Aspal

Aspal adalah material perekat (cementitious), berwarna hitam atau coklat tua, dengan unsur utama bitumen yang diperoleh dari residu hasil pengilangan minyak bumi berfungsi sebagai pengikat agregat dalam pembuatan jalan. Aspal dipilih untuk konstruksi jalan karena mempunyai sifat pekat (consistency), tahan terhadap pelapukan yang disebabkan oleh cuaca, derajat pengerasan dan ketahanan terhadap air.

• Jenis-jenis Aspal

Pembagian aspal berdasarkan asal-muasalnya terdiri dari dua jenis, di antaranya :

1. Aspal Alam

Aspal alam adalah aspal yang berasal langsung dari alam tanpa melewati serangkaian proses pengolahan yang rumit. Aspal alam yang berbentuk batuan bisa diperoleh di Pulau Buton, Sulawesi Tenggara. Aspal alam yang bersifat plastis bisa ditemukan di Danau Pitch, Republik Trinidad. Sedangkan aspal yang memiliki wujud berada di sekitar perairan segitiga Bermuda. Berbeda dengan segitiga Bermuda yang mengandung aspal murni, kandungan aspal yang terdapat di Pulau Buton dan Danau Pitch tidak murni dan tercampur dengan mineral yang lain.

2. Aspal Buatan

Aspal buatan adalah aspal yang terbuat dari minyak bumi yang diproses sedemikian rupa menggunakan metode tertentu yang relatif rumit. Seluruh rangkaian proses pengolahan tersebut biasanya dilaksanakan di pabrik khusus pembuatan aspal. Ada 3 jenis aspal buatan, meliputi :

Aspal keras adalah aspal yang mempunyai tingkat kekerasan yang tinggi. Penetrasi yang dimiliki oleh aspal ini berkisar antara 60-80. Aspal keras umumnya dipakai menjadi bahan baku pembentuk jalan aspal. Kegunaan lain dari aspal keras yaitu sebagai bahan pembuatan AC (Asphalt Cement).

Aspal cair adalah aspal yang memiliki wujud cair. Paling sering aspal ini dimanfaatkan untuk keperluan pengikatan bahan bangunan. Aspal yang digunakan sebagai lapis resap pengikat (prime coat) yaitu aspal tipe MC-30, MC-70, atau MC-250. Sementara itu, tipe aspal yang dipakai untuk lapis pengikat (tack coat) antara lain RC-70 atau RC-250.

Aspal emulsi adalah aspal yang terbentuk dari aspal keras yang di-dispersikan ke dalam air atau aspal cair yang dikeraskan memakai bahan pengemulsi. Hasilnya diperoleh aspal yang mengandung muatan listrik positif (kationik), listrik negatif (anionik), serta tidak bermuatan listrik (nonionik). Kelebihan-kelebihan dari aspal emulsi ialah gampang digunakan, memiliki daya ikat yang baik, dan tahan terhadap cuaca yang ekstrim.

3. Aspal polimer

 Aspal polimer adalah suatu material yang dihasilkan dari modifikasi antara polimer alam atau polimer sintetis dengan aspal. Modifikasi aspal polimer (atau biasa disingkat dengan PMA) telah dikembangkan selama beberapa dekade terakhir.

• Bahan Penyusun Aspal 

Aspal banyak digunakan dalam konstruksi perkerasan jalan karena memiliki sifat sebagai pengikat dan pengisi rongga udara antara agregat. Adapun sifat-sifat aspal adalah sebagai berikut (Sukirman, 1993):

a. Mempunyai Daya Tahan (durability) 

Daya tahan aspal adalah kemampuan aspal mempertahankan sifat asalnya akibat pengaruh cuaca selama masa pelayanan jalan. Sifat ini merupakan sifat dari campuran aspal, jadi tergantung dari sifat agregat, campuran dengan aspal, faktor pelaksanaan dan sebagainya.

b. Kohesi dan Adhesi

Kohesi merupakan kemampuan aspal untuk mengikat unsur-unsur penyusun dari dirinya sendiri sehingga terbentuknya aspal dengan daktilitas yang tinggi. Sedangkan adhesi menyatakan kemampuan aspal untuk berikatan dengan agregat dan tetap mempertahankan agregat pada tempatnya setelah berikatan.

c. Kepekaan terhadap temperatur 

Kepekaan aspal terhadap temperatur adalah sensitivitas perubahan sifat viskoelastis aspal akibat perubahan temperatur, sifat ini dinyatakan sebagai indeks penetrasi aspal (IP).

d. Kekerasan aspal 

Aspal pada proses pencampuran dipanaskan dan dicampur dengan agregat sehingga agregat dilapisi aspal atau aspal panas disiramkan ke permukaan agregat yang telah disiapkan pada proses peleburan. Pada waktu proses pelaksanaan, terjadi oksidasi yang menyebabkan aspal menjadi getas (viskositas bertambah tinggi).

e. Viskoelastisitas Aspal 

Viskoelastisitas aspal adalah suatu material yang bersifat viskoelastis yang sifatnya akan berubah tergantung pada temperatur atau waktu pembebanan. Sifat viskoelastis aspal adalah untuk menentukan pada temperatur beberapa pencampuran aspal dengan agregat harus dilakukan agar mendapatkan campuran yang homogen dimana semua permukaan agregat dapat terselimuti oleh aspal secara merata dan aspal mampu masuk ke dalam pori-pori agregat untuk membentuk ikatan kohesi yang kuat dan untuk mengetahui pada temperatur berapa pemadatan dapat dilakukan dan kapan harus dihentikan.

Aspal merupakan senyawa yang kompleks, terdiri dari Karbon (82-88%), Hidrogen (8-11%), Sulfur (0-6%), Oksigen (0-1,5%), dan Nitrogen (0-1%). Sifat-sifat material penyusun aspal adalah sebagai berikut:

Asphaltene. Asphaltene merupakan senyawa komplek aromatis yang berwarna hitam atau coklat amorf, bersifat termopslatis dan sangat polar, dengan perbandingan komposisi untuk H/C yaitu 1:1, memiliki berat molekul besar antara 1000 sd 100.000, dan tidak larut dalam n-heptan. Asphaltene juga sangat berpengaruh dalam menentukan sifat reologi bitumen, dimana semakin tinggi asphaltene, maka bitumen akan semakin keras dan semakin kental, sehingga titik lembeknya akan semakin tinggi, dan menyebabkan harga penetrasinya semakin rendah. 

Resin. Resin merupakan senyawa yang berwarna coklat tua, dan berbentuk solid atau semi solid dan sangat polar, dimana tersusun oleh atom C dan H, dan sedikit atom O, S, dan N, untuk perbandingan H/C yaitu 1.3 - 1.4, memiliki berat molekul antara 500 - 50.000, serta larut dalam n-heptan. 

Aromatis. Senyawa ini berwarna coklat tua, berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan di dominasi oleh cincin tidak jenuh, dengan berat molekul antara 300 - 2.000, terdiri dari senyawa naften aromatis, komposisi 40-65% dari total bitumen. 

Saturate. Senyawa ini berbentuk cairan kental, bersifat non polar, dan memiliki berat molekul hampir sama dengan aromatis, serta tersusun dari campuran hidrokarbon lurus, bercabang, alkil naften, dan aromatis, komposisinya 5-20% dari total bitumen.

• Proses Terjadinya Aspal

Terdapat beberapa parameter yang dilakukan untuk proses terjadinya aspal kualitas, yaitu:

Penetrasi, yaitu angka yang menunjukkan kekerasan aspal yang diukur dari kedalaman jarum penetrasi yang diberi beban 100 gram selama 5 detik pada suhu ruang 25°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 didalam aspal. Semakin tinggi nilai berat jenis aspal, maka semakin baik kualitas aspal. Berat jenis aspal minimum sebesar 1,0000. 

Kelekatan aspal terhadap agregat, yaitu angka yang menunjukkan persentase 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 temperatur (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. 

Titik bakar aspal, yaitu angka yang menyatakan besarnya suhu aspal yang sipanaskan ketika dilewatkan nyala penguji di atas aspal terjadi kilatan api lebih dari 5 detik. Semakin tinggi titik nyala dan titik bakar aspal, maka aspal 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 (temperature) ketika aspal menyentuh plat baja. Titik lembek juga mengindikasikan tingkat kepekaan aspal terhadap perubahan suhu, di samping itu titik lembek juga dipengaruhi oleh kandungan parafin (lilin) yang terdapat dalam aspal. Semakin tinggi kandungan parafin 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 proses 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 25° 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.