Bitumen (aspal) mendapatkan sifat yang unik dikarenakan proses pembuatannya. Aspal sebagai bahan baku dalam pembangunan jalan yang fleksibel dan aspal sebagai suatu campuran penyusun bahan lain (agregat / pozzolans ) memberikan keuntungan tertentu, yang mendorong penggunaan aspal secara luas dalam pembangunan jalan.
Penggunaan Bitumen dalam Konstruksi Jalan
- Proses Produksinya yang ekonomis
Bitumen adalah produk sampingan dari proses penyulingan minyak bumi mentah. Minyak mentah sendiri merupakan komposisi dari hidrokarbon. Produk utama yang dihasilkan dai minyak mentah adalah minyak tanah, solar, bahan bakar beroktan tinggi, dan bensin. Ketika bahan-bahan bakar ini disuling dari minyak mentah, menyisakan bitumen. Proses penghilangan kotoran dari bitumen ini menghasilkan aspal murni.
Dikarenakan produk utama dari minyak bumi (bensin, solar dll) merupakan kebutuhan masyarakat yang paling penting, maka aspal sebagai produk sampingannyatelah bertahan dalam waktu yang lama dan dimanfaatkan sebagai bahan konstruksi jalan dengan tanpa menggunakan sumber daya baru yang lain.
- Sifat Fisik dan Rheologi dari Bitumen membawa Keserbagunaan
Bitumen adalah bahan bersifat termoplastik dan viskoelastik. Sifat fisika dan kimia dari Bitumen meliputi fungsi tingkat beban, suhu dan durasi pemuatan.
Ketergantungan akan aspal sebagai bahan baku konstruksi jalan menghasilkan berbagai macam campuran aspal, berdasarkan aplikasi jalan. campuran aspal dapat bervariasi berdasarkan tingkat stres yang dihitung.
- Titik lebur aspal rendah
Fakta bahwa aspal memiliki titik leleh yang ‘menguntungkan’ sangatlah berarti , hal ini membuat proses penanganan permukaan dan daya tahan akan keausannya menjadi mudah.
Titik leleh aspal tidak boleh terlalu tinggi, sehingga dapat dilelehkan dengan mudah selama pembuatan jalan. Pada saat yang sama, aspal memiliki titik leleh yang tidak akan membuat jalan yang sudah jadi mengeras itu meleleh kembali dan berubah bentuk di bawah suhu tinggi.
Di daerah yang bersuhu tinggi, komposisi agregat yang tepatdan bitumen yang berkualitas dapat membantu untuk menutupi efek dari suhu ini.
- Aspal bisa menjalani Daur Ulang
Karena titik lebur aspal yang menguntungkan tersebut, maka aspal dapat dilelehkan kembali ke kondisi semula. Ini disebut sebagai proses daur ulang aspal.
Potongan-potongan aspal jalan yang rusak dibawa ke pabrik daur ulang, alih-alih mengirimnya ke tempat pembuangan sampah. Campuran yang didaur ulang ini dapat digunakan kembali. Jika perlu, aspal lama dicampur dengan aspal baru dan agregat baru untuk membuat campuran baru kembali.
- Aspal mempunyai daya rekat alami.
Sebagaimana dijelaskan dalam produksi aspal, setelah dimurnikan ia menjadi bebas dari hidrokarbon dan karenanya menjadi tidak beracun. Produk sampingan minyak bumi ini dimurnikan hingga maksimum untuk menyingkirkan bahan organik dan kotoran.
Aspal memiliki sifat yang sangat rekat, yang membuat bahan-bahan campuran jalan menjadi terikat dengan ikatan kuat. Ini menjadi lebih kuat ketika campuran telah mengeras dan siap dilalui kendaraan.
- Bitumen memiliki warna yang beragam
Normalnya aspal berwarna hitam. Ini karena material organik yang padat di dalam aspal berwarna hitam. Di masa kini, kita bisa mendapatkan bitumen yang berwarna-warni dengan menambahkan pigmen tertentu ke dalam aspal.
Aspal berwarna ini lebih mahal daripada bitumen berwarna normal. Kerugian dari bitumen berwarna adalah bahwa ia membutuhkan lebih banyak bahan aditif dan bahan kimia.
Persyaratan Campuran Bitumen untuk Pembangunan Jalan
secara garis besar, Campuran aspal yang digunakan dalam konstruksi perkerasan jalan harus memenuhi persyaratan berikut:.
- Kekuatan Struktural
- Drainase Permukaan
- Gesekan Permukaan
- Kekuatan Struktural Perkerasan Bituminous
Gambar di bawah ini menunjukkan penampang melintang tipikal perkerasan lentur, yang dikembangkan di AS.
Lapisan aspal struktural terdiri dari:
- Permukaan aspal atau wearing course
- Bituminous binder course
- Bituminous base course
Tujuan utama dari campuran aspal ini adalah penyediaan kekuatan struktural. Ini melibatkan penyebaran beban yang merata di seluruh lapisan jalan. Beban yang terlibat adalah beban dinamis atau statis, yang diteruskan ke subgrade dasar melalui jalur lapisan agregat.
Suatu jalan dengan permukaan aspal berbasis granular hanya diperuntukkan bagi jalan dengan lalu lintas rendah. Aplikasinya pada jalan dengan tingkat lalu lintas rendah akan menjadi cukup ekonomis.
Efek rebound dari lapisan atas bitumen membantu dalam ketahanan terhadap efek dinamis yang tinggi karena lalu lintas yang padat. Properti rebound tercermin dari kekakuan dan karakteristik fleksibilitas dari lapisan atas aspal. Ketika dilihat dari bawah ke atas, karakteristik fleksibilitas akan meningkat.
Penelitian telah menunjukkan bahwa karakteristik agregat yang disebutkan di atas dicapai dengan menggunakan campuran aspal padat pilihan. Campuran ini harus menggunakan agregat ukuran maksimum nominal (NMAS), yang harus berkurangkomposisinya dari base course- binder course – surface course.
Ukuran agregat maksimum nominal (NMAS) = Satu ukuran saringan yang lebih besar dari saringan pertama — untuk mempertahankan lebih dari 10% gabungan agregat.
Adanya jumlah yang lebih tinggi dari kadar bitumen dalam lapisan ‘wearing course’, yang membuat lapisan lebih fleksibel. Ini akan membantu dalam meningkatkan daya tahan.
Drainase Permukaan pada jalan aspal
Drainase bawah permukaan dapat difasilitasi menggunakan sub base granular dalam konstruksi perkerasan lentur. Permeable Asphalt Treated Base (PATB) dapat digunakan untuk menyediakan drainase permukaan di jalan raya utama. Ini akan berfungsi sebagai jalur terpisah untuk memfasilitasi drainase bawah permukaan.
Gesekan pada permukaan jalan beraspal
Adalah hal penting pada lapisan jalan untuk menyediakan cukup ‘skid resistance’ dan gesekan, selama kedaraan melintas, terutama dalam kondisi basah. Ini akan menjamin keamanan para penumpang. Tekstur makro dan tekstur permukaan mikro dari campuran aspal berkontribusi terhadap gesekan permukaan.
Perpaduan gradasi yaitu gradasi terbuka atau gradasi padat akan berkontribusi pada tekstur permukaan makro. Campuran bergradasi terbuka memiliki permukaan makro yang lebih tinggi daripada gradasi yang padat. Air akan keluar dari bagian bawah ban kendaraan ketika tekstur permukaan makro yang tinggi diimplementasikan.
Tekstur permukaan mikro disumbangkan oleh permukaan agregat, yang terpapar ketika lapisan atas aspal rusak.
Keuntungan dari Konstruksi jalan aspal dibandingkan perkerasan beton
- Permukaan berkendara yang mulus
Permukaan aspal memberikan permukaan yang halus untuk dikendarai. Ini juga menghasilkan bunyi yang lebih senyap bila dibandingkan dengan jalan beton. Keausan pada ban pun berkurang di jalan beraspal sehingga perjalanan menjadi lebih mulus dan lancar.
- Kegagalan Bertahap
Deformasi dan kerusakanpada jalan beraspal adalah suatu proses yang bertahap. Sedangkan jalan beton menunjukkan kerusakan getas.
- Perbaikan Cepat
Jalan beraspal dapat cepat diperbaiki dan tidak memakan banyak waktu untuk dapat dilintasi kendaraan kembali karena aspal dapat mengeras dengan cepat.
- Tahapan Konstruksi
Ini membantu dalam melaksanakan konstruksi bertahap dalam situasi ketika masalah kendala dana atau masalah estimasi lalu lintas yang dihadapi.
- Biaya Hidup Lebih Kecil
Biaya awal dan biaya pemeliharaan keseluruhan dari jalan beraspal lebih sedikit dibandingkan dengan jalan beton.
- Tahan Suhu
Jalan beraspal tahan terhadap suhu tinggi dan tidak terpengaruh oleh bahan ‘de-icing’.
Kekurangan dari Jalan beraspal (Bituminous)
- Jalan beraspal kurang tahan lama (lebih cepat rusak)dibanding jalan beton
- Kekuatan tarik rendah dibandingkan dengan jalan beton
- Cuaca ekstrim dan kondisi cuaca yang tidak tepat cenderung membuat aspal menjadi licin dan lembek.
- Pengunaan aspal yang tidak murni dapat menyebabkan polusi pada tanah, yang mana aspal yang meleleh dapat
- mencemari air tanah sehingga mungkin terdapat hidrokarbon dalam jumlah kecil pada air ataupun tanah.
- Penyumbatan pori-pori dan jalur drainase selama konstruksi dan masa pakai jalan.
- Lebih banyak garam – untuk mencegah salju selama musim dingin
- Biaya konstruksi tinggi selama kondisi suhu ekstrim
