Sejarah Aspal dan Inovasi Pengembangannya

Sejarah penggunaan aspal telah dimulai sejak ribuan tahun sebelum masehi oleh bangsa Sumeria dan Mesopotamia. Mereka menggunakan aspal (bitumen) sebagai lapis pengedap untuk bak mandi maupun kolam-kolam air di istana dan kuil. Aspal yang digunakan adalah aspal yang didapat secara alami.

Aspal terdapat di alam dalam bentuk lake asphalt (seperti dodol) dan rock asphalt (biasanya keras, campuran dari aspal, tanah, kapur, dan lempung). Aspal tercatat pertama kali digunakan sebagai bahan konstruksi jalan, terjadi di Babilonia sekitar tahun 625 SM pada masa kekuasaan Raja Naboppolassar seperti yang tercatat dalam prasasti peninggalannya.

Penggunaan Aspal Dalam Percepatan Transportasi dan Ekonomi

Istilah aspal berasal dari bahasa Yunani kuno asphaltos, kemudian bangsa Romawi mengubahnya menjadi asphaltus, lalu diadaptasi ke dalam bahasa Inggris menjadi asphalt, dan kita menerjemahkan ke dalam bahasa Indonesia menjadi aspal.

Berabad kemudian setelah jaman Babilonia, Sir Walter Raleigh menuliskan dalam catatannya (tahun 1595) tentang penemuan deposit lake asphalt di Trinidad, dekat pantai Venezuela. Dia menggunakan aspal tersebut sebagai pelapis dinding kapalnya.

Sejarah penggunaan aspal untuk pembuatan jalan di abad modern dapat ditelusur kembali pada masa abad ke 18. Seorang insinyur Inggris yang bernama John Metcalf (lahir 1717) harus membangun jaringan jalan di Yorkshire dengan total panjang hampir 300 km. Jalan dibuat dengan batuan berukuran besar diletakkan di bawah sebagai pondasi yang kuat, kemudian di atasnya diberi batu galian, lalu kerikil sebagai lapis penutup. Thomas Telford membangun jaringan jalan di Skotlandia pada tahun 1803-1821 sepanjang hamper 1.500 km. Telford menyempurnakan metode pembuatan jalan Metcalf, dengan mengganti batu galian dengan batu pecah. Ketebalan lapisan batu pecah juga sudah dihitung berdasar karakter lalu lintas yang akan melintasi.

Pada saat yang hampir bersamaan, John Loudon McAdam secara terpisah membangun jalan-jalan masuk menuju Skotlandia mirip dengan cara Telford. McAdam juga menemukan tanah yang terikut dalam keadaan kering tidak akan turun ke dasar jalan. McAdam mengatur batuan sedemikian rupa sehingga bertemu antar sudutnya dan membentuk permukaan yang kuat / keras. Pada masa-masa berikutnya, metode konstruksi ini diperbaiki untuk mengurangi debu jalanan di musim kemarau dengan cara disiram ter panas. Metode ini disebut dengan lapis tarmacadam.

Baru pada tahun 1870 campuran aspal digunakan untuk pembangunan jalan, yang dilakukan oleh seorang ahli kimia Belgia, yang bernama Edmund J. DeSmedt, ketika membangun jalan di depan balai kota Newark, New Jersey, USA. Campuran yang digunakan adalah pasir dan aspal alam dari Trinidad. Hasil yang memuaskan membuat para kontraktor pembangun jalan segera memanfaatkan aspal sebagai bahan konstruksi pada proyek-proyek pembangunan jalan yang dikerjakan.

Pada masa ini, aspal yang digunakan maupun campuran hotmix yang diproduksi belumlah memakai spesifikasi seperti yang kita kenal sekarang. Oleh karena proyek pembangunan jalan yang menggunakan aspal mulai meningkat banyak, untuk mempertahankan kualitas hasil yang baik, Pemerintah Kota New York hanya mensyaratkan penggunaan batu bata atau batu granit, namun dengan jaminan selama 15 tahun baik untuk material maupun pelaksanaan. Karena pengetahuan kontraktor masih terbatas, banyak jalan yang tidak dapat bertahan selama 15 tahun, dan sebagai akibatnya banyak kontraktor yang bangkrut. Akibat lanjutannya adalah proyek-proyek jalan berikutnya menjadi meningkat harganya untuk mengkompensasi garansi selama 15 tahun tersebut.

Sampai tahun 1900an, hampir seluruh aspal yang digunakan berasal dari aspal alam Trinidad. Di sisi lain, mulai banyaknya penemuan sumur-sumur minyak bumi membuat perkembangan kilang (refinery) semakin banyak dan meluas. Dari pengoperasian kilang ternyata juga dihasilkan aspal. Akhirnya, pada tahun 1907 aspal yang dihasilkan dari kilang telah menggeser penggunaan aspal alam Trinidad, karena aspal kilang lebih murah harganya.

Produksi HMA (Hot-Mix Asphalt, selanjutnya disebut hotmix saja) pertama kali dilakukan secara manual, dengan cara memanaskan batuan atau pasir di atas plat besi dengan menggunakan batubara sebagai bahan bakar. Lalu aspal dituang, dan pekerja kemudian mengaduk-aduk (membolak-balik) secara manual. Penggunaan alat pengaduk, mixer, secara mekanis pertama kali dilakukan di Paris pada tahun 1854, namun masih sangat sederhana dan terbatas, sehingga untuk memproduksi satu batch saja perlu waktu empat jam.

Fasilitas produksi hotmix pertama yang memiliki komponen-komponen dasar seperti yang kita pahami sekarang dibangun oleh perusahaan Warren Brothers di East Cambridge tahun 1901. Rotary drum dan rotary drier pertama kali digunakan untuk produksi hotmix pada tahun 1910. Mekanisasi sistem pengumpan dingin mulai diterapkan tahun 1920, sementara vibrating screen dan sistem injeksi tekanan (untuk pembakaran) mulai ditambahkan sejak tahun 1930.

Metode pelaksanaan (konstruksi) juga mengalami perkembangan yang cukup pesat. Pada masa awal, setelah hotmix dituang di lokasi proyek, lalu disebar dan diratakan dengan tangan lalu dipadatkan dengan roller yang masih ditarik dengan kuda. Tahun 1920 tercatat penggunaan pertama spreader secara mekanis untuk menghampar hotmix (mengadop dari pelaksanaan pekerjaan beton). Tahun 1930, Sheldon G. Hayes adalah orang yang pertama menggunakan finisher (tipe Barber-Greene) untuk menyebar atau menghampar hotmix. Finisher ini terdiri atas unit traktor dan screed yang dilengkapi dengan vertical tamping bar.

Pengembangan Aspal Abad 19

J.S. Helm, President of the Asphalt Institute, pada tahun 1939 menyatakan bahwa aspal sudah menjadi material yang sangat penting untuk pembangunan maupun pemeliharaan jalan. Dalam waktu empat tahun, 1934-1937, jalan yang dibangun dengan HMA (hotmix asphalt) sudah lebih dari 80%.

Selama perang dunia kedua teknologi peningkatan kualitas aspal maupun metode konstruksi jalan berkembang pesat seiring dengan kebutuhan dunia militer untuk mengakomodasi pergerakan dan mobilisasi alat-alat perang yang relatif berat. Ketika perang selesai dan orang banyak berpindah ke perkotaan, proyek-jproyek jalan di Amerika mengalami masa booming. Pada tahun 1956, Konggres Amerika menyetujui undang-undang pembangunan jalan yang menelan dana hingga USD 51 milyar untuk pembangunan jalan nasional saja (bandingkan dengan anggaran Binamarga untuk pembangunan dan pemeliharaan jalan nasional tahun 2008 ini yang hanya berkisar USD 2 milyar; inipun setelah ada kesadaran dari Pemerintah Indonesia untuk memperbaiki infrastruktur jalan, masa-masa sebelumnya hanya maksimal separuhnya).

Lonjakan proyek-proyek jalan ini membuat kontraktor membutuhkan peralatan yang lebih besar kapasitasnya dan juga lebih bagus kinerjanya. Paver dengan sistem kontrol elektronik untuk mengatur level penghamparan hotmix mulai diperkenalkan tahun 1950, sedang screed yang dilengkapi dengan kontrol mulai digunakan tahun 1960an. Finisher yang dapat digunakan untuk menghampar dua lajur sekaligus mulai digunakan tahun 1968. Salah satu inovasi peralatan yang cukup penting untuk dunia konstruksi jalan adalah dengan diperkenalkannya alat angkut hotmix yang dapat membuang dari bawah (saat ini kita mengenalnya dengan sebutan dumptruck), sehingga hotmix dapat dimasukkan ke bagian depan paver (finisher), dan paver dapat beroperasi secara terus-menerus.

Sampai tahun 1950an, pemadatan hotmix di lapangan hanya menggunakan tandem roller yang ringan ditambah dengan three-wheel roller yang berat. Saat ini, pemadatan sudah dilakukan dengan 5-wheel roller dan tandem roller yang dilengkapi dengan sistem penggetar (vibratory)