Setiap jalan asfalt bermula sebagai satu resipi. Sebelum loji premix menghasilkan satu tan untuk sesebuah projek, kontraktor perlu menunjukkan bahawa campuran agregat tertentu dan kandungan bitumen tertentu akan menghasilkan pavement yang cukup kuat untuk menampung trafik, cukup fleksibel untuk tidak retak, dan cukup tumpat untuk menghalang kemasukan air. Di Malaysia, resipi tersebut hampir selalu dibangunkan dan disemak menggunakan Marshall method.
Dari Mana Keperluan Ini Datang
Bagi kerja jalan awam, konkrit asfalt ditetapkan di bawah JKR Standard Specification for Road Works, Section 4: Flexible Pavement (JKR/SPJ/2008-S4). Ia mentakrifkan jenis campuran konkrit asfalt mengikut gradasi agregat, termasuk:
- AC 10 dan AC 14: campuran wearing course, iaitu lapisan teratas yang dilalui oleh trafik.
- AC 28: binder course, iaitu lapisan di bawah wearing course.
Spesifikasi tersebut menghendaki kontraktor mencadangkan job mix formula bagi setiap jenis campuran. Setiap gabungan percubaan gradasi agregat dan kandungan bitumen melalui prosedur ujian Marshall dan analisis volumetrik, dengan spesimen dipadatkan pada 75 pukulan bagi setiap permukaan.
Spesifikasi tersebut merujuk kepada ASTM D 1559, iaitu Marshall method yang asal. ASTM telah menarik balik D 1559 pada tahun 1998. Penyediaan spesimen serta ujian stability dan flow kini diterbitkan secara berasingan sebagai ASTM D6926 dan ASTM D6927.
Langkah 1: Menyediakan Spesimen
Agregat diadun mengikut gradasi sasaran dan dicampurkan dengan bitumen pada satu julat kandungan bitumen percubaan. Bagi setiap kandungan bitumen, satu set spesimen silinder dipadatkan di dalam acuan standard menggunakan tukul pemadatan Marshall, yang menjatuhkan berat tetap dari satu ketinggian tetap ke atas setiap permukaan spesimen. Spesifikasi tersebut menetapkan empat spesimen bagi setiap kandungan bitumen.
Langkah 2: Analisis Ketumpatan dan Volumetrik
Sebelum sebarang beban dikenakan, setiap spesimen ditimbang dalam keadaan kering, terendam di dalam air, dan saturated surface-dry untuk menentukan bulk specific gravity spesimen tersebut. Digabungkan dengan specific gravity bagi agregat dan bitumen, ini memberikan sifat volumetrik campuran tersebut:
- Air voids (VTM): peratusan udara di dalam campuran yang dipadatkan. Sekiranya terlalu tinggi, pavement membenarkan air masuk dan teroksida dengan cepat; sekiranya terlalu rendah, ia boleh mengalami bleed dan rut semasa cuaca panas.
- Voids in mineral aggregate (VMA): ruang di antara zarah agregat yang tersedia untuk bitumen dan udara. Ia perlu cukup besar untuk menampung filem bitumen yang tahan lama.
- Voids filled with bitumen (VFB): sejauh mana ruang tersebut sebenarnya diisi dengan bitumen.
Langkah 3: Marshall Stability dan Flow
Setiap spesimen dibawa ke suhu ujian standard di dalam water bath, kemudian dikenakan beban merentasi diameternya (berserenjang dengan paksi silinder) di dalam radas Marshall sehingga ia gagal.
- Stability: beban maksimum yang ditampung oleh spesimen, iaitu penunjuk bagi rintangannya terhadap ubah bentuk di bawah trafik.
- Flow: takat spesimen mengalami ubah bentuk sehingga mencapai beban maksimum tersebut, iaitu penunjuk bagi fleksibilitinya.
Campuran dengan stability yang tinggi tetapi flow yang sangat rendah mungkin terlalu kaku dan mudah retak. Campuran dengan flow yang tinggi mungkin mengalami ubah bentuk dan rut di bawah kenderaan berat.
Langkah 4: Memilih Kandungan Bitumen Reka Bentuk
Stability, flow, ketumpatan, dan setiap sifat volumetrik diplotkan melawan kandungan bitumen. Kandungan bitumen reka bentuk dipilih sebagai nilai yang memenuhi semua had spesifikasi pada masa yang sama, mengimbangi kekuatan, ketahanan, dan kebolehkerjaan. Hasilnya menjadi job mix formula yang kemudiannya mesti dihasilkan oleh loji premix dalam had toleransi yang ditetapkan.
Selepas Kelulusan: Memeriksa Apa yang Dihampar
Mix design hanyalah separuh yang pertama. Semasa pembinaan, asfalt yang dihampar diperiksa terhadap job mix formula yang diluluskan. Pemeriksaan biasa merangkumi pengekstrakan bitumen dan penggredan bagi mengesahkan bahawa loji menghasilkan campuran yang diluluskan, serta teras yang dipotong daripada pavement yang telah siap untuk memeriksa ketebalan dan ketumpatan yang dipadatkan.
Nota: Had bagi stability, flow, dan setiap sifat volumetrik bergantung pada jenis campuran dan edisi spesifikasi di dalam kontrak. Sentiasa reka bentuk dan buat penilaian terhadap spesifikasi projek itu sendiri.
