PERENCANAAN

CAMPURAN BERASPAL PANAS

D E P A R T E M E N P E R M U K I M A N D A N P R A S A R A N A W I L A Y A H BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PERMUKIMAN DAN PRASARANA WILAYAH PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN PRASARANA TRANSPORTASI Jalan Raya Timur 264, Kotak Pos 2 Ujungberung, Telp. (022) 7802251-3, Fax (022) 7802726 – Bandung 40294, e-mail : pusjal@melsa.net.id

KINERJA YANG HARUS DIPENUHI CAMPURAN BERASPAL

• Cukup aspal

• Cukup stabililitas

• Cukup persen rongga

• Cukup kedap air

• Cukup kesat setelah dihampar

• Cukup mudah dikerjakan

Analisis Karakteristik campuran beraspal

• Berdasarkan sifat sifat fisik campuran:– Stabilitas Marshall

– Flow Marshall– Kuosien Marshall

• Berdasarkan nilai volumetrik campuran:– VMA, – VFB– VIM

PROSEDUR PERENCANAAN CAMPURAN BERASPAL PANAS

PROSEDUR PERENCANAAN CAMPURAN BERASPAL PANAS

1. Data Hasil Pengujian

• Kumpulkan data hasil pengujian bahan campuran aspal dan Agregat

• Sesuaikan dengan spesifikasi agregat dan aspal

• Siapkan data gradasi agregat, analisa saringan

2. Penyesuaian Gradasi Campuran

• Tentukan spesifikasi campuran

• Gabungkan beberapa bahan agregat dengan cara analitis, Grafis, atau menggunakan komputer.

• Sesuaikan dengan spesifikasi campuran dan gradasi agregat gabungan dapat lewat diatas atau memotong garis fuller

Spesifikasi campuran agregat kurva Fuller P = 100 ( d/D ) 0,45

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ukuran Saringan (mm)

Pro

sen

Lolo

s (%

)

19,012,79,54,752,360,60,30,075

Kurva Fuller

Daerah Larangan

Titik kontrol

1,18

Dimana p = persen lolos ukuran masing-masing; D = ukuran maksimum agregat dan d = ukuran saringan yang ditinjau.

0

10

2030

40

50

60

7080

90

100

0.01 0.1 1 10 100

UKURAN SARINGAN (mm)

Kurva Fuller

Titik Kontrol

Daerah Larangan

1"3/4"1/2"3/8"No.8No.200

Gradasi campuran agregat berada diatas kurva Fuller

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ukuran Saringan (mm)

Pro

se

n L

olo

s (

%)

19,012,79,54,752,360,60,30,075

Kurva Fuller

Daerah TerLarang

Gradasi Agregat

1,18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ukuran Saringan (mm)

Pro

se

n L

olo

s (

%)

19,012,79,54,752,360,60,30,075

Kurva Fuller

Daerah TerLarang

Gradasi Agregat

1,18

Gradasi agregat campuran memotong kurva Fuller

3. Rumus Campuran Rancangan

Pb = 0,035 (% AK) + 0,045 (% AH) + 0,18 (%F) + K

Keterangan :

Pb : Kadar aspal optimum perkiraan

AK : Agregat kasar ( lolos # 2,36 mm)

AH : Agregat Halus ( lolos # 2,36 mm tertahan # 0,075 mm)

F : Filler (lolos # 0,075)

K : Nilai konstanta 0,5 sampai 1,0 untuk Laston (AC)

dan 2,0 sampai 3,0 untuk Lataston (HRS)

1) Penentuan kadar aspal optimum

4. Benda Uji • Pada tiga kadar aspal diatas nilai Pb

• Pada dua kadar aspal dibawah nilai Pb

5. Berat Jenis Maksimum

Lakukan pengujian berat jenis maksimum (Gmm) pada kadar aspal perkiraan (Pb) sesuai dengan AASHTO T-209-1990.

6. Pengujian Marshall

Lakukan pengujian dengan menggunakan alat Marshall sesuai dengan SNI 06-2489-1991

ALAT MARSHALL

7. Hitung Rongga Dalam Campuran

• Rongga diantara miniral agregat (VMA)

• Rongga dalam campuran (VIM)

• Rongga terisi aspal (VFB)

8. Grafik Kadar Aspal VS parameter Marshall• Kepadatan (gr/cc)

• Stabilitas (kg)• Kelelehan (mm)• Hasil bagi Marshall (kg/mm)• Rongga diantara miniral agregat (VMA) (%)• Rongga dalam campuran (VIM) (%)• Rongga terisi aspal (VFB) (%)• VIM Kepadatan mutlak (%)

9. Kepadatan Mutlak

• Buat minimum 3 (tiga) buah benda uji tambahan dengan satu diatas dan dua dibawah kadar aspal optimum dengan perbedaan kadar aspal masing-masing 0,5%.

• Masing-masing replika kadar aspal dibuat minimum 2 (dua) buah.

• Padatkan sampai mencapai kepadatan mutlak sesuai RSNI Bina Marga 1999.

MENGGUNAKAN PROSEDUR METODA KEPADATAN MUTLAK, asli

MENGGUNAKAN PROSEDUR METODA KEPADATAN MUTLAK, asli

• Metoda kepadatan mutlak PRD (Presentase Refusal Density) ini diperkenalkan dalam Road Note 31 1993 dan metode pengujian dari BS 598 Part 104, 1989

• Kepadatan mutlak merupakan pendekatan terhadap kondisi lapangan setelah campuran beraspal dipadatkan secara sekunder oleh lalu lintas selama beberapa tahun umur rencana, tanpa mengalami perubahan bentuk plastis

ALAT KEPADATAN MUTLAK ALAT KEPADATAN MUTLAK

KEPADATAN MUTLAK DENGAN ALAT PEMADAT MARSHALL

KEPADATAN MUTLAK DENGAN ALAT PEMADAT MARSHALL

• Pemadatan mutlak (refusal density) dapat juga dilakukan dengan menggunakan alat pemadat Marshall, pemadatan 2 x 400 tumbukan untuk ACWC, AC Binder dan untuk AC Base 2 x 600 tumbukan

• Hal-hal yang mungkin terjadi kendala dalam prosedur ini adalah kemungkinan terjadinya pemecahan partikel agregat.

• Bila ini terjadi maka hasil perencanaan campuran

tidak berlaku

10. Rentang Kadar Aspal

• Pada grafik tersebut gambarkan rentang kadar aspal yang masing-masing parameter memenuhi persyaratan spesifikasi

• Tentukan bahwa kadar aspal rencana berada pada titik tengah dari rentang kadar aspal yang memenuhi seluruh rentang kadar aspal

11 Stabilitas Sisa

• Buat 6 buah benda uji Marshall, tiga benda uji dilakukan rendaman dalam air 60C selama 24 jam kemudian dilakukan pengujian Marshall dan tiga buah benda uji lainnya diuji dengan cara Marsahall (SNI 06-2489-1991)

V I M

VIM PRD

VMA

VFB

Stabilitas

Kelelehan

MQ

KADAR ASPAL OPT : 5.8 %

SPESIFIKASI ACWC1

G R A F I K P E R C O B A A N M A R S HA L L

2.220

2.240

2.260

2.280

2.300

2.320

2.340

2.360

2.380

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

Ke

pa

da

tan

(

gr/

cc )

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V M

A

( %

)

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V F

B

( %

)

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

Sta

bil

ita

s (

Kg

r )

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

Ke

lele

ha

n

( m

m )

200

250

300

350

400

450

500

550

600

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

Ma

rsh

all

Qu

itie

nt

( K

gr/

mm

)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V I

M

( %

)

VIM Marshall

VIM PRD

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

EVALUASI HASIL RUMUS CAMPURAN RENCANA

1. Evaluasi Rongga Diantara Miniral Agregat (VMA).

a). Bila garis hubungan mempunyai nilai minimum dan berada diatas batas minimum VMA

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V M

A (

% )

minimum

Pada titik ini VMA memenuhi.

Bila bergeser kesebelah kanan maka pekerjaan pemadatan akan lebih mudah.

Rongga udara lebih banyak terdorong oleh aspal

Kondisi kadar aspal disini cenderung menyebabkan terjadinya kelelehan plastis.

Hindari penggunaan kadar aspal disebelah kanan titik terendah VMA.

Kadar aspal yang terbaik adalah pada titik dimana kadar aspal rencana berada sedikit ke sebelah kiri VMA terendah

b). Garis penghubung memotong dan VMA mempunyai nilai minimum

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V M

A (

% )

minimum

VIM relatif kecil sehingga VIM dapat berada dibawah batas minimum.

Gradasi campuran mendekati kuva Fuller atau memotong daerah terlarang. Campuran sangat peka terhadap perubahan kadar aspal.

Bila kadar aspal diambil sebelah kiri maka campuran akan terlalu kering dan rongga udara terlalu tinggi sehingga akan terjadi segregasi.

Bila kadar aspal diambil sebelah kanan maka kadar aspal terlalu tinggi dapat mengakibatkan kelelehan plastis.

Pada kondisi ini maka gradasi campuran agregat harus diubah jauhi kurva Fuller untuk mempunyai VMA yang tinggi.

c). Bila garis hubungan mempunyai nilai minimum berada dibawah batas minimum VMA.

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V M

A (

% )

minimum

Tidak tercapai nilai VMA. VFA dan VIM minimum sehingga perlu

mengganti gradasi campuran agregat. Mengganti sumber agregat yang digunakan

d). Garis penghubung tidak mempunyai nilai minimum tetapi berada diatas batas minimum VMA.

4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5

Kadar aspal ( % )

V M

A

( %

)

minimum

Tambah benda uji dengan menambah kadar aspal sehingga terbentuk garis hubungan yang memadai diatas batas minimum VMA.

Kepadatan (gr/cc) Rongga diantara Agrgat (%)

VMARongga terisi aspal (%)

VFBRongga dalam campuran (%)

VIMRongga dalam campuran (%)pada kepadatan mutlak VIM

Stabilitas (kg)

Kelelehan (mm)

Hasil bagi Marshaal (kg/mm)

Kadar aspal Rencana

Sifat-sifat campuran

4

Rentang kadar aspal yang memenuhiSpesifikasi

5 6 7 8

Rentang yang

memenuhi parameter Campuran Beraspal

2. Pengaruh Rongga Udara (VIM).

Perencanaan rongga udara dalam campuran (VIM) pada kepadatan mutlak adalah kondisi perkerasan setelah dilalui lalu lintas kendaraan

Penurunan perkerasan akibat pemadatan lalu lintas yang berat dan padat dimana VIM kurang dari 3% akan mengakibatkan terjadinya Alur Plastis dan Jembul pada perkerasan.

Bila VIM akhir terlalu tinggi pada saat pemadatan selesai, VIM dicapai lebih 6% akibatnya terjadi kerusakan dini seperti retak dan pelepasan butir.

Perencanaan VIM adalah untuk membatasi penyesuaian kadar aspal rencana.

3. Pengaruh Rongga Terisi Aspal (VFB).

Kriteria VFB sangat membantu perencanaan campuran dengan memberikan VMA yang memenuhi syarat.

Pengaruh utama VFB adalah membatasi VMA maksimum dan kadar aspal maksimum.

VFB juga dapat membatasi VIM yang diijinkan memenuhi kriteria VMA minimum.

Jika VIM rendah menjadi sangat keritis terjadi deformasi plastis, maka kriteria VFB dapat mencegah campuran menjadi peka terhadap alur plastis pada lalu lintas berat dan padat.

RUMUS PERBANDINGAN CAMPURAN (JMF)

Percobaan campuran di Instalasi Pencampur Aspal (AMP) dan penghamparan percobaan yang memenuhi ketentuan akan menjadikan Rumus Campuran Rancangan (DMF) dapat disetujui sebagai Rumus Perbandingan Campuran (JMF).

Harus melaksanakan penghamparan percobaan paling sedikit 50 ton untuk setiap jenis campuran beraspal panas dengan menggunakan produksi di AMP, penghamparan, peralatan dan prosedur pemadatan yang diusulkan.

Harus menunjukkan bahwa setiap alat penghampar (Paver) mampu menghampar bahan sesuai denga tebal yang disyaratkan tanpa segregasi, tergores dsb dan kombinasi alat pemadat mampu mencapai kepadatan yang disyaratkan dengan waktu yang tersedia untuk pemadatan selama penghamparan produksi normal.

Contoh campuran harus dibawa ke Laboratorium dan digunakan untuk membuat benda uji Marshall dan kepadatan membal (refusal density). Hasil pengujian harus sesuai spesifikasi yang telah ditentukan.

Bilamana percobaan percobaan tersebut gagal memenuhi spesifikasi pada salah satu ketentuan maka perlu dilakukan penyesuaian dan percobaan harus diulangi kembali.

Rumus Campuran Rancangan (DMF) belum disetujui sebagai Rumus Perbandingan Rancangan (JMF) sebelum penghamparan percobaan yang dilakukan memenuhi semua ketentuan spesifikasi.

Pekerjaan pengaspalan yang permanen belum dapat dimulai sebelum diperoleh Rumus Perbandingan Rancangan (JMF) yang memenuhi persyaratan spesifikasi.

Mutu campuran harus dikendalikan terutama dalam toleransi yang diijinkan.

Duabelas benda uji Marshall harus dibuat dari setiap penghamparan percobaan. Contoh dapat diambil dari Instalasi Pencampur (AMP) atau dari Truk di AMP.

Kepadatan rata-rata (Gmm) dari semua benda uji yang diambil dari penghamparan percobaan yang memenuhi ketentuan harus menjadi Kepadatan Standar Kerja (Job Standar Density), yang harus dibandingkan dengan kepadatan campuran aspal terhampar dalam pekerjaan.

Alat Wheel Tracking untuk menetukan Deformasi Permanen ( Kedalaman Alur ) dan Stabilitas Dinamis

Alat UMATTA untuk menetukan besaran Modulus Elastisitas dan stifnees

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Jumlah lintasan

Def

orm

asi p

erm

anen

(mm

)

0% asbuton 5% asbuton 10% asbuton

Grafik hubungan deformasi permanen dengan jumlah lintasan

Kesalahan-Kesalahan Umum

(1. Pemaksaan Gradasi)

0

20

40

60

80

100

Ukuran Saringan (mm)

Pros

en L

olos

(%)

19,012,79,54,752,360,60,30,075

JMFGradasi Lapangan

Kesalahan-Kesalahan Umum

(2. Gradasi sulit dipadatkan)

Lokasi Derajat Kepadatan (%)1 2 3 4

4 + 650 96,4 97,4 95,8 96,64 + 625 97,0 95,9 95,9 95,94 + 575 97,1 95,8 95,9 97,34 + 550 97,7 96,84 + 500 96,9 98,3

0

20

40

60

80

100

Ukuran Saringan (mm)

Pro

se

n L

olo

s (

%)

Gradasi JMF Gradasi Lapangan

19,012,79,54,752,360,60,30,075

JMF

Kesalahan-Kesalahan Umum

(3. Perbedaan Metoda Uji)

Metoda Pengujian VIM VFBK. Asp=5% K. Asp=6% K. Asp=7% K. Asp=5% K. Asp=6% K. Asp=7%

Berdasarkan BJ bulk 7,92 4,66 2,36 58,83 74,17 87,01Berdasarkan BJ eff Hitungan 9,28 6,28 3,97 50,20 65,21 78,09Berdasarkan BJ eff, Gmm 8,65 5,65 3,34 53,58 68,72 81,58

Kesalahan-Kesalahan Umum

• 4. Pengujian AC-Base (Max Size 1,5 inch)

• 5. Lain-lain

Uji kepipihan

Uji angularitas

Uji sifat-sifat aspal setelah pemanasan

PENUTUP

• Gradasi material di stockpile tetap harus diperhatikan dan dipakai sebagi acuan

• Pemilihan gradasi juga harus memperhatikan kemudahan kerja (workabilitas)

• Perbedaan metoda uji akan menyebabkan perbedaan hasil.

• Pengujian yang disyaratkan harus dilakukan untuk mencapai hasil yang optimal (Marshall modified untuk AC-base, kepipihan, angularitas dan sifat aspal recovery