Perkerasan lentur dengan bahan ikat karet keras

Perkerasan lentur dengan bahan ikat karet keras. Penelitian ini menguji karet keras sebagai bahan ikat antar agregat perkerasan. Kelebihan bahan tersebut adalah suatu material yang dapat diproduksi kembali, prosesnya sederhana dan sifat-sifatnya hampir mirip dengan aspal yaitu kekentalannya dipengaruhi suhu, lentur, melekat pada batuan dan impermeable terhadap air. Sifat bahan karet keras diuji dengan viskositas, titik bakar, titik nyala, berat jenis dan kelekatan. Kemudian agregat dicampur dengan berbagai variasi kadar karet keras. Pengujian meliputi kekuatan dukung, flow, berat volume dan kepadatan. Hasil penelitian diperoleh dari interpretasi berdasarkan kecenderungan data. Berdasarkan proses di laboratorium, secara garis besar hasil penelitian ini menunjukkan bahwa karet keras dapat dipergunakan sebagai bahan pengganti aspal dengan proses yang lebih sederhana. Meskipun titik bakar karet keras lebih rendah dibandingkan dengan titik bakar aspal, namun masih dapat menampung variasi suhu udara terpanas. Kelekatan karet keras terhadap batuan cukup baik. Kepadatan, ruang pori yang terisi bahan ikat dan flow perkerasan beton karet keras cenderung lebih rendah dibandingkan perkerasan beton aspal. Sedangkan volume pori dan stabilitas cenderung lebih besar dibandingkan dengan perkerasan beton aspal. Hal tersebut dapat terjadi karena berat jenis karet keras lebih rendah dibandingkan dengan berat jenis aspal dan waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu ruang dari suhu panas karet keras lebih singkat dibandingkan dengan aspal. Kendalanya adalah sifat reaksi karet keras terhadap minyak atau oli yang nantinya akan menjadi pertimbangan pengembangan penelitian ini selanjutnya.

Kata penting : karet keras, kuat geser, kuat dukung, berat volume, kepadatan.

KARET

Minyak yang dapat ditambang di Indonesia diperkirakan akan habis pada sekitar tahun 2020. Padahal dari minyak tersebut diproduksi aspal yang dipergunakan pada hampir sebagian besar perkerasan lentur jalan sebagai bahan ikatnya. Seandainya diasumsikan hal tersebut benar, maka eksplorasi bahan pengganti aspal akan

bermanfaat untuk menjamin kinerja jaringan jalan. Berbagai usaha selama ini telah dilakukan untuk mengembangkan perkerasan yang tidak bergantung dengan aspal misalnya perkerasan dengan bahan ikat semen, plastik dan tanah liat. Meskipun demikian hasil usaha tersebut belum dapat maksimal karena hanya mengatasi sebagian masalah saja.

Karet sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari karena sifatnya yang ringan, lentur, kuat, kedap air dan dapat disesuaikan bentuknya. Karet matang berbentuk barang tertentu adalah karet alam yang ditambah dengan additive kemudian dicetak dan dipadatkan menjadi berbagai jenis barang misalnya karet untuk lapis kedap air, seal, melapisi besi, lapis anti debu, tumpuan jembatan, dan sebagainya.

Karet adalah suatu bahan yang mempunyai karakter mirip dengan aspal berdasarkan kekentalannya yang dipengaruhi suhu, lentur, melekat pada batuan dan impermeable terhadap air.Perbedaanya adalah produksi karet dapat diatur sesuai dengan kebutuhan karena karet berasal dari tanaman yang dapat diremajakan sedangkan produksi aspal, apabila habis, terlalu lama untuk diremajakan. Di Indonesia, karet tumbuh baik karena beriklim tropis dan perkebunan karet dapat dijumpai antara lain di pulau Sumatera, Jawa dan Kalimantan. Perkebunan karet diselenggarakan oleh negara dan sebagian oleh rakyat atau swasta. Perdagangan karet ini sebagian diekspor dan sebagian dipakai unutk konsumsi dalam negeri.

AWAL INDUSTRI KARET

Austin G. Day telah mematenkan berbagai produk berbahan dasar karet pada dekade awal 1800 (Anne Hessey, 1970). Penelitian ini pada dasarnya mengembangkan jenis dan kadar additive serta metoda pencampurannya. Menurut penelitian tersebut karet tidak dapat diolah tanpa bahan tambah dan campuran tersebut dinamai compound misalnya Kerite compound. Suhu pengolahan karet berkisar antara 150° F sampai dengan 250° F. Kemudian pada tahun 1886 Austin G. Day mempublikasikan patennya tetapi publikasi tersebut tidak secara ditail menjelaskan mengenai formula dan metoda pencampurannya.

Pada permulaan abad 19 Prussian menemukan formula campuran karet yang berbeda dengan temuan Austin G. Day dan campuran tersebut dimanfaatkan untuk penutup tabung gas karena sifatnya yang lentur dan kuat. Perkembangan selanjutnya karet dikembangkan di banyak negara dan berbagai metoda dipatenkan misalnya French formula, English formula dan German formula. Perkembangan terakhir metoda pengolahan karet adalah metoda vulcanization yang di patenkan oleh Goodyear dan Mason. Pada metoda vulcanization karet direndam pada suatu larutan berbasis belerang dan dipanaskan kemudian dituangkan pada cetakan dan dipanasi kembali.

Barang yang berbahan dasar karet dapat berupa karet saja atau dikompositkan dengan benang, baja, besi, aluminium atau bahan padat lainnya. Berdasarkan hal tersebut maka karet cenderung dapat melekat pada bahan padat atau dengan kata lain sifat adhesi karet cukup kuat. Contoh bahan yang mudah untuk dijadikan sebagai pembanding karakter tersebut adalah ban kendaraan. Ban kendaraan adalah kombinasi antara karet, bahan tambah, benang dan baja yang mampu mendukung beban, tahan cuaca dan lentur.

PERKERASAN LENTUR JALAN

Lapis keras perkerasan jalan pada umumnya terdiri dari lima lapis yaitu lapis aus (wearing course), lapis permukaan (surface course), lapis fondasi atas (base course), lapis fondasi bawah (subbase course), dan tanah dasar (subgrade). Bahan penyusun perkerasan adalah batuan (aggregate), pengisi (filler) dan bahan pengikat. Agregat adalah sekumpulan batu pecah, kerikil atau pasir yang berfungsi mendukung beban lalu-lintas. Sedangkan bahan pengikat berfungsi untuk mengikat batuan itu menjadi satu kesatuan. Batuan (aggregate) biasanya berkisar antara 90 – 95 % dari berat campuran atau 80 – 85 % dari volume campuran.

Porositas/kadar pori berpengaruh terhadap kekuatan, kekerasan dan pemakaian bahan ikat dalam campuran. Semakin banyak pori dalam batuan semakin kecil kekuatan dan kekerasannya, serta memerlukan bahan ikat lebih banyak. Selain itu dengan pori yang banyak, maka batuan mudah menyimpan air dan air ini akan sulit dihilangkan sehingga mengganggu ikatan antara aspal dengan batuan.

Pemakaian bahan ikat dalam campuran menentukan kekedapan campuran terhadap air dan udara. Semakin tinggi kadar bahan ikat dalam campuran akan semakin rapat campuran tersebut, karena rongga dalam campuran dapat terisi oleh bahan ikat. Sebaliknya bila kadar bahan ikat terlalu rendah, maka campuran akan kurang rapat karena banyaknya rongga yang masih kosong tidak terisi bahan ikat sehingga tingkat kekedapan rongga terhadap air dan udara akan rendah serta lapis perkerasan yang dihasilkan menjadi rendah.

Pemberian kadar bahan ikat yang tinggi akan menghasilkan ikatan yang baik dalam campuran, tetapi kadar bahan ikat yang berlebihan akan mengakibatkan bahan ikat naik ke permukaan dan merubah fungsi bahan ikat menjadi pelicin antar agregat sehingga agregatnya mudah berpindah tempat, pada temperatur tinggi (Asphalt Institute, 1983). Selain itu, kadar bahan ikat yang berlebihan hingga diatas nilai optimum dapat menimbulkan berbagai kerusakkan lapis perkerasan akibat kegemukan (bleeding/flushing) dan keriting (corrugation). Kekakuan bahan ikat maksimum cenderung terjadi pada kadar bahan ikat optimum (C.L. Monismith, 1968), karena itu untuk mendapatkan lapis perkerasan yang bermutu tinggi perlu dicari kadar bahan ikat optimumnya.

Pemeriksaan Bahan

Bahan agregat dan filler diuji berpedoman pada Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal Beton (Laston) No. 13/PT/B/1983 dari Dept. PU. Ditjen Bina Marga. Pemeriksaan ini meliputi berat jenis, gradasi dan absorpsi. Pemeriksaan karet keras meliputi titik nyala, titik bakar, titik lembek, kehilangan berat, dan berat jenis.

Rencana Campuran

Kadar berat karet keras dipilih 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% dan 10% dari total berat campuran masing-masing dibuat triplo. Campuran juga diuji untuk bahan ikat aspal dengan kadar yang sama. Benda uji direndam dalam air selama 24 jam. Suhu pemanasan bahan ikat 180 °C dan agregat 150 °C.

Pengujian Campuran

Pengujian berdasarkan pada Marshall Test.

Pengolahan Data

Data dianalisis berdasarkan metoda ruang pori dan metoda Marshall. Kemudian dilakukan analisis kecenderungan statistik.

HASIL PENELITIAN

Hasil pemeriksaan bahan ikat ditampilkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan sifat aspal dan Karet keras

No.	Jenis Pemeriksaan	Aspal	Karet Keras
1. 2. 3. 4.	Titik lembek (ring and ball) Titik nyala (cleveland open cup) Kehilangan berat (163oC, 5 jam) Berat jenis (25oC)	50 oC 322 oC 0,085% berat 1,03 gr/cc	94 oC 265 oC 0,014% berat 0,99 gr/cc

Gambar 1 menampilkan hubungan antara kadar bahan ikat dan kepadatan. Hubungan antara kadar bahan ikat dan ruang pori ditampilkan pada Gambar 2. Sedangkan Gambar 3 menunjukkan hubungan antara kadar bahan ikat dan ruang pori yang terisi bahan ikat. Pengaruh kadar bahan ikat terhadap stabilitas ditampilkan pada Gambar 4. Pada Gambar 5 ditampilkan pengaruh kadar bahan ikat terhadap Marshall Quotient. Pengaruh kadar bahan ikat terhadap nilai flow ditampilkan pada Gambar 6.

Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa kepadatan, ruang pori yang terisi bahan ikat dan flow perkerasan beton karet keras cenderung lebih rendah dibandingkan perkerasan beton aspal. Sedangkan volume pori dan stabilitas cenderung lebih besar dibandingkan dengan perkerasan beton aspal. Hal tersebut dapat terjadi karena berat jenis karet keras lebih rendah dibandingkan dengan berat jenis aspal dan waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu ruang dari suhu panas karet keras lebih singkat dibandingkan dengan aspal. Aspal memerlukan waktu kurang lebih 5 menit untuk mencapai sushu ruang sedangkan karet keras memerlukan waktu kurang lebih 0,5 menit.

KESIMPULAN

Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa pada prinsipnya karet keras dapat dipergunakan sebagai bahan pengganti aspal untuk perkerasan jalan. Dengan kepadatan, ruang pori yang terisi bahan ikat dan flow yang cenderung lebih rendah diperoleh volume pori dan stabilitas yang cenderung lebih besar. Waktu yang diperlukan dari suhu panas sampai dengan suhu ruang karet keras lebih singkat dibandingkan dengan aspal. Pengembangan penelitian selanjutnya masih diperlukan berkaitan dengan sifat reaksi karet keras terhadap aspal, biaya dan ketersediaan bahan.