Bitumen ialah pelekat yang menyatukan pavement asfalt, dan kelakuannya berubah secara ketara mengikut suhu. Terlalu lembut, jalan akan mengalami rut dan bleed di bawah trafik berat pada waktu petang yang panas. Terlalu keras, ia menjadi rapuh dan retak. Dua ujian mudah yang telah lama digunakan, penetration dan softening point, digunakan untuk menggred bitumen paving dan memeriksa bahawa binder yang dihantar ke projek adalah seperti yang dispesifikasikan.
Gred Penetration
Bitumen paving secara tradisinya dikelaskan mengikut penetration grade. Untuk konkrit asfalt, spesifikasi kerja jalan JKR menetapkan bitumen gred penetration 60–70 atau 80–100 yang mematuhi MS 124, atau polymer modified binder. Nombor gred ini hanyalah julat yang boleh diterima bagi keputusan ujian penetration: bitumen 60–70 adalah lebih keras daripada bitumen 80–100.
1. Ujian Penetration
Ditetapkan sebagai ASTM D5 dan EN 1426, ujian penetration mengukur sejauh mana jarum standard tenggelam ke dalam sampel bitumen di bawah keadaan yang ditetapkan:
- jarum standard dengan beban 100 g,
- dikenakan selama 5 saat,
- pada sampel yang dikekalkan pada 25 °C.
Kedalaman penetration dilaporkan dalam persepuluh milimeter. Keputusan 65 bermakna jarum tenggelam 6.5 mm. Semakin rendah nombor tersebut, semakin keras bitumen itu.
Oleh kerana keputusannya sangat sensitif terhadap suhu, sampel mesti dikekalkan dengan tepat pada suhu ujian di dalam water bath. Beberapa ujian penetration dijalankan pada sampel yang sama dan dipuratakan.
2. Ujian Softening Point (Ring and Ball)
Ditetapkan sebagai ASTM D36 dan EN 1427, ujian ring-and-ball mengukur suhu apabila bitumen menjadi cukup lembut untuk mengalir di bawah beban yang kecil:
- Bitumen dituangkan ke dalam gelang loyang kecil dan dibiarkan mengeras.
- Sebiji bebola keluli diletakkan di atas setiap cakera bitumen.
- Pemasangan ini dipanaskan di dalam liquid bath pada kadar terkawal 5 °C seminit.
- Apabila bitumen melembut, bebola tersebut tenggelam, menarik bitumen ke bawah bersamanya. Softening point ialah suhu apabila bitumen menyentuh plat rujukan yang ditetapkan pada jarak tetap di bawah gelang tersebut.
Softening point yang lebih tinggi bermakna binder kekal lebih kaku pada suhu pavement yang lebih tinggi.
Mengapa Kedua-dua Ujian Digunakan
Penetration menggambarkan konsistensi bitumen pada suhu perkhidmatan yang sederhana, manakala softening point menggambarkan keadaan apabila ia mula berkelakuan seperti cecair. Bersama-sama, kedua-duanya memberikan gambaran mudah tentang sejauh mana sesuatu binder sensitif terhadap suhu. Perkara ini penting dalam iklim yang panas dan basah seperti di Sarawak, di mana permukaan jalan berada pada suhu tinggi bagi tempoh yang panjang serta menampung trafik pembalakan, perladangan, dan pembinaan yang berat.
Pengujian pada Projek Sebenar
- Incoming binder checks: mengesahkan bahawa bitumen yang dihantar ke loji premix menepati gred yang dispesifikasikan.
- Recovered binder: bitumen yang diekstrak daripada teras atau sampel asfalt boleh diuji untuk melihat sejauh mana ia telah mengeras melalui pencampuran dan penuaan, yang membantu menjelaskan keretakan pada jalan yang lebih lama.
- Modified binders: polymer modified binders dispesifikasikan dengan keperluan sifat tersendiri, dan softening point merupakan salah satu pemeriksaan yang biasa digunakan untuknya.
Nota: Nilai penetration dan softening point yang diperlukan bergantung pada gred binder dan spesifikasi projek. Keputusan hendaklah dinilai berdasarkan spesifikasi dalam kontrak.
