Rheological Evaluation of 80/100 Pen Asphalt Modified with Pure Asbuton Using Master Curve and Black Diagram
DOI:
https://doi.org/10.5614/jts.2025.32.2.6Keywords:
Asbuton, Asphalt Pen 80/100, Black Diagram, Complex Shear Modulus, Master Curve, phase angleAbstract
Abstract
Indonesia is currently importing oil bitumen to meet its asphalt needs. One of the best solutions is to utilize Asbuton, which is not affected by the global oil price increases. One of the engineering issues being developed is improving the rheological properties of bitumen by adding Asbuton. The aim of this study is to provide an overview of the improvement in rheological properties due to the addition of pure Asbuton to a Pen 80/100 asphalt mixture. Basic rheological property tests were conducted with variations of 0%, 2%, 6%, 10%, 30%, 50%, 70%, 90%, 94%, 98%, and 100% pure Asbuton content, and mechanistic rheological property tests were carried out using a Dynamic Shear Rheometer with variations of 0%, 2%, 6%, 10%, and 30% pure Asbuton content. The basic rheological properties obtained from this study showed a decrease in penetration value, an increase in softening point, and a decrease in ductility and elastic recovery. Meanwhile, the mechanistic rheological properties of the bitumen mixture also showed an increase in Performance Grade (PG) in the original condition, RTFO condition, and PAV condition. Based on the Mastercurve, the addition of pure Asbuton caused the bitumen to be more sensitive to changes in temperature and loading frequency. In the Black Diagram review, there was a decrease in the phase angle (?) value, indicating that the bitumen became more durable.
Keywords: Asbuton, Asphalt Pen 80/100, Black Diagram, Complex Shear Modulus, Master Curve, phase angle
Abstrak
Indonesia saat ini masih melakukan impor aspal minyak untuk memenuhi kebutuhan aspalnya, maka salah satu cara yang terbaik adalah memanfaatkan Asbuton yang nilai harganya tidak terpengaruh dengan kenaikan harga minyak dunia. Salah satu isu kerekayasaan yang berkembang adalah meningkatkan sifat reologi dari bitumen dengan menambahkan Asbuton. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mendapatkan gambaran dari perbaikan sifat reologi akibat penambahan Asbuton murni pada campuran Aspal Pen 80/100 dilakukan pengujian sifat reologi dasar dengan variasi: 0%, 2%, 6%, 10%, 30%, 50%, 70%, 90%, 94%, 98%, dan 100% kadar Asbuton murni dan pengujian sifat reologi mekanistik dengan alat Dynamic Shear Rheometer dengan variasi: 0%, 2%, 6%, 10%, dan 30% kadar Asbuton murni. Sifat reologi dasar yang diperoleh dari penelitian ini terjadinya penurunan nilai penetrasi, peningkatan titik melembek serta penurunan daktilitas dan elastic recovery. Sedangkan dari sifat reologi mekanistik campuran bitumen juga mengalami peningkatan Performance Grade (PG) pada kondisi original, kondisi RTFO, dan pada kondisi PAV. Berdasarkan Mastercurve dengan penambahan Asbuton murni menyebabkan bitumen lebih sensitif terhadap perubahan temperatur dan frekuensi pembebanan. Sedangkan dalam tinjauan Black Diagram terjadinya penurunan nilai phase angle (?) sehingga bitumen semakin durable.
Kata-kata Kunci: Asbuton, Aspal Pen 80/100, Black Diagram, Complex Shear Modulus, Master Curve, phase angle
References
Affandi, F. (2007). Sifat Campuran Aspal Keras yang Mengandung Bitumen Asbuton untuk Konstruksi Campuran Beraspal. Jurnal Jalan Jembatan, 24(2), 17-17.
Alkam, R. B. (2018). Pengaruh Variasi Waktu Pembebanan Terhadap Sifat Reologi Visco-Elastic Aspal Pen 80/100 Dengan Penambahan Asbuton Murni. Jurnal Teknik Sipil, 14(4), 208-218.
Al-Amri, F. (2013). Studi Perbandingan Penggunaan Aspal Minyak Dengan Aspal Buton Lawele Pada Campuran Aspal Concrete Base Course (Ac-Bc) Menggunakan Metode Marshall Test. Radial, 4(2), 181-190.
Gusty, S., Ahmad, S. N., & Tumpu, M. (2024). Assessing open-graded asphalt?s resistance to degradation via cantabro test in hot-mix cold laid asbuton. GEOMATE Journal, 27(120), 60-68.
Indriyati, E. W., Subagio, B. S., Rahman, H., & Wibowo, S. S. (2012). Kajian Perbaikan Sifat Reologi Visco-Elastic Aspal dengan Penambahan Asbuton Murni Menggunakan Parameter Complex Shear Modulus. Institut Teknologi Bandung.
Indriyati, E. W., Subagio, B. S., & Rahman, H. (2013). Perbaikan Sifat Reologi Visco-Elastic Aspal dengan Penambahan Asbuton Murni Menggunakan Parameter Complex Shear Modulus. Dinamika Rekayasa, 9(2), 46-54.
Hermadi, M., & Sjahdanulirwan, M. (2008). Usulan spesifikasi campuran beraspal panas asbuton lawele untuk perkerasan jalan. Jurnal Jalan Jembatan, 25(3), 23-23.
Kurniadji. (2008) : Jurnal, Modifikasi Aspal Keras Standar Dengan Bitumen Asbuton Hasil Ekstraksi, Puslitbang Jalan dan Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum, Republik Indonesia.
Nono. Kurniadji. Riswan. (2005) : Jurnal, Kinerja Campuran Beton Aspal Dengan Pengikat Aspal Yang Dimodifikasi Asbuton, Puslitbang Jalan dan Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum, Republik Indonesia.
Pataras, M., Kurnia, A. Y., Hastuti, Y., Person, R. P., & Anindita, N. P. (2017). Pengaruh Genangan Air Hujan Terhadap Laston Wearing Course Menggunakan Modifikasi Asbuton Lga Tipe 50/30. Simposium II UNIID 2017, 2(1), 464-470.
Ramdhani, F., Suhanggi, S., & Rhoma, B. H. (2018). Kadar Optimum Filler Asbuton Butir T. 5/20 Dalam Campuran Perkerasan Asphalt Concrete-Wearing Course (AC-WC). JKTS (Jurnal Kajian Teknik Sipil), 3(1), 32-38.
Ramdhani, F., Tisnawan, R., & Adly, E. (2021, February). Comparison of Fatigue Crack Resistance and Permanent Deformation to Asbuton Modified Asphalt and Rubber Modified Asphalt. In 4th International Conference on Sustainable Innovation 2020?Technology, Engineering and Agriculture (ICoSITEA 2020) (pp. 80-82). Atlantis Press.
Ramdhani, F., Rahman, H., & Subagio, B. S. (2021, October). Mechanistic Rheological Evaluation of Asbuton Modified Asphalt on Stiffness Modulus of Asphalt. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 2049, No. 1, p. 012090). IOP Publishing.
Rahman, Harmein. (2010) : Laporan Disertasi, Evaluasi Model Modulus Bitumen Asbuton Dan Model Modulus Campuran Yang Mengandung Bitumen Asbuton, Institut Teknologi Bandung.
Rahman, H., & Zega, R. T. (2018). Analisis Kesesuaian Model Modulus Aspal dan Campuran Laston Lapis Aus untuk Aspal Modifikasi Asbuton Murni. Jurnal Teknik Sipil, 25(1), 71.
Sentosa, L., & Laila, D. (2010). Karakteristik Marshall Campuran Beraspal Menggunakan Retona Blend 55 dan Agregat Asal Riau dengan Spesifikasi Pengujian Bina Marga no. 010/bm/2008.
Setiawan, A. (2011). Studi Penggunaan Asbuton Butir Terhadap Karakteristik Marshall Asphaltic Concrete Wearing Course Asbuton Campuran Hangat (AC-WC-ASB-H). Smartek, 9(1), 221981.
Suaryana, N., Susanto, I., Ronny, Y., & Sembayang, I. R. (2018). Evaluasi Kinerja Campuran Beraspal dengan Bitumen Hasil Ekstraksi Penuh dari Asbuton. Media Komunikasi Teknik Sipil, 24(1), 62-70.
Subagio, B. S., Siswosoebrotho, B. I., & Karsaman, R. H. (2003). Development of laboratory performance of Indonesia rock asphalt (ASBUTON) in hot rolled asphalt mix. Proc Eastern Asia Soc Transport Stud, 4.
Subagio, B. S., Rahman, H., Fitriadi, H., & Lusyana, L. (2007). Plastic Deformation Characteristics and Stiffness Modulus of Hot Rolled Sheet (HRS) containing Buton Asphalt (ASBUTON). In Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies Vol. 6 (The 7th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies, 2007) (pp. 262-262). Eastern Asia Society for Transportation Studies.
Subagio, B. S., Rahman, H., Hendarto, S., & Philips, F. J. (2009). Stiffness Modulus of Asphaltic Concrete Wearing Course (AC-WC) Mix Containing RETONA BLEND 55: Theoretical and Experimental Analysis. In Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies Vol. 7 (The 8th International Conference of Eastern Asia Society for Transportation Studies, 2009) (pp. 277-277). Eastern Asia Society for Transportation Studies.
