Chapter 3Chapter 3

BASE COURSE

Aggregate Properties for Base and Sub-base Course

Sri Atmaja P. Rosyidi

Why we need to chose the good material properties of aggregate ?

To provide the good performance for base and sub-base course from the traffic loading and ground water.

To prevent the pavement failure due to concentrated high stress from the wheel loading.

To minimize the cost of pavement construction.

Physical & Mechanical Properties

Strength & Toughness Particle Shape Porosity Surface Texture Surface Chemistry Surface Coatings Specific Gravity

Strength and toughness The aggregate must have a certain amount of

strength and toughness to prevent breakdown under traffic and subsequent loss of stability.

Unfortunately, no truly satisfactory test for measuring the effective strength and toughness of an aggregate.

The approach test is AASHTO T-96 and ASTM C 131-69, tests for resistance to abrasion of small size coarse aggregate using LA Machine.

Abrasion Machine

Requirement

For sub-base and base material, abrasion value of aggregate is max 40 % (after 500 cycles).

For asphalt mix, abrasion value of aggregate should to be max. 40 % and max. 30 % for wearing course.

Particle Shape Particle shape of angular aggregate

characteristics (is also crushed angular fine) give aggregate interlocking properties that can increase the stability of mix.

Thin and elongated aggregate pieces are also potentially troublesome because size aggregation in mixing process and tend to be of low strength.

Porosity Porosity strongly affects the economics of a

mix. The porosity is required to proper adhesion

between the aggregate and asphalt cement. High porosity can make the asphalt absorbed

into aggregate. Test: AASHTO T 84-88 & ASTM C 128-84 for fine

aggregate and AASHTO T 85-88 & ASTM C 127-84 for course aggregate.

Surface Texture The surface texture is important for forcing

aggregate by pavement loading and for adhesion between aggregate and bitument.

A smooth glossy aggregate is easy to coat with a bituminous film but offers a little adhesion to hold film in place.

A rougher surface texture makes the higher stability and durability of the bituminous mixture.

Surface Chemistry

Stripping of the aggregate from the asphalt during service because of water get between the film of bituminous and aggregate.

Surface Coating

The coating (composed by clay, silt, calcium carbonate, iron oxides, opal, gypsum, etc.) can make aggregate stripping.

Specific Gravity

The SG is quite important from the standpoint of mixture calculation.

Method of Test

LA Abrasion Soundness from Sodium or

Magnesium Sulfate Compaction Water Absorption & SG California Bearing Ratio

Base and Subbase Aggregate Material

Granular Material Gradation and Aggregate Blending Test : Sieve Analysis, LL, PL (IP),

OMC-MMD, Modified CBR (required 17, 42, 92 blows per layer).

Gradasi – sieve analysis

Bisakah Anda membuat campuran distribusi agregat?

Construction

Providing Aggregate (Final Grading) leveling Compaction Controlling Compaction

Penyiapan Agregat Pencampuran bahan untuk lapis pondasi

agregat Pencampuran bahan untuk memenuhi ketentuan

yang disyaratkan harus dikerjakan di lokasi instalasi pemecah batu atau pencampur yang disetujui dengan menggunakan pemasok mekanis yang telah dikalibrasi untuk memperoleh aliran yang menerus dari komponen-komponen campuran dengan proporsi yang benar. Dalam keadaan apapun tidak dibenarkan melakukan pencampuran di lapangan.

Penyiapan formasi untuk lapis pondasi agregat

Bilamana lapis pondasi agregat akan dihampar pada perkerasanatau bahu jalan lama, semua kerusakan yang terjadi pada perkerasan atau bahu jalan lama harus diperbaiki terlebih dahulu ini.

Bilamana lapis pondasi agregat akan dihampar pada suatu lapisan perkerasan lama atau tanah dasar baru yang disiapkan atau lapis pondasi yang disiapkan, maka lapisan ini harus diselesaikan sepenuhnya, sesuai pada lokasi dan jenis lapisan yang terdahulu.

Lokasi yang telah disediakan untuk pekerjaan lapisan pondasi agregat, harus disiapkan dan mendapatkan persetujuan terlebih dahulu dari direksi pekerjaan paling sedikit 100 meter ke depan dari rencana akhir lokasi penghamparan lapis pondasi pada setiap saat. Untuk perbaikan tempat-tempat yang kurang dari 100 meter panjangnya, seluruh formasi itu harus disiapkan dan disetujui sebelum lapis pondasi agregat dihampar.

Bilamana lapis pondasi agregat akan dihampar langsung diatas permukaan perkerasan aspal lama, yang menurut pendapat direksi pekerjaan dalam kondisi tidak rusak, maka harus diperlukan penggaruan atau pengaluran pada permukaan perkerasan aspal lama agar diperoleh tahanan geser yang lebih baik.

Leveling

Penghamparan Lapis pondasi agregat harus dibawa ke badan

jalan sebagai campuran yang merata dan harus dihampar pada kadar air dalam rentang yang disyaratkan. Kadar air dalam bahan harus tersebar secara merata.

Setiap lapis harus dihampar pada suatu operasi dengan takaran yang merata agar menghasilkan tebal padat yang diperlukan dalam toleransi yang disyaratkan. Bilamana akan dihampar lebih dari satu lapis, maka lapisan-lapisan tersebut harus diusahakan sama tebalnya.

Lapis pondasi agregat harus dihampar dan dibentuk dengan salah satu metode yang disetujui yang tidak meyebabkan segregasi pada partikel agregat kasar dan halus. Bahan yang bersegregasi harus diperbaiki atau dibuang dan diganti dengan bahan yang bergradasi baik.

Tebal padat minimum untuk pelaksanaan setiap lapisan harus dua kali ukuran terbesar agregat lapis pondasi. Tebal padat maksimum tidak boleh melebihi 20 cm, kecuali diperintahkan lain oleh direksi pekerjaan.

Pemadatan Segera setelah pencampuran dan pembentukan akhir,

setiap lapis harus dipadatkan menyeluruh dengan alat pemadat yang cocok dan memadai dan disetujui oleh direksi pekerjaan, hingga kepadatan paling sedikit 100% dari kepadatan kering maksimum modifikasi (modified) seperti yang ditentukan oleh SNI 03-1743-1989, metode D.

Direksi pekerjaan dapat memerintahkan agar digunakan mesin gilas beroda karet yang digunakan untuk pemadatan akhir, bila mesin gilas statis beroda baja dianggap mengakibatkan kerusakan atau degradasi berlebihan dari lapis pondasi agregat.

Pemadatan harus dilakukan hanya bila kadar air dari bahan berada dalam rentang 3% dibawah kadar air optimum sampai 1% diatas kadar air optimum. Dimana kadar air optimum adalah seperti yang ditetapkan oleh kepadatan kering maksimum modifikasi (modified) yang ditentukan oleh SNI 03-1743-1989, metode D.

Operasi penggilasan harus dimulai dari sepanjang tepi dan bergerak sedikit demi sedikit ke arah sumbu jalan, dalam arah memanjang. Pada bagian yang ber”superelevasi”, penggilasan harus dimulai dari bagian yang rendah dan bergerak sedikit demi sedikit ke bagian yang lebih tinggi. Operasi penggilasan harus dilanjutkan sampai seluruh bekas roda mesin gilas hilang dan lapis tersebut terpadatkan secara merata.

Bahan sepanjang kerb, tembok, dan tempat-tempat yang tak terjangkau mesin gilas harus dipadatkan dengan timbris mekanis atau alat pemadat lainnya yang disetujui.

Compaction Control

Factors Affecting Compaction

Environmental Factors Construction FactorsTemperature

Ground temperatureAir temperatureWind speedSolar flux  

 Mix Property Factors Aggregate

GradationSizeShapeFractured facesVolume  Type

Asphalt Binder    Chemical propertiesPhysical propertiesAmount  

Factors Affecting Compaction

Construction FactorsRollers 

NumberSpeed and timingNumber of passes Lift thickness

Material SUBBASE di Indonesia

Subbase – bagian konstruksi perkerasan jalan yang terletak antaran subgrade dan fondasi atas (base course).

Terdapat 3 macam syarat bahan yang digunakan untuk subbase di Indonesia, yang disebut sebagai kelas A, B dan C

SUBBASE KELAS A Agregat subbase kelas A, terdiri dari batuan

pecah, kerikil pecah dengan kualitas seperti yang disebutkan dalam AASHTO M174.

Persyaratan Gradasi: 3” - 100 % No. 8 6 – 36 % 1½” 60 – 90 % No. 30 2 – 22 % 1” 46 – 78 % No. 40 2 – 18 % ¾” 40 – 70 % No. 200 0 – 10 % ⅜” 24 – 56 % No. 4 13 – 45 %

Subbase Kelas A

Sand Equivalent Min. 25 % Kehilangan Abrasi Max. 40 % Bila kerikil pecah min. 50 %, berat di

atas ayakan No.4 harus satu bidang pecah.

Subbase Kelas B

Subbase kelas B terdiri dari campuran kerikil, pecahan batu yang mempunyai berat jenis yang seragam dengan pasir lanau atau lempung yang menuruti persyaratan gradasi yang ditetapkan.

Persyaratan Gradasi 2” - 100 % 1½” 70 – 100 % 1” 55 – 85 % ¾” 50 – 80 % ⅜” 40 – 70 % No. 4 30 – 60 % No. 10 20 – 50 % No. 40 10 – 30 % No. 200 5 – 15 %

Subbase Kelas C

Subbase kelas C terdiri dari pasir dan kerikil dengan gradasi baik menuruti persyaratan seperti berikut:

1½” 100 % berat lolos max No.10 80 % berat lolos max No. 200 15 % berat lolos max

Kadar Lempung 25 % min. Kehilangan Berat Akibat Abrasi 40 %

Max.

Material BASE di Indonesia

Base – bagian konstruksi perkerasan jalan yang terletak antara lapisan permukaan dan fondasi bawah (subbase course).

Terdapat 2 macam syarat bahan yang digunakan untuk base di Indonesia, yang disebut sebagai kelas A dan B.

Syarat Umum:

Semua agregat yang akan dipakai untuk lapisan base harus bersih, keras, awet, bersudut, tidak pipih, tidak bulat dan bebas bahan organis. Bahan dari pemecahan batu blondos atau pemecahan dari gunung batu.

Bila bahan dari pemecahan batu blondos maka 80% dari berat mempunyai satu bidang pecah.

Gradasi Agregat Kelas A dan B

Syarat-Syarat Lainnya

Spesifikasi Lainnya

Thank You

Any Questions ?

Soal-Soal Untuk Latihan

23.5

Soal-Soal

1. Apakah agregat itu? 2. Sebutkan asal agregat? 3. Bagaimana cara mengevaluasi mutu

agregat? 4. Apa tujuan kita dalam mencampur

agregat? 5. Bagaimana menggolongkan agregat

kasar, halus dan filler?

Soal-Soal6. Apa syarat agregat untuk lapisan base? 7. Apa syarat agregat untuk lapisan sub-base? 8. Mengapa jumlah butiran yang lolos saringan

No. 200 pada gradasi dibatasi?9. Apakah ”gradasi agregat” dan ”specific

gravity agregat”? 10.Apakah tujuan diadakan ”spesifikasi

gradasi”?