vi

ABSTRAK

ANALISIS KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL EMULSI DINGIN

(CAED) DENGAN EPOXY SEBAGAI BAHAN TAMBAH

Salah satu jenis campuran yang sedang dikembangkan pemakaiannya

adalah Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED). Namun, menurut Thanaya (2012)

secara umum ada tiga kelemahan utama CAED, yaitu kekuatan lemah pada umur

awal, memerlukan waktu curing yang lama (penguapan kandungan air untuk

meningkatkan kekuatan), dan porositas tinggi. Selain itu juga, Kelelahan (fatigue)

dan deformasi adalah kerusakan yang paling sering dialami oleh perkerasan jalan

aspal, sehingga menyebabkan umur pelayanan perkerasan berkurang (Moghaddam,

et al, 2011). Di dalam penelitian yang dilakukan oleh Sang dan Zhangdong (2007),

campuran aspal dengan epoxy yang dikembangkan secara lokal menghasilkan

ketahanan terhadap kelelahan dan deformasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk

menganalisis karakteristik CAED pada Kadar Aspal Residu Optimum (KARO),

CAED dengan epoxy sebagai bahan tambah, dan Modulus Kekakuan Tarik Tak

Langsung (Indirect Tensile Stiffness Modulus-ITSM), ketahanan deformasi

(rangkak-creep), dan kelelahan (Indirect Tensile Fatigue-ITF) CAED dengan epoxy

sebagai bahan tambah pada kondisi full curing.

Epoxy yang digunakan adalah merk AOI GROUT dan aspal emulsi CSS-1h

produksi PT. Triasindomix. Variasi epoxy yang digunakan adalah 1%, 3%, dan 6%

terhadap kadar residu aspal. Epoxy dicampur dengan hardener dengan

perbandingan 3:1, setelah itu dicampur dengan aspal emulsi. Penambahan epoxy

dilakukan pada Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) sebesar 7,5%. Agregat

dilembabkan terlebih dahulu kemudian dicampur dengan aspal emulsi yang sudah

ditambah epoxy, kemudian dipadatkan.

Dari penelitian ini menunjukkan bahwa karakteristik CAED dengan

penambahan epoxy 1% dan 3% memenuhi spesifikasi, namun CAED dengan kadar

6% tidak memenuhi spesifikasi karena memiliki porositas 17,83% (spek. 5%-10%).

Stabilitas rendaman CAED tanpa dan dengan 3% epoxy masing-masing 1177,02 kg

dan 1416,47 kg. Penambahan 3 % epoxy pada CAED dapat meningkatkan stabilitas

hingga 20%. Pada pengujian kekakuan, deformasi, dan kelelahan, CAED 0% epoxy

berbanding CAED 3% epoxy memiliki nilai kekakuan 1854 MPa: 959 MPa (-

48,27%); regangan yang mampu ditahan pada pengulangan pembebanan (Nf) 1 juta

kali masing-masing sebesar 78,09 µε: 93,22 µε (+19,38%); Nf pada regangan 100

µε sebesar 358.897 kali: 539.585 kali (+50,35%); nilai kemiringan kurva rangkak

23,752: 39,939 (runtuh sebelum 3600 pengulangan beban).

CAED dengan penambahan epoxy 3% dapat meningkatkan stabilitas

rendaman hingga +20%, regangan yang mampu ditahan pada pembebanan (Nf) 1

juta kali hingga +19,38%, dan Nf pada regangan 100 µε sebesar +50,35%. Namun,

penambahan epoxy juga meningkatkan porositas sebesar 20%. Dari penelitian ini

disarankan untuk mengurangi kadar hardener agar waktu pengerasan semakin

lama, sehingga workability semakin baik, dan porositas menurun.

Kata kunci: CAED, epoxy, kekakuan, kelelahan, deformasi.

vii

ABSTRACT

ANALYSIS ON THE CHARACTERISTIC OF COLD BITUMINOUS

EMULSION MIXTURES (CBEMs) WITH EPOXY AS ADDITIVE

One of asphalt mixtures being developed is Cold Bituminous Emulsion

Mixtures (CBEMs). Generally there are three main weakness of CBEMs, namely:

low early life strength, long curing times (evaporation of water in mix to increasing

strength), and high porosity. Moreover, failure of asphalt pavement mostly occur

due to fatigue and rutting, which make life service reduced. Asphalt mixture added

with locally developed epoxy result in more resistant to fatigue and rutting asphalt

mix. The objectives of this study were to analyze on characteristic of CBEMs at

Optimum Residual Bitumen Content (ORBC), characteristic CBEMs added with

epoxy, and Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM), Creep, and Indirect Tensile

Fatigue (ITF) of CBEMs with and without epoxy.

Epoxy used in this study was AOI GROUT brand and CSS-1h bituminous

emulsion produced by PT. Triasindomix. Epoxy variation was 1%, 3%, and 6% by

weight residual bitumen. The epoxy was mixed with hardener in ratio 1:3, then

mixed with bituminous emulsion. The epoxy was added into the ORBC of 7,5%.

The aggregate was dampened with water first then mixed with emulsion that had

been added with epoxy, then compacted.

Results of this study were: CBEMs added with 1% and 3% epoxy met the

specifications, however CBEMs with 6% of epoxy did not, beacause the porosity

was 17,83% (spec. 5%-10%). The soaked stability of the mixture without and with

epoxy 3% was 1177,02 kg and 1416,47 kg. Addition of 3% epoxy increase soaked

stability up to 20%. In stiffness, creep, and fatigue tests, CBEMs without epoxy

compared by CBEMs with 3% of epoxy, respectively gave result: stiffness 1854

MPa: 959 MPa (-48,27%); strain at 106 loads repetition (Nf) was 78,09 µε: 93,22

µε (+19,38%); Nf at strain 100 µε was 358.897 times: 539.585 times (+50,35%);

creep slope was 23,752: 39,939 (the sample collapsed before 3600 loads repetition).

CBEMs with 3% epoxy increase soaked stability 20%, strain at 106 loads

repetition (Nf) increased 19,38%, and Nf at strain 100 µε raised 50,35%. However,

epoxy caused porosity of mixture increase to 20%. Based on this study, it is

suggested to reduce hardener content, that can make setting time longer, hence

workability will be better, and porosity of mixture can be reduced.

Keyword: CBEMs, epoxy, stiffness, fatigue, creep.

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii

LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI .......................................... iii

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT .............................................. iv

UCAPAN TERIMA KASIH.......................................................................... v

ABSTRAK ...................................................................................................... vi

ABSTRACT .................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii

DAFTAR TABEL........................................................................................... xiv

DAFTAR ISTILAH ....................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xvii

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................... 4

1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................. 4

1.5 Batasan Penelitian ............................................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 7

2.1 Umum ................................................................................................ 7

2.2 Bahan Perkerasan Jalan ..................................................................... 10

2.2.1 Agregat ................................................................................... 11

2.2.2 Aspal ...................................................................................... 24

2.3 Epoxy ................................................................................................. 35

2.3.1 Sejarah .................................................................................... 35

2.3.2 Sifat Dasar Karakteristik Epoxy ............................................. 36

2.3.3 Aplikasi Epoxy pada Konstruksi dan Pekerjaan Teknik Sipil 39

2.4 Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) ......................................... 46

2.4.1 Syarat Teknis Agregat pada CAED ....................................... 47

2.4.2 Gradasi CAED ....................................................................... 49

ix

2.4.3 Persyaratan Sifat-sifat CAED ................................................ 51

2.5 Prosedur Desain Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) .............. 51

2.5.1 Penentuan Gradasi Agregat dan Proporsi Agregat................. 52

2.5.2 Estimasi Kadar Residu Aspal Emulsi Awal ........................... 52

2.5.3 Tes Penyelimutan (Coating Test) ........................................... 53

2.5.4 Penyiapan Campuran dan Penentuan Energi Pemadatan ....... 54

2.5.5 Variasi Kadar Aspal Residu ................................................... 58

2.5.6 Curing Spesimen .................................................................... 59

2.5.7 Pengujian Modifikasi Marshall .............................................. 60

2.5.8 Penentuan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO)............... 60

2.5.9 Perhitungan Tebal Film Aspal (Bitumen Film Thicknees) ..... 61

2.5.10 Penentuan Stabilitas Sisa (Retained Stability) ....................... 61

2.5.11 Kekuatan Ultimit CAED ........................................................ 61

2.6 Tes Kekakuan (Stiffness) ................................................................... 61

2.7 Tes Ketahanan Deformasi (Creep Test) ............................................ 65

2.7.1 Tes Creep Statis (Static Creep Test) ...................................... 67

2.7.2 Tes Creep Dinamis (Dinamic Creep Test)............................. 68

2.7.3 Modulus Kekakuan Rangkak/ Creep Sitffness Modulus

(Smix) ..................................................................................... 68

2.7.4 Kemiringan Dari Kurva Rangkak (Slope of creep curve) ...... 69

2.8 Tes Kelelahan (Fatigue) .................................................................... 71

2.9 Hasil-hasil Penelitian dengan Menggunakan Epoxy ......................... 74

BAB III KERANGKA BERPIKIR DAN KONSEP ................................. 78

3.1 Kerangka Berpikir ............................................................................. 78

3.2 Konsep ............................................................................................... 79

BAB IV METODE PENELITIAN............................................................. 80

4.1 Rancangan Penelitian ........................................................................ 80

4.2 Lokasi Penelitian ............................................................................... 82

4.3 Bahan dan Alat .................................................................................. 82

4.3.1 Bahan...................................................................................... 83

4.3.2 Alat ......................................................................................... 83

x

4.4 Pengujian Material di Laboratorium ................................................. 83

4.4.1 Daftar Standar Nasional Indonesia untuk Pengujian Agregat

Kasar, Halus dan Filler .......................................................... 83

4.4.2 Pengujian Aspal Emulsi ......................................................... 84

4.5 Pemilihan Gradasi dan Proporsi Campuran Agregat DGEM Type

IV ....................................................................................................... 84

4.6 Estimasi Kadar Residu Aspal Emulsi ................................................ 85

4.7 Tes Penyelimutan (Coating Test) ...................................................... 86

4.8 Perhitungan Kebutuhan Aspal ........................................................... 86

4.9 Pencampuran Epoxy dengan Aspal Emulsi ....................................... 88

4.10 Pemeriksaan CAED dengan Metode Modifikasi Marshall .............. 89

4.10.1 Pembuatan Benda Uji Campuran Aspal Emulsi Dingin ....... 89

4.10.2 Pengujian CAED dengan Metode Modifikasi Marshall ........ 91

4.11 Uji Indirect Tensile Modulus (ITM) ................................................ 92

4.12 Uji Deformasi Permanen (Permanent Deformation / Creep Test) ... 98

4.13 Indirect Tensile Fatigue (ITFT) Test ................................................. 100

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 103

5.1 Pengujian Agregat ............................................................................. 103

5.1.1 Pengujian Agregat Kasar........................................................ 103

5.1.2 Pengujian Agregat Halus........................................................ 106

5.2 Pengujian Berat Jenis Filler .............................................................. 107

5.3 Estimasi Kadar Aspal Emulsi ............................................................ 108

5.4 Tes Penyelimutan (Coating Test) ...................................................... 108

5.5 Menentukan Energi Pemadatan ......................................................... 108

5.6 Analisis Karakteristik CAED Berdasarkan Variasi Kadar Aspal...... 109

5.6.1 Density.................................................................................... 109

5.6.2 Stabilitas Rendaman ............................................................... 110

5.6.3 Void in Mix (VIM) .................................................................. 112

5.6.4 Penyerapan Air ....................................................................... 113

5.6.5 Tebal Film Aspal (TFA)......................................................... 114

5.6.6 Flow........................................................................................ 114

xi

5.6.7 Void filled with bitumen (VFB) .............................................. 115

5.6.8 Void in Mineral Aggregate (VMA)........................................ 116

5.7 Penentuan Kadar Aspal Residu Optimum (KARO) .......................... 117

5.8 Stabilitas Sisa..................................................................................... 118

5.9 Rancangan CAED dengan Epoxy sebagai Bahan Tambah................ 118

5.10 Analisis Karakteristik CAED dengan Epoxy sebagai Bahan

Tambah .............................................................................................. 119

5.10.1 Density.................................................................................... 119

5.10.2 Stabilitas Rendaman ............................................................... 120

5.10.3 Void in Mix (VIM) ................................................................. 121

5.10.4 Penyerapan Air ....................................................................... 122

5.10.5 Tebal Film Aspal (TFA)......................................................... 123

5.10.6 Flow........................................................................................ 124

5.10.7 Void Filled with Bitumen (VFB) ............................................ 125

5.10.8 Void in Mineral Aggregate (VMA)........................................ 126

5.11 Penentuan Kadar Epoxy Optimum (KEO) ........................................ 126

5.12 Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile Stiffness

Modulus-ITSM), ketahanan deformasi (rangkak-creep), dan

kelelahan (Indirect Tensile Fatigue-ITF) CAED dengan epoxy

sebagai bahan tambah pada kondisi full curing ................................. 127

5.13 Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM) ........................................ 128

5.14 Indirect Tensile Fatigue (ITF) ........................................................... 129

5.15 Pengujian Rangkak (Creep) .............................................................. 132

5.15.1 Pengujian Rangkak Dinamis (Dynamic Creep) ..................... 132

5.15.2 Kemiringan Rangkak Dinamis (Dynamic Creep Slope) ........ 135

5.16 Rangkuman Karakteristik CAED ...................................................... 136

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 137

6.1 Simpulan ............................................................................................ 137

6.2 Saran .................................................................................................. 143

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 145

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Lapis Perkerasan Jalan ............................................................. 7

Gambar 2. 2 Contoh khas macam-macam gradasi agregat ........................... 16

Gambar 2. 3 Susunan butir-butir agregat berbentuk bulat ............................ 18

Gambar 2. 4 Susunan butir-butir agregat berbentuk kubus ........................... 18

Gambar 2. 5 Pertimbangan Volume Pori Agregat untuk Penentuan SG ....... 20

Gambar 2. 6 Miscelles ion pada aspal emulsi yang stabil ............................. 29

Gambar 2. 7 Mekanisme penggabungan dan pelekatan aspal emulsi ke

permukaan agregat. ................................................................... 29

Gambar 2. 8 Ilustrasi skematis Potensi Zeta. ................................................ 32

Gambar 2. 9 Persentase aplikasi plastik epoxy pada berbagai bidang ........... 39

Gambar 2. 10 Komponen Campuran Beraspal Secara Volumetrik ................. 58

Gambar 2. 11 Capillary soaking ..................................................................... 59

Gambar 2. 12 Contoh penentuan KARO ......................................................... 60

Gambar 2. 13 Ilustrasi gaya tekan dan tarik pada spesimen silinder dengan

beban garis ................................................................................ 62

Gambar 2. 14 Skema konfigurasi ITSM test ................................................... 64

Gambar 2. 15 Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM) test ........................ 64

Gambar 2. 16 Bentuk Beban Berulang dan Beban Puncak ............................. 65

Gambar 2. 17 Skema konfigurasi creep test .................................................... 66

Gambar 2. 18 Creep test .................................................................................. 67

Gambar 2. 19 Tipikal dynamic creep curve dengan slove curve ..................... 70

Gambar 2. 20 Skema konfigurasi ITFT ........................................................... 73

Gambar 2. 21 Indirect Tensile Fatigue Test (ITFT) ........................................ 73

Gambar 3. 1 Konsep penelitian ..................................................................... 79

Gambar 5. 1 Grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan density ..... 110

Gambar 5. 2 Grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan stabilitas .. 111

Gambar 5. 3 Grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan VIM ......... 112

Gambar 5. 4 Grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan

penyerapan air .......................................................................... 113

xiii

Gambar 5. 5 Grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan TFA ......... 114

Gambar 5. 6 Grafik hubungan antara kadar aspal residu dengan flow .......... 115

Gambar 5. 7 Grafik hubungan antara kadar aspal dengan VFB .................... 116

Gambar 5. 8 Grafik hubungan antara kadar aspal dengan VMA rata-rata .... 117

Gambar 5. 9 Bar Chart karakteristik CAED dengan variasi kadar aspal

residu ........................................................................................ 118

Gambar 5. 10 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan density ............... 119

Gambar 5. 11 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan stabilitas

rendaman .................................................................................. 120

Gambar 5. 12 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan VIM ................... 121

Gambar 5. 13 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan penyerapan air ... 122

Gambar 5. 14 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan TFA ................... 123

Gambar 5. 15 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan flow ................... 124

Gambar 5. 16 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan VFB ................... 125

Gambar 5. 17 Grafik hubungan antara kadar epoxy dengan VMA ................. 126

Gambar 5. 18 Bar Chart karakteristik CAED dengan variasi kadar epoxy..... 127

Gambar 5. 19 Grafik Hubungan Pengulangan Pembebanan dengan

Tegangan .................................................................................. 130

Gambar 5. 20 Grafik Hubungan Pengulangan Pembebanan Dengan

Regangan .................................................................................. 130

Gambar 5. 21 Grafik Hubungan Regangan Dengan Pengulangan Beban ....... 131

Gambar 5. 22 Grafik Regangan Rangkak Dinamis (Dynamic Creep Strain) . 133

Gambar 5. 23 Grafik Kekakuan Rangkak Dinamis (Dynamic Creep

Stiffness) ................................................................................... 134

Gambar 5. 24 Kemiringan Rangkak Dinamis (Dynamic Creep Slope) .......... 135

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Spesifikasi dan kegunaan aspal emulsi ......................................... 33

Tabel 2. 2 Persyaratan gradasi agregat kasar ................................................. 48

Tabel 2. 3 Persyaratan gradasi agregat halus ................................................. 49

Tabel 2. 4 Gradasi CAED Bergradasi Rapat .................................................. 50

Tabel 2. 5 Spesifikasi Karakteristik CAED.................................................... 51

Tabel 2. 6 Poisson rasio untuk perhitungan modulus kekakuan .................... 63

Tabel 2. 7 Tipikal kemiringan minimum tes creep dinamik .......................... 69

Tabel 4. 1 Proporsi Campuran Agregat DGEM Type IV ............................... 85

Tabel 4. 2 Kebutuhan Agregat dan Aspal Emulsi .......................................... 87

Tabel 4. 3 Standar set up parameters uji ITM (ITSM) .................................. 95

Tabel 4. 4 Standar set up parameters uji Permanent Deformation (Creep) .. 99

Tabel 4. 5 Perhitungan beban ITFT................................................................ 100

Tabel 4. 6 Standard Set up parameters ITFT ................................................. 101

Tabel 4. 7 Hasil pengujian agregat kasar ....................................................... 105

Tabel 4. 8 Hasil pengujian agregat kasar ....................................................... 107

Tabel 5. 1 Stabilitas Marshall Rendaman dan Porositas terhadap Energi

Pemadatan ..................................................................................... 109

Tabel 5. 2 Pengujian Kekakuan (Stiffness) Campuran CAED ....................... 128

Tabel 5. 3 Regangan pada pembebanan (Nf) satu juta (106) kali ................... 131

Tabel 5. 4 Nf pada regangan 100 με............................................................... 132

Tabel 5. 5 Rangkuman karakteristik CAED vs CPHMA ............................... 136

xv

DAFTAR ISTILAH

Adhesi = Gaya tarik-menarik antar molekul yang tidak sejenis.

Agregat = Sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir atau

mineral lainnya berupa hasil alam atau buatan.

Aspal = Material perekat yang berasal dari salah satu hasil

proses destilasi minyak bumi.

Aspal Emulsi = Campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi.

Bahan Pengisi (Filler) = Agregat yang lolos saringan No.200.

CAED = Campuran Aspal Emulsi Dingin.

CPHMA = Cold Paving Hot Mix Asbuton.

CMS = Cationic Medium Setting.

CRS = Cationic Rapid Setting

CSS = Cationic Slow Setting.

Curing = Pengkondisian sampel.

Emulsifier = Pengemulsi berupa larutan untuk memberikan muatan

listrik pada permukaan butiran aspal dalam sistem

emulsi.

Epoxy = Termoset epoxide polimer yang mengeras bila

dicampur dengan agen katalisator atau hardener.

ESA = Equivalent Standard Axle

Flow (kelelehan) = Nilai flow yang diperoleh dari pengujian Marshall.

Gradasi = Distribusi partikel-partikel agregat berdasarkan ukuran

butir.

xvi

Katalis = Suatu zat yang mempercepat laju reaksi reaksi kimia

pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau

terpakai oleh reaksi itu sendiri.

Kohesi = Gaya tarik-menarik antar molekul yang sama.

LVDT = Linear Variabel Differential Transformer

TFA = Tebal Film Aspal/ Asphalt Film Tickness, tebal lapisan

aspal yang menyelimuti butir agregat, tidak termasuk

yang diserap agregat.

Stabilitas = Kemampuan campuran aspal untuk menahan beban

lalu lintas, tanpa terjadi perubahan bentuk tetap seperti

gelombang, alur, dan bleeding..

VFB = Voids Filled with Bitumen ,volume pori diantara butir-

butir agregat didalam campuran aspal padat yang terisi

oleh aspal, dinyatakan dalam % terhadap VMA.

VIM = Void in Mixture, volume pori didalam campuran aspal

padat, dinyatakan dalam % terhadap volume bulk

campuran aspal padat.

VMA = Voids in Mineral Aggregates, volume pori diantara

butir-butir agregat di dalam campuran aspal padat,

dinyatakan dalam % terhadap volume bulk campuran

aspal padat.

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A ................................................................................................ 148

LAMPIRAN B ................................................................................................ 153

LAMPIRAN C ................................................................................................ 155

LAMPIRAN D ................................................................................................ 160

LAMPIRAN E ................................................................................................ 171

LAMPIRAN F ................................................................................................ 175

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peningkatan jumlah dan berat kendaraan sangat mempengaruhi kinerja

perkerasan. Beban yang besar dan berulang dapat menyebabkan Deformasi dan

kelelahan (fatigue) berkurangnya umur pelayanan dari perkerasan. Deformasi dan

Kelelahan (fatigue) adalah kerusakan yang paling sering dialami oleh perkerasan

jalan aspal, sehingga menyebabkan umur pelayanan perkerasan berkurang

(Moghaddam, et al, 2011). Dampak lainnya adalah pembengkakan pada biaya

pemeliharaan dan konstruksi jalan.

Salah satu jenis campuran yang sedang dikembangkan adalah Campuran

Aspal Emulsi Dingin (CAED). CAED adalah campuran antara agregat dengan aspal

emulsi. Keunggulan dari CAED antara lain: sangat cocok dikembangkan di negara

beriklim tropis seperti Indonesia, karena untuk meningkatkan kekuatan campuran,

diperlukan panas untuk menguapkan kandungan air yang ada di dalam campuran

(Thanaya, 2012); Teknologi campuran aspal dingin dapat memberikan efisiensi

energi sampai dengan 40% (Dinnen, 1998); CAED sangat aman dalam pengerjaan,

karena tidak memerlukan pemanasan (Thanaya, 2012).

Selain kelebihan tersebut, CAED juga memiliki beberapa kelemahan.

Menurut Thanaya (2012), secara umum ada tiga kelemahan utama CAED, yaitu

kekuatan lemah pada umur awal, memerlukan waktu curing yang lama (penguapan

kandungan air untuk meningkatkan kekuatan), dan porositas tinggi. CAED

memerlukan energi pemadatan yang tinggi, karena saat dipadatkan pada suhu

1

2

ruang, butiran aspal emulsi semakin berikatan yang menyebabkan campuran

menjadi semakin kaku. Campuran yang kaku memerlukan energi pemadatan yang

lebih tinggi untuk mencapai porositas yang diisyaratkan.

Untuk mengatasi kelemahan CAED dan juga untuk mengatasi deformasi

dan kelelahan (fatigue) yang sering terjadi pada perkerasan, digunakan epoxy

sebagai bahan tambah. Menurut Wikipedia (2015), epoxy atau polyepoxide adalah

termoset epoxide polimer yang mengeras (polimerisasi dan crosslinks) bila

dicampur dengan agen katalisator atau hardener. Sifat epoxy yang unggul, antara

lain: adhesi yang baik, kekuatan tarik yang tinggi, dan masa curing yang relatif

cepat. Epoxy yang berbasis polimer telah banyak digunakan untuk pekerjaan

struktural, coating, dan perekat bahan dalam banyak aplikasi pada bidang.

Beberapa penelitian yang telah dilakukan dengan menggunakan epoxy,

seperti penelitian yang dilakukan oleh Ronghui dan Yuanhang (2007) tentang Aspal

Emulsi yang Dimodifikasi dengan Epoxy Resin dan Styrene-Butadiene Rubber

Emulsion. Pada penelitian tersebut, didapatkan kelebihan aspal emulsi modifikasi,

yaitu meningkatkan sifat mekanik aspal. Aspal emulsi modifikasi dapat mengurangi

atau bahkan menghilangkan deformasi permanen yang disebabkan oleh tekanan

roda.

Penelitian yang dilakukan oleh Sang dan Zhandong (2007), dibandingkan

dengan Stone Matrix Asphalt (SMA) Mix dan Mastic Asphalt (MA) Mix, campuran

aspal dengan epoxy yang dikembangkan secara lokal menghasilkan ketahanan

terhadap kelelahan dan deformasi permanen yang lebih baik. Campuran tersebut

3

juga menunjukan ketahanan yang lebih baik pada suhu rendah dan kerusakan

terhadap pelembaban (air) secara signifikan.

Penelitian lainnya yang masih berhubungan adalah yang dilakukan oleh

Moghaddam, et al (2011), yang mengulas kinerja kelelahan (fatigue) dan deformasi

dari Campuran Asphalt Concrete (AC) dengan serat dan polimer sebagai aditif.

Hasil yang disimpulkan yaitu: campuran dengan gradasi agregat yang lebih kasar

dan kadar aspal yang tinggi memiliki umur kelelahan yang rendah, meskipun

gradasi agregat yang lebih kasar dan kadar aspal yang tinggi akan meningkatkan

kinerja terhadap deformasi; karakteristik dari kelelahan dan rutting AC dapat

ditingkatkan dengan menambahkan berbagai jenis aditif, seperti jenis polimer dan

serat. Johnston dan Gayle (2009) menyatakan bahwa rentang dari kadar polymer

yang direkomendasikan umumnya antara 2% sampai 10% berdasarkan berat residu

aspal, yang mana mayoritas penelitian, standar, dan spesifikasi manufaktur

menyebutkan bahwa kadar polymer berkisar 3% sampai 5%. Sehubungan dengan

hal tersebut, perlu adanya penelitian tentang analisis karakteristik Campuran Aspal

Emulsi Dingin (CAED) dengan epoxy sebagai bahan tambah.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang dikemukakan berkaitan dengan analisis

karakteristik Campuran Aspal Emulsi Dingin (CAED) dengan epoxy resin sebagai

bahan tambah, adalah:

1. Bagaimana karakteristik CAED pada Kadar Aspal Residu Optimum (KARO)?

2. Bagaimana karakteristik CAED pada Kadar Aspal Residu Optimum (KARO)

dengan epoxy sebagai bahan tambah?

4

3. Bagaimana Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile Stiffness

Modulus-ITSM), ketahanan deformasi (rangkak-creep), dan kelelahan (Indirect

Tensile Fatigue-ITF) CAED dengan epoxy sebagai bahan tambah pada kondisi

full curing?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Untuk menganalisis karakteristik CAED pada Kadar Aspal Residu Optimum

(KARO).

2. Untuk menganalisis karakteristik CAED pada Kadar Aspal Residu Optimum

(KARO) dengan epoxy sebagai bahan tambah.

3. Untuk menganalisis Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile

Stiffness Modulus-ITSM), ketahanan deformasi (rangkak-creep), dan kelelahan

(Indirect Tensile Fatigue-ITF) CAED dengan epoxy sebagai bahan tambah pada

kondisi full curing.

1.4 Manfaat Penelitian

1. Bagi praktisi/instansi terkait adalah sebagai tambahan informasi kepada pihak-

pihak terkait tentang penggunaan CAED untuk diaplikasikan sebagai bahan

perkerasan jalan di Indonesia dan memperkenalkan epoxy sebagai alternatif

aditif jenis baru yang dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan benda uji.

2. Bagi Peneliti adalah sebagai bahan acuan untuk diteliti dan dikembangkan agar

tercipta aditif yang memiliki lebih banyak keunggulan dibanding yang sudah

ada selama ini.

5

1.5 Batasan Penelitian

Batasan penelitian dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Karakteristik CAED yang ditinjau berdasarkan pada Spesifikasi Campuran

Aspal Emulsi Dingin yang dibuat oleh Departemen Pekerjaan Umum Tahun

1991.

2. Epoxy yang digunakan adalah merk AOI GROUT dari Hi-Spec Chemical

Building Material Pte Ltd., Singapore.

3. Perbandingan epoxy dengan hardener yang digunakan adalah 3:1. Ada di dalam

brosur, dan digunakan di dalam pekerjaan jembatan (grouting).

4. Karakteristik aspal emulsi CSS-1h (produksi PT. Triasindomix) dan epoxy

(produksi Hi-Spec Chemical Building Material Pte Ltd.) menggunakan data

sekunder.

5. Pada pengujian Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile

Stiffness Modulus-ITSM), ketahanan deformasi (rangkak-creep), dan kelelahan

(Indirect Tensile Fatigue-ITF) menggunakan CAED dengan epoxy optimum.

6. Hasil analisis Modulus Kekakuan Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile

Stiffness Modulus-ITSM), ketahanan deformasi (rangkak-creep), dan kelelahan

(Indirect Tensile Fatigue-ITF) CAED dengan epoxy sebagai bahan tambah pada

kondisi full curing akan menampilkan CPHMA. CPHMA (Cold Paving Hot

Mix Asbuton) adalah campuran beraspal panas yang mengandung agregat

bergradasi tertentu, asbuton butir, bahan peremaja, dan bahan tambah lain bila

diperlukan, yang sudah dicampur dengan baik sehingga siap hampar dan

dipadatkan secara dingin (temperatur udara 30 °C) untuk membuat perkerasan

6

jalan beraspal (Ditjen Bina Marga, 2015). Aplikasi CPHMA diperuntukkan

untuk lapis permukaan perkerasan untuk jalan bervolume lalulintas rendah

(volume lalulintas kurang atau sama dengan 500 SMP/hari).

7. Penelitian ini tidak membahas analisis ekonomi dan analisis kimia.