan kualitas bahan susun yang

akan digunakan serta proporsi campuran bahan yang akan digunakan

untuk bahan perkerasan.

Mengenai Saya

Nama:

juffrez jufres

Lokasi:

BOGOR, Bogor

Lihat profil lengkapku

Link

Google News

Edit -Me

Edit -Me

Posting Sebelumnya

BAHAN LAPIS KERAS

LAPORAN PRATIKUM HIDRAULIKA

SNI GEMPA 2002

SNI BAJA

INPUT MS. PROJECT

desine prategang

Pembebanan Pada Struktur

REFERENSI GEMPA

ISIAN BENDEL KUALIFIKASIPENGADAAN

ANALISIS SPECIFIC GRAVITY DANPENYERAPAN AGREGAT H...

Arsip

Januari 2010

April 2010

Oktober 2010

Berlangganan

Entri [Atom]

CIVIL ENGINNERING

Laporkan Penyalahgunaan Blog Berikut» Buat Blog Masuk

Page 2: penjelasan aspal

Page 2CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Misal :

� Menentukan jenis aspal yang akan dipakai serta perbandingan jumlah

aspal dengan batuan

� Menentukan gradasi serta jenis batuan

� Menentukan mutu beton serta perbandingan campuran antara semen,

pasir

krikil (untuk rigid pav)

� Dll

II. BAHAN LAPIS KERAS

Bahan utama perkerasan jenis flexible pavement pada umumnya terdiri

dari bahan yang disusun sebagai berikut :

bahan pengikat : aspal

bahan pengisi : agregat kasar, agregat halus, filler.

ASPAL

Aspal merupakan salah satu bahan pengikat perkerasan yang paling

banyak dipakai di Indonesia.

Disamping harganya relatif murah, aspal juga banyak tersedia di negara

kita yang kaya akan minyak mentah yang banyak mengandung aspal.

Aspal merupakan bahan yang termoplastis, yaitu suatu sifat viskositas /

kekentalan yang sangat dipengaruhi oleh temperatur. Pada saat

temperatur rendah (dingin) aspal akan bersifat keras, dan sebaliknya

pada saat temperatur tinggi (panas) aspal akan bersifat lunak, dan lebih

bersifat plastis .

Kepekaan terhadap temperatur dari tiap hasil produksi aspal berbeda-

beda tergantung dari asalnya, walaupun aspal tersebut diambilkan dari

jenis yang sama.

A

Viscositas B

Temperatur (oc)

Gambar Hubungan Viscositas dan Temperatur (suhu)

Oleh karena hal seperti diatas, maka sebelum kita memakai jenis aspal

lebih dahulu perlu kita ketahui aspal tersebut berasal dari mana,

sehingga pada proses pencampuran antara agregat dengan aspal dapat

ditetapkan temperatur yang paling baik untuk mendapatkan hasil yang

maksimal. Sebagai contoh aspal dari dari jenis yang sama produksi

Pertamina akan mempunyai kepekaan temperatur yang berbeda dengan

aspal produksi Esso.

Ada beberapa jenis perkerasan yang menuntut perhatian kusus yang ada

kaitannya dengan masalah temperatur, yaitu konstruksi perkerasan

pada landas pacu (runway). Bahan maupun jenis konstruksi yang

dipakai pada landas pacu secara garis besar menyerupai dengan

perkerasan pada perkerasan jalan raya. Bedanya pada runway harus

mempunyai daya dukung yang lebih besar, dan biasanya temperatur

disekitar landas pacu lebih panas . Sehingga dibutuhkan jenis aspal yang

lebih tahan terhadap pengaruh temperatur.

Kekuatan

Page 3: penjelasan aspal

Page 3CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

aspal

Lama Pembebanan

Gambar Hubungan Kekuatan aspal dan Lama Pembebanan

Di samping itu aspal juga bersifat reologic yaitu suatu sifat yang sangat

dipengaruhi oleh lamanya pembebanan. Semakin lama bebn beada di

atas perkerasan, maka kekuatan aspal akan semakin turun, Sebagai

contoh bila aspal dibebani selama satu menit akan sangat berbeda pada

aspal yang dibebani pada beban yang sama tapi dalam tempo yang

lebih lama misal satu jam. Aspal yang dibebani pada waktu yang lebih

lama akan mengalami perubahan geometrik yang lebih besar.

Disamping kedua sifat terebut aspal juga memiliki sifat yang lain yang

disebut sifat Tyxotropy yaitu sifat yang dipengaruhi oleh cuaca. Aspal

yang disimpan di udara terbuka dalam dalam jangka waktu yang cukup

lama akan mengalami penurunan kelenturan atau fleksibilitasnya

menurun sehingga aspal akan menjadi kaku. Hal ini akan labih cepat

terjadi apabila aspal dalam drum sudah dibuka.

kelenturan

lama penyimpanan

Gambar hubungan kelenturan aspal dan lama penyimpanan

Aspal juga merupakan bahan yang memiliki kohesi (kemampuan saling

tarik-menarik) yang cukup besar. Sehingga aspal merupakan bahan

pengikat aggregat yang baik serta memiliki kemampuan untuk

mempertahankan agregat supaya tetap ditempatnya sebagai bahan

pengisi pada suatu lapis keras.

Aspal juga merupakan bahan yang mudah teroksidasi. Pada udara

terbuka, aspal akan mudah beroksidasi dengan udara yang banyak

mengandung oksigen, sehingga lama kelamaan permukaan aspal secara

perlahan akan menjadi keras dan getas, dan akan kehilangan sifat

kohesifnya. Tapi peristiwa oksidasi ini lebih banyak terjadi pada daerah

permukaan aspal saja, sehingga biasanya yang mengeras dan yang

menjadi getas hanya pada permukaan lapis luarnya sedang lapis aspal

bagian dalam tidak banyak mengalami perubahan kecuali hanya

perubahan viskositasnya. Pada campuran antara aspal dan agregat,

semakin tipis lapisan aspal yang menyelimuti agregat, akan semakin

besar tingkat kerapuhan yang terjadi. Lapis aspal yang sudah kehilangan

sifat kohesifnya biasanya dikatakan sebagai aspal usang.

Menurut proses terjadinya, aspal dapat dibedakan menjadi dua

golongan besar

yaitu :

� aspal alam

� aspal minyak/buatan

Aspal alam

Di Indonesia, jenis aspal ini banyak terdapat di Pulau Buton, sehingga

aspal alam ini sering disebut Butas ( Buton Aspal).

Proses terjadinya:

Sebelum di proses lebih lanjut, aspal alam ini terdapat di alam terbuka

sebagai batuan sehingga biasa disebut batuan aspal / aspal batu (rock

Page 4: penjelasan aspal

Page 4CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

asphalt) atau batuan yang bersifat aspal ( asphaltic rock).

Dalam bentuk aslinya, Butas di P. Buton (Sulawesi Tenggara) berbentuk

sebagai lapisan batu berwarna hitam yang kadang-kadang muncul di

atas tanah sebagai gunung kecil.

Butas ini dapat terjadi karena pada daerah tersebut banyak

mengandung minyak mentah dengan kadar aspal yang cukup tinggi

(asphaltic base crude oils).

Minyak yang mengandung aspal (bitumen) ini dapat keluar dari bumi

akibat adanya tekanan yang disebabkan oleh proses geologi, kemudian

meresap diantara celah-celah lapisan serta batuan yang poros (poreous)

.

Oleh karena terjadinya Butas disebabkan dari proses alam seperti yang

sudah dijelaskan di atas, maka akibatnya kandungan aspal pada batuan

jumlahnya tidak me nentu, artinya kandungan aspal pada batuan sangat

bervariasi ada yang kandungannya sedikit dan ada kandungan aspalnya

yang banyak.

Di dalam prakteknya, batuan aspal yang ditambang harus diseleksi dulu

serta dipilih dari batuan yang memiliki kandungan aspal minimum 25 %.

Karena aspal memiliki sifat termoplastis, maka akibatnya batu aspal ini

memiki beberapa sifat diantaranya pada temperatur dingin yaitu pada

malam dan pagi hari dengan temperatur 28o ke bawah bersifat getas

dan mudah pecah. Sebaliknya pada siang hari dengan temperatur 30o ke

atas, batu aspal bersifat liat/ulet dan agak sukar untuk dipecah.

Oleh karena itu pemecahan batu aspal sebaiknya dilakukan pada malam

hari atau pagi hari. Kalau dilakukan pada siang hari sebaiknya harus

dilakukan pada tempat yang teduh atau beratap.

Karena umur dari sStu aspal (yang ditambang) sudah terlalu tua, maka

biasanya aspal yang dikandung sudah kehilangan sifat plastisnya. Tapi

justru batu aspal seperti inilah yang mudah dikerjakan dari pada jenis

batu aspal yang sifatnya plastis yang masih banyak mengandung

minyak.

Sebaliknya untuk keperluan pengaspalan jalan dibutuhkan aspal yang

agak cair supaya mudah pengerjaannya dan bersifat lentur, sehingga

tahan terhadap getaran dan pukulan roda kendaraan . Oleh karena itu

pada batu aspal/butas perlu ditambahkan flux oil (minyak pengencer)

yang mengandung minyak mentah sehingga aspalnya menjadi lebih

encer (diremajakan).

Batu butas yang banyak dipergunakan sekarang kira-kira mengandung

bagian-bagian sebagai berikut :

Aspal murni (bitumen) berat rata-rata sekitar 30 %

Debu kapur (debu mineral) ,, ,, ,, 55 %

Pasir ,, ,, ,, 15 %

Dari hasil penelitian pada butas dapat diambil kesimpulan :

Kadar bitumen sangat bervariasi

Kualitas bitumen ber beda-beda

Komposisi batuan ber beda-beda

Berdasarkan kadar bitumen yang dikandungnya , Butas dapat dibedakan

atas B25, B30, B35, B40.

Sebagai contoh untuk Butas B30, berarti butas tersebut memiliki kadar

bitumen rata-rata sebesar 30 %.

Aspal minyak/aspal buatan

Yang dimaksud dengan aspal minyak atau aspal buatan adalah aspal

yang diperoleh dari hasil penyaringan minyak mentah (crude oils).

Minyak mentah atau minyak kasar adalah minyak yang didapat secara

langsung dari hasil tambang (belum diolah).

Pada saat diproses akan didapatkan jenis-jenis minyak yang masing-

masing dibedakan atas berat jenisnya.

Bahan yang dikandungnya setelah melalui proses penyaringan yang

dimulai dari BJ yang paling kecil adalah sbb:

Page 5: penjelasan aspal

Page 5CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

� Avtur

� gasoline (bensin)

� kerosine (minyak tanah )

� diesel oils (solar)

� minyak pelumas/olie

� BJ yang paling besar ada tiga kemungkinan :

a) aspal, dikatakan minyak mentah memiliki dasar aspal (asphaltic base

crude oils)

b) parafin, dikatakan minyak mentah memiliki dasar parafin (paraffin

base crude oils)

c) campuran antara aspal dan parafin, dikatakan minyak mentah

memiliki dasar campuran (mixed base crude oils)

Jadi minyak mentah belum tentu dapat menghasilkan aspal.

Bila dilihat dari proses pembuatannya serta bahan dasarnya, jenis aspal

dibedakan atas bentuknya ada tiga macam :

� aspal keras (cement asphalt)

� aspal cair (liquit asphalt)

� aspal emulsi (emulsified asphalt )

Aspal keras (aspal semen / aspal penetrasi)

Semen jenis ini disebut aspal keras karena pada suhu biasa (temperatur

ruang) aspal jenis ini bersifat keras dan padat. Untuk memanfaatkan/

menggunakan semen jenis ini harus dipanaskan dulu sehingga menjadi

panas dan mencair.

Untuk menentukan kekerasannya/kekentalannya digunakan standar

penetrasi.

Proses pemeriksaan penetrasi mengikuti standar AASTHO T 49-80.

Pemeriksaan dilakukan dengan cara memasukkan jerum penetrasi

berdiameter 1 mm dengan beban seberat 100 gram (sudah termasuk

berat jarumnya). Waktu yang dibutuhkan untuk memasukkan jarum

penetrasi selama 5 detik dengan temperatur aspal sebesar 77o F atau

25o C. Besarnya penetrasi diukur dan dinyatakan dengan angka yang

merupakan kelipatan 0,1 mm. Misal masuknya jarum penetrasi sedalam

5 mm, maka 5 mm dibagi dengan 0,1 mm adalah 50, dikatakan angka

penetrasi aspal sebesar 50. Dengan demikian dapat dipastikan bahwa

tambah kecil angka penetrasi aspal maka aspal tersebut akan semakin

keras.

Beberapa contoh jenis aspal ini a.l. :

AC 40-50

AC 50-60

AC 60-70

AC 80-100

AC 120-150

dst.

Oleh karena itu pemakaian perkerasan yang berkualitas tinggi perlu

dipilih jenis aspal semen yang akan dipakai dengan melihat angka

penetrasinya.

Untuk daerah bercuaca panas atau untuk jalan dengan volume lalu-

lintas yang tinggi digunakan jenis aspal semen dengan penetrasi

rendah, sedang aspal semen dengan penetrasi tinggi digunakan untuk

daerah yang bercuaca dingin atau untuk jalan dengan volume lalu-lintas

rendah.

Di Indonesia aspal semen yang banyak dipakai yaitu aspal semen

dengan penetrasi 60-70 dan 80-100.

Seperti yang sudah dijelaskan di depan bahwa aspal merupakan bahan

yang bersifat termoplastis, sifat termoplastis pada setiap jenis aspal

tidak sama tergantung dari aspal tersebut berasal dari mana.

Sebagai contoh ada aspal dari grup A dan B dengan angka penetrasi

yang sama. Ini mengandung arti bahwa kedua grup aspal tersebut pada

temperatur 25o C mempunyai kekentalan yang sama. Tetapi aspal grup

Page 6: penjelasan aspal

Page 6CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

A memiliki kepekaan temperatur yang lebih besar bila dibandingkan

dengan aspal dari grup B. Maka tampak sekali pada gambar bahwa

untuk jenis aspal grup A mempunyai perbedaan viskositas yang sangat

menyolok pada temperatur rendah minimum dengan temperatur tinggi

maksimum.

Aspal A

Aspal B

viskositas

0o F 77o F 100o F

Grafik viskositas vs temperatur pada dua aspal yang

memiliki angka penetrasi yang sama.

Untuk jenis perkerasan tingkat tinggi dengan persyaratan yang ketat

misal untuk landas pacu, untuk jalan klas tinggi yang lewat daerah

dengan temperatur panas maka yang paling cocok adalah jenis semen

dari grup B, sebab aspal grup B merupakan jenis aspal yang memiliki

kepekaan terhadap temperatur lebih kecil bila dibandingkan dengan

aspal dari grup A atau dapat dilihat pada gambar di atas nilai b lebih

kecil bila dibanding dengan a.

Aspal Cair (liquit asphalt)

Yang dimaksud dengan aspal cair yaitu jenis aspal yang dibuat dengan

mencampur Aspal semen dengan bahan pencair, yaitu minyak yang

dihasilkan dari penyaringan minyak mentah. Dari hasil pencampuran di

atas menghasilkan aspal yang berbentuk cair dalam temperatur ruang,

sehingga untuk menggunakannya tidak diperlukan pemanasan kecuali

untuk hal -hal yang kusus.

Berdasarkan bahan pencairnya dan kemudahan menguap bahan

pelarutnya, aspal cair dapat dibedakan atas :

a. RC ( Rapid Curing Asphalt)

Yaitu jenis aspal cair yang dibuat dari pencampuran antara semen

aspal dengan bensin (Asphalt Cement (AC) + gasoline). Jenis aspal ini

merupakan jenis aspal cair yang paling cepat menguap . Akibatnya kalau

kita memakai aspal cair dari jenis ini tidak boleh terlalu lama menunda

pekerjaan karena aspal akan lebih cepat mengeras.

b. MC (Medium Curing Ashalt)

Yaitu jenis aspal cair yang dibuat dari pencampuran antara semen

aspal dengan bahan pencair yang lebih kental yaitu minyak tanah

(Asphalt Cement (AC) + kerosine). Jenis aspal ini merupakan jenis aspal

cair yang penguapannya lebih lambat bila dibandingkan dengan jenis

RC.

c. SC ( Slow Curing Asphalt)

Yaitu jenis aspal cair yang dibuat dari pencampuran antara semen

aspal dengan bahan pencair yang lebih kental lagi yairu solar ( Asphalt

Cement (AC) + diesel oils). Jenis aspal ini merupakan jenis aspal cair

yang penguapannya paling lambat bila dibandingkan dengan dua jenis di

atas. Boleh dikatakan bahwa aspal cair jenis SC ini merupakan jenis

yang paling rendah mutunya bila dibandingkan dengan dua type di atas ,

sebab daya ikatnya kalau sudah mengeras tidak sebaik yang di atas.

Pada prakteknya, aspal cair ini banyak digunakan sebagai bahan

perekat lapis perkerasan atau biasa disebut pelaburan, untuk perbaikan

lapis permukaan jalan yang berlubang , dan untuk lapis perkerasan

Page 7: penjelasan aspal

Page 7CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

dengan mutu sedang dan rendah yang tidak membutuhkan persyaratan

yang ketat, dll.

Jenis pelaburan/pengeleman lapis keras ada bermacam-macam antara

lain : prime coat, tack coat, seal coat.

Prime coat :

Adalah jenis pelaburan yang pertama kali dilakukan untuk merekatkan

antara base course (lapis fondasi) dengan lapis permukaan.

Tack coat :

Adalah jenis pelaburan yang dilakukan untuk merekatkan antara lapis

yang lama

dengan lapis yang baru untuk jalan yang di upgrade pada saat dilakukan

overlay (memberikan lapisan tambahan perkerasan ).

Seal coat

Pelaburan yang dilakukan untuk merekatkan antara permukaan jalan

yang berlubang dengan lapisan penutupnya. Jadi Seal coat hanya

dilakukan pada pekerjaan penambalan jalan yang dilakukan secara

sepotong-sepotong (hanya dilaburkan pada permukaan jalan yang

berlubang saja).

Karena aspal cair merupakan bahan yang berasal dari pencampuran

antara benda padat dan benda cair, yang kualitasnya sangat tergantung

dengan bahan pencairnya dan juga perbandingan jumlah campurannya,

maka hasil campuran merupakan hasil aspal baru dengan kekentalan dan

kualitas yang berbeda-beda. Berdasarkan nilai viskositas pada

temperatur 60o C, aspal cair dapat dibedakan atas :

RC 30 - 60 MC 30 - 60 SC 30 - 60

RC 70 - 140 MC 70 - 140 SC 70 - 140

RC 250 - 500 MC 250 - 500 SC 250 - 500

RC 800 - 1600 MC 800 - 1600 SC 800 - 1600

RC 3000- 6000 MC 3000- 6000 SC 3000 - 6000

Aspal Emulsi

Pada dasarnya, suatu emulsi terdiri dari dua jenis cairan yang sulit

untuk dapat bercampur . Aspal Emulsi adalah jenis aspal yang diperoleh

dari campuran aspal dengan air. Dalam proses pembuatannya, salah satu

bahan tersebut didispersikan / dibaurkan dalam bentuk butir -butir yang

sangat halus, yang dicampurkan dengan proses kimiawi.

Di dalam pelaksanaannya, aspal merupakan fase yang didispersikan,

sedang air merupakan fase pencairnya.

Didalam temperatur ruang aspal emulsi ini dalam kondisi cair (tidak

keras).

Berdasarkan muatan listrik yang dikandungnya aspal emulsi dapat

dibedakan atas tiga macam :

� Aspal emulsi Kation

� Aspal emulsi Anion

� Aspal emulsi Nonion.

Dari ketiga jenis aspal tersebut yang biasa dipergunakan sebagai bahan

perkerasan jalan adalah aspal emulsi Kation dan Anion.

Aspal emulsi Kation :

Aspal jenis ini biasa juga disebut sebagai Aspal Emulsi Asam, merupakan

jenis aspal emulsi yang bermuatan arus listrik positip.

Sifat istimewa Aspal Emulsi Kation adalah bahwa aspal akan cepat

mengering dan bekerja untuk mengikat batuan / agregat walaupun

batuan tersebut mengandung air. Sifat ini sangat menguntungkan untuk

daerah-daerah yang banyak mengandung air (sering hujan), daerah

bersalju, daerah yang berikilim dingin, dapat juga untuk klas jalan yang

tidak begitu tinggi.

Aspal Emulsi Anion :

Aspal jenis ini biasa juga disebut sebagai Aspal Emulsi Alkali,

merupakan jenis aspal emulsi yang bermuatan arus listrik negatip.

Pada jenis Aspal Emulsi Anion proses pelekatan batuan hanya dapat

terjadi pada batuan yang kering saja. Kecepatan reaksi/proses

Page 8: penjelasan aspal

Page 8CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

pelekatan lebih lambat bila dibandingkan dengan jenis Aspal Emulsi

Kation.

Pada prakteknya jenis aspal ini hanya dipakai sebagai bahan untuk

menambal jalan yang berlubang , perbaikan jalan sementara dan

pembuatan jalan dengan mutu rendah.

Aspal Emulsi Nonion

Merupakan jenis aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi , berarti

tidak mengantar listrik . Aspal jenis ini tidak biasa dipakai sebagai

bahan perkerasan jalan, tetapi baik untuk bahan pengisi pada dilatasi

jembatan, penambalan atap dll.

Kelebihan aspal emulsi bila dibandingkan dengan aspal keras hanya pada

segi pelaksanaan konstruksi lebih sederhana dan praktis karena dapat

dilakukan tanpa harus dilakukan pemanasan lebih dulu. Untuk Indonesia

aspal jenis ini harus dibeli dari luar negri, sehingga harganya relatip

mahal bila dibandingkan dengan aspal keras.

Berdasarkan kecepatan pengerasannya , aspal emulsi dapat dibedakan

menjadi beberapa jenis yaitu :

RS ( Rapid Setting ) aspal emulsi paling cepat bereaksi

MS (Medium Setting) aspal emulsi lebih lambat bereaksi

SS (Slow Setting ) aspal emulsi paling lambat bereaksi

PENGUJIAN KUALITAS ASPAL

Cara menentukan kualitas aspal dapat dilihat dari besar kecilnya nilai

Penetrasi, Berat jenis , Kelekatan aspal terhadap agregat, Titik nyala

(clev and open cup) , Titik bakar, Titik lembek, Kelarutan dalam cairan

Carbon Tetra Chlorida (CCL4) dan Daktilitas.

Penetrasi.

Yaitu angka yang menunjukkan kekerasan aspal yang diukur dari

kedalaman masuknya jarum penetrasi yang diberi beban 100 gram

selama 5 detik pada suhu ruang 25o C. semakin besar nilai penetrasinya ,

maka semakin lunak aspal tersebut dan sebaliknya.

Berat Jenis

Yaitu angka yang menunjukkan perbandingan berat aspal dengan berat

air pada volume yang sama pada suhu ruang. Semakin besar nilai berat

jenis aspal, maka semakin kecil kandungan mineral minyak dan partikel

lain di dalam aspal. Semakin tinggi nilai berat jenis aspal, maka semakin

baik kualitas aspalnya. Berat jenis aspal minimal sebesar 1,0000.

Kelekatan aspal terhadap agregat

Yaitu angka yang menunjukkan prosentase luasan permukaan agregat

batu silikat yang masih terselimuti oleh aspal setelah agergat tersebut

direndam selama 24 jam. Kelekatan aspal yang tinggi dapat diartikan

bahwa aspal tersebut memiliki kemampuan yang tinggi untuk

melekatkan agregat sehingga semakin baik digunakan sebagai bahan

ikat perkerasan. Nilai kelekatan aspal yang baik minimal sebesar 85 %.

Titik nyala aspal

Yaitu angka yang menunjukkan temperature (suhu) aspal yang

dipanaskan ketika dilewatkan nyala penguji di atasnya terjadi kilatan

api selama sekitar 5 detik. Syarat aspal AC 60/70 titik nyala sebesar

minimal 200 oC

Titik bakar aspal

Yaitu angka yang menyatakan besarnya suhu aspal yang dipanaskan

ketika dileawatkan nyala penguji diatas aspal terjadi kilatan api lebih

dari 5 detik. Semakin tinggi titik nyala dan titik bakar aspal, maka aspal

Page 9: penjelasan aspal

Page 9CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

tersebut semakin baik . Besarnya nilai titik nyala dan titik bakar tidak

berpengaruh terhadap kualitas perkerasan, karena pengujian ini hanya

berhubungan dengan keselamatan pelaksanaan khususnya pada saat

pencampuran (mixing ) terhadap bahaya kebakaran.

Titik lembek aspal (Ring and Ball test)

Yaitu angka yang menunjukkan suhu (temparatur) ketika aspal

menyentuh plat baja. Titik lembek juga mengindikasikan tingkat

kepekaan aspal terhadap perubahan temperature , disamping itu titik

lembek juga dipengaruhi oleh kandungan paraffin (lilin) yang terdapat

dalam aspal. Semakin tinggi kandungan paraffin pada aspal, maka

semakin rendah titik lembeknya dan aspal semakin peka terhadap

perubahan suhu.

Kelarutan aspal dalam cairan Carbon Tetra Chlorida (CCl4)

Yaitu angka yang menunjukkan jumlah aspal yang larut dalam cairan

CCl4 dalam prosen setelah aspal digoncang atau dikocok selama minimal

20 menit. Angka kelarutan aspal juga menunjukkan tingkat kemurnian

aspal terhadap kandungan mineral lain. Semakin tinggi nilai kelarutan

aspal, maka aspal semakin baik.

Daktilitas aspal

Yaitu angka yang menunjukkan panjang aspal yang ditarik pada suhu

25o C dengan kecepatan 5 cm/menit hingga aspal tersebut putus .

Daktilitas yang tinggi mengindikasikan bahwa aspal semakin lentur,

sehingga semakin baik digunakan sebagai bahan ikat perkerasan.

Syarat aspal yang baik adalah sebagai berikut:

No. Jenis Pemeriksaan Syarat Satuan

Pen 60/70 Pen 80/100

Min Maks Min Maks

1. Penetrasi 25oC, 5 det 60 79 80 99 0,1 mm

2. Titik lembek 48 58 46 54 oC

3. Titik nyala dan titik bakar 200 - 225 - oC

4. Kehilangan berat 163oC, 5 jam - 0,4 - 0,6 % berat

5. Kelarutan dalam CCl4 99 - 99 - % berat

6. Daktilitas 25oC, 5 cm/menit 100 - 100 - cm

7. Penetrasi setelah kehilangan berat 75 - 75 - % terhadap asli

8. Penetrasi aspal hasil ekstraksi benda uji 55 - 55 - % terhadap asli

9. Daktilitas aspal hasil ekstraksi benda uji 40 - 40 - cm

10. Berat jenis (25OC) 1 - 1 - -

Sumber : Depkimpraswil, 2000.

II. PEMILIHAN ASPAL

Aspal atau bitumen merupakan material untuk membuat perkerasan

yang berfungsi sebagai pengikat apabila dicampur dengan agregat dan

berfungsi sebagai perekat apabila digunakan sebagai Prime coat atau

Tack coat.

Adapun klasifikasi aspal dapat dibedakan berdasarkan penetrasi,

kekentalan, aspal cair dan aspal emulsi.

a. Klasifikasi aspal berdasarkan nilai penetrasi

nilai penetrasi adalah kedalaman jarum penetrasi dengan beban 100 gr

selama 5 detik pada suhu 25 o C masuk ke dalam aspal dalam satuan 0,1

mm.

Jenis –jenis aspal berdasarkan nilai penetrasi adalah :

AC 40-50

Page 10: penjelasan aspal

Page 10CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

AC 60-70 (100 gr / 5 dtk / 0,1 mm)

AC 85-100

AC 120-150

AC 200-300

Sedangkan klasifikasi aspal berdasarkan nilai penetrasi menurut British

Standart (BS.3690) adalah sebagai berikut:

Pen. 15 � 5 Pen 70 � 10

Pen. 25 � 5 Pen 100 � 20

Pen. 35 � 7 Pen 200 � 30

Pen. 40 � 10 Pen 300 � 45

Pen. 50 � 10 Pen 450 � 65

b. Klasifikasi berdasarkan nilai kekentalan yang didapat dari uji

kekentalan adalah sbb:

1) Saybolt Furol (SF)

Aspal suhu 60 o C mengalir melalui pipa � 1/8” untuk mengisi labu

dengan volume 60 ml. Waktu pengisian menunjukkan kekentalan SF

(detik).

2) Kinematis dengan satuan Centi Stokes (cst)

3) Satuan cgs 1 gr/cm –sec, atau 1 dyne – sec/cm 3 , disebut poise (P)

S 1unit 1 pa –s (1N – s/m 2 ) disebut 10 P

4) Thin Film Oven Test yaitu kehilangan berat aspal dalam % berat

Rolling Thin Film Oven yaitu karakteristik aspal setelah RTFO test untuk

menentukan grading aspal semula dinyatakan dalam AR (age residu ) –

viscosity graded series.

Jenis –jenis aspal menurut kekentalannya adalah:

AC 2,5 Asphalt Cement – angka menunjukkan

AC 5 kekentalan pada 60 o C (140 o F) dalam satuan

AC 10 100an poises (toleransi � 20%)

AC 20

AC 40

AR 1000 Age Residu – angka menunjukkan kekentalan

AR 2000 setelah uji RTFO pada suhu 60 o C ( 140 o F)

AR 4000 dalam satuan poises (toleransi � 25 %)

AR 8000

AR 16000

c. Aspal cair

Aspal yang merupakan hasil olahan dari aspal keras yang dicairkan

dengan menggunakan bahan pencair sepeti kerosen, bensin atau solar.

Aspal cair diklasifikasikan berdasarkan kecepatan penguapan (Rapid

Curing, Medium Curing, Slow Curing). Jenis aspal cair terdiri dari:

Rapid Curing (RC) 0 30 angka menunjukkan kekentalan dalam satuan

Medium Curing (MC) 1 70 cst pada suhu 60 o C

Slow Curing (SC) 2 250

3 800

4 3000

5

d. Aspal Emulsi

yang dibuat dari aspal keras + Emulsifier + air

bila dilihat dari muatan listrik pada partikel aspalnya, aspal emulsi

dibedakan menjadi 3 macam yaitu:

- Kationik, yaitu apabila partikel aspalnya bermuatan listrik positif

- Anionik, jika partikel aspalnya bermuatan listrik negatif

- Nonionik, jika partikel aspalnya tidak bermuatan listrik (netral)

Adapun bila ditinjau dari kecepatan pengikatan terdiri dari 3 macam

yaitu:

- Rapid setting (RS) yaitu aspal emulsi yang memiliki kecepatan

pengikatan paling cepat,

- Medium Setting (MS) yaitu aspal emulsi yang memiliki kecepatan

pengikatan menengah (medium)

Page 11: penjelasan aspal

Page 11CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

- Slow setting (SS ) yaitu aspal emulsi yang memiliki kecepatan

pengikatan paling lama.

Pemilihan jenis aspal disesuaikan dengan jenisnya pekerjaan yang akan

dilakukan (CRS ,CMS.CSS) tergantung kecepatan pengikatan

kelebihan :

- mudah pengerjaannya

- penggunaan alat bervariasi (dari alat berat sampai ringan)

- ramah lingkungan

- cocok untuk campuran dingin (Cold mix), Tack Coat dan Prime Coat

- paling cocok untuk slurry seal

Tabel 2.1 macam –macam aspal emulsi

Anionik Kationik BM

RS – 1

RS – 2

MS – 1

MS – 2

MS – 2h

CRS – 1 CRS – 2

-

CMS –2

CMS –2h

CMS – 2S MC – 1

MC – 2

MS – 1

MS – 2

MSK – 2h MCK – 1

MCK – 2

MSK – 1

MSK – 2

MSK – 2h C = cationik/cepat

R = rapid

M= medium/mengendap

S= slow/sedang

S=setting

h=harder base asphalt

HF= hot float (diukur dengan flaot test, dimungkinkan penggunaan film

aspal tebal

S = solvent (more solvent than the orthers)

K = kationik/ kental

HF MS – 1

HF MS – 2

HF MS – 2h

HF MS – 2s

SS – 1

SS – 1h -

-

-

-

CSS – 1

CSS – 1h

ML – 1

ML – 1K

Page 12: penjelasan aspal

Page 12CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

MLK – 1

MLK – 1h

e. Performance Grade Asphalt

PG 46 (-34, -40, -46) - angka depan menunjukkan suhu

PG 52 (-10, -16, -22, -28, -34, -40, -46) maksimum perkerasan

PG 58 (-16, -22, -28, -34, -40) - angka belakang menunjukkan suhu

PG 64 (-10, -16, -22, -28, -34, -40) minimum perkerasan

PG 70 (-10, -16, -22, -28, -34, -40) - pengujian aspal:

PG 76 (-10, -16, -22, -28, -34, ) 1. Ttk. Nyala (o C)

PG 82 (-10, -16, -22, -28, -34, ) 2. Kekentalan (cP)

3. DSR (oC)

4. Pav (o C)

5. DTT (oC)

6. RTFO residu (%)

7. TFO residu (%)

8. creep stiffness (oC)

T 20mm = (Tair – 0,00618 Lat 2 + 0,2289 Lat + 42,2) ( 0,9545) – 17,78

Tmin = 0,859 Tair + 1,7 o C

T20mm = suhu rencana perkerasan tertinggi, suhu 20 mm di bawah

permukaan perkerasan

Tmin = suhu rencana perkerasan terendah , suhu di permukaan

perkerasan.

Tair = suhu udara tertinggi rata-rata, 7 hari (o C) – untuk T

Suhu terendah rata –rata tahunan (o C) untuk T

Lat = lokasi perkerasan di garis lintang (derajat)

Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam menentukan pilihan

jenis aspal yang akan digunakan dalam membuat perkerasan adalah:

1. faktor lalu lintas

2. faktor iklim

3. peralatan yang tersedia

4. gradasi agregat

5. jarak angkut

6. volume pekerjaan

7. tuntutan lingkungan

8. tenaga kerja

9. lain –lain

1. Faktor lalu lintas

Faktor lalu lintas akan mempengaruhi jenis aspal yang akan digunakan

adalah jumlah lintasan lalu lintas yang diukur dengan ESAL (ekivalen

standart axle load) dan kecepatan lalu lintas .

a. jumlah lintasan

Semakin banyak jumlah lintasan pada suatu jalan yang akan dibuat ,

maka jenis aspal yang akan digunakan harus mempunyai viskositas yang

tinggi yang ditunjukkan dengan nilai penetrasi, karena nilai penetrasi

yang rendah akan mempunyai nilai stabilitas yang lebih tinggi

dibandingkan nilai penetrasi yang tinggi.

Sebagai contoh untuk jalan negara atau jalan tol harusnya menggunakan

aspal dengan nilai penetrasi 40 –70 ( misal AC 40-50 atau AC 60-70).

Apabila perkerasan yang melayani beban lalu lintas yang cukup besar

(>1 juta SAL) menggunakan aspal AC 80-100 atau penetrasi yang lebih

tinggi, maka akibat yang ditimbulkan adalah akan terjadi kerusakan

yang lebih cepat sebelum tercapai umur rencana. Adapun kerusakan

yang mungkin terjadi diantaranya adalah fracture dan rutting.

b. kecepatan kendaraan (speed)

Page 13: penjelasan aspal

Page 13CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Kecepatan kendaraan akan mempengaruhi lama pembebanan terhadap

perkerasan. Untuk perkerasan yang melayani kendaraan dengan

kecepatan rendah seharusnya menggunakan aspal dengan nilai penetrasi

yang lebih rendah jika dibandingkan dengan perkerasan yang melayani

kendaraan cepat. Sebagai contoh untuk perkerasan terminal dimana

banyak kendaraan yang parkir, sehingga lama pembebanan terhadap

perkerasan cukup tinggi, maka jenis aspal yang digunakan harus

menggunakan aspal dengan penetrasi rendah misal AC 40-50 atau AC

60-70. Adapun pengaruh kecepatan terhadap perkerasan adalah sebagai

berikut:

kecepatan akan mempengaruhi lama pembebanan dan berakibat pada

perubahan temperatur perkerasan yang akan berpengaruh pada nilai E

perkerasan.

nilai modulus kekakuan perkerasan sangat tergantung oleh modulus

kekakuan aspalnya yang dipengaruhi oleh temperatur aspal dan lama

pembebanan.

Akibat yang akan terjadi apabila salah dalam memilih aspal ditinjau

dari kecepatan kendaraan adalah terjadinya kerusakan perkerasan jenis

deformasi seperti bleeding dan rutting.

Untuk memilih aspal berdasarkan kecepatan lalu lintas apabila

menggunakan aspal jenis Performance Grade diperlukan koreksi sbb:

a. untuk lalu lintas lambat dan beban berhenti seperti tempat parkir,

terminal masing masing dinaikkan 1 grade.

b. Untuk jumlah lalu lintas (ESAL) 1 juta –30 juta atau >30 juta masing

–masing dinaikkan 1 grade.

2. Iklim

Faktor iklim mempunyai peran yang cukup besar dalam menentukan

jenis aspal yang akan digunakan . Faktor iklim tersebut meliputi:

a. panas/dingin yang berhubungan dengan suhu udara yang akan

mempengaruhi suhu perkerasan

b. basah/kering yang akan mempengaruhi kadar air perkerasan.

c. Temperatur perkerasan yang dipengaruhi oleh temperatur udara dan

letak geografis .

d. Ketinggian lokasi dari muka air laut yang akan mempengaruhi suhu

udara dan tekanan udara yang akhirnya akan berpengaruh terhadap

temperatur perkerasan.

Memilih aspal berdasarkan suhu udara berhubungan dengan nilai

penetrasi, pada daerah dingin lebih cocok apabila digunakan aspal

dengan penetrasi tinggi sedangkan pada daerah tropis lebih cocok

menggunakan aspal penetrasi rendah (viskositas tinggi). Kerusakan

perkerasan yang diakibatkan karena kesalahan pemilihan aspal pada

kasus ini adalah bleeding, deformasi , rutting. Untuk mengatasi apabila

aspal yang tersedia tidak sesuai yang diinginkan, maka dapat digunakan

bahan aditive.

3. Peralatan yang tersedia (equipment) :

Peralatan untuk melaksanakan pekerjaan jalan yang harus

dipertimbangkan dalam memilih aspal meliputi :

alat pencampur (AMP & molen)

alat penggelar

alat pemadat

alat yang akan digunakan akan berpengaruh terhadap produktifitas

kerja dan pemilihan jenis aspal. Semakin baik jenis alat yang digunakan

maka semakin leluasa dalam memilih jenis aspal, tetapi apabila alat

yang tersedia kurang memadai, maka jenis aspal yang digunakan harus

memberikan kesempatan pangerjaan yang lebih lama. Sebagai contoh

apabila dilapangan alat yang tersedia hanya alat sederhana (alat

pencampur, penggelar, pemadat), maka aspal yang digunakan adalah

aspal penetrasi 200,300 dst atau aspal cair jenis SC dsb.

Akibat yang ditimbulkan apabila terjadi kesalahan pemilihan aspal

Page 14: penjelasan aspal

Page 14CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

melihat alat yang tersedia, maka akan sulit untuk mendapatkan hasil

yang optimal karena saat pencampuran , penggelaran, pemadatan tidak

memenuhi syarat khususnya syarat temperatur pencampuran ,

penggelaran, pemadatan.

4. Gradasi agregat

Gradasi agregat dibedakan menjadi 3 yaitu : gradasi menerus (rapat),

gradasi terbuka dan gradasi timpang. Gradasi terbuka maupun gradasi

timpang memiliki rongga yang lebih besar jika dibandingkan dengan

gradasi rapat, hal ini akan berpengaruh terhadap kemudahan aspal

untuk memasuki rongga antar butiran agregat. Jenis aspal yang cocok

untuk gradasi timpang maupun gradasi terbuka adalah aspal yang

memiliki viskositas (kekentalan ) yang tinggi sedangkan untuk gradasi

rapat jenis aspal yang cocok adalah aspal dengan kekentalan sedang

sampai rendah. Disisi lain kebutuhan aspal pada gradasi timpang

maupun gradasi terbuka akan membutuhkan aspal yang lebih besar jika

dibandingkan dengan gradasi menerus, perbedaan tersebut disebabkan

karena prosentase rongga antar agregat.

5. Jarak angkut antara AMP dengan lokasi pekerjaan.

Jarak angkut akan mempengaruhi dalam pemilihan jenis aspal, hal ini

disebabkan karena jarak angkut yang cukup jauh memungkinkan

terjadinya penurunan temperatur yang cukup besar sehingga untuk

mendapatkan suhu pemadatan yang memenuhi syarat akan kesulitan.

Tetapi apabila suhu pencampuran dinaikkan untuk mendapatkan suhu

pemadatan yang sesuai dengan spesifikasi, maka aspalnya yang

mengalami kerusakan akibat pemanasan yang berlebihan. Untuk

mengatasi hal tersebut, maka dalam menentukan jenis aspal untuk

jarak yang jauh seharusnya digunakan aspal yang tidak begitu peka

terhadap perubahan temperatur, misal dengan menggunakan bahan

aditive atau menggunakan aspal cair maupun aspal emulsi.

6. Volume pekerjaan

Volume pekerjaan dibedakan antara volume kecil dan volume besar, hal

ini akan berpengaruh terhadap pemilihan jenis aspal yang akan

digunakan. Untuk pekerjaan dengan volume kecil tentunya alat yang

digunakan untuk mencampur , menggelar maupun untuk memadatkan

adalah alat yang sederhana, sehingga aspal yang digunakan cukup aspal

yang memungkinkan digunakan alat yang sederhana tersebut. Jenis

aspal yang cocok untuk kasus ini adalah aspal cair, aspal emulsi maupun

aspal Buton.

7. Tuntutan lingkungan

Tuntutan lingkungan menyangkut hal apakah dalam melaksanakan

pekerjaan jalan tersebut menimbulkan polusi yang dapat mengganggu

lingkungan dimana pekerjaan tersebut dilaksanakan. Sebagai contoh

pekerjaan jalan pada sebuah rumah sakit, apabila aspal yang digunakan

merupakan aspal yang dapat menimbulkan polusi saat pelaksanaan,

maka akan mengganggu pasien. Untuk mengatasi hal tersebut, maka

dapat digunakan aspal cair atau aspal emulsi yang dicampur secara

dingin (Cold mix) sehingga tidak menimbulkan polusi yang cukup besar.

8. Buruh (labour )

Tenaga kasar (buruh) sebaiknya dijadikan bahan pertimbangan dalam

menentukan jenis aspal yang akan digunakan . Hal ini disebabkan karena

tenaga kasar yang tidak terlatih akan membutuhkan waktu yang lebih

lama dalam melakukan penggelaran sehingga dimungkinkan akan terjadi

penurunan suhu yang cukup besar yang berakibat suhu pemadatan

menjadi rendah. Hal ini berarti bahwa sebelum pemadatan dilakukan

Page 15: penjelasan aspal

Page 15CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

telah terjadi ikatan awal dan akhirnya akan menyebabkan hasil

pemadatan yang kurang baik. Untuk mengatasi hal ini, maka aspal yang

digunakan sebaiknya aspal yang kurang peka terhadap perubahan suhu

( dapat digunakan bahan aditive yang sesuai) atau menggunakan aspal

emulsi maupun aspal cair.

AGREGAT

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan

pengisi dan sekaligus sebagai bahan pendukung dalam campuran lapis

perkerasan jalan . Kandungan agregat di dalam lapis perkerasan jalan

berkisar antara 90% - 95% (bila dihitung berdasarkan persentase berat)

dan berkisar antara 75% - 85% (bila dihitung berdasarkan persentase

volume). Maka akibatnya kestabilan serta mutu perkerasan jalan lebih

ditentukan oleh sifat agregat dan kualitas campuran antara agregat

dengan material lainnya.

1. Ukuran Agregat

Cara membedakan jenis agregat yang paling banyak dilakukan ialah

dengan dida sarkan kepada ukuran diameter butir . Untuk mengetahui

ukuran butiran dikenal beberapa ukuran saringan sbb:

# 1,5 “ # No 4 = 4,75 mm # No 80 = 0,177 mm

# 1,0 “ # No 8 = 2,36 mm # No 100 = 0,15 mm

# ¾ “ # No 10 = 2,0 mm # No 120 = 0,12 mm

# ½ “ # No 30 = 0,6 mm # No140 = 0,105 mm

# No 40 = 0,42 mm # No 200 = 0,075 mm

# No 60 = 0,25 mm

Berdasarkan ukuran butirannya, agregat dapat dibedakan atas tiga

bagian besar :

Menurut ASTM

� Agregat kasar, yaitu butiran yang tinggal di atas saringan no 4 atau

agregat dengan diameter > 4,75 mm

� Agregat halus, butiran yang terletak antara saringan No. 4 - No. 200

atau terletak antara diameter 4,75 mm - 0,075 mm

� Agregat pengisi / abu batu / filler , adalah butiran yang lewat

saringan 200

Menurut AASHTO :

� Agregat kasar, yaitu butiran yang tinggal di atas saringan No. 10, atau

agregat yang berdiameter > 2mm

� Agregat halus, butiran yang terletak antara saringan No.10 - No. 200

atau terletak antara diameter 2,0 mm - 0,075 mm

� Agregat pengisi / abu batu / filler , adalah butiran yang lewat

saringan 200

Bila dilihat dari proses terbentuknya, agregat dapat dibagi menjadi dua

golongan besar yaitu Agregat Alami dan Agregat Buatan.

Agregat Alami

Yaitu agregat yang sudah terbentuk secara alamiah, jadi agregat ini

telah mengalami pengecilan butiran karena proses alam. Sebagai

contoh kerikil yang terdapat di sungai yang mengalir. Kerikil ini

mengalami pengikisan pada dinding luarnya akibat gesekan-gesekan

dengan material lainnya di sungai, sehingga biasanya bentuk dari kerikil

sungai agak bulat-bulat / agak tumpul.

Page 16: penjelasan aspal

Page 16CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Agregat Buatan

Disebut Agregat Buatan karena keberadaannya akibat rekayasa manusia .

Misal Split, batu pecah dll. Material ini diperoleh dari hasil pemecahan

alat pemecah batu (stone crusher)

Agregat buatan yang kedua yaitu agregat yang dahulunya tidak ada

kemudian dibuat menjadi ada ( aficial agregat )

Agregat ini biasanya memiliki kualitas yang baik dan bentuk yang baik,

karena kuaitas dan bentuk dapat ditentukan pada saat proses

pembuatan. Jenis agregat ini antara lain :

Slag ( agregat yang terbuat dari limbah nikel)

Klelet (agregat yang terbuat dari limbah pengecoran logam)

ALWA (Artificial Light Weight Aggregate) yaitu agregat yang terbuat

dari tanah lempung yang dibakar pada suhu tertentu.

Agregat dari pecahan genting beton

dll

2. Bentuk Agregat

Bentuk dari agregat sangat penting untuk di bahas mengingat bentuk

dari agregat akan mempunyai pengaruh yang besar terhadap kestabilan

lapis perkerasan yang dibentuk oleh agregat itu sendiri.

Bentuk dari agregat akan berpengaruh terhadap kemampuan geser,

saling mengunci diantara agregat, yang pada akhirnya akan

berpengaruh langsung kepada kestabilan perkerasan.

- Bulat (rounded)

D

Yaitu agregat yang mempunyai diameter ke segala arah relative sama.

Agregat yang berbentuk bulat bila dilihat dari proses terbentuknya

termasuk Agregat Alami. Bentuk agregat semacam ini banyak dijumpai

di sungai-sungai. Bentuk yang bulat ini diakibatkan oleh adanya

pengikisan oleh air dan material kecil lainnya, atau oleh gesekan sesama

batuan, sehingga menyebabkan keausan pada dinding luar batuan yang

pada akhirnya dapat menyebabkan bentuk menjadi tumpul dan bulat.

Ada beberapa kelemahan pada agregat bulat bila dipakai untuk

konstruksi perkerasan antara lain :

a. luas bidang kontak sesama agregat kecil

b. kemampuan mengunci sesama agregat kecil

c. akibat a dan b sesama agregat mudah tergelincir

Oleh karena itu perkerasan yang memakai agregat yang berbentuk bulat

tidak akan memiliki stabilitas tinggi. Disarankan untuk agregat bulat

hanya dipakai pada konstruksi perkerasan klas menengah dan bawah.

- Lonjong (elongated )

D2

D1

D1/D2 > 1,8

Agregat berbentuk lonjong banyak dijumpai di sungai atau di bekas

endapan sungai. Agregat dapat dikatakan lonjong bila ukuran

terpanjangnya > 1,8 kali diameter rata-rata. Pada umumnya sifat

mekanis yang ada pada agregat lonjong hampir sama dengan agregat

Page 17: penjelasan aspal

Page 17CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

yang berbentuk bulat. Sehingga agregat yang berbentuk lonjong juga

tidak menguntungkan bila dijadikan bahan untuk perkerasan yang

bermutu tinggi.

- Kubus (cubical)

Ada juga yang mengatakan agregat berbentuk kubus itu dengan agregat

bersudut.

Agregat berbentuk kubus akan banyak dijumpai pada material yang

dihasilkan dari mesin pemecah batu (stone crusher).

Kelebihan agregat berbentuk sudut ini terhadap konstruksi perkerasan

jalan :

a. luas bidang kontak sesama agregat relatif tinggi

b. kemampuan mengunci (interlocking) antar agregat tinggi

c. akibat a dan b antar sesama agregat sulit tergelincir

Akibat hal diatas maka perkerasan yang memakai agregat yang

berbentuk kubus/bersudut akan memiliki stabilitas yang tinggi, dan

bahan ini sangat cocok untuk perkerasan yang bermutu tinggi.

D1

D2

D3

D1 = D2 = D3

- Pipih

D1

D2

D1 = 0,6 x D2

Agregat dikatakan pipih bila agregat tersebut memiliki diameter

terpendek maksimal 0,6 kali diameter rata-rata. Agregat berbentuk

pipih akan mudah pecah pada saat pencampuran , pemadatan, ataupun

akibat beban lalu -lintas. Di samping itu kepipihan agregat berpengaruh

jelek terhadap daya tahan lapis keras, karena agregat ini pada

kedudukan rata air (horisontal) mudah menjebak gelembung udara

sehingga akan memperbesar rongga udara pada campuran.

Oleh karena itu banyaknya agregat pipih biasanya dibatasi, disarankan

jumlah agregat pipih tidak lebih dari 15%.

3. Tekstur Agregat

Tekstur agregat diartikan sebagai kondisi alamiah permukaan agregat

yang berhubungan dengan kekasaran dan kehalusan.

Pada umumnya tekstur agregat dapat dibedakan atas beberapa

tingkatan :

� sangat halus / licin (glassy)

� halus (smooth)

� granular

� kasar (rough)

� berkristal (crystalline)

� berpori

� berlubang -lubang.

Tekstur permukaan akan sangat tergantung kepada kekerasan bahan

dasar, ukuran molekul, dan besar gaya yang bekerja pada permukaan

butiran yang telah mempengaruhi tekstur permukaan tersebut.

Bahan agregat yang keras, padat, berbutir kecil-kecil umumnya

menjadikan permukaan butiran agregat bertekstur halus.

Biasanya untuk kebutuhan lapis perkerasan, agregat yang paling disukai

Page 18: penjelasan aspal

Page 18CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

adalah jenis perkerasan yang bertekstur kasar.

Kelebihan agregat bertekstur kasar :

� mempunyai kekuatan geser yang besar

� ikatan antar partikel lebih kuat sebab bahan ikat (aspal) lebih kuat di

dalam mencengkeram agregat.

Akibat dari dua hal di atas maka campuran akan bersifat :

� mempunyai stabilitas tinggi

� lebih mampu menahan deformasi yang akan timbul akibat gaya-gaya

yang berasal dari luar .

Daya Lekat Terhadap Aspal

Faktor yang mempengaruhi lekatan aspal dan agregat dapat dibedakan

atas dua bagian yaitu :

a. Sifat mekanis yang tergantung pada

� kadar pori dan absorbsi

� bentuk dan tekstur permukaan

� ukuran butiran

b. Sifat kimiawi agregat

Agregat berpori akan menyerap aspal lebih baik, sehingga ikatan antara

aspal dengan agregat biasanya baik. Agregat yang berpori terlalu

banyak akan menyerap aspal lebih banyak, sehingga aspal yang

menyelimuti agregat akan lebih tipis hal ini akan mengakibatkan cepat

lepasnya ikatan antara agregat dengan aspal. Oleh karena itu bila

didalam campuran terlalu banyak mengandung agregat berpori dapat

menurunkan durabilitas campuran.

Di samping itu agregat berpori umumnya lebih mudah pecah/hancur.

Untuk mengetahui pori - pori dapat didekati dengan menghitung

banyaknya air yang dapat terserap / terabsorbsi oleh agregat.

Untuk itu dapat didekati dengan rumus seperti yang tersebut di bawah

ini :

Penyerapan = (Bj - Bk)/Bk x 100%

Bk = Berat benda uji kering oven

Bj = Berat benda uji kering permukaan jenuh

Biasanya agregat untuk lapis perkerasan besarnya penyerapan dibatasi

maksimal 3% dan nilai kelekatan agregat terhadap aspal yang

disyaratkan minimal sebesar 95%.

Daya Tahan Agregat

Yang dimaksud dengan daya tahan agregat adalah kemampuan agregat

untuk mempertahankan diri terhadap kehancuran baik oleh gaya-gaya

mekanis ataupun oleh pengaruh kimia.

Akibat hal di atas maka dikenal dua pengertian :

� degradasi, didefinisikan sebagai kehancuran agregat menjadi pertikel

yang lebih kecil akibat oleh gaya mekanik yang dapat terjadi pada saat

penimbunan, pemadatan, ataupun oleh beban lalu -lintas.

� disintegrasi, didefinisikan sebagai pelapukan pada agregat menjadi

butir-butir halus akibat pengaruh kimiawi/alam seperti kelembaban,

dan pengaruh perbedaan temperatur yang ber ulang-ulang (siang dan

malam).

� Segregasi , yaitu pisahnya agregat antara agregat yang berukuran

besar dengan agrgat yang berukuran kecil karena adanya perbedaan

berat butiran. Hal ini bisa terjadi karena penimbunan yang terlalu

tinggi (lebih dari 3 m) atau karena penuangan dari dumptruk yang

terlalu tinggi.

Agregat yang akan digunakan sebagai bahan lapis keras haruslah

mempunyai ketahanan terhadap degradasi dan disintegrasi dan pada

saat pelaksanaan harus dihindarkan dari kemungkinan terjadinya

segregasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat degradasi antara lain :

� jenis agregat, agregat yang lunak akan mengalami degradasi yang

lebih besar bila dibandingkan dengan agregat yang keras.

� gradasi, gradasi terbuka mempunyai tingkat degradasi yang lebih

besar bila dibandingkan dengan gradasi rapat.

Page 19: penjelasan aspal

Page 19CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

� bentuk agregat, agregat bulat akan mengalami degradasi yang lebih

besar bila dibandingkan dengan agregat berbentuk kubus/bersudut.

� ukuran partikel, partikel yang lebih kecil mempunyai tingkat

degradasi yang lebih kecil dari pada partikel yang besar.

� energi pemadatan, degradasi akan terjadi lebih besar pada

pemadatan dengan energi pemadatan yang lebih besar.

4. Penentuan Tingkat Ketahanan

Ketahanan agregat terhadap penghancuran (degradasi) dapat diperiksa

dengan menggunakan alat untuk melihat keausan yaitu alat abrasi Los

Angeles (Los Angeles Abrasion Test).

Agregat yang akan diperiksa ditetapkan dulu gradasinya dan dibersihkan

dari kotoran (tanah, lumpur dll). Sebelum dimasukkan ke dalam mesin

abrasi, agregat terlebih dulu ditimbang dan ditetapkan beratnya.

Setelah dicatat beratnya, agregat kemudian dimasukkan ke dalam mesin

abrasi bersama dengan bola-bola baja yang jumlahnya sudah

ditentukan. Kemudian mesin abrasi Los Angeles diputar dengan

kecepatan sekitar 30 - 33 rpm selama 500 putaran. Setelah selesai

agregat dikeluarkan dari mesin abrasi kemudian disaring dengan

saringan No. 12. Nilai akhir dinyatakan dengan persen merupakan hasil

perbandingan antara berat benda uji yang telah lolos dari saringan No.

12 dengan berat benda uji semula sebelum dimasukkan ke dalam mesin

abrasi.

Semakin tinggi nilai persentase benda uji, berarti bertambah besar pula

degradasi pada agregat.

Sebagai pedoman dasar di dalam pelaksanaan pemakaian di lapangan,

telah diambil patokan sebagai berikut :

� Nilai abrasi < 30 % berarti agregat baik dipakai pada lapis keras

sebagai bahan lapis penutup

� Nilai abrasi < 40 % berarti agregat baik dipakai pada lapis keras

sebagai bahan lapis fondasi atas

� Nilai abrasi < 50 % berarti agregat baik dipakai pada lapis keras

sebagai bahan lapis fondasi bawah.

Ketahanan agregat terhadap kehancuran akibat pelapukan (disintegrasi)

pada umumnya diperiksa dengan menggunakan Saundness .

Agregat yang akan diperiksa nilai pelapukannya dicuci dulu untuk

menghilangkan kotoran, kemudian dikeringkan sampai kering dan

ditimbang. Setelah dicatat beratnya, agregat direndam ke dalam

larutan kimia Natrium Sulfat atau Sodium Sulfat sampai jenuh . Agregat

kemudian dicuci dan direndam lagi ke dalam larutan kimia berulang-

ulang sampai lima kali.

Dengan direndamnya agregat ke dalam Natrium Sulfat, maka secara

alamiah larutan kimia tersebut akan masuk ke dalam pori-pori agregat,

karena proses kimia, agregat yang tidak kuat akan mengalami

kehancuran/pelapukan. Kehilangan berat akibat perendaman dinyatakan

ke dalam persen.

Untuk agregat dengan nilai soundness � 12% menunjukkan bahwa

agregat cukup tahan terhadap pengaruh cuaca dan dapat dipergunakan

sebagai lapis permukaan.

Besar kecilnya nilai soundness sangat dipengaruhi oleh jenis kandungan

mineral sebagai bahan pendukung pokok agregatnya.

5. Gradasi Agregat.

Yang dimaksud dengan gradasi agregat adalah kombinasi ukuran

diameter agregat dalam dalam suatu campuran.

Gradasi agregat dapat dibedakan menjadi 3 jenis :

a. Gradasi seragam (uniform graded)

Adalah agregat di dalam campuran yang memiliki diameter butiran yang

hampir sama. Kalaupun mengandung agregat halus, jumlahnya tidak

dapat untuk mengisi rongga antar agregat.

Page 20: penjelasan aspal

Page 20CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Agregat dengan gradasi seragam akan menghasilkan suatu perkerasan

yang mempunyai sifat sebagai berikut :

� stabilitas rendah

� fleksibilitas tinggi

� berat volume kecil

Pengalaman di lapangan, gradasi seragam biasanya dihindari untuk

segala macam jenis perkerasan karena gradasi seragam membutuhkan

banyak aspal, sehingga biaya konstruksi dapat menjadi mahal.

b. Gradasi rapat (dense graded)

Adalah agregat di dalam campuran yang memiliki gradasi kasar sampai

dengan gradasi halus dalam porsi yang seimbang atau agregat yang

memiliki diameter butiran dari mulai butiran yang kasar sampai dengan

yang halus semuanya terdapat dalam keadaan yang seimbang. Oleh

karena itu gradasi rapat sering juga disebut sebagai gradasi baik (well

graded) atau dapat juga disebut sebagai gradasi menerus (continuous

graded). Perkerasan dengan agregat yang bergradasi rapat akan

menghasilkan suatu perkerasan dengan sifat sebagai berikut :

� stabilitas tinggi

� fleksibilitas rendah

� berat volume tinggi

Oleh karena itu perkerasan yang menggunakan agregat bergradasi

menerus biasanya meliputi jenis perkerasan bermutu tinggi dengan

kemampuan yang tinggi pula sehingga sangat cocok untuk jalan-jalan

yang dilewati kendaraan-kendaraan berat dengan frekuensi yang tinggi

pula. Pada jenis perkerasan ini, bahan agregat yang dipakai juga harus

bermutu tinggi, sebab sebelum mendapat tekanan dari beban lalu -

lintas di atasnya, masing-masing agregat sudah mendapatkan tekanan

yang besar dari hasil pemadatan sebelumnya serta oleh adanya

kemampuan saling mengunci antar agregat yang baik. Sehingga pada

saat diberi beban akibat berat lalu -lintas , tegangan antar agregat

menjadi lebih besar. Kalau mutu agregat kurang bagus maka

kemungkinan agregat akan mengalami kehancuran, sehingga akan dapat

berakibat terjadinya kerusakan pada konstruksi perkerasan. Pada

agregat bergradasi baik biasanya memiliki rongga antar butiran sangat

kecil. Sehingga aspal yang terkandung di dalamnya biasanya dalam

jumlah yang terbatas.

c. Gradasi buruk (poorly graded)

Biasa juga disebut sebagai gradasi terbuka atau gradasi senjang.

Bahan ini merupakan campuran agregat dengan satu fraksi yang hilang

atau terdapat satu fraksi dengan jumlah yang sedikit. Agregat yang

bergradasi senjang akan menghasilkan suatu perkerasan yang bersifat :

� fleksibilitas tinggi

� stabilitas lebih rendah (bila dibanding dengan gradasi rapat)

� berat volume lebih rendah (bila dibanding dengan gradasi rapat)

Karena ada salah satu fraksi yang hilang, maka perkerasan yang

menggunakan gradasi terbuka biasanya kemampuan penguncian antar

butiran kurang sehingga mudah terjadi deformasi antar butiran .

Pengalaman di lapangan, untuk meningkatkan stabilitas dapat

digunakan filler dengan komposisi tertentu (terlalu banyak justru akan

menurunkan stabilitas ).

FILLER

Filler adalah salah satu dari bahan lapis keras yang berupa butiran yang

lolos saringan No. 200. Fungsi filler adalah sebagai bahan pengisi

rongga-rongga antar agregat. Filler yang bercampur dengan aspal akan

mengisi rongga-rongga antar agregat, hal ini akan berakibat naiknya

stabilitas lapis keras, yang sekaligus akan dapat menurunkan

fleksibilitasnya.

Ada beberapa bahan yang dapat digunakan sebagai bahan filler antara

lain :

• Abu batu

Page 21: penjelasan aspal

Page 21CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

• Semen

• Kapur

• Pasir halus dll

III. LAPIS KERAS LENTUR

Pada prinsipnya lapis keras lentur terdiri dari beberapa bagian , dan

bila diambil urutan dari atas susunannya adalah sebagai berikut :

• Lapis permukaan (surface course)

• Lapis fondasi atas (base course)

• Lapis Fondasi bawah (subbase course)

• Tanah dasar (subgrade)

surface course

base course

subbase course

compacted subgrade

natural subgrade

Gambar 3.1. Lapisan pada lapis keras lentur

1. Lapis Permukaan (surface course)

Merupakan lapis yang paling atas dan berfungsi sebagai :

• Penahan beban roda, lapisan yang pertama kali menerima beban

langsung dari roda kendaraan. Lapisan ini harus memiliki stabilitas yang

cukup serta fleksibilitas tinggi.

• Lapis kedap air, harus mampu menahan air supaya tidak meresap

kedalam badan jalan.

• Lapis aus, yaitu lapisan yang mudah menjadi aus sehingga akan dapat

melindungi ban karet kendaraan dari pengaruh gesekan dengan jalan.

• Lapis yang mampu menyebarkan beban kendaraan ke lapis yang ada di

bawahnya.

Adapun jenis lapis permukaan yang umum digunakan di Indonesia

antara lain :

a. Lapis bersifat non struktural, yaitu berfungsi sebagai lapis aus dan

kedap air antara lain :

� Burtu (Laburan Aspal Satu Lapis) merupakan lapis penutup yang

terdiri dari lapisan aspal yang ditaburi dengan satu lapis agregat

bergradasi seragam dengan tebal maksimum 2 cm

� Burda (Laburan Aspal Dua Lapis) merupakan lapis penutup yang

terdiri dari lapisan aspal yang ditaburi dengan satu lapis agregat yang

diulang dua kali ber turut-turut maksimum tebal padat 3,5 cm

� Latasir (Lapis Tipis Aspal Pasir ) merupakan lapis penutup yang terdiri

dari

lapisan aspal dan pasir yang dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam

keadaan panas . Lapisan ini ditujukan untuk lapis permukaan pada

jalan-jalan dengan lalu -lintas ringan, khususnya untuk daerah yang sulit

menyediakan bahan agregat kasar. Campuran latasir biasanya

memerlukan tambahan filler agar memenuhi kebutuhan akan sifat-sifat

yang disyaratkan. Ketebalan tidak boleh terlalu banyak, khususnya

pada jalan-jalan dengan lalu -lintas berat serta pada daerah tanjakan,

sebab untuk latasir yang terlalu tebal akan mudah terjadi deformasi.

Sifat-sifat yang dimiliki antrara lain

• fleksibilitas cukup tinggi

• stabilitas rendah

• keawetan cukup tinggi untuk lalu-lintas ringan.

� Latasbum (Lapis Tipis Asbuton Murni ), merupakan lapis penutup yang

terdiri dari campuran aspal Buton dengan bahan pelunak dengan

Page 22: penjelasan aspal

Page 22CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

perbandi

ngan tertentu yang dicampur secara dingin, tebal padat maksimum 1

cm.

� Lataston (Lapis Tipis Aspal Beton), merupakan lapis penutup yang

terdiri dari campuran agregat bergradasi timpang , mineral pengisi

(filler) dan aspal keras yang dicampur, dihampar, dan dipadatkan dalam

keadaan panas , tebal padat antara 2,5 - 3 cm. Lataston digunakan

pada lapis permukaan pada jalan-jalan yang memikul lalu -lintas ringan

sampai sedang . Lataston memiliki sifat-sifat antara lain :

• fleksibilitas cukup tinggi

• stabilitas kurang menonjol

• ketahanan terhadap kelelahan cukup tinggi, sehingga memiliki

durabilitas/keawetan yang tinggi

b. Lapisan bersifat struktural, berfungsi sebagai lapisan yang menahan

dan menyebarkan beban roda :

� Penetrasi Makadam /Lapen, merupakan lapis perkerasan yang terdiri

dari agregat pokok dan agregat pengunci bergradasi terbuka yang diikat

dengan aspal dengan cara disemprotkan di atasnya dan dipadatkan lapis

demi lapis . Aspal yang digunakan adalah dari jenis aspal cair.

� Lasbutag merupakan lapis penutup yang terdiri dari campuran

agregat, aspal Buton dengan bahan pelunak dengan perbandingan

tertentu yang dicampur secara dingin, tebal padat maksimum 3- 5 cm.

Agregat yang dipakai sebaiknya bergradasi menerus.

� Laston (Lapis Aspal Beton) merupakan lapis perkerasan yang terdiri

dari cmapuran agregat bergradasi menerus/tertutup dengan aspal

keras, yang dicampur, dihampar dan dipadatkan dengan suhu panas.

Lapis perkerasan ini banyak digunakan pada lapis permukaan jalan yang

melayani lalu lintas berat, pada daerah tanjakan, pertemuan jalan, dll.

Laston memiliki sifat-sifat antara lain :

• fleksibilitas kurang menonjol

• stabilitas tinggi

Dari sekian banyak jenis lapis keras di atas , yang termasuk keluarga

aspa panas (hot mix) adalah : latasir, lataston, dan laston.

2. Lapis Fondasi

Lapis fondasi adalah lapis perkersan yang terletak di bawah lapis

permukaan yang berfungsi sebagai lapis yang mampu menyebarkan

gaya-gaya yang berasal dari roda kendaraan. Tambah tebal fondasi,

gaya-gaya yang disebarkan fondasi ke tanah dasar lebih luas.

Lapis fondasi dibagi menjadi dua lapis, yaitu Lapis Pondasi Atas (LPA )

dan Lapis Pondasi Bawah (LPB). Bahan lapis fondasi yang banyak dipakai

adalah Sirtu (pasir batu) klas A untuk LPA dan Sirtu klas B untuk LPB.

Sirtu klas A memiliki kekerasan serta gradasi yang lebih baik bila

dibandingkan dengan sirtu klas B. Oleh karena itu harganya lebih mahal

sirtu klas A. Tujuan dari pembedaan mutu semata-mata karena alasan

efisiensi.

P

LPA

LPB

Gambar 3.2. Penyebaran gaya oleh lapis fondasi

Dengan adanya penyebaran gaya oleh lapis fondasi, maka tegangan

pada LPA akan lebih besar bila dibandingkan dengan tegangan pada

LPB, sehingga mutu bahan pada LPA harus lebih baik bila dibandingkan

dengan mutu bahan pada LPB.

Tabel 3.1. Gradasi agregat pada lapis fondasi

Macam ayakan Persen berat lolos Persen berat lolos

(mm)

Klas A Klas B

Page 23: penjelasan aspal

Page 23CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

63 100 100

37,5 100 67 - 100

19 65 - 81 40 - 100

9,5 42 - 60 25 - 80

4,75 27 - 45 16 - 66

2,36 18 - 33 10 - 55

1,18 11 - 25 6 - 45

0,425 6 - 16 3 - 33

0,075 0 - 8 0 - 20

Sumber DPU, 1988

Disamping bahan agregat diatas, jenis lapis fondasi yang sering dipakai

di Indonesia antara lain adalah :

• Fondasi Makadam, yaitu fondasi yang kekuatannya berdasarkan

tumpuan pada material

• Fondasi Telford, yaitu fondasi yang kekuatannya berdasarkan pada

kekuatan gesekan antar material

• Penetrasi Makadam (Lapen)

• ATB (Asphalt Treated Base)

• dll

Dalam perjalanannya, komposisi lapis keras mangalami perkembangan.

Salah satu susunan lapis keras lentur dapat dilihat seperti yang tampak

di bawah ini :

wearing course

binder course

base course

subbase course

compacted subgrade

natural subgrade

Gambar 3.3. Perkembangan lapis keras lentur

Wearing cource berfungsi sebagai lapis aus dengan ciri fleksibilitasnya

tanggi, dan stabilitasnya dibatasi. Bahannya dapat dipakai Lataston/

HRS. Untuk binder course memiliki ciri fleksibilitas rendah tapi

stabilitasnya tinggi. Bahannya dapat dipakai Lataston ataupun Laston.

3. Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)

Di bawah lapis fondasi bawah terdapat lapis tanah dasar (subgrade)

yang

merupakan lapis tanah asli yang dipadatkan agar memenuhi persyaratan

tertentu Untuk tanah dasar yang kurang memenuhi persyaratan dapat

dilakukan dua cara yaitu

• Stabilisasi tanah agar daya dukungnya meningkat

• Penggantian bahan tanah dasar dengan tanah yang bekualitas lebih

baik

Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan

oleh sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar.

Masalah-masalah yang sering muncul pada tanah dasar antara lain :

• Tanah kurang mampu untuk mendukung beban lalu-lintas , sehingga

terjadi lendutan pada lapis perkerasan

• Terjadinya kembang susut yang besar akibat adanya pengaruh air

• Tidak meratanya daya dukung tanah dasar yang diakibatkan oleh tidak

homo gennya bahan tanah dasar atau mungkin akibat adanya faktor

geologi.

IV. ALAT PEMERIKSAAN MARSHALL

Kinerja campuran beton aspal dapat diperiksa dengan menggunakan

alat pemeriksaan Marshal. Alat uji Marshall pertama kali diperkenalkan

oleh Bruce Marshall, yang untuk selanjutnya dikembangkan oleh US.

Page 24: penjelasan aspal

Page 24CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Corp of Engineer.

Ada beberapa hal yang dapat diperiksa olah alat ini antara lain :

a. Stabilitas .

Stabilitas diartikan sebagai kemampuan lapis perkerasan dalam

menerima beban lalu-lintas tanpa terjadi deformasi permanen seperti

gelombang, alur atau retak. Stabilitas sangat tergantung antara lain

oleh :

� jumlah serta beban pemadatan pemadatan

� gradasi dan penguncian antar agregat

� kekerasan agregat

� kadar serta viskositas aspal

� gesekan antar agregat

� jumlah rongga antar agregat

� kohesi / daya ikat antar campuran

Satuan untuk stabilitas memakai satuan berat yaitu kg.

Stabilitas yang terlalu tinggi juga kurang baik mengingat perkerasan

akan menjadi kaku dan bersifat getas.

b. Kepadatan (density)

Density menunjukkan besarnya kepadatan suatu campuran yang telah

dipadatkan. Semakin besar nilai density menunjukkan bahwa

kerapatannya semakin baik. Nilai density dipengaruhi oleh :

� gradasi bahan penyusunnya

� jumlah pemadatan

� temperatur pemadatan

� kadar aspal dalam campuran

Dengan semakin meningkatnya kadar aspal, jumlah aspal yang dapat

mengisi rongga antar butir semakin besar, sehingga campuran menjadi

semakin rapat dan padat sebab aspal akan akan berfungsi sebagai

pelicin, sehingga memudahkan butiran untuk mengisi rongga-rongga

pada saat dipadatkan. Tapi rongga antar butiran jumlahnya terbatas

tergantung dari type gradasinya, sehingga penambahan aspal yang

berlebihan pada campuran justru akan menyebabkan se olah-olah

butiran akan mengambang di dalam aspal yang akan menyebabkan

volume campuran akan meningkat. Nilai density adalah merupakan

perbandingan dari massa dibagi dengan volume, sehingga penambahan

volume yang tidak sebanding dengan penambahan masa dapat

menyebabkan penurunan nilai density campuran. Satuan untuk density

adalah gr/mm2

c. Kelelehan (flow)

Kelelehan menunjukkan besarnya deformasi yang terjadi pada lapis

keras akibat beban yang diterimanya. Nilai flow yang tinggi

menandakan campuran bersifat plastis , dan lebih mampu mengikuti

deformasi akibat adanya beban. Sebaliknya nilai flow yang rendah maka

campuran akan bersifat kaku dan getas tidak akan mempu mengikuti

deformasi akibat oleh beban yang diderita, dan biasanya durabilitasnya

(keawetannya) akan rendah juga. Nilai flow banyak dipengaruhi oleh:

� kadar dan viskositas aspal

� gradasi agregat

� pemadatan

Biasanya nilai flow ini selalu berseberangan dengan stabilitas. Tambah

tinggi nilai flow maka stabilitas nilainya akan turun. Flow memakai

satuan mm.

d. Marshall Quotient

Marshall Quotient (MQ) merupakan hasil bagi antara stabilitas dengan

kelelehan (flow). Semakin besar nilai MQ, maka campuran akan bersifat

kaku. Dan sebaliknya semakin kecil nilai MQ, maka lapisan akan bersifat

lentur/plastis .

Untuk jalan yang dilewati oleh kendaraan berat serta folume yang

Page 25: penjelasan aspal

Page 25CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

padat biasanya disyaratkan untuk memiliki nilai MQ yang tinggi.

Secara otomatis, nilai MQ akan dipengaruhi oleh nilai stabilitas dan nilai

flow. MQ memakai satuan kg/mm.

e. VFWA (Void Filled With Asphalt)

VFWA akan menunjukkan persen aspal yang terdapat di dalam rongga

antar butiran. Semakin besar nilai VFWA maka semakin banyak aspal

yang terisi di dalam rongga, sehingga kekedapan campuran terhadap air

dan udara semakin besar pula. Tapi bila jumlah aspal didalam campuran

melebihi jumlah rongga, maka akan terjadi bleding (peristiwa keluarnya

aspal dari campuran). Sebaliknya semakin kecil nilai VFWA, maka

kekedapan perkerasan terhadap air dan udara akan semakin kecil pula,

sehingga aspal akan mudah teroksidasi, sehingga keawetan akan

berkurang.

Nilai VFWA sangat dipengaruhi oleh :

� jumlah aspal

� gradasi agregat

� pemadatan

f. VITM (Void In The Mix)

VITM menunjukkan banyaknya pori dalam campuran. Semakin besar nilai

VITM menunjukkan semakin porous campuran, sehingga aspal akan

cepat teroksidasi, sehingga keawetan menurun. Nilai VITM yang terlalu

rendah juga kurang menguntungkan, karena tidak menyediakan rongga

yang cukup bila terjadi pemadatan tambahan akibat beban lalu -lintas.

Biasanya nilai VITM akan selalu berseberangan dengan nilai VFWA,

artinya tambah besar nilai VFWA maka nilai VITM akan semakin turun,

demikian pula sebaliknya.

V. BAHAN TAMBAH

Yang dimaksud dengan bahan tambah adalah bahan atau material yang

ditambahkan ke dalam campuran selain bahan dasar (agregat dan aspal)

dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas campuran.

Bahan tambah seharusnya hanya berguna kalau sudah ada evaluasi yang

teliti tentang pengaruhnya terhadap mutu perkerasan.

Dalam hal-hal yang meragukan terutama untuk pekerjaan-pekerjaan

khusus perlu dilakukan pemeriksaan dengan dilakukan pembuatan

benda-benda uji yang nantinya akan dilakukan percobaan

dilaboratorium.

Bahan tambah biasanya hanya diberikan dalam jumlah yang sedikit

serta harus dilakukan pengawasan yang ketat agar jumlahnya tidak

berlebihan yang justru dapat mengakibatkan menurunkan kualitasnya.

Sehubungan dengan adanya bahan tambah, pemeriksaan benda uji yang

dilakukan paling tidak dengan dilakukan pengujian marshall.

Biasanya bahan tambah yang baik digunakan pada campuran lapis keras

adalah bahan yang banyak mengandung silika (SiO2) dan alumina

(Al2O3) sebagai bahan utama yang memiliki sifat pozolan, yaitu suatru

sifat bahan yang bila diberi air memiliki sifat plastis dan mudah

dibentuk, tapi pada saat mengering bersifat keras sulit untuk

deformasi.

Dengan diberikannya bahan tambah, biasanya akan terjadi peningkatan

stabilitas, density, serta memperkecil VITM.

Jenis bahan tambah yang dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja

lapis keras al:

Abu terbang (fly ash)

Semen

Abu vulkanik

Kapur

Abu sekam

Sulfur (belerang)

Page 26: penjelasan aspal

Page 26CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

1. Fly ash

Fly ash (abu terbang) asalah abu yang dihasilkan dari sisa pembakaran

batu bara. Fly ash ini memiliki ukuran butiran yang sangat halus dan

berwarna terang ke abu-abuan. Struktur dan ukuran butiran fly ash

bervariasi, hal ini sangat tergantung dari komposisi kimia, temperatur

pembakaran, dan waktu tinggal. Secara umum ukuran butiran fly ash

berkisar antara 0,1 - 200 �m (mikron).

Fly ash banyak terdapat pada pabrik-pabrik atau pembangkit tenaga

listrik yang menggunakan bahan batubara. Bahan ini belum

dimanfaatkan secara maksimal sebagai bahan bangunan, untuk

sementara masih merupakan limbah/ bahan buangan yang belum

memiliki nilai ekonomis. Di P. Jawa banyak dijumpai di Pembangkit

Tenaga Listrik Paiton Jawa Timur.

Secara mineralogi, komposisi fly ash terbagi dalam empat kolompok,

yaitu :

1. Fasa gelas yang merupakan allumuniumsilica gelas yang membuat fly

ash memiliki sifat sebagai Pozolan

2. Fasa kristal yang terdiri dari mulit, a-kuarsa, hematit, magnetit,

deposit atau walastonit.

3. Komponen sekunder, yang biasanya terdiri dari sisa karbon, kapur

bebas (CaO) dan MgO

4. Unsur-unsur jejak/sampingan (trace element) misal Pb, Cd, As dll,

untuk setiap fly ash memiliki kandungan yang berlainan.

Secara kimiawi, komposisi fly ash terdiri dari berbagai masam unsur

yaitu:

NO Komposisi Jumlah (%)

1 SiO2 62,68

2 Al2O3 20,60

3 TiO2 2,38

4 Fe1O3 4,55

5 CaO 2,96

6 Na¬2O 3,20

7 K2O 0,36

8 MgO 0,85

9 P2O3 0,40

10 H2O 0,25

11 HD (inclu de) H2O 1,77

BJ fly ash = 2,14 gr/cc

Penambahan fly ash dengan persentase tertentu pada campuran

perkerasan dapat meningkatkan stabilitas campuran.

2. Semen

Semen atau PC (portland cement ) merupakan bahan yang dihasilkan

dari pabrik. Secara garis besar, bahan dasar/atau bahan utama semen

meliputi : kapur, silika, dan alumina ditambah dengan bahan tambah

lainnya.

Bila dilihat susunan kimianya, maka unsur-unsur pokok pada semen

biasa adalah sebagai berikut :

NO Komposisi Jumlah (%)

1 CaO 60 - 65

2 SiO2 17 - 25

3 Al2O3 3 - 8

4 Fe2O3 0,5 - 6

5 MgO 0,5 - 4

6 SO3 1 - 2

7 Na2O + K2O 0,5 - 1

Page 27: penjelasan aspal

Page 27CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Semen juga merupakan bahan tambah yang baik untuk meningkatkan

kinerja campuran perkerasan. Hanya saja karena semen merupakan

bahan hasil produksi pabrik, maka biaya konstruksi menjadi lebih

mahal.

Bila semen dicampurkan pada campuran perkerasan jalan , maka pada

kadar semen tertentu akan dapat meningkatkan stabilitas campuran.

Sehingga untuk jalan-jalan yang melayani lalu -lintas berat biasanya

dapat ditambahkan semen dalam jumlah tertentu (harus dilakukan trial

mix).

3. Abu vulkanik

Abu vulkanik merupakan salah satu bahan alternatif yang dapat

dipergunakan sebagai bahan tambah untuk perkerasan jalan. Abu

vulkanik merupakan bahan yang dihasilkan akibat adanya letusan

gunung berapi yang didapat dalam jumlah cukup banyak. Abu ini

ternyata memiliki kandungan silika dan alumina yang cukup banyak

sehingga memiliki sifat sebagai pozolan. Abu vulkanik merupakan bahan

yang mudah didapat terutama di daerah yang dekat dengan gunung

berapi yang masih aktif, di samping merupakan limbah, harganya juga

murah karena belum terpakai se bagai bahan bangunan.

Idealnya kandungan Oksida abu vulkanik menurut ASTM C 618-78

harganya dibatasi seperti yang tercantum di bawah ini :

NO Komposisi bahan Jumlah (%)

1. SiO2 + AL2O3 + Fe2O3 minimal 70

2. MgO maksimal 5

3. SO3 maksimal 4

4. H2O maksimal 3

Secara terinci kandungan kimia yang terdapat pada abu mekanik yang

diambilkan dari debu gunung Merapi Jawa tengah adalah sebagai

berikut :

No Komposisi Jumlah (%)

1 SiO2 52,84

2 Al2O3 16,81

3 Fe2O3 10,15

4 CaO 9,06

5 MgO 3,29

6 Na2O 3,62

7 K2O 2,06

8 MnO 0,16

9 TiO 0,85

10 P2O3 0,36

11 H2O 0,19

12 HD 0,54

HD = hilang terbakar

Dengan komposisi seperti di atas maka abu vulkanik juga dapat dipakai

sebagai bahan tambah untuk campuran perkerasan.

Dari beberapa hasil penelitian, dalam persentase tertentu , abu vulkanik

dapat untuk meningkatkan stabilitas campuran perkerasan.

4. Sulfur (belerang)

Sulfur adalah bahan anorganik non metalik yang berupa padat ke

kuning-kuning an dengan nilai kepadatan 2,00.

Menurut Kennepohl, bahan sulfur dapat dijadikan bahan tambah untuk

campuran beton aspal, dan penambahan sulfur pada beton aspal dengan

berbagai variasi ini akan menyebabkan terjadinya kristalisasi yang

berbeda-beda tergantung dari kadar sulfur yang ditambahkan serta

Page 28: penjelasan aspal

Page 28CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

komosisi campuran agregat dengan aspal. Penambahan sulfur pada aspal

akan meningkatkan kekakuan pada bahan ikat perkerasan.

Jenis Campuran Aspal Panas

Ada beberapa jenis campuran aspal panas yang dibedakan atas fungsi

serta gradasi yang disyaratkan antara lain :

1. Latasir

Lapisan ini ditujukan untuk lapis permukaan pada jalan-jalan dengan

lalu-lintas ringan, khususnya untuk daerah yang sulit menyediakan

bahan agregat kasar. Campuran latasir biasanya memerlukan tambahan

filler agar memenuhi kebutuhan akan sifat-sifat yang disyaratkan.

Ketebalan tidak boleh terlalu banyak, khususnya pada jalan-jalan

dengan lalu-lintas berat serta pada daerah tanjakan, sebab untuk

latasir yang terlalu tebal akan mudah terjadi deformasi .

Sifat-sifat yang dimiliki antrara lain

� fleksibilitas cukup tinggi

� stabilitas rendah

� keawetan cukup tinggi untuk lalu-lintas ringan.

2. Lataston (HRS)

Hot Rolled Sheet digunakan pada lapis permukaan pada jalan-jalan

yang memikul lalu -lintas ringan sampai sedang . Lataston termasuk

jenis perkerasan yang memiliki gradasi terbuka atau gradasi senjang,

dengan sifat sifat antara lain :

� fleksibilitas cukup tinggi

� ketahanan terhadap kelelahan cukup tinggi, sehingga memiliki

durabilitas/keawetan yang tinggi

3. Laston (AC)

Lapis perkerasan ini banyak untuk lapis permukaan jalan yang melayani

lalu lintas berat, pada daerah tanjakan, pertemuan jalan , dll.

Laston merupakan lapis keras yang bergradasi tertutup atau gradasi

menerus, dengan sifat-sifat antara lain :

� stabilitas tinggi

� keawetan/durabilitas kurang begitu menonjol

4. ATB (Asphalt Treated Base)

ATB merupakan bagian dari fondasi, yang digunakan untuk

meningkatkan kekuatan fondasi, sehingga secara keseluruhan dapat

meningkatkan kekuatan perkerasan.

Kadar Aspal Rencana

Perbedaan yang tidak kalah penting antara jenis campuran aspal

khususnya untuk jumlah kandungan aspal adalah harga kadar bitumen

efektif (b ’)yang didefinisikan sebagai kadar total aspal campuran (b)

yang dikurangi dengan kehilangan aspal karena absorbsi kedalam

agregat (� b)

b’ = b - � b (% berat total campuran)

HRS, b ’ minimal = 6,8 %

AC , b’ minimal = 6,3 %

ATB, b ’ minimal = 6,8 %

Pada umumnya nilai absorbsi /serapan aspal panas terhadap aspal

sekitar 1,2 % dari berat total campuran. Dengan demikian harga kadar

total aspal campuran (b) adalah sbb :

HRS, b minimal = 8 %

AC , b minimal = 7,5 %

ATB, b minimal = 6,7 %

Dasar Filosofi Rencana Campuran

Prosedur rencana campuran yang telah ditetapkan untuk Indonesia

sangat berbeda bila dibandingkan dengan prosedur yang telah diberikan

oleh Asphalt Institute atau organisasi luar negeri yang lain , sebab pada

kenyataannya kondisi di Indonesia sangat berbeda dengan di luar negeri

yang rata-rata memiliki temperatur cukup rendah. Banyak kegagalan

Page 29: penjelasan aspal

Page 29CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

diposkan oleh civil engineering ( juffrez ) @ 20:59

yang telah dialami akibat kita menganut metode dari luar (metode

lama)

Metode dari luar dimulai dari menentukan campuran agregat kemudian

membuat variasi kadar bitumen (aspal) sampai didapatkan spesifikasi

rongga udara dan stabilitas terpenuhi.

Untuk indonesia dipakai metode CQCMU (Central Quality Control &

Monitoring Unit)

Cara ini dimulai dengan menentukan kadar bitumen efektif, kemudian

dibuat variasi campuran agregat yang kemudian masing-masing variasi

agregat dicampur dengan kadar bitumen yang telah disiapkan.

Campuran yang memenuhi persyaratan rongga udara, film aspal, dan

stabilitas yang baik yang dipilih.

0 komentar

LAPORAN PRATIKUM HIDRAULIKA

BAB I

ALIRAN PADA SALURAN TERBUKA

ALIRAN PERMANEN SERAGAM PADA SALURAN LICIN DAN KASAR

Maksud dan tujuan

a. Mendemontrasikan aliran permanen seragam pada saluran licin dan

kasar.

b. Menentukan koefisien kekasaran Chesy untuk masing – masing saluran

tersebut.

2. Alat yang digunakan

Flume

Merupakan satu set model saluran terbuka dengan dinding tembus

pandang yang diletakan pada struktur rangka kaku. Dasar saluran ini

dapat diubah kemiringannya. Saluran ini dilengkapi pula dengan tangki

pelayanan berikut pompa sirkulasi air dan alat pengukur debit.

Point gauge ( alat ukur tinggi muka air ).

Mistar atau pita ukur.

3. Dasar Teori

Pada umumnya tipe aliran melalui saluran terbuka adalah turbulen,

karena kecepatan aliran dan kekasaran dinding relatif besar.Aliran

melalui saluran terbuka disebut Seragam ( uniform ) apabila berbagai

variabel aliran seperti kedalaman, tampang basah, kecepatan dan debit

pada setiap tampang di sepanjang aliran adalah konstan. Pada aliran

seragam,garis energi, garis muka air dan dasar saluran adalah sejajar

sehingga kemiringan ketiga garis tersebut adalah sama. Kedalaman air

pada aliran seragam disebut dengan kedalaman normal.

Aliran disebut tidak seragam atau berubah apabila variabel aliran

seperti kedalaman , tampang basah , kecepatan dan debit pada setiap

tampang di sepanjang aliran adalah tidak konstan. Apabila perubahan

aliran terjadi pada jarak yang panjang, maka disebut aliran berubah

beraturan. Sebaliknya apabila terjadi pada jarak yang pendek maka

disebut aliran berubah cepat.

Aliran disebut permanen apabila variabel aliran di suatu titik seperti

kedalaman dan kecepatan tidak berubah menurut waktu. Apabila

berubah terhadap waktu maka disebut aliran tidak permanen.

Zat cair yang mengalir melalui saluran terbuka akan menimbulkan

tegangan geser pada dinding saluran. Tahanan ini akan diimbangi oleh

komponen gaya berat yang bekerja pada zat cair arah aliran . Didalam

aliran seragam,komponen gaya berat dalam arah aliran adalah seimbang

dengan tahanan geser. Tahanan geser ini tergantung pada kecepatan

aliran.

Page 30: penjelasan aspal

Page 30CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Berdasarkan keseimbangan gaya – gaya yang terjadi tersebut dapat di

turunkan rumus Chesy sebagai berikut :

V = C

Dengan : V = Kecepatan aliran

C = Koefisien Chezy

R = Radius hidraulik

I = Kemiringan muka air

Apabila kecepatan aliran dapat di ketahui , maka akan mudah bagi kita

untuk menentukan harga koefisien Chezy tersebut.

4. Prosedur Percobaan

a. Mengalirkan air ke dalam saluran dengan menjalankan pompa.

b. Mencatat kemiringan sebagai , apabila dasar saluran dimiringkan

c. Mengukur kedalaman di dua titik yang telah di tentukan jaraknya

( L ), satu di bagian hulu dan yang lain di hilir sebagai dan .

d. Mengukur debit aliran dan kecepatan aliran dikedua titik tersebut

sebagai dan .

e. Mengukur kemiringan muka air yang terjadi yaitu : = +

f. Mengamati keadaan aliran yang terjadi.

g. Mengulangi prosedur diatas untuk dasar saluran dengan kekasaran.

i. Menentukan besarnya koefisien kekasaran Chezy dari hasil

pengukuran untuk dasar saluran licin dan kasar, lalu di bandingkan.

h. Menggambar sketsa saluran dan letak titk – titik pengukuran.

5. Hasil perhitungan

Saluran licin

Kemiringan saluran = = 0,007 cm

Kemiringan muka air = 0,0074 cm

Debit aliran = 0,010 = 10 c

= = 0,941

= = 1,138

= = 0,952

= = 1,010 = 1010,549 c

Titik 1

Titik 2

0,5 0,4

Tabel a.1 hasil uraian pengamatan pada saluran licin

No. Uraian Titik1 Titik 2

1 Kedalaman Air ( h ) 0,5 cm 0,4 cm

2 Luas tampang basah ( A ) 10 cm2 8 cm2

3 Keliling tampang basah ( p ) 21 cm2 20,8 cm2

4 Kecepatan aliran ( V ) 101,0549 cm / dt 126,3187 cm / dt

5 Kecepatan rerata aliran 113,6868 cm / dt 113,6868 cm / dt

6 Koefisien Chezy 1702,36 cm 2367,764 cm

Perhitungan Pada Titik 1

1. kedalaman air ( h ) = 0,5 cm

2. Perhitungan tampang basah ( A )

A = B * Y = 20 * 0,5 = 10 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20 + 2 x 0,5 = 21 cm

4. Radius hidraulik ( R )

Page 31: penjelasan aspal

Page 31CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

R = = = 0,47619 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 101,0549

6. Kecepatan rerata aliran

= = = = 113,6868

7. Koefisien chezy

V = C

C = = = 1702,36 cm

Perhitungan pada titik 2

1. Kedalaman air ( h ) = 0,4 cm

2. Perhitungan tampang basah ( A )

A = B * Y = 20*0,4 = 8 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20+ 2 x 0,4 = 20,8 cm

4.Radius hidraulik ( R )

R = = = 0,3846 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 126,3187 c

6. Kecepatan rerata aliran

= = = =113,6868 c

7. Koefisien chezy

V = C

C = = = 2367,764 cm

Kemiringan muka air (iW)

= +

= 0,007 +

= 0,0074 cm

5. Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan dan pengamatan pada saluran licin dapat

disimpulkan bahwa semakin dalam air maka koefisien kekasaran

Chezynya semakin kecil, hal ini dapat dilihat pada titik 1 dengan

kedalaman air (h) = 0,5 cm, koefisien kekasaran Chezy = 1702,36 cm

dan pada titik 2 kedalaman air = 0,4 cm, koefisien kekasaran Chezy =

2367,764 cm

BAB II

ALIRAN PERMANEN TIDAK BERATURAN AKIBAT PEMBENDUNGAN

Maksud dan tujuan

Mendemonstrasikan aliran permanen tidak beraturan akibat

pembendungan.

Menunjukkan perbedaan koefisien kekasaran Chezy pada kedalaman

nomal dan pada aliran terbendung.

Alat yang digunakan

Flume

Point gauge

Current meter

Mistar /pita ukur

Prosedur percobaan

a. Mengalirkan air ke dalam saluran dengan menjalankan pompa.

b. Mencatat kemiringan sebagai is, apabila dasar saluran dimiringkan

c. Membendung air pada ujung hilir saluran

Page 32: penjelasan aspal

Page 32CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

d. Mengukur kedalaman di beberapa titik yang telah ditentukan

jaraknya di sekitar daerah pembendungan.

e. Mengukur debit aliran.

f. Mengukur kemiringan muka air yang terjadi yaitu : dengan h adalah

kedalaman pada titik ke-n.

g. Mengamati keadaan yang terjadi.

h. Mengulangi prosedur diatas untuk dasar saluran dengan kekasaran.

i. Menentukan besarnya koefisien kekasaran Chezy dari hasil

pengukuran pada tiap -tiap titik baik pada aliran dengan

pembendungan, amati apakah hasilnya konstan atau berubah.

j. Menggambar sketsa saluran dan letak titik-titik pengukuran

Hasil perhitungan

Pada titik 1.

Kemiringan Saluran = 0,007 cm

Debit Aliran = 0,9754 = 975,4 c

= = 1,1

= = 0,7842

= = 1,042

= = 0,9754 = 975,4 c

1. Kedalaman air ( h ) = 2,1 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B * Y = 20*2,1 = 42 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 * Y = 20 + 2 * 2,1 = 24,2 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 1,73 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 23,2238

6. Kemiringan muka air ( i )

= 0,007 + = 0,009 cm

7. Koefisien Chezy

V = C

C = = = 185,8285 cm

Pada titik 2

1. Kedalaman air = 2,9 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B x Y = 20*2,9 = 58 cm

Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20 + 2 x 2,9 = 25,8 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 2,2481 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 16,8172

6. Kemiringan muka air ( Iω )

= 0,007+ = 0,009 cm

7. Koefisien Chezy

C = = = 118,2292 cm

Pada titik 3

1. Kedalaman air = 3,5 cm

2. luas tampang basah ( A )

A = B x Y = 20 x 3,5 = 70 cm2

3 Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20 + 2 x 3,5 = 27 cm

4. Radius hidraulik ( R )

Page 33: penjelasan aspal

Page 33CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

R = = = 2,5926 cm .

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 13,9343

6. Kemiringan muka air ( Iω )

= 0,007 + = 0,009 cm

7 Koefisien Chezy

C = = = 91,2213 cm

Pada titik 4

1. Kedalaman air ( h ) = 4,0 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B * Y = 20 * 4,0 = 80 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 xY = 20 + 2 * 4,0 = 28 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 2,8571 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 12,1925

6. Kemiringan muka air ( Iw )

= 0,007+ = 0,009 cm

7. Koefisien Chezy

V = C

C = = = 76,0342 cm

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4

h1 h2 h3 h4

Tabel B .1 Hasil Pengamatan pada saluran licin

No. Uraian Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4

1 Kedalaman air ( h ) 2,1 2,9 3,5 4,0

2 Luas tampang ( A ) 42 58 70 80

3 Keliling tampang basah ( P ) 24,2 25,8 27 28

4 Radius hidraulik ( R ) 1,73 2,2481 2,5926 2,8521

5 Kecepatan aliran ( V ) 23,2238 16,8172 13,9343 12,1925

6 Kemiringan muka air 0,009 0,009 0,009 0,009

7 Koefisien Chezy 185,8285 118,2292 91,2213 76,0342

5. Kesimpulan

Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa semakin besar

kecepatan aliran (V) maka koefisien kekasaran Chezy semakin besar.

BAB III

BANGUNAN KONTROL

PINTU SORONG ATAU SLUICE GATE

Maksud dan tujuan

a. Mendemonstrasikan aliran melalui pintu sorong.

Menunjukan bahwa pintu sorong dapat di gunakan sebagai alat ukur dan

pengatur debit.

Alat yang di gunakan

Page 34: penjelasan aspal

Page 34CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

b. Flume

c. Pintu sorong atau sluice gate.

Merupakan tiruan pintu air yang banyak di jumpai di saluran – saluran

irigasi. Lebar pintu ini sudah di sesuaikan dengan lebar model saluran

yang ada. Pintu sorong ini berfungsi untuk mengukur maupun untuk

mengatur debit saluran. Besarnya debit yang di alirkan merupakan

fungsi dari kedalaman air di hulu maupun di hilir pintu serta tinggi

bukaan pintu tersebut.

c. Point gauge.

d. Mistar atau pita ukur.

3. Dasar Teori

d. Mistar atau pita ukur.

Dasar Teori

Pintu sorong merupakan salah satu konstruksi pengukur dan pengatur

debit. Pada pintu sorong ini prinsip konservasi energi dan momentum

dapat di terapkan. Persamaan Bernoulli hanya dapat apabila kehilangan

energi dapat di abaikan atau sudah diketahui.

4. Prosedur Percobaan

a. Mengalirkan air ke dalam saluran dengan menjalankan pompa.

b Mencatat kemiringan sebagai is, apabila dasar saluran dimiringkan

c. Membendung air pada ujung hilir saluran.

d. Mengukur kedalaman di beberapa titik yang telah di tentukan

jaraknya di sekitar daerah pembendungan.

e. Mengukur debit aliran, kemudian ukur pula kecepatan dititik – titik

tersebut.

f. Mengukur kemiringan muka air yang terjadi yaitu : dengan h adalah

kedalaman pada titik ke-n.

g. Mengamati keadaan yang terjadi.

h. Mengulangi prosedur diatas untuk dasar saluran dengan kekasaran.

i. Menentukan besarnya koefisien kekasaran Chezy dari hasil

pengukuran pada tiap -tiap titik baik pada aliran dengan

pembendungan, amati apakah hasilnya konstan atau berubah.

j. Menggambar sketsa saluran dan letak titik-titik pengukuran.

5. Hasil Perhitungan

Kemiringan Saluran = = 0,007 cm

Debit Aliran = 0,9007 = 900,7

= = 0,995

= = 0,95

= = 0,7571

= = 0,9007 = 900,7

Pada titik 1.

1. Kedalaman air = 6,5 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B x Y = 20x 6,5 = 130 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20 + 2 x 6,5 = 33 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 3,9393 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 6,92846

Page 35: penjelasan aspal

Page 35CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

6. Kecepatan Rerata Aliran

= = = 13,25443

7. Kemiringan muka air (Iω)

= 0,007 + = 0,0094 cm

8. Koefisien Chezy

C = = = 36,005 cm

Pada titik 2

1. Kedalaman air = 2,3 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B x Y = 20 x 2,3 = 46 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20+ 2 x 2,3 = 24,6 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 1,8699 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 19,5804

6. Kecepatan Rerata Aliran

= = = 13,25443

7. Kemiringan muka air (Iω)

= 0,007 + = 0,0094 cm

8. Koefisien Chezy

C = = = 147,6891 cm

Pada titik 3

1. Kedalaman air = 3,3 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B x Y = 20 x 3,3 = 66 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20 + 2 x 3,3 = 26,6 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 2,48120 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 13,64697

6. Kecepatan Rerata Aliran

= = = 19,42069

7. Kemiringan muka air ( Iω )

= 0,007 + = 0,0094 cm

8. Koefisien Chezy

C = = = 89,3596 cm

Pada titik 4.

1. Kedalaman air = 3,9 cm

2. Luas tampang basah ( A )

A = B x Y = 20 x 3,9 = 78 cm

3. Keliling tampang basah ( P )

P = B + 2 x Y = 20 + 2 x 3,9 = 27,8 cm

4. Radius hidraulik ( R )

R = = = 2,80576 cm

5. Kecepatan aliran ( V )

V = = = 11,54744

6. Kecepatan Rerata Aliran

= = = 19,42069

Page 36: penjelasan aspal

Page 36CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

7. Kemiringan muka air ( Iω )

= 0,007 + = 0,0094 cm

8. Koefisien Chezy

C = = = 71,1044 cm

Tabel C. 1., Hasil Pengamatan pada saluran licin

No Uraian Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4

1 Kedalaman air ( h ) 6,5 2,3 3,3 3,9

2 Luas tampang basah (A) 130 46 66 78

3 Keliling tampang basah ( p ) 33 24,6 26,6 27,8

4 Radius hidraulik (R) 3,9393 1,8699 2,48120 2,80576

5 Kecepatan aliran 6,92846 19,5804 13,64697 11,54744

6. Kecepatan rerata aliran 13,25443 13,25443 19,42069 19,42069

7. Kemiringan muka air 0,0094 0,0094 0,0094 0,0094

8. Koefisien Chezy 36,005 147,6891 89,3596 71,1044

6. Kesimpulan

Berdasarkan hasil perhitungan diatas pada pintu sorong maka dapat

disimpulkan bahwa semakin besar kecepatan aliran (V) maka semakin

besar koefisien kekasaran Chezy.

BAB IV

GAYA YANG BEKERJA PADA PINTU SORONG

Maksud dan tujuan

menunjukkan gaya yang bekerja pada pintu sorong

Alat yang di gunakan

Multipurpose teaching flume.

Model pintu sorong

Point gauge

Stopwatch

Dasar teori

Pada gambar 4.11 berikut dapat di lihat mengenai gaya yang bekerja

pada pintu.

Pada gambar tersebut di tunjukkan bahwa gaya resultan yang terjadi

pada pintu sorong adalah sebagai berikut :

F = ρ g y _ .... ( 4. 10 )

Gaya pada pintu yang melawan gaya hidrostatis adalah :

F = g ( y - v )

Dengan: F = resultan gaya dorong pada pintu sorong (non hidrostatis)

Page 37: penjelasan aspal

Page 37CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

F = resultan gaya dorong akibat gaya hidrostatis

Q = debit aliran

r = rapat massa fluida

g = percepatan grafitasi bumi

b = lebar pintu sorong

y = tinggi bukan pintu

y = kadalaman air di hulu pintu

y = kedalaman air di hilir pintu

Prosedur percobaan

Mengukur lebar pintu sorong

Memasang pintu sorong pada saluran kurang lebih pada tengah-tengah

saluran

Memberi Plasticine pada rongga antara pintu dengan dinding saluran

supaya hasil pengukuran lebih akurat.

Memasang point gauge atau hook gauge pada hulu pintu dan hilir pintu

Dasar saluran sebagai datum pengukuran.

Membuka pintu sorong setinggi 2 cm dari dasar

Mengalirkan air dengan perlahan - lahan hingga yo mencapai 20 cm

( ukurlah dengan point gauge dihulu pintu )

Mengukur debit aliran yang terjadi dengan yo pada ketinggian ini

Mengukur ketinggian y di hilir pintu

Menaikkan bukaan pintu setinggi 1cm dari posisi semula

Mengatur ketinggian air di hulu agar tetap setinggi 20 cm dengan

mengubah debit aliran

Mencatat debit aliran yang terjadi dan tinggi y

Menghitung besarnya gaya pada pintu sorong akibat gaya hidrostatis

maupun gaya akibat aliran .

Menggambar grafik hubungan antara F / F dengan y / y

Hasil Pengamatan dan perhitungan

Lebar pintu = 20 cm = 0,2 m

Tabel 4.10, Hasil pengamatan gaya –gaya yang bekerja pada pintu

sorong.

y Y y Q F F F / F y / y

0,024 0,065 0,023 0,00097 -108,393 8,2453 -13,146 0,3692

F = ρ g y _

= - 108,393 N

F = g ( y - v )

= x1000 x 9,81 x (0,065 – 0,.om )

= 4905 x 0,001681

= 8,2453 N

= N

= m

Kesimpulan

Dari data –data di atas maka di dapat F / F sebesar -13,146 N

dan y / y

Sebesar 0,3692 m dengan debit aliran yang sama yaitu 0,00097 .

Page 38: penjelasan aspal

Page 38CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

BAB V

PENURUNAN PERSAMAAN ENERGI SPESIFIK

1. Maksud dan tujuan

Menunjukan hubungan antara energi spesifik dan tinggi tenaga pada

aliran di hulu pintu sorong.

2. Alat yang di gunakan

a. Multi purpose teaching flume

b. Model pintu sorong

c. Point gauge

d. Stopwatch

3. Dasar teori

Pada kondisi debit aliran yang aliran konstan, tinggi tenaga pada aliran

akan mencapai harga minimum pada kondisi kedalaman kritik.

Parameter ini merupakan dasar dari pemahaman yang menyeluruh

mengenai perilaku aliran bebas, karena respon dari aliran terhadap

tinggi tenaga sangat tergantung pada pada apakah kedalaman yang

terjadi lebih atau kurang dari kedalaman kritik.

Pada saluran terbuka , energi spesifik di definisikan sebagai jumlah dari

energi potensial ( kedalaman aliran ) dan energi kinetik (energi

kecepatan).

E = y + atau E = y +

Dengan : E = Energi spesifik

Y = Kedalaman aliran

Q = Debit aliran

g = Percepatan grafitasi

Kurva energi spesifik merupakan kurva hubungan antara kedalaman

aliran dengan aliran dengan energi atau tinggi energi.

Gambar 4.12.kurva energi spesifik.

Gambar di atas menunjukan bahwa dua kedalaman aliran yang mungkin

menghasilkan energi yang sama, yang di kenal sebagai alternate depth.

Pada titik C, kurva energi spesifik adalah minimum dengan hanya ada 1

kedalaman yang menghasilkannya yang kita namakan dengan kedalaman

kritik (yc)

Aliran pada kedalaman lebih besar dari kedalaman kritik dinamakan

dengan aliran sub kritik. Sementara itu apabila kurang dari kedalaman

kritik dinamakan dengan aliran super kritik.

Pada saluran segi empat dengan lebar 1 satuan panjang,dimana garis

aliran adalah paralel,dapat ditunjukan bahwa:

y = dan E = E =

dengan: E = Energi spesifik minimum

y = kedalaman kritik.

Pada saat kemiringan saluran cukup untuk membuat aliran seragam dan

kedalaman kritik,kemiringan ini dinamakan dengan kemiringan kritik.

Perlu diperhatikan bahwa permukaan air dapat menimbulkan gelombang

pada saat aliran mendekati kondisi kritik, karena perubahan kecil saja

dari energi spesifik akan mengakibatkan perubahan aliran yang cukup

besar,dapat diperkirakan dari kurva energi spesifik.

Page 39: penjelasan aspal

Page 39CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

Prosedur percobaan

Memasang pintu sorong pada saluran

Memasang point gauge pada saluran (di hulu dan hilir)

Membuka pintu sorong Setinggi 1cm dari dasar

Mengalirkan air hingga yo mencapai 20cm

Mengukur aliran yang terjadi dan ukur y1

Menaikkan pintu setinggi 1cm dari keadaan semula,lalu ukur yo dan y1

Menaikkan debit hingga yo mencapai ketinggian 20 cm dari dasar

Mengukur debit aliran

Mengulangi langkah diatas untuk tinggi bukaan yang lebih besar.

Memiringkan saluran sehingga aliran berubah mencapai aliran kritik

sepanjang saluran

Menghitung harga energi spesifik yang terjadi , dan energi kritiknya.

Membuat kurva hubungan antara E dengan yo dan E1 dengan y1 untuk

menggambar kurva energi spesifik ,plotkan pula harga energi kritiknya.

Menggambar garis pada gambar tadi melalui titik kritik untuk

menunjukan kondisi kritik (atau sub kritik bila berada diatas garis, dan

super kritik bila dibawah garis).

5. HASIL PENGAMATAN DAN HITUNGAN

y y Q E E E

0,065 0,023 0,00097 0,065243 0,024954 0,006535

E = y + = 0,065+

= 0,065243 m

E = y + = 0,023 +

= 0,024954 m

y = =

= 0,000929 m

E = = x 0,000929 m

= 0,006535 m.

Kurva hubungan antara E dengan Y dan E1 dengan y1

BAB VI

LONCAT AIR

1. Maksud dan tujuan

Menunjukan karakteristik loncat air pada aliran di bawah pintu sorong.

2. Alat yang di gunakan

Multi purpose

Model pintu sorong s

Point gauge

Stopwatch

3. Dasar Teori

Apabila aliran berubah dari super kritik ke aliran sub kritik, maka akan

terjadi loncat air karena terjadi pelepasan energi. Fenomena ini dapat

terjadi apabila air meluncur di bawah pintu sorong menuju ke bagian

Page 40: penjelasan aspal

Page 40CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

hilir yang mempunyai kedalaman yang sangat besar.

Loncatan yang bergelombang akan terjadi pada saat perubahan

kedalaman yang terjadi tidak besar. Permukaan air akan bergelombang

dalam rangkaian osilasi yang lama kelamaan akan berkurang menuju

daerah dengan aliran sub kritik.

s

Gambar 4. 13. loncat air pada pinntu sorong

Dengan mempertimbang kan gaya-gaya bekerja pada fluida di kedua sisi

loncat air, dapat di tunjukan bahwa :

+

Karena y ≈ y dan y ≈ y , maka persamaan di atas dapat di sederhanakan

sbb:

Dengan : H = total kehilangan energi sepanjang loncat air

V = kecepatan rerata sebelum loncat air

y = kedalaman aliran sebelum loncatan air.

V = kecepatan rerata setelah loncatan air

y = kedalaman aliran setelah loncatan hidraulik

Prosedur Percobaan

Memasang pintu pada saluran.

Memasang point gauge pada saluran ( di hulu dan di hilir ).

Membuka pintu sorong setinggi 2 cm dari dasar.

Memasang stop log di hilir saluran.

Mengalirkan air perlahan – lahan sehingga nanti akan terbentuk loncat

air yang terjadi di hilir.

Mengamati dan menggambar sketsa aliran/loncat air yang terjadi.

Menaikkan tinggi air di hulu dengan mengubah debit aliran, dan

menaikkan tinggi stop log. Amati loncat air yang terjadi dan gambarkan

sketsanya,

Mengukur kedalaman air di hulu dan hilir loncat air, tinggi bukaan pintu

dan ukur debitnya ( y ,y ,y dan Q ).

Mengulangi lagi untuk debit aliran lain .

Menghitung harga V .

Menggambar grafik hubungan antara V / gy vs y / y .

Menghitung harga H / y dan gambarkan grafik hubungan antara H / y vs

y / y .

Hasil pengamatan dan perhitungan.

y1

y2 y3

Tabel 4. 12. Hasil pengamatan loncat air pada aliran melalui pintu

Page 41: penjelasan aspal

Page 41CIVIL ENGINNERING

3/12/2011 9:09:21 PMhttp://juffrez.blogspot.com/

diposkan oleh civil engineering ( juffrez ) @ 20:53

sorong .

y y y Q H H

0,024 0,023 0,033 0,00097 0,03394 10,8491

H = = = 10,8491 m

V = = = 0,0422

V = = = 0,0294

H = y + = 0,033 + = 0,03394 m

= = 471,7 m

= = 0,007893 m

= = 1,4347 m

Kurva hubungan V / gy dengan y / y .

Kurva hubungan H / y dengan y / y .

0 komentar