Penjelasan Detail Terkait Bahan Aspal. 1). Jenis Aspal, 2). Bahan Susun Aspal, 3). Proses Terjadinya

PENJELASAN DETAIL TERKAIT BAHAN ASPAL

1.      JENIS ASPAL

2.      BAHAN SUSUN ASPAL

3.      PROSES TERJADINYA ASPAL

Aspal didefinisikan sebagai material perekat (cementitious), berwarna

hitam atau coklat tua, dengan unsur utama bitumen. Aspal dapat diperoleh di alam

ataupun merupakan residu dari pengilangan minyak bumi. Aspal merupakan

material yang paling umum digunakan untuk bahan pengikat agregat, oleh karena

itu seringkali bitumen disebut pula sebagai aspal. (Silvia Sukirman,2003)

Aspal adalah material yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai

agak padat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan

sampai temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama

dengan agregat, aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan.

Banyaknya aspal dalam campuran perkerasan berkisar antara 4–10% berdasarkan

berat campuran, atau 10 – 15% berdasarkan volume campuran.

1.      JENIS ASPAL

Berdasarkan tempat diperolehnya, aspal dibedakan atas aspal alam dan

aspal minyak. Aspal alam yaitu aspal yang didapat di suatu tempat dialam, dan

dapat digunakan sebagaimana diperolehnya atau dengan sedikit pengolahan.

Aspal alam atau asbuton merupakan campuran antara bitumen dengan bahan

mineral lainnya dalam bentuk batuan. Karena asbuton merupakan material yang

ditemukan begitu saja di dalam alam, maka kadar bitumen yang dikandungnya

sangat bervariasi dari rendah sampai tinggi. Sedangkan aspal minyak yaitu aspal

yang merupakan residu pengilangan minyak bumi. Jika dilihat bentuknya pada

temperatur ruang, maka aspal dibedakan atas aspal padat, aspal cair, dan aspal

emulsi.

·         Aspal padat

adalah aspal yang berbentuk padat atau semi padat pada suhu

ruang dan menjadi cair jika dipanaskan. Aspal padat dikenal nama semen

aspal (asphalt cement). Oleh karena itu semen aspal harus dipanaskan

terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan pengikat agregat.

·         Aspal cair (cutback asphalt)

adalah aspal yang berbentuk cair pada suhu

ruangan. Aspal cair merupakan semen aspal yang dicairkan dengan

bahan pencair dari hasil penyulingan minyak bumi seperti minyak tanah,

bensin, atau solar. Bahan pencair membedakan aspal cair menjadi :

Ø  Rapid curing cut back asphalt (RC), yaitu aspal cair dengan bahan

pencair bensin. RC merupakan aspal cair yang paling cepat menguap.

Ø  Medium curing cut back asphalt (MC), yaitu aspal cair dengan bahan

pencair minyak tanah (kerosene).

Ø  Slow curing cut back asphalt (SC), yaitu aspal cair dengan bahan

pencair solar (minyak diesel). SC merupakan aspal cair yang paling

lambat menguap.

·         Aspal emulsi (emulsified asphalt)

 adalah suatu campuran aspal dengan

air dan bahan pengemulsi, yang dilakukan di pabrik pencampur. Aspal

emulsi ini lebih cair daripada aspal cair. Di dalam aspal emulsi, butir –

butir aspal larut dalam air. Berdasarkan kecepatan mengerasnya, aspal

emulsi dapat dibedakan atas :

Ø  Rapid Setting (RS), yaitu aspal yang mengandung sedikit bahan

pengemulsi sehingga pengikatan yang terjadi cepat, dan aspal cepat

menjadi padat atau keras kembali.

Ø  Medium Setting (MS)

Ø  3. Slow Setting (SS), yaitu jenis aspal emulsi yang paling lambat

mengeras.

Dari ketiga bentuk aspal, semen aspal adalah bentuk yang paling banyak

digunakan.

2.      BAHAN SUSUN ASPAL

Aspal yang dipergunakan pada konstruksi perkerasan jalan berfungsi sebagai berikut :

1) Bahan pengikat, memberikan ikatan yang kuat antara aspal dan agregat dan antara aspal itu sendiri.

 2) Bahan pengisi, mengisi rongga antara butir-butir agregat dan pori-pori yang ada dari agregat itu sendiri.

Karena itu, untuk dapat berfungsi sebagai bahan pengikat dan bahan pengisi, aspal haruslah mempunyai kemampuan daya tahan (tidak cepat rapuh) terhadap cuaca, mempunyai adhesi dan kohesi yang baik dan memberikan sifat elastis yang baik.

1. Persiapan Bahan Baku 

Bahan Baku Batu Pecah/Agregat. Agregat adalah bahan utama yang digunakan untuk lapisan permukaan perkerasan jalan atau beton, agregat ini diperoleh dari hasil penambangan batu-batuan pada sungai-sungai yang ada di Aceh Tamiang dan daerah lainya, kemudian batu–batuan tersebut diproses melalui mesin perengkahan Stone Crusher yang menghasilkan beberap jenis agregat sesuai dengan yang di inginkan. dalam perkerjaan kosntruksi menurut standar SNI (Satandar Nasional Indonesia) tentang penggunaan agregat yang diproduksi adalah agregat dengan ukuran 1, 1/2, ¾  inch, dan abu batu pada umumnya, yang selanjunya disimpan di gudang untuk dijadikan stock dan sebagian di simpan pada bin-bin penampung bahan baku untuk pembuatan aspal beton pada unit AMP (Aspal Mixing Plant). Bahan baku batu pecah/agregat dapat dilihat pada Gambar berikut.

2. Bahan Baku Aspal 

Aspal ialah bahan baku  yang digunakan untuk mengikat antara agregat yang satu dengan yang lainya atau juga sebagai katalis agar agregat dapat menjadi satu padu, kuat, keras dan tahan terhadap perubahan cuaca. Jenis aspal yang digunakan ialah aspal emulsi yang diperoleh dari hasil penyulingan minyak bumi. diimpor dari berbagai produsen yang ada di dalam maupun luar negeri. Aspal emulsi dapat dilihat pada Gambar dibawah.

 

Gambar  Aspal Emulsi

3. Filler. 

Filler adalah bahan penambah pada proses pencampuran atara agregat dengan aspal yang berfungsi untuk menutup pori-pori yang ada pada permukaan aspal beton yang disebabkan karena kurangnya campuran dari gradasi agregat pada unit timbangan. Bahan pengisi yang ditambahkan terdiri atas debu batu kapur (limestone dust), kapur padam (hydrated lime), semen atau abu terbang yang sumbernya disetujui oleh Direksi Pekerjaaan.  Bahan pengisi yang ditambahkan harus kering dan bebas dari gumpalan-gumpalan dan bila diuji dengan pengayakan sesuai SNI (Standar Nasional Indonesia) 03-1968-1990 harus mengandung bahan yang lolos ayakan No.200 (75 micron) tidak kurang dari 75 % terhadap beratnya. Batu kapur (limestone dust) sebagai filler bahan pengisi pori-pori pada aspal dapat dilihat pada Gambar berikut: 

Gambar  Filler

4. Bin dingin 

Bin dingin (coold bin) adalah bak tempat menampung material agregat dari tiap-tiap fraksi mulai dari agregat halus sampai agregat kasar yang diperlukan dalam memproduksi campuran aspal panas (hot mix). Bagian pertama dari AMP (Aspal Mixing Plant) adalah bin dingin, yaitu tempat penyimpanan fraksi agregat kasar, agregat sedang, agregat halus dan pasir. Bin dingin harus terdiri dari minimum 3 sampai 5 bak penampung (bin). Masing-masing bin berisi agregat dengan gradasi tertentu. Agregat-agregat tersebut harus terpisah satu sama lain, untuk menjaga keaslian gradasi dari masing masing bin sesuai dengan rencana campuran kerja (RCK). Untuk memisahkannya, dapat dipasang pelat baja pemisah antara bin. Dengan demikian maka loader (alat pengangkut) yang digunakan mengisi masing-masing bin harus mempunyai bak (bucket) yang lebih kecil dari mulut pemisah masing-masing bin. Jika pemisah tidak ada maka pengisian masing-masing bin tidak boleh berlebih yang dapat berakibat tercampurnya agregat. Bin dingin (cool bin) yang digunakan  dapat dilihat pada Gambar berikut 

Gambar  Bin Dingin (cool bin)

5. Proses Pengeringan Agregat Pada Unit Dryer

Agregat yang diperoleh dari hasil penambangan dan telah diproses di unit stone crusher yang kemudian disimpan pada bin-bin dingin (Cool bin) yang sesuai dengan ukuran masing-masing selanjutnya disuplai atau diangkut menuju dryer dengan menggunakan belkonveyor untuk dikeringkan dengan unit dryer tujuannya untuk menghilangkan kadar air, kadar air  harus seminim mungkin karena kalau tidak akan berpengaruh pada pencampuran aspal nantinya. Proses pengeringan pada dryer adalah dengan cara membakar agregat di dalam kilen yang berputar dengan suhu ±150⁰ C proses pembakaran dengan menggunakan bahan bakar solar lama pembakaran ini belangsung selama ± 45 detik dengan kapasitas ± 80 ton/jam.

Pada unit pengering (dryer) perlu diperhatikan beberapa faktor agar diperoleh campuran beraspal yang memenuhi syarat, yaitu antara lain:

1.      Kalibrasi alat pengukur temperatur dan pemeriksaan temperatur pemanasan. Perubahan kuantitas agregat yang masuk ke unit pengering akibat dari pengaturan bukaan bin dingin dapat menyebabkan pemanasan berlebih (jumlah agregat yang masuk berkurang sementara panas pembakar tetap).

2.      Pembakaran harus sempurna, hal ini dapat diindikasikan dari warna asap yang keluar dari cerobong asap adalah putih dan nyala api pembakaran berwarna biru. Warna asap yang hitam menandakan pembakaran tidak sempurna. Contoh dari akibat pembakaran yang tidak sempurna adalah, pada saat pengambilan agregat dari hot bin, agregat terlihat berwarna hitam terselimuti jelaga. Akibat dari hal tersebut aspal tidak dapat masuk ke pori-pori agregat dan juga tidak dapat melekat dengan baik ke agregat.

3.      Kadar air pada agregat harus seminimum mungkin, oleh karena itu dilakukan pemeriksaan kadar air secara cepat; diambil contoh secukupnya, kemudian dilewatkan pada cermin yang kering, atau spatula diatas agregat tersebut. Diamati jumlah kadar air yang mengembun pada permukaan cermin atau spatula. Agregat yang masih mengandung kadar air akan menghalangi melekatnya aspal ke agregat, sehingga campuran beraspal berprilaku seolah-olah kelebihan aspal. Unit dryer yang ada pada PT. Xxxx dapat dilihat pada Gambar berikut:

Gambar  Unit Dryer

6. Pengumpul Debu (dust collector).

Alat pengumpul debu (dust collector) harus berfungsi sebagai alat pengontrol polusi udara di lingkungan lokasi AMP (aspal mixing plant). Gas buang yang keluar dari sistem pengering ditambah dengan dorongan kipas pengeluar (exhaust fan) akan dialirkan ke pengumpul debu. Alat pengumpul debu yang tidak berfungsi dengan baik akan menyebabkan terjadinya polusi udara, dan ini terlihat jelas dari adanya kotoran atau debu di pohon-pohon atau atap rumah di sekitar lokasi AMP (Aspal Mixing Plant). Pada PT. Bahtera Karang Raya yang digunakan adalah sistem pengumpul debu jenis basah (wet scrubber dust collector), debu yang terbawa gas buangan disemprot dengan air, sehingga partikel berat akan terjatuh ke bawah dan gas yang telah bersih keluar dari cerobong asap. Partikel berat tersebut kemudian dialirkan ke bak penampung (bak air). Jika pada bak air penampung terlihat jelaga yang mengambang dengan jumlah yang cukup banyak, maka hal ini menunjukkan terjadi pembakaran yang tidak sempurna pada pengering (dryer). Untuk mencegah hal yang tidak diinginkan maka dilakukan koreksi atau perbaikan pada pengering (dryer). Gamabr Pengumpul debu (dust collector) dapat dilihat pada Gambar berikut.

Gambar Pengumpul Debu (dust collector)

7. Proses Pemisahan Agregat Pada  Hot Screen.

Agregat yang panas yang telah melalui proses pembakaran dari dryer selanjutnnya di bawa oleh hot elevator menuju ke atas tower untuk di lakukan pemisahan pada hot screen, peroses  pemisahan agregat ini adalah dengan cara gravitasi agregat dijatuhkan pada ayakan/screen yang dirancang sedikit miring agar dapat mengayak atau memisahkan agregat sesuai dengan ukurannya     masing-masing. Pada screen dilengkapi alat bantu yaitu vibrator yang berfungsi untuk menggetarkan ayakan agar terjadi ayakan yang optimal. Agregat yang telah disaring/dipisahkan berdasarkan ukurannya kemudian masuk pada unit hot bin guna untuk menampung sementara agregat yang akan masuk pada timbangan.

Pemasangan saringan pada unit ayakan panas harus tidak pada ukuran yang berdekatan. Contoh susunan ayakan untuk campuran beraspal dengan ukuran butir agregat maksimum 19 mm adalah :

1.      Saringan pertama/teratas berukuran 19 mm, butir agregat yang ukurannya lebih besar (oversize) dibuang ke saluran pembuangan.

2.      Saringan kedua berukuran 12,5 mm (1/2 inchi). Ukuran butir agregat antara 19 mm sampai 12,5 mm masuk ke bin 1.

3.      Saringan ketiga berukuran 4,75 mm (No. 4). Ukuran butir agregat antara 9,5 sampai dengan 4,75 mm masuk ke bin 2.

4.      Saringan keempat berukuran 2,36 mm (No. 8). Ukuran butir agregat antara 4,75 sampai dengan 2,36 mm masuk ke bin 3. Sementara agregat yang lolos saringan 2,36 mm masuk ke bin 4. Alat hot screen dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar  Hot Screen

8. Bin panas (hot binn)

Bin panas (hot bin) dipasang pada AMP (aspal mixing plant)  jenis takaran (batch). Pada AMP (aspal mixing plant) jenis takaran umumnya akan terdapat 4 bin yang dilengkapi dengan pembatas yang rapat dan kuat dan tidak boleh berlubang serta mempunyai tinggi yang tepat sehingga mampu menampung agregat panas dalam berbagai ukuran fraksi yang telah dipisah-pisahkan melalui unit ayakan panas. Pada bagian bawah dari tiap bin panas harus dipasang saluran pipa untuk membuang agregat yang berlebih dari tiap bin panas yang dapat dioperasikan secara manual atau otomatis. Jika agregat halus masih menyisakan kadar air (pengering kurang baik) setelah pemanasan, maka agregat yang sangat halus (debu) akan menempel dan menggumpal pada dinding bin panas dan akan jatuh setelah cukup berat. Hal tersebut dapat menyebabkan perubahan gradasi agregat, yaitu penambahan material yang lolos saringan No. 2000.

9. Timbangan

Timbangan adalah alat yang digunakan untuk menakar/menimbang jumlah masing-masing agregat sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan, proses penimbanga dilakukan dengan sistem komputerisasi/otomatis. sebelum timbangan digunakan timbangan telebih dahulu dikalibrasi agar hasil timbangan dapat akurat biasanya timbangan dikalibrasi dengan bobot teringanya 10 kg, ini dikarenakan berat jenis dari agregat yang terlalu tinggi sehingga timbangan tidak akan akurat/ tidak dapat membaca apabila agregat yang ditimbang di bawah 10 kg.

Faktor-faktor penting pada unit timbangan agregat yang perlu mendapat perhatian antara lain sebagai berikut :

1.      Kalibrasi timbangan.

2.      Weigh box tergantung bebas.

3.      Kontrol harian terhadap kinerja operator AMP (aspal mixing plant).

Timbangan agregat dapat dilihat pada Gambar berikut.

Gambar  3.9 Timbangan

9. Proses Pemanasan Aspal Padat Pada Boiler Fire Tube.

Dalam proses pencampuran aspal ini penulis menjelaskannya secara terperinci pada BAB 4 sebagai tugas khusus yang berkaitan dengan proses pemanasan aspal dan pencampurannya pada mixer

10. Proses Akhir Mixer.

Mixer adalah alat untuk proses pencampuran dimana agregat yang telah dipanaskan dan telah melalui timbangan ditakar sesuai dengan komposisi yang diinginkan selanjutnya dituangkan kedalam mixer dengan membuka pintu bin panas menggunakan sistem hidrolik yang dikendalikan secara otomatis/manual.

Proses pencampuran pada mixer adalah proses pencampuran antara agregat panas, aspal, dan filler  dengan suhu ± 150⁰C  cara pengadukan dilakukan dengan memutar poros pengaduk dengan menggunakan motor listrik lama pengadukan antara 30-40 detik pengadukan dengan kapasitas 800 kg/ 30-40 detik setelah itu agregat yang telah sehomogen mungkin dicampurkan maka akan dituang langsung  ke dalam truk pengankut dengan cara membuka pintu bukaan yang ada pada bagian bawah mixer dengan control hidrolik. Campuran aspal beton yang telah keluar dari mixer ini bersuhu  ± 150⁰C dan setiap jamnya suhunya akan berkurang ± 2.5 - 5⁰C. Alat mixer dapat dililat pada Gambar berikut

Gambar  Mixer

11. Tenaga penggerak (genset).

Untuk menjalankan semua bagian-bagian atau komponen-komponen AMP sumber tenaga utamanya adalah generator set atau genset. Pada umumnya genset ini diputar oleh mesin diesel. Kekuatan atau kapasitas genset ini berkapasitas 250 KVA (Kilo Volt Ampere) cukup untuk melayani kebutuhan motor-motor listrik yang dipakai serta peralatan-peralatan lain yang memakai tenaga listrik dan untuk penerangan. Semua sambungan-sambungan aliran listrik harus tertutup untuk mencegah arus pendek serta untuk keamanan lingkungan. Genset yang dipergunakan pada unit Asphalt Mixing Plant dapat dilihat pada Gambar berikut:

Gambar Genset

3.      PROSES TERJADINYA ASPAL

Sebagian besar dari aspal yang digunakan secara komersial diperoleh dari minyak bumi. Meskipun demikian, sejumlah besar aspal terjadi dalam bentuk terkonsentrasi di alam. Alami deposito aspal / bitumen terbentuk dari sisa-sisa kuno, mikroskopis ganggang ( diatom ) dan hal-hal sekali-hidup lainnya. Sisa-sisa tersebut disimpan di lumpur di dasar laut atau danau di mana organisme hidup. Di bawah panas (di atas 50 ° C) dan tekanan dari pemakaman jauh di dalam bumi, sisa-sisa diubah menjadi bahan seperti aspal / bitumen, kerogen , atau minyak bumi.

Deposito alami aspal / bitumen termasuk danau seperti Danau pitch di Trinidad dan Tobago dan Danau Bermudez di Venezuela. Alami merembes dari aspal / bitumen terjadi di La Brea Tar Pits dan di Laut Mati .

Aspal / bitumen juga terjadi di batupasir yang tidak terkonsolidasi dikenal sebagai “pasir minyak” di Alberta, Kanada, dan sejenisnya “tar pasir” di Utah, AS. Provinsi Kanada Alberta memiliki sebagian dari cadangan dunia aspal alam, dalam tiga deposito besar yang meliputi 142.000 kilometer persegi (55.000 sq mi), area yang lebih besar dari Inggris atau negara bagian New York . Ini pasir bituminous berisi 166 miliar barel (26,4 × 10 9 m 3) cadangan minyak komersial didirikan, memberikan Kanada terbesar ketiga cadangan minyak di dunia. dan menghasilkan lebih dari 2,3 juta barel per hari (370 × 10 3 m 3 / d) dari minyak mentah berat dan minyak mentah sintetis . Meskipun secara historis itu digunakan tanpa pemurnian untuk membuka jalan, hampir semua aspal sekarang digunakan sebagai bahan baku untuk kilang minyak di Kanada dan Amerika Serikat.