Agregat atau batu, atau granular material adalah material berbutir yang keras dan kompak. Istilah agregat mencakup antara lain batu bulat, batu pecah, abu batu, dan pasir. Agregat mempunyai peranan yang sangat penting dalam prasarana transportasi, khususnya dalam hal ini pada perkerasan jalan. Daya dukung perkerasan jalan ditentukan sebagian besar oleh karakteristik agregat yang digunakan. Pemilihan agregat yang tepat dan memenuhi persyaratan akan sangat menentukan dalam keberhasilan pembangunan atau pemeliharaan jalan.
4.3.1 Klasifikasi dan jenis batuan
Batuan diklasifikasikan menjadi 3 berdasarkan proses pembentukannya, yaitu batuan sedimen (sedimentary rocks), batuan beku (Igneous rocks), dan batuan metamorpik (metamorphic)
4.3.1.1 Klasifikasi batuan
Batuan induk dibagi menjadi 3 jenis umum, yaitu : batuan beku, batuan sedimentasi dan batuan metamorpik (lihat Tabel 5).
a) Batuan beku
Batuan beku berasal dari magma yang mendingin dan memadat. Pada dasarnya ada
2 jenis batuan beku yaitu :
- Batuan beku dalam
- Batuan beku luar
Batuan beku dalam terbentuk dari magma yang terjebak dalam patahan kulit bumi dan kemudian mendingin dan membeku membentuk suatu struktur kristal. Oleh sebab itu batuan jenis ini banyak dijumpai dalam bentuk dan penampakan kristalin. Contoh dari batuan ini adalah granit, diorit dan gabro. Proses pergeseran kulit bumi dan erosi menyebabkan terangkutnya atau keluarnya batuan beku dalam ini ke permukaan sehingga batuan ini bisa ditambang dan digunakan.
Batuan beku luar terbentuk dari magma yang keluar ke permukaan bumi selama aktivitas erupsi vulkanis dan aktivitas geologi lainnya. Karena berada di daerah terbuka, maka magma ini cepat mendingin dan membentuk struktur penampakan batuan seperti kaca, contohnya kaolit, andesit, obsidian, batu apung dan basal.
b) Batuan sedimen
Batuan ini terbentuk dari endapan sedimen (partikel halus) dalam air. Batuan sedimen ini dapat berupa butiran atau fragmen mineral (contohnya pasir ataupun pasir kelempungan), bekas jasad binatang (contohnya batuan kapur), bekas tanaman (contohnya batu bara). Batuan sedimen dapat juga terbentuk dari produk akhir dari reaksi kimia atau penguapan (contohnya garam dan gipsum) atau kombinasi dari jenis material ini.
Ada 2 istilah yang dipakai pada batuan sedimen yaitu batuan silika dan karbonat. Batuan sedimen silika adalah batuan sedimen yang banyak mengandung silika sedangkan batuan sedimen yang banyak mengandung kalsium karbonat disebut batuan sedimentasi karbonat.
Berdasarkan cara terbentuknya batuan sedimen dapat dibagi 3, yaitu :
- Batuan sedimen yang terbentuk secara mekanik, seperti konglomerat, breksi, batu pasir, batu lempung. Batuan ini termasuk batuan sedimen silika.
- Batuan sedimen yang terbentuk secara kimiawi, seperti batu gamping, garam dan gipsum.
- Batuan sedimen yang terbentuk secara organis, seperti batu bara, batu gamping dan opal.
c) Batuan metamorpik atau malihan
Batuan metamorpik atau dikenal juga dengan nama batuan malihan berasal dari batuan sedimen atau batuan beku yang telah mengalami perubahan karena tekanan dan panas yang intensif di dalam bumi atau akibat reaksi kimia yang kuat. Karena kompleksnya proses pembentukan formasi batuan ini, maka agak sulit untuk menentukan bentuk asli dari batuannya.
Beberapa jenis dari batuan metamorpik memiliki suatu sifat yang berbeda dengan susunan mineral yang berbentuk lapisan atau bidang. Membelah batuan jenis ini sepanjang arah bidang belahnya adalah lebih mudah dari pada membelahnya dalam arah lainnya. Batuan metamorpik yang memiliki jenis struktur seperti ini disebut batuan berlapis (berfoliasi). Contoh dari batuan berfoliasi adalah skis dan flit (terbentuk dari material batuan beku) dan shale (terbentuk dari material batuan sedimentasi).
Tidak semua batuan metamorpik memiliki sifat foliasi. Batuan marmer (terbentuk dari batuan kapur) dan batuan kwarsit (terbentuk dari batu pasir) adalah jenis umum dari batuan metamorpik tanpa foliasi. Batuan seperti ini disebut juga batuan metamorpik yang masif.
4.3.1.2 Jenis agregat
Batuan atau agregat untuk campuran beraspal umumnya diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, seperti contohnya agregat alam, agregat hasil pemrosesan, agregat buatan atau agregat artifisial.
a) Agregat alam (natural aggregates)
Agregat alam adalah agregat yang digunakan dalam bentuk alamiahnya dengan sedikit atau tanpa pemrosesan sama sekali. Agregat ini terbentuk dari proses erosi
alamiah atau proses pemisahan akibat angin, air, pergeseran es, dan reaksi kimia. Aliran gletser dapat menghasilkan agregat dalam bentuk bongkahan bulat dan batu kerikil, sedangkan aliran air menghasilkan batuan yang bulat licin.
Tabel 5 Klasifikasi umum batuan
Batuan Induk
Kelompok Batuan
Nama Batu
Batuan Sedimen
Karbonat
Batu Gamping
Dolomit
Silika
Pasir kelempungan
Batu Pasir Kert / Rijang Konglomerat Breksi
Batuan Metamorpik
Batuan Foliasi / berurat
Gneiss
Skista / Sekis
Ampibolit
Batu Tulis / Slit
Batuan Nonfoliasi atau tidak berurat
Kwarsa
Pualam
Serpentinit
Batuan Beku
Batuan Beku Dalam
Granit
Sienit Diorit Gabro Peridotit Pirokenit
Hormoblende
Batuan Beku Luar
Obsidian Pumis Tuffa Riolit
Trakit Andesit Diabas Basal
Sumber: The Asphalt Institute, 1983
Dua jenis utama dari agregat alam yang digunakan untuk konstruksi jalan adalah pasir dan kerikil. Kerikil biasanya didefinisikan sebagai agregat yang berukuran lebih besar 6,35 mm. Pasir didefinisikan sebagai partikel yang lebih kecil dari 6,35 mm tetapi lebih besar dari 0,075 mm. Sedangkan partikel yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut sebagai mineral pengisi (filler).
Pasir dan kerikil selanjutnya diklasifikasikan menurut sumbernya. Material yang diambil dari tambang terbuka (open pit) dan digunakan tanpa proses lebih lanjut disebut material dari tambang terbuka (pit run materials) dan bila diambil dari sungai (steam bank) disebut material sungai (steam bank materials).
Deposit batu koral memiliki komposisi yang bervariasi tetapi biasanya mengandung pasir dan lempung. Pasir pantai terdiri atas partikel yang agak seragam, sementara pasir sungai sering mengandung koral, lempung dan lanau dalam jumlah yang lebih banyak.
b) Agregat yang diproses
Agregat yang diproses adalah batuan yang telah dipecah dan disaring sebelum digunakan. Pemecahan agregat dilakukan karena tiga alasan : untuk merubah tekstur permukaan partikel dari licin ke kasar, untuk merubah bentuk partikel dari bulat ke angular, dan untuk mengurangi serta meningkatkan distribusi dan rentang ukuran partikel. Untuk batuan krakal yang besar, tujuan pemecahan batuan krakal ini adalah untuk mendapatkan ukuran batu yang dapat dipakai, selain itu juga untuk merubah bentuk dan teksturnya.
Penyaringan yang dilakukan pada agregat yang telah dipecahkan akan menghasilkan partikel agregat dengan rentang gradasi tertentu. Mempertahankan gradasi agregat yang dihasilkan adalah suatu faktor yang penting untuk menjamin homogenitas dan kualitas campuran beraspal yang dihasilkan. Untuk alasan ekonomi, pemakaian agregat pecah yang diambil langsung dari pemecah batu (tanpa penyaringan atau dengan sedikit penyaringan) dapat dibenarkan. Kontrol yang baik dari operasional pemecahan menentukan apakah gradasi agregat yang dihasilkan memenuhi spesifikasi pekerjaan atau tidak. Batu pecah (baik yang disaring atau tidak) disebut agregat pecah dan memberikan kualitas yang baik bila digunakan untuk konstruksi perkerasan jalan.
c) Agregat buatan
Agregat ini didapatkan dari proses kimia atau fisika dari beberapa material sehingga menghasilkan suatu material baru yang sifatnya menyerupai agregat. Beberapa jenis dari agregat ini merupakan hasil sampingan dari proses industri dan dari proses material yang sengaja diproses agar dapat digunakan sebagai agregat atau sebagai mineral pengisi (filler).
Slag adalah contoh agregat yang didapat sebagai hasil sampingan produksi. Batuan ini adalah substansi nonmetalik yang timbul ke permukaan dari pencairan / peleburan biji besi selama proses peleburan. Pada saat menarik besi dari cetakan, slag ini akan pecah menjadi partikel yang lebih kecil baik melalui perendaman ataupun memecahkanya setelah dingin.
Pembuatan agregat buatan secara langsung adalah suatu yang relatif baru. Agregat ini dibuat dengan membakar tanah liat dan material lainnya. Produk akhir yang dihasilkan biasanya agak ringan dan tidak memiliki daya tahan terhadap keausan yang tinggi. Agregat buatan dapat digunakan untuk dek jembatan atau untuk perkerasan jalan dengan mutu sebaik lapisan permukaan yang mensyaratkan ketahanan gesek maksimum.
4.3.1 Klasifikasi dan jenis batuan
Batuan diklasifikasikan menjadi 3 berdasarkan proses pembentukannya, yaitu batuan sedimen (sedimentary rocks), batuan beku (Igneous rocks), dan batuan metamorpik (metamorphic)
4.3.1.1 Klasifikasi batuan
Batuan induk dibagi menjadi 3 jenis umum, yaitu : batuan beku, batuan sedimentasi dan batuan metamorpik (lihat Tabel 5).
a) Batuan beku
Batuan beku berasal dari magma yang mendingin dan memadat. Pada dasarnya ada
2 jenis batuan beku yaitu :
- Batuan beku dalam
- Batuan beku luar
Batuan beku dalam terbentuk dari magma yang terjebak dalam patahan kulit bumi dan kemudian mendingin dan membeku membentuk suatu struktur kristal. Oleh sebab itu batuan jenis ini banyak dijumpai dalam bentuk dan penampakan kristalin. Contoh dari batuan ini adalah granit, diorit dan gabro. Proses pergeseran kulit bumi dan erosi menyebabkan terangkutnya atau keluarnya batuan beku dalam ini ke permukaan sehingga batuan ini bisa ditambang dan digunakan.
Batuan beku luar terbentuk dari magma yang keluar ke permukaan bumi selama aktivitas erupsi vulkanis dan aktivitas geologi lainnya. Karena berada di daerah terbuka, maka magma ini cepat mendingin dan membentuk struktur penampakan batuan seperti kaca, contohnya kaolit, andesit, obsidian, batu apung dan basal.
b) Batuan sedimen
Batuan ini terbentuk dari endapan sedimen (partikel halus) dalam air. Batuan sedimen ini dapat berupa butiran atau fragmen mineral (contohnya pasir ataupun pasir kelempungan), bekas jasad binatang (contohnya batuan kapur), bekas tanaman (contohnya batu bara). Batuan sedimen dapat juga terbentuk dari produk akhir dari reaksi kimia atau penguapan (contohnya garam dan gipsum) atau kombinasi dari jenis material ini.
Ada 2 istilah yang dipakai pada batuan sedimen yaitu batuan silika dan karbonat. Batuan sedimen silika adalah batuan sedimen yang banyak mengandung silika sedangkan batuan sedimen yang banyak mengandung kalsium karbonat disebut batuan sedimentasi karbonat.
Berdasarkan cara terbentuknya batuan sedimen dapat dibagi 3, yaitu :
- Batuan sedimen yang terbentuk secara mekanik, seperti konglomerat, breksi, batu pasir, batu lempung. Batuan ini termasuk batuan sedimen silika.
- Batuan sedimen yang terbentuk secara kimiawi, seperti batu gamping, garam dan gipsum.
- Batuan sedimen yang terbentuk secara organis, seperti batu bara, batu gamping dan opal.
c) Batuan metamorpik atau malihan
Batuan metamorpik atau dikenal juga dengan nama batuan malihan berasal dari batuan sedimen atau batuan beku yang telah mengalami perubahan karena tekanan dan panas yang intensif di dalam bumi atau akibat reaksi kimia yang kuat. Karena kompleksnya proses pembentukan formasi batuan ini, maka agak sulit untuk menentukan bentuk asli dari batuannya.
Beberapa jenis dari batuan metamorpik memiliki suatu sifat yang berbeda dengan susunan mineral yang berbentuk lapisan atau bidang. Membelah batuan jenis ini sepanjang arah bidang belahnya adalah lebih mudah dari pada membelahnya dalam arah lainnya. Batuan metamorpik yang memiliki jenis struktur seperti ini disebut batuan berlapis (berfoliasi). Contoh dari batuan berfoliasi adalah skis dan flit (terbentuk dari material batuan beku) dan shale (terbentuk dari material batuan sedimentasi).
Tidak semua batuan metamorpik memiliki sifat foliasi. Batuan marmer (terbentuk dari batuan kapur) dan batuan kwarsit (terbentuk dari batu pasir) adalah jenis umum dari batuan metamorpik tanpa foliasi. Batuan seperti ini disebut juga batuan metamorpik yang masif.
4.3.1.2 Jenis agregat
Batuan atau agregat untuk campuran beraspal umumnya diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, seperti contohnya agregat alam, agregat hasil pemrosesan, agregat buatan atau agregat artifisial.
a) Agregat alam (natural aggregates)
Agregat alam adalah agregat yang digunakan dalam bentuk alamiahnya dengan sedikit atau tanpa pemrosesan sama sekali. Agregat ini terbentuk dari proses erosi
alamiah atau proses pemisahan akibat angin, air, pergeseran es, dan reaksi kimia. Aliran gletser dapat menghasilkan agregat dalam bentuk bongkahan bulat dan batu kerikil, sedangkan aliran air menghasilkan batuan yang bulat licin.
Tabel 5 Klasifikasi umum batuan
Batuan Induk
Kelompok Batuan
Nama Batu
Batuan Sedimen
Karbonat
Batu Gamping
Dolomit
Silika
Pasir kelempungan
Batu Pasir Kert / Rijang Konglomerat Breksi
Batuan Metamorpik
Batuan Foliasi / berurat
Gneiss
Skista / Sekis
Ampibolit
Batu Tulis / Slit
Batuan Nonfoliasi atau tidak berurat
Kwarsa
Pualam
Serpentinit
Batuan Beku
Batuan Beku Dalam
Granit
Sienit Diorit Gabro Peridotit Pirokenit
Hormoblende
Batuan Beku Luar
Obsidian Pumis Tuffa Riolit
Trakit Andesit Diabas Basal
Sumber: The Asphalt Institute, 1983
Dua jenis utama dari agregat alam yang digunakan untuk konstruksi jalan adalah pasir dan kerikil. Kerikil biasanya didefinisikan sebagai agregat yang berukuran lebih besar 6,35 mm. Pasir didefinisikan sebagai partikel yang lebih kecil dari 6,35 mm tetapi lebih besar dari 0,075 mm. Sedangkan partikel yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut sebagai mineral pengisi (filler).
Pasir dan kerikil selanjutnya diklasifikasikan menurut sumbernya. Material yang diambil dari tambang terbuka (open pit) dan digunakan tanpa proses lebih lanjut disebut material dari tambang terbuka (pit run materials) dan bila diambil dari sungai (steam bank) disebut material sungai (steam bank materials).
Deposit batu koral memiliki komposisi yang bervariasi tetapi biasanya mengandung pasir dan lempung. Pasir pantai terdiri atas partikel yang agak seragam, sementara pasir sungai sering mengandung koral, lempung dan lanau dalam jumlah yang lebih banyak.
b) Agregat yang diproses
Agregat yang diproses adalah batuan yang telah dipecah dan disaring sebelum digunakan. Pemecahan agregat dilakukan karena tiga alasan : untuk merubah tekstur permukaan partikel dari licin ke kasar, untuk merubah bentuk partikel dari bulat ke angular, dan untuk mengurangi serta meningkatkan distribusi dan rentang ukuran partikel. Untuk batuan krakal yang besar, tujuan pemecahan batuan krakal ini adalah untuk mendapatkan ukuran batu yang dapat dipakai, selain itu juga untuk merubah bentuk dan teksturnya.
Penyaringan yang dilakukan pada agregat yang telah dipecahkan akan menghasilkan partikel agregat dengan rentang gradasi tertentu. Mempertahankan gradasi agregat yang dihasilkan adalah suatu faktor yang penting untuk menjamin homogenitas dan kualitas campuran beraspal yang dihasilkan. Untuk alasan ekonomi, pemakaian agregat pecah yang diambil langsung dari pemecah batu (tanpa penyaringan atau dengan sedikit penyaringan) dapat dibenarkan. Kontrol yang baik dari operasional pemecahan menentukan apakah gradasi agregat yang dihasilkan memenuhi spesifikasi pekerjaan atau tidak. Batu pecah (baik yang disaring atau tidak) disebut agregat pecah dan memberikan kualitas yang baik bila digunakan untuk konstruksi perkerasan jalan.
c) Agregat buatan
Agregat ini didapatkan dari proses kimia atau fisika dari beberapa material sehingga menghasilkan suatu material baru yang sifatnya menyerupai agregat. Beberapa jenis dari agregat ini merupakan hasil sampingan dari proses industri dan dari proses material yang sengaja diproses agar dapat digunakan sebagai agregat atau sebagai mineral pengisi (filler).
Slag adalah contoh agregat yang didapat sebagai hasil sampingan produksi. Batuan ini adalah substansi nonmetalik yang timbul ke permukaan dari pencairan / peleburan biji besi selama proses peleburan. Pada saat menarik besi dari cetakan, slag ini akan pecah menjadi partikel yang lebih kecil baik melalui perendaman ataupun memecahkanya setelah dingin.
Pembuatan agregat buatan secara langsung adalah suatu yang relatif baru. Agregat ini dibuat dengan membakar tanah liat dan material lainnya. Produk akhir yang dihasilkan biasanya agak ringan dan tidak memiliki daya tahan terhadap keausan yang tinggi. Agregat buatan dapat digunakan untuk dek jembatan atau untuk perkerasan jalan dengan mutu sebaik lapisan permukaan yang mensyaratkan ketahanan gesek maksimum.